介绍 由于微生物的作用,所有植物都会分解或腐烂。草主要由水,木质素和糖组成。后两种化合物含有碳,氢和氧。当它们破碎时,它们释放出二氧化碳和水。破坏它们的微生物是需要温暖,氧气和水才能发挥作用的生物。典型的反应是葡萄糖的分解: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 →6CO 2 + 6H 2 O +加热 这是一个简单的实验,表明微生物消耗氧气并以热量的形式释放能量。
所需设备
DrDAQ教育数据记录器
DD100温度传感器
PP214氧传感器(不是必需的)
PP163湿度传感器(可选)
500克 - 5千克鲜草插条
大号厚聚乙烯袋
绝缘袋(可选)
松紧带或领带
实验设置 设备如图所示设置。氧气和温度(和湿度)传感器连接到DrDAQ数据记录器,然后将其插入PC。 将鲜草插入袋中。可以将袋子放入隔热袋中以防止热量损失。温度传感器插入草屑的中间。氧气传感器(和湿度传感器)悬挂在草屑上方,袋子系在传感器电缆周围,从而确保氧气传感器不会落入草屑中。支架和夹具可用于支撑传感器电缆。 PicoLog设置为每分钟一个样本记录,最多600个样本(即10个小时的数据)。您可以使用DrDAQ上的温度传感器记录室温,这样您就可以检查可能影响实验的任何大的背景温度变化。然而,草屑形成了良好的绝缘体,因此这不是很重要。该图设定为显示氧含量和温度。电子表格设置为显示氧含量,温度和室温。如果将电子表格设置为每隔5或10次读取一次,则更容易查看电子表格(单击电子表格显示的侧面菜单中的“选项”)。请注意,在实验开始之前,DrDAQ上的温度传感器显示的读数略高于外部温度传感器,
进行实验 设置实验后,让传感器记录数据大约10个小时。您应该在五到十分钟内开始升温,因此如果需要,可以将实验设置为更短(或更长)的时间。
问题和结果讨论 1.如果草(和其他植物)没有腐烂会发生什么? 2.微生物如何导致草腐烂? 3.哪两组微生物主要负责腐烂? 4.微生物导致快速腐烂所需的三个主要因素是什么? 5.微生物吸收氧气并将二氧化碳返回大气过程? 6.湿度水平下降,然后上升,或上升然后下降的原因可能是什么? 7.氧气水平下降到低水平会发生什么?
进一步研究 进一步研究可能涉及一旦温度开始下降或改变水分含量就向实验中添加氧气。用手搅拌草屑,在实验过程中引入氧气,看温度是否再次升高。或者,在将袋子密封之前,用水将草屑湿润或在低温烘箱中干燥,以查看水分含量的差异。尝试这里所述的实验,然后将袋子打开到空气中重复一遍,看看顶部氧气的进入区别,或者将管子放入桩的中心以引入更多的空气。草屑不具有非常好的堆肥,因为它们没有结构强度,因此塌陷并排除微生物生长所必需的空气。它们还具有过多的氮以实现最佳的微生物生长。一种更好的堆肥混合物含有50/50的草屑和细碎的纸或叶子。研究植物材料堆肥的最佳环境可以成为一个有趣项目的基础。
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