介紹 由于微生物的作用,所有植物都會分解或腐爛。草主要由水,木質素和糖組成。后兩種化合物含有碳,氫和氧。當它們破碎時,它們釋放出二氧化碳和水。破壞它們的微生物是需要溫暖,氧氣和水才能發揮作用的生物。典型的反應是葡萄糖的分解: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 →6CO 2 + 6H 2 O +加熱 這是一個簡單的實驗,表明微生物消耗氧氣并以熱量的形式釋放能量。
所需設備
DrDAQ教育數據記錄器
DD100溫度傳感器
PP214氧傳感器(不是必需的)
PP163濕度傳感器(可選)
500克 - 5千克鮮草插條
大號厚聚乙烯袋
絕緣袋(可選)
松緊帶或領帶
實驗設置 設備如圖所示設置。氧氣和溫度(和濕度)傳感器連接到DrDAQ數據記錄器,然后將其插入PC。 將鮮草插入袋中。可以將袋子放入隔熱袋中以防止熱量損失。溫度傳感器插入草屑的中間。氧氣傳感器(和濕度傳感器)懸掛在草屑上方,袋子系在傳感器電纜周圍,從而確保氧氣傳感器不會落入草屑中。支架和夾具可用于支撐傳感器電纜。 PicoLog設置為每分鐘一個樣本記錄,最多600個樣本(即10個小時的數據)。您可以使用DrDAQ上的溫度傳感器記錄室溫,這樣您就可以檢查可能影響實驗的任何大的背景溫度變化。然而,草屑形成了良好的絕緣體,因此這不是很重要。該圖設定為顯示氧含量和溫度。電子表格設置為顯示氧含量,溫度和室溫。如果將電子表格設置為每隔5或10次讀取一次,則更容易查看電子表格(單擊電子表格顯示的側面菜單中的“選項”)。請注意,在實驗開始之前,DrDAQ上的溫度傳感器顯示的讀數略高于外部溫度傳感器,
進行實驗 設置實驗后,讓傳感器記錄數據大約10個小時。您應該在五到十分鐘內開始升溫,因此如果需要,可以將實驗設置為更短(或更長)的時間。
問題和結果討論 1.如果草(和其他植物)沒有腐爛會發生什么? 2.微生物如何導致草腐爛? 3.哪兩組微生物主要負責腐爛? 4.微生物導致快速腐爛所需的三個主要因素是什么? 5.微生物吸收氧氣并將二氧化碳返回大氣過程? 6.濕度水平下降,然后上升,或上升然后下降的原因可能是什么? 7.氧氣水平下降到低水平會發生什么?
進一步研究 進一步研究可能涉及一旦溫度開始下降或改變水分含量就向實驗中添加氧氣。用手攪拌草屑,在實驗過程中引入氧氣,看溫度是否再次升高。或者,在將袋子密封之前,用水將草屑濕潤或在低溫烘箱中干燥,以查看水分含量的差異。嘗試這里所述的實驗,然后將袋子打開到空氣中重復一遍,看看頂部氧氣的進入區別,或者將管子放入樁的中心以引入更多的空氣。草屑不具有非常好的堆肥,因為它們沒有結構強度,因此塌陷并排除微生物生長所必需的空氣。它們還具有過多的氮以實現最佳的微生物生長。一種更好的堆肥混合物含有50/50的草屑和細碎的紙或葉子。研究植物材料堆肥的最佳環境可以成為一個有趣項目的基礎。
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