研制“生物农药”山里娃捧回全国科技大奖

今年8月,在北京举办的第29届全国青少年科技创新大赛上,来自大巴山深处的三个山里娃:吴青蓉、蒲筱、何松林,在辅导老师张金诚、冯庚、陈鹏飞的指导下,用农村天然生长的扁竹根植物为原材料,研究出的“生物农药”征服了专家评委,在竞争最为激烈、含金量最高的科技创新竞赛组别中斩获一等奖。

近日,记者走进平昌县得胜小学,探访三个山里娃研究“生物农药”的故事。

割牛草引发思考扁竹根为啥不遭虫咬?

2013年3月的一个周末,平昌县得胜镇五星村的小学五年级学生吴青蓉放学回家后,就背上背篼,到山坡上帮妈妈割牛草。看到有一大片草长得非常青翠茂盛,她不假思索地就走过去干起活来。

割了满满的一背篼草后,吴青蓉抬眼一看,发现周围的草都有被虫咬的痕迹,就自己割的草没有被虫咬。这是一种什么草,它又为啥不被虫咬呢?吴青蓉回家问妈妈,却遭到了妈妈的责怪:“割这些扁竹根回来,牛都不得吃!”

虫不咬、牛也不吃,扁竹根里藏着啥秘密?周一上学时,吴青蓉带了一些扁竹根到学校,询问科技辅导老师张金诚。

张金诚老师是全国模范教师、四川省特级教师,已任教37年,善于引导学生开展科技创新并屡有斩获。上世纪90年代初,张金诚发现天气不同,木质黑板上的粉笔字就不同。如果黑板容易擦干净,那么明天很可能是晴天,反之则可能下雨。张金诚引导学生参与观察后写出了《看黑板识天气》一文,被《少年百科知识报》收录,这让他萌发了引导学生观察自然、开展科技创新的念头和激情。

一次,张金诚发现农民向农田施加碳渣,便引导学生进行试验。在一年时间内,学生分别用红薯和土豆开展种植对比实验,发现施加碳渣的果实又大又光滑,从而发现了碳渣有改变土壤酸碱度、加氧的作用。2006年,“蜂窝煤驶进农田的初步研究”课题获得四川省科技创新大赛一等奖。

2011年,平昌当地出了一件奇事:有棵青冈树的树干上,长出了其它树种,当地村民视此树为“神树”。张金诚又和其他老师一道组织学生,对“神树”展开科学研究。经过长时间的观察,他们终于破解了“神树”的奥秘:该树粗糙的树表上残留着大量鸟粪,长此以往,鸟粪中的植物种子就地发芽生长,最终形成树上有树的奇观。《青冈树上长灌木之谜》获得当年四川省科技创新大赛二等奖……

这一次,看到吴青蓉来问自己,张金诚没有直接给出答案,而是引导她先查资料。

吴青蓉通过查阅资料了解到,扁竹根又叫蝴蝶花,生长在山坡较湿润的草地、树林下或林缘草地,是一味治病的中药,也因生命力强常被用于园林绿化。

扁竹根可入药治病,虫又不咬,是不是可以用它来杀死或驱赶蔬菜害虫呢?吴青蓉的脑瓜子又转动开了:如果能,漫山遍野的扁竹根,就能让农民们就地取材,节省生产成本,同时也可减少使用农药,有利于人类健康,保护环境,一举几得,多好啊!吴青蓉把自己的想法告诉了张金诚老师。

“你的想法很有创意。”张老师肯定了吴青蓉的想法,同时也告诉她,这个设想必须通过科学实验来证明。

在张老师的鼓励下,吴青蓉决定来做这样的实验。听说吴青蓉要做科学实验,同学蒲筱、何松林也来了兴趣,三人组成了一个小小的“科研团队”。在科技辅导老师张金诚、冯庚、陈鹏飞的指导下,开始研制扁竹根“生物农药”。

历尽艰辛做实验成功完成“生物农药”项目

在辅导老师们的帮助下,“科研团队”制定出了实验方案,决定重点开展4项实验—能否杀驱菜虫的实验、对比杀驱菜虫效果的实验、残留时间的实验、使用最佳时间的实验。三人分了工:吴青蓉负责观察记录,蒲筱、何松霖协助完成。

何松林是“科研团队”中唯一的男生,负责采集原材料、制造药液。6月中旬,他带着两名女同学冒着酷暑,从山上采来了扁竹根,洗干净后拿到学校的科技实验室里,先用剪刀将扁竹根剪成小节,再将小节捣碎取汁,然后倒在塑料小桶和泡盆里,加水密封。

15天的密封泡制期结束了,到了见证成果的那一刻。三个小伙伴聚在学校的科技实验室里,小心翼翼地打开密封器具。

“呀,好臭!”颜色淡黄的扁竹根液,散发出刺鼻的臭味,熏得他们差点发吐。强忍恶臭,三人用漏斗过滤掉泡液中的残渣,制造出了“生物农药”,开始验证其效果。

实验地选在吴青蓉家后的一块白菜地里,分成两份。每份有一分地左右,一份施药、一份不施。负责效果实验的蒲筱小心翼翼地将泡制的药水喷洒在试验地块上。她顶着烈日,蹲在地边观察。大约在两个小时后,白菜叶子上的蚜虫就开始惶恐不安地乱动。第二天又去观测,他们发现蚜虫变成了小白点。再过一天去观测,蚜虫就完全消失了,连白点都没有了。而旁边作对比试验的地块上,白菜叶子上的蚜虫却依然“生龙活虎”。

实验证实了扁竹根泡液具有很强的杀死蚜虫的功能,但仅仅一次不具备说服力。三个小伙伴在辅导老师的指导下,又找了几块种有萝卜、白菜、辣子、包菜的地块做实验,都取得了相同效果。同时在试验中,他们还发现,扁竹根泡液虽不能杀死吃菜叶的蜗牛,却对其有着明显的驱赶效果。

实验结果证实:扁竹根泡液具有很强的杀死或驱赶菜虫的功效。随后,吴青蓉他们又开始了扁竹根泡液残留期的实验。他们兴致勃勃地将泡液洒在了菜叶上,一观察却傻眼了—淡黄色的泡液洒在绿油油的菜叶上后,根本看不出痕迹,可咋办啊?这时,科学实验经验丰富的张金诚老师支了招:在泡液中滴入一些红墨水,把它变成淡红色液体。

三个娃娃一试,果然很有效。他们分别做了雨天、晴天的残留实验。实验结果证实,雨天扁竹根泡液的残留期是3天,而晴天的残留期是7天。他们又作了蔬菜叶面光滑和粗糙的残留期实验,叶面光滑的残留期是3天,叶面粗糙的残留期是7天。

做实验时正值酷暑,三个小伙伴每天都要穿梭在菜地里进行观察。离试验田最近的吴青蓉说:“我想快点知道结果,一天要往田里跑好几次,邻居跟小伙伴都说我不好好读书,成天在菜地瞎折腾,不务正业。”另外两位同学也在实验期间遭到了小伙伴们的嘲笑,特别是何松林,很多次小伙伴们来拉他去打篮球、骑车,但为了做实验,他都拒绝了,让那些小伙伴很有意见,扬言要与他断交,让他一度很委屈。苦、累,加上旁人的不理解,令他们仨有些泄气,一度想放弃。是辅导老师和家长们的鼓励,最终让三个孩子坚持了下来。

经过1个月的不间断观察,三人终于完成了实验,证实了扁竹根液不仅能够预防蔬菜虫,还能使蔬菜长得很茂盛,对蚜虫驱杀作用最强,完全具备成为无残留、无公害 “生物农药”的条件。经过多日反复修改,三人整理完成了《扁竹根液预防蔬菜虫的初步研究》科学实验报告。

过五关斩六将问鼎国家大奖

《扁竹根液预防蔬菜虫的初步研究》科学实验报告先后通过平昌县、巴中市的评选。今年4月,四川省第29届青少年科技创新大赛揭晓,该课题大获全胜,不但喜获一等奖,还获得“生物创新奖”和“科技英才奖”,并代表四川申报第29届全国青少年科技创新大赛参赛。

今年8月20日,三位老师带着三位同学飞往北京,参加全国第29届科技创新大赛。这是我国面向中小学生开展的规模最大、层次最高的青少年科技教育活动。按照大赛规则,研究课题的发现、过程、成果等环节必须由学生现场通过8名国内顶尖专家组成的评委答辩,并现场回答评委的相关问题,在获得评委肯定后才可能获得二等奖以上的奖项。

令三个小伙伴没有想到的是,他们最终获得了一等奖。在本次大赛竞赛组别中,全国仅有59个中小学课题被评为一等奖,四川获得了3个一等奖,而平昌县得胜小学是其中唯一获奖的小学代表队。

消息传回平昌得胜小学,校长李建国非常高兴。他告诉记者,得胜小学曾走出过我国探月工程总设计师吴伟仁,学校历来有重视培养学生科学素养的传统,“引导学生对身边事物进行观察,开展研究,可以激发学生探索自然、学习知识的兴趣;从学生的创造性思维中寻找闪光点,予以充分鼓励并引导,就在学生心里埋下了探索科学奥秘的种子,这与全面发展素质教育的方针是一致的。”

载誉归来,三个小伙伴受到了热烈欢迎,特别是家住农村的吴青蓉,更是受到了村里人的欢迎。邻居们找上门来,打听制作扁竹根泡液的方法,吴青蓉就毫无保留地教他们做。9月8日至19日,川东北持续降雨,正是蔬菜蚜虫爆发时期。因为施用了扁竹根泡液,村里好几家人制止住了蚜虫的侵害,还让蔬菜长得更加茂盛。看到邻居们的高兴样儿,吴青蓉的心里比吃了蜜还甜:“看到自己的研究派上了用场,这比获奖更令我高兴。”

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