種子萌發裝置實驗

① 如圖是某同學做的探究「種子萌發的環境條件」的實驗裝置圖，該裝置放在25℃的環境中，1、2、3號種子分別

② 下圖是種子萌發條件的探究實驗示意圖，實驗結果只有③中的種子萌發，另外三個裝置中的種子都沒有萌發，據

③ 做種子萌發實驗要用的用具

了取得正確的發芽試驗結果，必須選用各種先進和標準的發芽設備。包括發芽箱(Germinating box)、發芽室(Germinating room)、數種設備(Seed counting apparatus)及發芽床(Germination medium)及發芽容器(Germination container)等，以滿足種子發芽的各種條件，保證測得正確的發芽力。
(一)發芽箱和發芽室 發芽箱的作用是提供種子發芽所需溫度、濕度或水分、光照等條件，或者具有自動變溫的功能。因此，對發芽箱的基本要求是保溫良好，光照滿足，通氣良好，調節簡便，控制准確，箱內不同部位溫差小。
1．電熱恆溫發芽箱 這是一類目前使用最普遍的發芽箱。如電熱恆溫箱、電熱恆溫培養箱、電熱恆溫兩用箱(即發芽和乾燥兩用箱)等。這類發芽箱的構造主要由保溫、加熱和控溫等部分組成。這是所有發芽箱都須具備的基本結構。保溫部分即為箱身，目前多用具有隔熱材料的夾層金屬皮構成；加熱部分多為電熱絲；溫度控制部分目前多採用電接點水銀導電表一繼電器進行溫度自動調控。此類發芽箱的使用十分方便。只要旋轉磁性螺帽，將溫度計中的溫度指示塊調節到發芽所需溫度即可。
2．變溫發芽箱 目前我國已開發幾種變溫發芽箱。它們都有一個保溫良好的箱身。箱的下部設有加熱系統，箱的上部設有製冷系統。根據發芽技術要求，可以升溫、降溫或變溫。箱身後部裝有鼓風機，使箱溫保持一致。箱內中間配有數層發芽網架，在箱的內壁裝有日光燈，供給發芽的光照。其特點是採用微電腦可自動調節和控制所需變溫和光照條件。可控制變溫的時間和溫度轉換，即在高溫(如30℃)時段保持8h，低溫(20℃)時段保持16h。高溫和低溫可根據發芽溫度在開始時調節好。當不需用變溫時，也可採用單路控制，以保持恆溫。該箱控制溫度范圍為5～50℃，是一種功能較為完備的發芽箱。
由浙江省種子管理站、浙江農業大學種子科學中心聯合監制的由杭州錢江儀器設備有限公司製造ZGX—258A智能光照培養箱，其性能和技術指標見彩圖1 。該產品符合GB／T3543、1～3543.7—1995種子檢驗國家新標准。
3．光照發芽箱 這種發芽箱具有加溫、供水和光照多種功能。如我國生產的萌芽牌光照發芽箱，其基本結構與國際通用的耶可勃遜發芽裝置相同。箱身為一個恆溫水槽，其上配有玻璃蓋用以保溫保濕，在水槽中下部裝有一套浸入式電力加熱器。恆溫控制由水銀溫度導電表和繼電器來完成。水槽上面設有一塊開有32個圓孔的金屬板。每一孔上可放發芽器。
4．人工氣候箱 目前我國已設計和生產有幾種類型的人工氣候箱。這種類型的氣候箱，裝備有致冷加熱、加濕、光照和風扇等系統，採用微電腦控制技術，具有自動快速變溫，變光和調濕功能，能完全滿足各種作物種子發芽所需的條件，可按種子發芽技術規定，任意設置，並具有自動時差糾正，超欠溫報警和延遲啟動保護等功能。這是一類較先進的種子發芽箱。
由浙江省種子管理站、浙江農業大學種子科學中心聯合監制、由杭州錢江儀器設備有限公司製造的ZRX-300D智能人工氣候培養箱其性能和技術指標見彩圖1。該產品符合GB／T3543.1～3543.7—1995種子檢驗國家新標准。
5．發芽室 目前我國已在上海、山東、浙江、江西等省市種子檢驗室中裝備了智能人工氣候室。其每間面積12～15m2，牆壁和天花板裝上保溫隔材料，室內裝有冷暖風機、除濕機通風換氣扇、臭氧發生器、紫外消毒燈等設備，並裝備有自動加濕、控溫、自動進水系統的種子發芽車。採用微電腦控制技術，具有自動控溫、變溫、控光、變光，時間程序任意設備、自動時差糾正、超欠溫報警、啟動延時保護、過載過流、缺相斷電保護等功能。並且室內也具有除濕通風、照明，臭氧和紫外清毒等功能。特別是室內配置的發芽車，採用獨立的超聲波加濕器，能按種子發芽的需要，調節控制適宜的濕度，更適合紙巾卷和開口容器的發芽和幼苗培育。這是目前國內最先進的種子發芽室。
ZRX一1A智能人工氣候室在上海種子管理站建成投入使用，並已通過專家鑒定，其技術指標見彩圖2。
(二)數種設備 目前常用的發芽數種設備有活動數種板、真空數種器和電子自動數粒儀。其中最常用的有活動數種數板和真空數種器。現分別介紹如下。
1．活動數種板 這種數種板主要適用大粒種子(如大豆、玉米、菜豆)、脫絨棉籽等種子的數粒和置床工作。它們由兩塊開孔薄板和框架構成。其中薄板開孔的孔徑大小要適於欲種子的種類。其孔徑應能通過1粒最大的種子，而小於兩粒最小種子直徑之和,恰好每孔能通過1粒種子，確保數種數目的准確性。一般上板能活動，下板固定。當上板和下板孔洞錯開時，種子留在上板上。當拉動上板，把兩板孔洞對齊時，則種子落下置床，十分方便。並且其框架大小和數種孔洞分布要與規程和發芽床大小相配套。
使用時先選擇適用的數種板型號，左手拿平數種板，右手將足夠多的種子倒在數種板上，稍加提動，使每孔落有種子，然後將數種板稍加傾斜，倒去多餘種子，再核查一下，補缺除多。當每孔恰好1粒種子時。移置發芽床上，稍加移動上板，使種子下落在發芽床上，達到數種和置床的目的。
2．真空數種器 這是世界各國種子實驗室廣泛應用的數種設備。我國從1989年引進美國技術，已仿製和研製成功，適用的種子真空數種器。其中ZS—750種子真空數粒器是參照美國樣機和技術，採用仿西德的XD型單級旋片式真空泵作為真空源，泵體可與操作控制台分離，通過增強管聯接，操作者基本不受雜訊影響。該機器具有技術先進、適應性廣、噪音低、結構合理、操作方便等特點。根據不同的種子類型選用適合的數種頭，調節適合的吸力大小，可以計數大多種子，數粒方便、准確和快速，並能直接置床，顯著地提高發芽工作效率。
本機器適用於農業、蔬菜、林木和牧草等各級種子檢驗室的檢驗、科研和教學實驗室的使用，是種子發芽試驗不可缺少的實用工具，它的適用性廣，對絕大多數農、林、牧種子均能應用，並且數粒准確，置床方便，對單子葉、雙子葉和不同形狀的種子都能適用。
(三)發芽床和發芽容器
1．發芽床 發芽床是供給種子發芽水分和支撐幼苗生長的基質。
種子檢驗規程規定的發芽床主要有紙床、砂床以及土地等種類。各種發芽床都應具備保水性好、通氣性良、無毒質、無病菌和一定強度的基本要求。
(1)紙床 供作種子發芽試驗的紙類主要有專用發芽紙、濾紙、褶折紙等。對紙床的具體要求有：
①吸水良好。吸水良好的紙，首先是吸水要快(可將紙條下端浸入水中，2min內水上升30mm或以上的紙為好)，而且持水力也大。發芽試驗期間具有足夠的保水能力，以保證對種子不斷供應水分。
②無毒質。紙張必須無酸鹼、染料、油墨及其他對發芽有害的化學物質。檢查紙張有無毒質的方法是，選用對毒質敏感的牧草，如梯牧草、紫羊茅、紅頂草等種子做發芽試驗，觀察紙張對幼苗發育的傷害情況。凡是胚根生長受抑制，根尖縮短，變色或從紙上翹起，並且根毛成束或胚芽縮短，則表明該紙張有毒性，不宜用作發芽床。紙張的pH應在6.0-7.5范圍內。
③無病菌。因為紙上帶有真菌或細菌會導致發芽試驗因病菌孳長而影響種子發芽。因此，所用紙張必須清潔干凈，無病菌污染。
④紙質韌性好。紙張應具有多孔性和通氣性，但應具有一定強度，以免吸水時糊化和破碎，並在操作時不會撕破和發芽時種子幼根不致穿入紙內，以便對幼根的正常生長作出正確的鑒定。
在發芽試驗時紙床的使用方法包括紙上和紙間：
紙上(TP)是將種子放在一層或多層紙上發芽，濕潤的紙可放在：培養皿內。光照發芽箱內，箱內的相對溫度接近飽和。雅可勃遜發芽器上。
紙間(BP)是將種子放在兩層紙中間。可用下列方法：另外用一層紙鬆鬆地蓋在種子上。紙卷，把種子均勻置放在濕潤的發芽紙上，再用另一張同樣大小的發芽紙覆蓋在種子上，然後捲成紙卷，兩端用皮筋扣住，豎放。紙間可直接放在保濕的發芽箱盤內。
(2)砂床 應取用無任何化學葯物污染的細砂或清水砂為材料。在使用前還須作如下處理：
①洗滌。揀去較大的石子和雜物後用清水洗滌，以除去污染和有毒物質。
②消毒。將洗過的濕砂放在鐵盤內攤薄，在高溫(約130℃)下烘乾約2h，以殺死病菌和砂內的其他種子。

③過篩。取孔徑為O.8mm和O.05mm的圓孔篩兩個，將烘乾的砂子過篩，取出二層篩之間的砂粒，即直徑為O.05～O.8mm的砂粒作為發芽床。這種大小的砂粒既具有足夠的持水力，又能保持一定的孔隙，以利通氣。砂的pH應在6.O～7.5范圍內。為了檢查砂床是否含有毒質，也可採用紙床毒質檢查方法進行測定。
砂床的具體使用方法包括砂上和砂中。使用時，先將砂調到適宜水分，以捏砂成團，鬆手散開的為適砂床。使用方法有：
①砂上(TS)。種子壓人砂的表面。適用於小粒種子。
②砂中(S)。種子播在一層平整的濕砂上，然後根據種子大小加蓋10～20mm厚度的鬆散濕砂。適用大中粒種子。
(3)土壤床 如有特殊需要，可用土壤作為發芽床。其土質必須良好不結塊，並無大的顆粒。如土質黏重應加入適量的砂。土壤中應基本上不含混入的種子、細菌、真菌、線蟲或有毒物質。使用前應高溫消毒。使用時先調節到適宜水分，然後播種種子，並覆土。
2．發芽容器
發芽試驗對發芽容器的要求 我國新頒布實施1995規程要求培養幼苗發育至幼苗主要構造能清楚鑒定的階段，因此，要求發芽容器透明、保濕、無毒，具有一定的種子發芽和發育的空間，確保一定的氧氣供應。發芽容器根據上述的要求，我國已引進並研製成系列透明塑料發芽盒，可適用各類不同大小種子發芽需要。其中方形透明塑料盒(12cm?2cm?cm)適用於紙床。進行小粒和中粒100粒重復的發芽試驗；另一種長方形透明塑料盒(18cm?3cm?cm)適用於砂床大粒種子50粒重復的發芽試驗。其他幾種組合發芽盒同樣適用於各種種子的發芽，並配有高蓋，可滿足10～16cm高幼苗的培養。
由浙江大學顏啟傳教授等主持設計，原全國種子總站監制的新型種子培養皿，由杭州錢紅儀器設備有限公司製造。其中PLl2和PHl8兩種規格作為常規組合基本滿足我國南、北方各種子發芽試驗需要。
(四)其他用品和化學試劑 其他用品如噴水器，以用於發芽試驗中噴水加濕。化學試劑如GA3、HNO3、KNO3、H2O2等用於破除種子休眠處理，以及殺菌劑用於易發霉種子樣品的消毒殺菌。

④ 種子萌發與哪些因素有關的實驗裝置

種子的萌發，除了種子本身要具有健全的發芽力以及解除休眠期以外，也需要一定的環境條件，主要是充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣。

（一）充足的水分

乾燥的種子含水量少，一般僅占種子總重量的5%～10%，這樣的條件使一切生理活動都很微弱。只有吸足水盆，使種皮膨脹、軟化，氧氣才容易透入，呼吸才能增強。各種生理活動才會大大加強；只有吸足水分，種子內貯藏的營養物質溶解於水並經過酶的分解後才能轉運到胚，供胚吸收利用。

一般種子要吸收其本身重量的25%～50%或更多的水分才能萌發，例如水稻為40%，小麥為50%、棉花為52%，大豆為120%，豌豆為186%。種子萌發時吸水量的差異，是由種子所含成分不同而引起的。為滿足種子萌發時對水分的需要，農業生產中要適時播種，精耕細作，為種子萌發創造良好的吸水條件。

（二）適宜的溫度

種子萌發時，包括胚乳或子葉內有機養料的分解，以及由有機和無機物質同化為生命的原生質，都是在各種酶的催化作用下進行的。而酶的作用需要有一定的溫度才能進行，所以溫度也就成了種子萌發的必要條件之一。

不同植物種子萌發都有一定的最適溫度。高於或低於最適溫度，萌發都受影響。超過最適溫度到一定限度時，只有一部分種子能萌發，這一時期的溫度叫最高溫度；低於最適溫度時，種子萌發逐漸緩慢，到一定限度時只有一小部分勉強發芽，這一時期的溫度叫最低溫度。

了解種子萌發的最適溫度以後，可以結合植物體的生長和發育特性，選擇適當季節播種。

（三）足夠的氧氣

種子得到足夠的水分和適當的溫度後，就開始萌動，此時氧氣的供應對萌發起著主導作用.在氧氣充分的情況下，胚細胞呼吸作用逐漸加強，酶的活動逐漸旺盛，種子中貯藏物質通過呼吸作用，提供中間產物和能量，才能充分供應生長的需要。一般種子需要空氣中含氧量在10%以上才能正常萌發，含脂肪較多的種子比含澱粉多的種子需要更多的氧氣，當含氧量下降到5%以下時，多數種子不能萌發。如棉花、落花生或其ta 作物種子，完全浸沒在水中或深藏於土壤深處往往不能萌發。主要是因為得不到氧氣。因此，播種、浸種過程中要加強人工管理。播種後如遇雨，要注意鬆土，控制各調節氧氣的供應，使種子萌發正常進行。...

⑤ 小麗研究菜豆種子萌發的條件，設計實驗如下表．她研究的實驗變數是（） 裝置 甲（菜豆種子5

對照實驗又叫單一變數實驗，只有一個量不同．其它量皆相同的實驗．實驗中設置了甲、乙兩組種子是為了組成一組對照實驗．從表格中可以看出，甲、乙兩組實驗中唯一不同的變數是溫度（甲23℃、乙0℃），其他條件（空氣、水分）都相同．可見溫度就是設置的變數．
故選C．

⑥ （8分）下圖是某同學做的探究「種子萌發的環境條件」的實驗裝置圖，該裝置放在25℃的環境中，1、2、3號種