探究烟丝及烟灰对芦荟生长的影响

  库拉索芦荟原产于非洲，习性为喜阳，耐旱不耐寒，怕涝，属多年生肉质草木植物；须根系，由不定根组成，株高80~100 cm；茎短，并逐渐木质化，叶肉质，外表是灰绿色；呈莲座状簇生；苗期叶上有白色斑纹，随着长大斑纹逐渐消退；叶为宽披针形，基部宽大，越到叶尖越窄；叶缘有齿刺，齿刺呈白色，老叶刺呈褐色，略向上勾曲。库拉索芦荟适于室内盆栽，有助于净化空气。并且它的营养价值高，广泛运用于医疗、美容等领域。人们普遍喜好在家盆种芦荟。

  但随着社会发展节奏加快，人们往往以吸烟等嗜好缓解压力。有时不经意间把烟灰、烟头到处撒、扔，甚至有人认为烟灰可以作为植物的肥料而加以利用。现以芦荟为例，就烟丝、烟灰对芦荟生长的影响作为研究课题。探讨烟丝和烟灰对它的生长有何影响，并分析原因，警醒人们爱护并保护环境植物。
  1、实验过程和实验方法
  1.1 材料
  选择15盆生长状态及形状大小相同的库拉索芦荟。分别在它们盆的外壳上标上A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2、D3、E1、E2、E3字母。然后把它们分成5组放在相同的环境中施以相同的肥料。准备240 g烟丝、240 g烟灰、精确pH试纸、50 mL的烧杯、玻璃棒、100 ℃的水、托盘天平、镊子。
  1.2 试验设计和方法
  按照烟丝和烟灰分别在盆栽芦荟的土壤表层和土壤内（约3~4 cm），2个层面进行试验设计。每3组处理方案相同。但A1~A3盆在土壤表层分别加10 g烟丝；B1~B3盆的土壤内加入10 g烟丝；C1~C3盆土壤表层加10 g烟灰；D1~D3盆土壤内加入10 g烟灰；E1~E3不加任何处理材料，作为对照组。
  测定每盆芦荟土壤的pH值，具体操作如下：每盆取2 g土壤，放入盛装30 mL的100 ℃水中，并用玻璃棒搅拌。用精确pH试纸在每次对芦荟的土壤作处理前进行测定。每5 d对盆栽芦荟进行一次处理并对其作纪录观察。
  2、实验现象结果与分析
  烟丝在盆栽芦荟的土壤表层和土壤内（3~4 cm），对芦荟生长无影响；烟灰在盆栽芦荟的土壤表层对芦荟生长有点影响；烟灰在盆栽芦荟的土壤内（3~4 cm）对芦荟生长影响很大，致使芦荟生长出现异常。
  为什么会出现如此现象呢？根据测定结果，是否为土壤的pH的改变引起芦荟生长环境的改变而导致的呢？
  查阅资料得知，土壤pH值与植物对矿质元素的吸收以及生长发育有着密切的关系。芦荟根吸收土壤中的阴离子以后，往往引起土壤pH升高；芦荟根吸引土壤中的阳离子以后，往往引起土壤pH降低。因为根部吸收离子由H+、HCO3-进行交换。根部的H+与土壤中的阳离子交换，使得土壤PH值偏低；根部的HCO3-与土壤中的阴离子交换，HCO3-在土壤中水解产生OH-，使得土壤pH值偏高。但芦荟最合适的生长PH为6.8~7.0，所以导致上述现象。
  将10 g烟灰溶解在30 mL、100 ℃的水中，测得烟灰的pH为9.0，偏碱性，资料显示，烟灰的主要成份是氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钛等碱性氧化物与脱硫液亚硫酸中和产生的亚硫酸盐。当这些物质在土壤中水解以离子形式存在时，被芦荟根部吸收，芦荟根部主要以HCO3-交换吸引的阴离子，使土壤中的HCO3-离子增加多，而HCO3-易在土壤中水解产生OH-，使得土壤pH值偏高，从而导致芦荟生长在偏碱性环境中。
  将10 g烟丝溶解在30 mL、100 ℃的水中，测得烟灰的pH为7.0，资料显示，烟丝溶解时主要成份是烟丝水溶性总糖、总氮、总植物碱含量应保持稳定的氨态碱。它在土壤中腐蚀对土壤的pH值影响不大，故对芦荟的生长基本无影响。
  3、总结
  通过此次实验，得到如下启示：盆栽植物时要考虑施肥后，肥料对土壤pH值引起的变化。例如：剩菜、剩饭、草本灰等含有丰富的营养物质，如将它们作为肥料施进土壤中，可能会改变土壤pH值，使植物的不能正常生长。