小精灵“喝”水有讲究！——解锁空气凤梨吸水机制中的奥秘

LiangSher

你听说过一种完全生长在空气里的植物吗？你知道它是怎么生长的吗？来读读我的探究实验吧！

一、实验缘起

今年暑假，少年宫红领巾农科院给我们队员发了一颗空气凤梨。这是我第一次知道，原来还有植物没有根，不用水培，也不用种在土里就能长！大家一起分享自己种空气凤梨的情况，我发现有的人种得特别好，可有的人种的都蔫蔫的，没精神了。我就想好好查查资料，了解空气凤梨到底是怎么回事。原来呀，空气凤梨是地球上唯一一种完全长在空气里的植物！如果被养护得当，它会生长得特别旺盛，还能开出鲜艳的小花呢。当我们激动万分时，农科院的老师提醒我们，如果做好通风，即使间隔很久才浇水，空气凤梨也能存活。

那需要隔多久浇一次水呢？不同的浇水方式，会对空气凤梨的生长有什么影响呢？空气凤梨又是怎么喝水的呀？带着这些疑问，我决定做一个空气凤梨种植观察实验，近距离看看它是怎么长的，找出它生长背后的小秘密！

二、实验品种

空气凤梨品种繁多，形态各异，有500多个品种和100多个变种。这次实验，我选的是小精灵（学名：Tillandsia ionantha）里的布鲁拉。它老家在中南美洲到墨西哥那边。它的茎短短的，不太看得出来，有好多狭长的三角形叶子，一片挨着一片一层一层长在茎节上，围着中心散开，又细又挺。这些叶子凑在一起，像一朵莲花的底座一样。每片叶子的背面都长满了白色的小绒毛，白色里透着翠绿和淡淡的粉色，特别好看！它开花的时候，植株中心会冒出花来，周围的叶子还会变成红色。不过它和全红小精灵（学名：Tillandsia ionantha Rubra）不一样，开花的时候不会整棵都变成红色。

我将它们分别放置在弹簧底座上，放置于客厅靠近窗户的桌子上，保证光照和通风条件均一致。

三、实验探索过程

探究一：“喷水” 和 “浸泡”，哪种方式让小精灵更有精神？

实验猜测：查阅资料，我了解到空气凤梨生长适温为 15℃~25℃，一般以雾喷的方式晚上给水，做好“勤喷水，不积水”。目前天气室外气温30℃多，室内大约28℃，雨天时气温才会降到25℃左右。所以我猜想，在这么炎热的天气，喷水的频率高应该会对空气凤梨更好，用 “浸泡” 的方式给它补水，说不定能让它变得更有精神呢！

1. 实验材料

准备6株差不多大的小精灵空气凤梨，分别贴标签 “A 组（7天喷水1次）” “B 组（7天浸泡1次）”和“C组（3天喷水1次）”。

A 组：每7天用喷壶给叶片正反面喷 1 次水（0.6～0.7克），喷完后放在通风的地方。

B 组：每7天把整株空气凤梨放进清水里浸泡 10 分钟，捞出来沥干水后，放通风的地方。

C 组：每3天用喷壶给叶片正反面喷 1 次水（0.6～0.7克），喷完后放在通风的地方。

2. 实验记录

3. 研究结果

14 天后，B组和C组的空气凤梨相对于A组长得更好，因为植物的叶片更舒展、红得更自然，而7天才浇一次水的A组空气凤梨却显得萎靡不振。看来空气凤梨对水的需求量虽然不大，但过少的浇水量仍然满足不了空气凤梨的正常生长。在这个时节，每7天浸泡10分钟和每3天喷1次水都适合于小精灵款的空气凤梨，原因是这样的频率既能满足水分需求，又不会因为浇水太勤影响生长。

4. 我的小发现

我发现喷水后空气凤梨的叶子很快就变软了，叶面的白色就会褪去，叶子的颜色会变鲜亮。整株空气凤梨浸泡10分钟，取出后甩干水，叶子的颜色可以保持大约20分钟的鲜亮，然后慢慢恢复微红。喝饱水的空气凤梨叶子舒展，看起来非常精神。7天喷水1次的小精灵在第6天开始有点萎蔫了，下层叶子弯曲厉害，叶子变得暗沉。

探究二：小精灵又是怎么“喝”水的呢？

实验猜测：小精灵没有根，那么它是如何喝水的呢？我仔细端详起这六株空气凤梨。我观察到没喷水的空气凤梨表面有一层白色的粉末状物质，喷水后空气凤梨叶面的白色就会褪去。秘密会不会就是这层白色物质？这层白色物质又是什么呢？通过搜索资料，我了解到空气凤梨叶片表面的白色物质是它的鳞片毛，空气凤梨的根已经完全退化，只起到固定的作用。它主要是通过叶片表面的“鳞片毛”来吸收水分，而不是像传统植物那样主要依靠根系；这种“鳞片毛”，在肉眼观察下，像是覆盖在叶面上的一层银白色物质，摸上去像绒毛。那它放大后，会是什么样子？也像人的体毛一样吗？

1. 实验材料

样本来源：选择C组小精灵外层或中层的健康叶片

显微镜：放大倍数40倍（4x物镜10x目镜）、 100倍（10x物镜10x目镜）和160倍（10x物镜16x目镜） 下观察。

载玻片、盖玻片、一滴清水：用于制作临时装片。

取样工具：2把精细镊子（有尖头的）。

2. 实验过程

第一步：制作临时装片

1）取样：

· 用一把镊子在叶片中段位置轻轻划一下，制造一个浅伤口；

· 用另一把镊子从伤口处，小心地撕下一小点下表皮（鳞片毛主要分布在下表皮）。

2）制片：

· 将撕下的表皮放在载玻片中央，尽量展平；

· 用滴管滴一滴清水在样本上；

· 轻轻地用盖玻片盖上，注意从一侧慢慢压下，避免产生气泡。

第二步：显微镜观察与调整

1）低倍镜寻找（40倍）：

· 将制作好的装片放到显微镜载物台上并夹好；

· 先使用低倍物镜，下降镜筒至接近盖玻片，然后通过目镜观察，同时缓慢上升镜筒，直到图像变得清晰；

· 然后，我选择一个分布均匀、清晰的区域。

2）高倍镜观察（100倍）：

· 将选好的区域移动到视野中央；

· 转至高倍物镜（使用时要非常小心，避免物镜压碎盖玻片）；

· 细微调节细准焦螺旋，使图像达到最清晰状态。

3. 观察结果

我尝试用撕取表皮法，发现取下的表皮太厚看不清。

于是，我用镊子戳下一点碎屑，发现含有鳞片毛的表皮组织，在低倍镜下，看起来像雪花一样的结构。在高倍镜下，我看到这个结构是透明的，光线太强时会一片白，什么都看不清；使用光圈或调节光源亮度，调暗光线后，我逐渐清晰地看到：它看起来像一朵透明的雪花，像一层透明的薄膜，纹理清晰。

对比之前，取下的较厚的表皮组织，我判断那些雪花就是鳞片毛。它们一层一层地排列在表皮上，被撕下来后，在显微镜下看起来就是一层一层叠加在一起的雪花。

四、实验中的收获与思考

在进一步资料阅读中，我了解到空气凤梨的鳞片毛是由翼部细胞和柄部细胞组成。前者像是一个“伞盖”，负责捕获和导向水分的部分。后者是连接“伞盖”和叶片表面的柄状部分，是水分最终进入叶片的通道。鳞毛片紧密整齐地排列在一起，就像阅兵的军队一样，能高效地反射光线，所以肉眼看起来是银白色的。当喷水或泡水后，这些鳞毛片就消失了。这些鳞毛片去哪里了？空气凤梨喜欢通风的环境，是因为流动的空气能带来更多的水汽和养分，通风还能给空气凤梨带来什么好处吗？空气凤梨的鳞毛片会一直处于吸收水分的状态吗？我计划在未来尝试不同品种的空气凤梨种植，同时设置更多的对比条件，如不同季节下不同的温度和湿度、不同光照强度和时长等，进一步深入了解空气凤梨的生长规律，以及其吸水过程的原理，从而明白如何更好地养护空气凤梨。