全國青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎作品-科技小論文0204192334

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1、全國青少年科技創(chuàng)新大賽獲獎作品-科技小論文-1案例一:光譜脈沖周期掃描環(huán)境對植物生長的影響的研究第17屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎提高植物能量利用率？加快蔬菜瓜果中農(nóng)藥殘留的降解？如何通過調(diào)控光環(huán)境提高蔬菜瓜果規(guī)模生產(chǎn)的效率和品質(zhì)？如何通過先進的工業(yè)技術(shù)促進我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展？質(zhì)疑，思考，分析，研究，我們提出一種新的植物優(yōu)化工業(yè)平臺?？茖W(xué)性1．太陽光譜是吸收光譜，它受到大氣層中不斷運動的水蒸汽、冰晶、煙霧等物質(zhì)的影響，客觀上形成一種脈沖式周期掃描組合光譜cpsps。2．自行設(shè)計并制作出光強度小于5%太陽光的cpsps平臺。3

2、．通過調(diào)控脈沖周期、掃描周期、光質(zhì)；測定在cpsps中植物的各項生長指標(biāo)、營養(yǎng)狀況；研究cpsps對植物生長的影響。原創(chuàng)性經(jīng)科技查新檢索，證實本課題研究屬國內(nèi)首創(chuàng)。實用性1．在光強度小于5%太陽光的人造cpsps中，植物呈現(xiàn)優(yōu)化生長趨勢。出芽速度加快，葉片面積更大，更厚，花期更長，植株更高，更壯。2．在cpsps中，植物在單位時間內(nèi)合成更多的可溶性糖和蛋白質(zhì)。而在單位質(zhì)量內(nèi)的糖與蛋白質(zhì)減少。形成一種健康食品。3．Cpsps有利于植株創(chuàng)傷的修復(fù)與再生。4．Cpsps可加速農(nóng)藥的降解。在我們的這個課題中，我們設(shè)計，制造出了一種新的光

3、環(huán)境CPSPS。CPSPS具有低能耗、脈沖式周期掃描、色光組合三大特性，我們通過試驗發(fā)現(xiàn)在CPSPS中，植物培植能夠得到高效優(yōu)化，農(nóng)藥的降解速度加快。我是在高一的時候開始研究的，我們學(xué)校一向鼓勵學(xué)生積極參與研究性學(xué)習(xí)，選擇自己的課題研究，我呢，當(dāng)時就選擇了這一個在物理、化學(xué)、生物和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)交叉點上的課題。目前，“民以食為天”嘛，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品在老百姓的生活中涉及面非常廣，農(nóng)業(yè)是中國最大的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而中學(xué)生在農(nóng)業(yè)上的科技技術(shù)研究又是非常之少。因此在高一選題的時候，我本身是學(xué)奧林匹克競賽物理的，我就想運用我的新想法，以及本身物理化學(xué)

4、知識，在農(nóng)產(chǎn)業(yè)，植物學(xué)方面進行究。過去人們多是通過化學(xué)、生物方面的技術(shù)來實現(xiàn)對植物的影響，我現(xiàn)在要運用一種物理的手段，選擇通過調(diào)控植物生長的光環(huán)境，從而提出一種新的植物培植模式。新的光環(huán)境CPSPS是相對于一般的太陽光環(huán)境來說的，“植物生長靠太陽”嘛。我們都知道，太陽光是七色光，它是一種色光組合，而太陽在照射到地面上來的過程中，由于各層大氣的影響，在某一程度上，它是以一種脈沖式周期掃描組合光譜的形式作用于地球上的植物上的，于是我參考太陽光的這一些性質(zhì)作為我的新的光環(huán)境的特性來研究其對植物生長的影響。在另一個方面呢，CPSPS的光

5、強度非常小，僅為太陽光的5％以下，通過用光度計測量，在CPSPS中的光強度是幾百勒克斯，而在中午，太陽光光照度可達十幾萬勒克斯。CPSPS的耗能非常低，這是我們課題的原創(chuàng)性。經(jīng)過有關(guān)部門的聯(lián)機檢索查新，已經(jīng)證實了本課題屬于國內(nèi)首創(chuàng)。在這個新型的課題研究中。在剛剛起步的時候。我們主要是聯(lián)系了有關(guān)的機構(gòu)，找來了大批的植物廣泛地開展試驗，品種有生菜，仙人掌，銀龍球等等，每一種植物我們設(shè)置了對照組和試驗組，對照組的植物種植在溫室里自然光條件下；試驗組的植物種植于CPSPS中，在一段時間之后我們就觀察到了令人非常令人驚喜的現(xiàn)象。我們注意到

6、小昆蟲，好像小青蟲，螞蟻什么的，特別愛吃我們的試驗材料，然后我們就想，在植物的內(nèi)部的生長結(jié)構(gòu)是怎么樣的呢？有沒有變異？還有它們的營養(yǎng)成分又是什么樣？我們聯(lián)系了華南師范大學(xué)生命科學(xué)院的實驗室和導(dǎo)師，我檢定了植物中可溶性總糖和總蛋白質(zhì)的含量，比較分析之后發(fā)現(xiàn)，在CPSPS中，植物在單位時間內(nèi)合成更多的有機物，但是在單位質(zhì)量中合成的有機物卻是減少。經(jīng)過學(xué)習(xí)，請教了專家之后，我們認為CPSPS可以為人類生產(chǎn)健康食品提供一個新的開發(fā)方向。我們開始懷疑，植物的生命系統(tǒng)，植物體內(nèi)電子的轉(zhuǎn)移，會不會因為CPSPS，而己經(jīng)受到了重大的影響？今后，

7、隨著我知識學(xué)習(xí)的深入，相信能夠徹底地深入到分子水平上去研究CPSPS作用于植物的機理，為我們的試驗現(xiàn)象做出科學(xué)的論證?？茖W(xué)探索的過程中，有時真是“無心插柳柳成蔭”，我們不斷遇到新的問題，于是又派生出了好多的子課題。因為CPSPS中的農(nóng)藥失效，我們發(fā)現(xiàn)了CPSPS可以大大地加速農(nóng)藥的降解，我們也寫出了有關(guān)的訟文。因為CPSPS中的被折斷的白菜還能成活，我們發(fā)現(xiàn)了CPSPS對植物的創(chuàng)傷有修復(fù)和再生的作用……等等。CPSPS是一個讓人期待的新事物試想將來，在大棚和蔬菜工廠里，CPSPS優(yōu)質(zhì)、健康的植物快速地生長起來，消耗能量非常低的C

8、PSPS僅利用無成本太陽光能源，便可晝夜投入生產(chǎn)，試想因為擁有輕便的CPSPS裝置，老百姓不必擔(dān)心農(nóng)藥殘留所引起的中毒，我國的食品加工和藥品制作業(yè)也能夠更加順暢地走向世界。還有載人航天飛船、潛水艇、核動力潛艇、深海探索、南極工作站等特殊的工作空間里，CPSPS將