探究催芽剂对玉米种子萌发和幼苗生长的影响

姓    名：孙睿阳

指导老师：杨慧

学    校：徐州市第一中学

日    期：2021-10-24

探究催芽剂对玉米种子萌发和幼苗生长的影响

徐州市第一中学    孙睿阳

指导老师：杨慧

【摘要】探究了催芽剂对玉米种子萌发和幼苗生长的影响，实验原理与方法是对比实验和控制变量法，设置四个实验组，通过对比结果比较分析来探究不同催芽剂与玉米种子萌发和生长的关系。实验结果表明，使用催芽剂对玉米种子的吸水能力会产生一些影响。其中，赤霉素、吲哚丁酸会增强种子的吸水能力，硫酸锌会减弱玉米种子的吸水能力。其中，使用赤霉素的玉米种子的吸水量是1.50 g，使用吲哚丁酸的玉米种子的吸水量是1.40 g，使用清水的玉米种子的吸水量是1.37 g，使用硫酸锌的玉米种子的吸水量是1.37 g。所以赤霉素这种催芽剂对玉米种子吸水能力有最大的影响。

【关键词】催芽剂；实验；激素

一、研究背景
玉米是禾本科一年生草本植物，雌雄同株，异花授粉，植株高大。玉米可以分为硬粒型，马齿型，半马齿型，糯质型，甜质型，爆裂型，粉质型，高油型，高赖氨酸型等，不同种类的玉米有不同的特点和用途，如高油型玉米可制成玉米油,糯质型的玉米口感很好，而马齿型品种增长潜力较大，是栽培品种的主要类型。
玉米的营养成分比较全面，一般含蛋白质8.5 %，脂肪4.3 %，糖类73.2 %，钙0.022 %，铁0.0016 %，磷0.21 %，还含有胡萝卜素，维生素B1、B2和尼克酸以及谷固醇、卵磷脂、维生素E和赖氨酸等。最新研究指出，玉米中含有一种抗癌因子，谷胱甘肽。国内外学家给予玉米很高的评价，并认为玉米中所含谷胱甘肽有抗癌作用。它可与人体内多种致癌物质结合，能够使这些物质失去致癌性；玉米中所含纤维素是一种不能为人体吸收的碳水化合物，可降低人的肠道内致癌物质的浓度并减少分泌毒素的腐质在肠道内的积累，从而减少结肠癌和直肠癌的发病率；玉米中所含木质素可使人体内的“巨噬细胞”活力提高2～3倍,从而抑制癌瘤的发生；食物中的镁具有明显的防癌效果。
玉米的主要用途是①直接食用，玉米是世界上最重要的粮食之一。②饲料用途，玉米是饲料之王，世界上大约65%～70%的玉米都用作饲料，发达国家高达80%,是畜牧业赖以发展的重要基础。③工业加工用途，玉米子粒是重要的工业原料，初加工和深加工可生产二、三百种产品。
玉米为我国主要谷物之一，据1993年统计其面积及总产均居世界第二位，仅次于美国。在北京地区，由于作物生长期的相互制约，每年玉米与小麦的倒茬十分紧张。气候稍有异常，如一茬晚收，就会影响下一茬的播期和成熟。长期以来，形成了小麦玉米争夺生长期的恶性循环态势。如何保证小麦、玉米加速出苗，禾苗茁壮生长，并且适时收获。是一项重要研究课题。［1］种子催芽剂能够提高种子活力，使种子早出苗、提高出苗率、齐苗壮苗。
本研究的目的是找出能够对种子的吸水能力有较大影响的催芽剂。这将对农作物的生长起到影响。

二、实验材料
1.实验仪器：100 mL烧杯（微创博志教育），250 mL烧杯（微创博志教育），10 mL量筒（微创博志教育），100 mL量筒（微创博志教育），7个100 mL试剂瓶（微创博志教育），搅拌棒（微创博志教育），滴管（微创博志教育），QC PASS 200 g/0.01电子天平（微创博志教育），20 cm直尺（微创博志教育），镊子（微创博志教育），药匙（微创博志教育），4个培养皿（微创博志教育）。
2.实验材料：玉米种子（微创博志教育），滤纸（微创博志教育），标签纸（微创博志教育），手套（微创博志教育），纸巾（微创博志教育），草稿纸（微创博志教育）。
3.实验试剂：赤霉素（微创博志教育），吲哚丁酸（微创博志教育），硫酸锌（微创博志教育），70 %乙醇溶液（微创博志教育）。

三、研究过程
1.探究不同催芽剂对植物种子吸水能力的影响
1.1实验设计说明：实验目的：探究不同催芽剂处理对玉米种子吸水能力的影响。自变量：不同种类催芽剂。因变量：吸水量
1.2实验步骤：①首先佩戴手套，选取50粒（健康饱满且大小一致）玉米种子，放入100 mL烧杯中，添加70 %乙醇溶液至刚好没过玉米种子，浸泡10 min进行消毒，消毒后用30 mL清水冲洗，重复两次后晒干；
②催芽剂的配制：a.30 mg/L赤霉素溶液：使用电子天平称取0.3 g赤霉素于250 mL烧杯中，加入100 mL清水进行溶解，用搅拌棒搅拌均匀，配成3 g/L的赤霉素母液，贴好标签，常温保存备用。用滴管吸取1 mL赤霉素母液于100 mL试剂瓶中，再用100 mL量筒量取99 mL清水，倒入上述试剂瓶，摇匀，配制成30 mg/L的赤霉素工作液，贴好标签，常温保存备用。
b.30 mg/L吲哚丁酸溶液：称取0.3 g吲哚丁酸于250 mL烧杯中，加入100 mL清水进行溶解，用搅拌棒搅拌均匀，配置成3 g/L的引哚丁酸母液。用滴管吸取1 mL吲哚丁酸母液于100 mL试剂瓶中，再用100 mL量筒量取99 mL清水，倒入上述试剂瓶，摇匀，配置成30 mg/L的引哚丁酸工作液，贴好标签，常温保存备用。
c.10 mmol/L硫酸锌溶液：称取1.61 g硫酸锌于烧杯中，加入100 mL清水进行溶解，用搅拌棒搅拌均匀，配置成0.1 mol/L 的硫酸锌母液。用量筒量取10 mL母液于100 mL试剂瓶中，再用100 mL量筒量取90 mL清水，倒入上述试剂瓶，摇匀，配置成10 mmol/L的硫酸锌工作液，贴好标签，常温保存备用。
d.用量筒量取100 mL清水盛装在100 mL试剂瓶中，作空白对照。
③取四个培养皿，分别贴上写有“赤霉素”，“以诺丁酸”，“硫酸锌”，“空白对照”的标签纸备用；用10 mL，量筒分别量取10 mL三种催化剂至对应标签的培养皿中；用100 mL量筒量取10 mL清水至空白培养皿中。
④取出步骤①中已经消毒并晒干的玉米种子，挑选大小相当的种子40粒，平均分成4组，每组10粒；称量每组种子总质量，分别将每组种子均匀放在步骤③准备好点培养皿中，将所有培养皿置于室温阴凉处保存。
⑤种子吸水24小时后用镊子取出，并用纸巾吸干种子表面水分，使用电子天平称量吸水后每组种子的总质量，记录数据。

四、结果与分析
    根据上面的实验结果可知，使用催芽剂对玉米种子的吸水能力会产生一些影响，其中，赤霉素、吲哚丁酸会增强种子的吸水能力，硫酸锌会减弱玉米种子的吸水能力。

五、结论
1.在赤霉素，吲哚丁酸，硫酸锌三种催化剂中，赤霉素对种子的吸水能力影响最大，会增强种子的吸水能力。
2.赤霉素作为植株生长的必需激素之一，可促进叶和芽的生长。赤霉素的作用方式之一是提高多种水解酶的活性；另一方面，赤霉素也能促进溶酶体等释放出贮藏的酶类，以提高水解酶的活性，使贮藏物质大量分解输送到新生器官供器官生长使用。这是赤霉素增强种子吸水能力的原因。硫酸锌为无机盐离子溶液，其浓度较高，会影响种子的吸胀能力，所以硫酸锌会减弱玉米种子的吸水能力。
3.使用赤霉素可以使种玉米种子更快吸水而膨胀，使细胞内部的水分达到一定饱和程度的时间缩短，这样玉米种子能更快的进入萌动阶段，更快发芽成苗。

四、参考文献
［1］徐本美 谷艳菊 李宏海［玉米种子催芽剂的研究与应用］（1996）［2021-10-24］中国科学院，北京植物园

［2］李傲.植物生长的三要素是什么   影响因素有哪些（2021-10-14）［2021-10-30］高三网〉高中生物