植物生长需要阳光。我们观察植物的生长。植物在阳光下进行光合作用。光合作用制造养分。没有阳光植物会生长缓慢。我们思考一个问题。人工光线能否代替阳光。我们设计一个实验。

实验需要一些材料。我们准备绿豆种子。绿豆种子容易发芽。我们准备四个花盆。花盆里放入相同的土壤。土壤来自同一个地方。我们测量土壤的重量。每个花盆的土壤一样多。我们选择LED灯。灯光有两种颜色。一种是白光。一种是红光。我们还准备一个不透光的纸箱。纸箱用来制造黑暗环境。

实验开始前我们处理种子。绿豆种子浸泡在水中。浸泡时间八小时。种子吸水后膨胀。膨胀的种子容易发芽。我们在每个花盆播种。每个花盆放入五颗种子。种子埋入土壤的深度相同。我们给花盆编号。一号花盆放在阳台。阳台有自然阳光。二号花盆放在黑暗纸箱。纸箱完全黑暗。三号花盆用白光LED灯照射。四号花盆用红光LED灯照射。人工光源的花盆也放在纸箱。纸箱开孔安装灯泡。灯泡距离植物十五厘米。

我们控制其他条件。四个花盆放在同一个房间。房间温度保持二十三度。我们每天浇水一次。每个花盆浇水五十毫升。水是自来水。自来水提前放置一天。我们每天观察记录。记录内容包括发芽时间。记录幼苗的高度。记录叶子的颜色。记录茎的粗细。实验持续十五天。

三天后我们看到变化。一号花盆的种子发芽。阳台的阳光充足。幼苗是绿色的。二号花盆没有发芽。黑暗环境种子没有动静。三号花盆的种子发芽。白光LED灯下幼苗是淡黄色。四号花盆的种子发芽。红光LED灯下幼苗是淡绿色。

第五天情况更明显。一号花盆的幼苗长高。幼苗高度大约三厘米。叶子展开是深绿色。茎部粗壮。二号花盆依然没有发芽。土壤保持原样。三号花盆的幼苗长高。幼苗高度大约两厘米。叶子是黄绿色。茎部比较细。四号花盆的幼苗也长高。幼苗高度大约两点五厘米。叶子是浅绿色。茎部比三号花盆粗一些。

第十天差异很大。一号花盆的幼苗健康。植株高度达到八厘米。叶子又大又绿。茎部直立有力。二号花盆还是没有发芽。我们挖开土壤查看。种子已经腐烂。三号花盆的幼苗生长缓慢。植株高度只有五厘米。叶子小而且发黄。茎部纤细有些弯曲。四号花盆的幼苗状态较好。植株高度达到六厘米。叶子是绿色但较浅。茎部直立但不够粗壮。

第十五天实验结束。一号花盆的绿豆苗很茂盛。高度超过十二厘米。长出很多新叶子。茎部像铅笔一样粗。三号花盆的绿豆苗很弱小。高度只有七厘米。叶子很少颜色黄。茎部像牙签一样细。四号花盆的绿豆苗中等。高度大约九厘米。叶子是绿色但不够深。茎部比三号花盆粗。二号花盆始终没有发芽。

我们测量植物的干重。干重反映植物的物质积累。我们小心取出植株。清洗根部土壤。将植株放入烘箱。烘箱温度设定七十度。烘烤二十四小时。植株完全干燥。我们用天平称重。一号花盆植株干重零点五克。三号花盆植株干重零点一克。四号花盆植株干重零点二克。二号花盆没有数据。

实验数据说明问题。自然阳光下的植物生长最好。红光LED灯下的植物生长其次。白光LED灯下的植物生长较差。黑暗环境种子不发芽。

我们分析原因。阳光是复合光。包含多种颜色。红光和蓝光对植物重要。红光帮助植物进行光合作用。蓝光帮助植物控制形态。我们的白光LED灯缺少一些光谱。红光LED灯提供红光但缺少蓝光。两种人工光源都不完整。植物需要全面的光谱。

黑暗环境没有光线。种子无法启动光合作用。种子储存的养分耗尽。种子最终腐烂死亡。

实验有实际意义。城市农业发展迅速。室内种植需要人工光源。农民可以选择合适的光源。红光促进植物生长。蓝光让植物健壮。全光谱灯效果接近阳光。我们的实验简单验证了这个原理。

实验存在一些不足。我们只用了两种光。没有测试蓝光效果。没有测试光强的影响。没有测试光照时间的影响。这些可以继续研究。

这个实验容易操作。材料在家中可以找到。学生可以尝试这个实验。观察记录是重要的环节。精确测量得到可靠结果。控制变量保证实验公平。比较分析得出结论。

科学探索就在生活中。一个小问题引发思考。一个简单实验寻找答案。动手操作加深理解。记录数据培养习惯。分析结果锻炼思维。植物生长的奥秘很多。光线只是其中一个因素。水分、温度、土壤都有影响。我们可以设计更多实验。保持好奇心。动手试一试。科学并不遥远。