1. はじめに1. はじめに...
Transcript of 1. はじめに1. はじめに...
プログラム
12:40~13:00 受付う け つ け
13:00~13:20 開会かいかい
・砂漠さ ば く
の解説かいせつ
13:20~13:30 移動い ど う
13:30~15:00 実験じ っ け ん
実験じ っ け ん
1 下し た
から上う え
へ流な が
れる水み ず
実験じ っ け ん
2 ミニ塩害えんがい
を作ろう
実験じ っ け ん
3 塩し お
があると植 物し ょ く ぶ つ
はどうなるの?
実験じ っ け ん
4 塩し お
に強つ よ
い植物し ょ く ぶ つ
,弱よ わ
い植物し ょ く ぶ つ
15:00~15:10 移動い ど う
15:10~15:20 休憩きゅうけい
15:20~15:40 ポスター作成さ く せ い
15:40~16:30 発表会はっぴょうかい
・閉会へいかい
もくじ
1. はじめに・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1
1-1. 鳥取と っ と り
砂丘さ き ゅ う
は 砂漠さ ば く
なの?( 砂漠さ ば く
って 何な に
だろ
う?)
1-2. 砂漠さ ば く
って 1 つじゃないの?(砂漠さ ば く
の種類し ゅ る い
は?)
1-3. 砂漠化さ ば く か
って何な ん
だろう?
1-4. 塩害え ん が い
って何な ん
だろう?
2. 実験じ っ け ん
してみよう!・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10
実験じ っ け ん
1 下し た
から上う え
へ流な が
れる水み ず
実験じ っ け ん
2 ミニ塩害えんがい
を作ろう
実験じ っ け ん
3 塩し お
があると植 物し ょ く ぶ つ
はどうなるの?
実験じ っ け ん
4 塩し お
に強つ よ
い植物し ょ く ぶ つ
,弱よ わ
い植物し ょ く ぶ つ
3. 解説か い せ つ
~塩し お
との戦たたか
い~・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
33
1. はじめに
みなさん,こんにちは!ようこそ,“きみもなろう「砂漠さ ば く
博士は か せ
」”へ.今回こんかい
の
実験じっけん
のテーマは「案外あんがい
,塩害えんがい
,大問題だいもんだい
!」です.公害こうがい
は学校がっこう
で習なら
った
けど,塩害えんがい
(?!)って聞き
いたことがないぞって思おも
っているかもしれません
ね.けれど,この問題もんだい
は砂漠さ ば く
でとっても大おお
きな問題もんだい
となっています.今日き ょ う
は鳥取とっとり
大学だいがく
乾燥地か ん そ う ち
研究けんきゅう
センターで,実際じっさい
に大学だいがく
の先生せんせい
が利用り よ う
して
いるものを使つか
いながら「砂漠さ ば く
博士は か せ
」をめざして実験じっけん
をしてみましょう!
さっそく実験じっけん
をしようとわくわくしているかもしれませんね.けれど,まずは
砂漠さ ば く
について少すこ
し勉強べんきょう
をしましょう.博士は か せ
になるにはいろいろなことを知し
らないとね.
1-1. 鳥取と っ と り
砂丘さ き ゅ う
は砂漠さ ば く
なの?(砂漠さ ば く
って何な ん
だろう?)
「 日本に ほ ん
には砂漠さ ば く
はあるの?」,「鳥取とっとり
砂丘さきゅう
は砂漠さ ば く
?」,乾燥地か ん そ う ち
研究けんきゅう
センターを見学けんがく
に来き
てくれる人ひと
たちがよく 私わたし
たちにたずねる質問しつもん
です.
答こた
えは,「ずばり!NO」です.では,砂漠さ ば く
というのはどういう場所ば し ょ
をいうので
しょうか?それは,「降ふ
ってくる雨あめ
よりも蒸発じょうはつ
する水みず
のほうが多おお
ところで,
しかも植物しょくぶつ
が育そだ
ちにくい場所ば し ょ
」,それが砂漠さ ば く
です.次つぎ
のページの図ず
を見み
- 1 -
てください.
鳥取とっとり
では
の量りょう
は
の使つか
える
水みず
の量りょう
雨あめ
の降るふ る
量りょう
蒸発じょうはつ
する量りょう
使つか
える水みず
の量りょう
200cm
80cm120cm
20cm 100cm なし
雨あめ
る水みず
の量りょう
-
-
=
=
<鳥取県とっ と り け ん
>
<砂漠さ ば く
>
の降るふ る
量りょう
蒸発じょうはつ
する量りょう
使つか
え
1年間ねんかん
に高たか
さにすると 200cmの雨あめ
が降ふ
りますが,蒸発じょうはつ
する水みず
80cmくらいです.200cmから 80cmを引ひ
いた残のこ
りの 120cmが私わたし
たち
水みず
の量りょう
です.砂漠さ ば く
では 1年間ねんかん
に雨あめ
は 20cm以下い か
,蒸発じょうはつ
する
は 100cm以上いじょう
になりますから,使つか
える水みず
がありませんね.
図ず
鳥取県と っ と り け ん
と砂漠さ ば く
での降水量こうすいりょう
と蒸発量じょうはつりょう
の関係かんけい
- 2 -
1-2. 砂漠さ ば く
って 1 つじゃないの?(砂漠さ ば く
の種類し ゅ る い
は)?
砂漠さ ば く
と聞き
くと何なに
を連想れんそう
しますか?まずは,「暑あつ
いところ!」って思おも
うの
ではないでしょうか?太陽たいよう
がギラギラしていて,見み
わたすかぎりに砂すな
だらけ
でラクダがいるところ.けれど,寒さむ
いところにも砂漠さ ば く
はあります.下した
の地図ち ず
を見み
てください.黄色き い ろ
く塗ぬ ら
られた部分ぶ ぶ ん
が砂漠さ ば く
です.
図 世界の砂漠
日に ほ ん
本 より北きた
にも砂漠さ ば く
がありますね.このような砂漠さ ば く
では冬ふゆ
になると雪ゆき
が
すな こ ま ん ど
降ふ
るほど寒さむ
くなります.また,砂 ではなくて細 かな粘土ね
や土つ ち
,そして礫れ き
(
- 3 -
小ち い
さな石い し がんせ き ば く
砂漠ば く
つ ち さ ば く れ き い し がん さ ば く
・土つち
の粒つぶ
の大おお
きさ(粘土ね ん ど
,砂すな
,石いし
など)
う さむ ねんかん あめ
や雪ゆき
の量りょう
など)
く かいが
)や岩石 でできている砂漠さ
もあります.
写真 土砂漠
砂すな
でおおわれた砂漠さ ば く
は「砂すな
砂漠さ ば く
」,細こ ま
かな粘土ね ん ど
や土つ ち
でできているさ
は「 土 砂漠 」,そして礫 ( 小ち い
さな 石 )や岩石せき
でできている砂漠 は「 礫れ き
砂漠さ ば く
」や「岩石がんせき
砂漠さ ば く
」といいます.このように砂漠さ ば く
の種類しゅるい
は,
・気候き こ
(暑あつ
いか寒 いか,1年間 に降ふ
る雨
・場所ば し ょ
(内陸ないり
にあるか海岸ん
にあるかなど)
- 4 -
というように分類ぶんるい
されます.
地図ち ず
を見み
てみましょう.世界せ か い
のどのあたりに
砂さ ば く は ん と う ちゅうご
せかいじゅう さ ば く
もう一度い ち ど
,先さき
ほどの世界せ か い
漠 があるでしょうか?アフリカ,アラビア半島 ,中国く
,オーストラリア,ア
メリカ,ブラジル,チリなど世界中 に砂漠 は存在そんざい
しています.
図 世界の砂漠
ちなみに
みなさんが乾燥地か ん そ う ち
研究けんきゅう
センターに入はい
って目め
をひく建物たてもの
にガラス張ば
り
のドームがありますね.このドームの名前な ま え
を知し
っていますか?これは「アリ
ドドえ い か かんそう
ーム」といいます.「アリド」とは英語ご
で「Arid」と書 きますが,「乾燥 し
- 5 -
た」という意味い み
さ ば く か な ん
「 砂漠化さ ば く か
」とは,どういうことをい
のでしょうか?ひとことでいうと,「土地と ち
が劣化れ っ か
すること」です.わかりやす
しょくぶつ まいとし に ほ ん
きゅうしゅう し こ く あ めんせき さ ば く か
,
漠化ば く か
の影響えいきょう
を受う
けていることがわかります.このように砂漠化さ ば く か
は地球ちきゅう
う もんだい ひと
です.
1-3. 砂漠化 って何 だろう?
「 砂漠さ ば く
」について話はな
しをしてきましたが,
う
くいえば「 植物 が育そだ
たなくなること」です. 世界中せかいじゅう
では, 毎年 , 日本 の
九 州 と四国 を合 わせた面積 (600万まん
ヘクタール)が砂漠化 しているとい
われています.さらに,下した
の図ず
を見み
てください.
地球ち き ゅ う
の陸地り く ち
面積めんせき
の 4 分の 1 が,人口じんこう
の約やく
6分ぶん
出典:UNEP,1991
の 1 もの人ひと
たちが
砂さ
規模き ぼ
の大おお
きな環境かんきょ
問題 の一 つです.
- 6 -
1-4. 塩害え ん が い
って何な ん
だろう?
か
か?原因げんいん
は色々いろいろ
あります.下した
の
を見み
てください.
,
にんげん と ち む り つか
さ ば く か ん かんが した しゃしん
「 砂漠化さ ば く
」はどうして起お
こるのでしょう
図ず
出典:UNEP,1991
発展はってん
途上とじょう
国こく
で砂漠化さ ば く か
が進すす
んでいるように見み
えますね.これらの国くに
では
たくさんの人口じんこう
を養やしな
おうと,たくさんの畑はたけ
をたがやし,家畜か ち く
を飼か
い,そし
て 木き
を 切き
ります.このような 人間 による 土地 の 無理 な 使 い 方かた
が,
砂漠化 の大おお
きな原因げんい
として考 えられます.下 の写真 を見み
てください.
- 7 -
提供 日本砂丘学会
表面ひょうめん
が白しろ
くなっているのがわかりますね.これは何なん
だと思おも
いますか?これ
は「 塩しお
」です.これが 今回こんかい
の 実験じっけん
のテーマである「 塩害えんがい
」です.これは
人間にんげん
が無理む り
をして土地と ち
を使つか
った結果け っ か
,起お
こったものです.下し た
の図ず
を
見み
てください.
- 8 -
塩害が起こっている面積
約0.8%
塩害が起こっている面積
約60%
砂漠化の影響を受けている
灌漑農地に対する塩害の割合
砂漠化の影響を受けている
土地に対する塩害の割合
出典:UNEP,1991;真勢,
塩害えんがい
が起お
こっている面積めんせき
は,砂漠化さ ば く か
の影響えいきょう
を受う
けている土地と ち
(約や く
36
億お く
ヘクタール)の約や く
0.8%です.少す く
ない気がしますね.でも,右側みぎがわ
の図ず
も見み
てください.砂漠化さ ば く か
の影響えいきょう
を受う
けている土地と ち
のうち,食た
べ物も の
を作つ く
るう
えで重要じゅうよう
な灌漑かんがい
( 畑はたけ
に水みず
をまくこと)をしている農地の う ち
で 考かんが
えてみると,
何なん
と約や く
60%もの面積めんせき
が塩害えんがい
の影響えいきょう
を受う
けていることがわかります!
- 9 -
どうして起お
こったのでしょうか?塩しお
がたくさんある場所ば し ょ
で植物しょくぶつ
は生い
きて
いけるのでしょうか?
それでは今日き ょ う
は 4 つの実験じっけん
をして, 砂漠化さ ば く か
の原因げんいん
の一ひと
つである「
塩害えんがい
」について調しら
べてみましょう!
ちなみに
鳥取とっとり
大学だいがく
乾燥地か ん そ う ち
研究けんきゅう
センターでは, 砂丘地さ き ゅ う ち
で 農業のうぎょう
をするために
蓄積ちくせき
してきた知識ち し き
や技術ぎじゅつ
を生い
かし,「世界中せかいじゅう
の砂漠化さ ば く か
が起お
こりそうな
場所ば し ょ
,砂漠化さ ば く か
が起お
こっている場所ば し ょ
」を対象たいしょう
として日夜に ち や
,研究けんきゅう
を行おこな
って
います.現在げんざい
(2005年ねん
10月がつ
),教授きょうじゅ
(5人にん
),客員きゃくいん
教授きょうじゅ
(6人にん
),助教授じょきょうじゅ
(5人にん
),客員きゃくいん
助教授じょきょうじゅ
(1名めい
),講師こ う し
(1名めい
),研究員けんきゅういん
(16人にん
),学生がくせい
(47
人にん
),留学生りゅうがくせい
(14 人),センター職員しょくいん
(16人にん
)の計けい
95名めい
が所属しょぞく
していま
す.
- 10 -
2. 実験じ っ け ん
してみよう!
実じ っ
験けん
1 下した
から上うえ
へ流なが
れる水みず
1.はじめに
塩し お
が地面じ め ん
にたまってしまう塩害えんが
が砂漠化 の原因げんいん
のひとつなの
りましたね.それでは,その塩し お
は,いったいどこからやってくるのでし
雪ゆ き
のように,白し ろ
い塩し お
のかたまりが空そ ら
からふってくるのでしょうか?
も,誰だれ
かがこっそり運は こ
んできたのでしょうか・・・? みなさんはおどろ
れませんが,このひみつをとくカギとなるのは「水みず
」なのです.そこで
塩害えんがい
に関係かんけい
する水みず
の性質せい し つ
について勉強べんきょう
しましょう.
高たか
いところと低ひ く
いところがあったら,水みず
はどっちからどっちに流なが
ょうか?普通ふ つ う
なら水みず
は高たか
いところから低ひ く
いところに,上う え
から下し た
へ
ますね.でも,実じ つ
は,土つ ち
の中なか
では,下し た
から上う え
へと水みず
が逆ぎゃく
の方向ほ う こ
れることもあるのです.そして,このような特別と く べ つ
な水みず
の流なが
れが,塩えん
きる原因げんいん
のひとつになっているのです.それでは,いったいどんな時と
から上う え
へと水みず
が流なが
れるのでしょうか?塩害えんがい
をよく理解り か い
するために
ら上う え
へと水みず
が流なが
れる様子よ う す
を観察かん さ つ
してみましょう.
- 11 -
い さ ば く か
はわか
ょうか?
それと
くかもし
,まず,
れるでし
と流なが
れ
う
に流なが
害がい
がお
き
に下し た
,下し た
か
2.実験じ っ け ん
してみよう
《用意よ う い
するもの》)
①砂すな
③スプーン
① 砂す な
② アクリルカラム
③ スプーン
④ガーゼ
④ ガーゼ ②アクリルカラム
⑤ 輪 ゴム
⑥ バット(入い
れ物も の
)
⑦ 水みず
(AとBの 2種し ゅ
《(
実験じ っ け ん
の方法ほ う ほ う
》
①まず,輪わ
ゴムを使
②つぎに,アクリル
⑤輪わ
ゴム
類る い
)
⑥バット(入い
れ物もの
)
つ か
ってアクリルカラムの底そ こ
にガーゼを
②
①
カラムの中なか
にスプーンを使つか
って砂を
- 12 -
わ
A B
⑦ 水みず
(2種類し ゅ る い
)
付つ
けましょう.
つめましょう.
③アクリルカラムの中なか
が砂すな
でいっぱいになったら,ひとまず,つくえの上う え
においておきます.
④AとBの水みず
をそれぞれバットに入い
れましょう.
⑤アクリルカラムの底そ こ
(ガーゼの方ほ う
)をバットに入い
れた水みず
(AとBの両方りょうほう
)につけます.
アクリルカラム
砂すな
バット
ガーゼ
●アクリルカラムの中なか
でどんなことが起お
こりましたか?わかったことや気き
づいたことを書か
いてみましょう.
- 13 -
3.解説かいせつ
なぜ下し た
から上う え
へと水みず
が上あ
がっていったのでしょうか?じつは,水みず
は細ほそ
い管く だ
の中なか
では上う え
の方向ほ う こ う
に引ひ
っ張ぱ
られてしまうという性質せい し つ
をもっている
のです.このとき,水みず
が引ひ
っ張ぱ
られる力ちから
の大おお
きさは,管く だ
がどんな材料ざいりょう
で
できているか,または,どれくらいの太ふ と
さの管く だ
なのか,といったたくさんのこ
とに影響えいきょう
されます.
たとえば,同お な
じ大おお
きさの管く だ
でも,ストローのようにプラスチックでできてい
るものとガラス管かん
のようにガラスでできているものを比く ら
べると,ガラス管かん
の
方ほ う
は水みず
が上あ
がりますが,ストローの方ほ う
はガラスほど上あ
がりません.また,
同お な
じガラスでできた管く だ
でも,細ほそ
くなればなるほど水みず
が高たか
くまで上あ
がりま
す.
先さ き
が細ほそ
いガラス管かん
(ガラス製せい
)
ガラス管かん
(ガラス製せい
)
ストロー
(プラスチック製せい
)
《 管く だ
の太ふ と
さや材ざい
料りょう
のちがいが水みず
の高たか
さに関かん
係けい
します 》
砂す な
や土つ ち
のかたまりの中なか
には,砂すな
や土つ ち
の粒つぶ
どうしのすき間ま
でできたた
- 14 -
くさんの管く だ
があり,その管く だ
はストローやガラス管かん
に比く ら
べてとても細ほそ
いので
す.そのため,水みず
はその細ほそ
い管く だ
を通と お
って下し た
から上う え
へと,砂す な
や土つ ち
の中なか
を運は こ
ばれてしまうのです.このように,細ほそ
い管く だ
(毛も う
管かん
)の中なか
で水みず
が上う え
に
上あ
がっていく(上昇じょうしょう
する)ことを“毛管も う か ん
上昇じょうしょう
”とよびます.
??
- 15 -
実験じ っ け ん
2 ミニみ に
塩害えんがい
を作つ く
ろう
1.はじめに
土つ ち
の 中なか
の 水みず
が 下し た
から 上う え
に 運は こ
ばれる“ 毛管も う か ん
上昇じょうしょう
”はわかりました
か? でも毛管も う か ん
上昇じょうしょう
だけでは塩害えんがい
はおこりません. では他ほか
にはどんな
原因げんいん
があるのでしょうか. 今 日き ょ う
は 実 際じ っ さ い
に ミニ 塩 害え ん が い
を 作つ く
って, 塩 害え ん が い
がおこるしくみを 考かんが
えてみましょう.
④ ドライヤー
② スプーン
2. 実 験じ っ け ん
してみよう
① 砂すな
《 用 意よ う い
するもの》
① 砂す な
( 実じ っ
験け ん
1で 使つ か
った 砂す な
)
② スプーン
③ ガラスシャーレ ③ ガラスシャーレ
④ ドライヤー
⑤ 軍手ぐ ん て
⑤ 軍 手ぐ ん て
《 実 験じ っ け ん
の 方 法ほ う ほ う
》
① AとBの 2 つの 水み ず
をしみこませたアクリルカラムからそれぞれスプ
ーンで 砂す な
を 取と
り 出だ
して,ガラスシャーレに 砂す な
をのせます.
② ガラスシャーレの 上う え
に 砂す な
を 薄う す
く 広ひ ろ
げましょう.
- 16 -
③ ドライヤーで 6~7 分 間ふ ん か ん
, 砂す な
を 乾か わ
かします.このときガラスシャー
レが熱あ つ
くなるので 軍ぐ ん
手て
をするようにしましょう
● ドライヤーの 風か ぜ
をあてたら,どんなことがおこりましたか? 気き
づい
たことを 書か
いてみましょう.
● Aの 水み ず
と Bの 水み ず
のちがいは何な ん
だったと 思お も
いますか?
● 実 験じ っ け ん
の 結 果け っ か
から , 塩 害え ん が い
がおこる 原 因げ ん い ん
は 何な ん
だと 考かんが
えられます
か?
- 17 -
3.解説かいせつ
さて 上 手じ ょ う ず
に ミニ 塩 害え ん が い
を 作つ く
ることができましたか? 塩 害え ん が い
がおこ
るには, 塩し お
を 含ふ く
んだ 水み ず
と , 蒸 発じ ょ う は つ
がおこりやすい 乾 燥か ん そ う
した 条 件じ ょ う け ん
が
必 要ひ つ よ う
です.まず,塩し お
がどこからやってくるかについてですが,実はじ つ は
,もとも
と土つ ち
の中なか
には塩し お
が含ふ く
まれているのです.また,地面じ め ん
の下し た
の深ふか
いところ
には水みず
が貯た
まっているところがあるのですが,そこにある水みず
(地下水ち か す い
)もた
くさんの塩し お
を含ふ く
んでいます.
砂漠さ ば く
などの乾燥地か ん そ う ち
は雨あめ
の量りょう
も少なく,土つ ち
も空気く う き
も非常ひ じ ょ う
に乾燥かん そ う
して
いるので,畑はたけ
の植物しょくぶつ
にたくさん水みず
をあげたくなります.でも,たくさん水みず
を
あげすぎてしまうと, 畑はたけ
にまいた 水みず
と, 地面じ め ん
の 下し た
の 深ふか
いところにある
地下水ち か す い
とがつながってしまい,水みず
のつまった細ほそ
い管く だ
がたくさんできてしま
います.すると,実験じ っ け ん
1のように,毛管も う か ん
上昇じょうしょう
で水みず
が下し た
から上う え
へと運は こ
ばれ
ます.このとき,地下水ち か す い
の中なか
に含ふ く
まれている塩し お
も一緒い っ し ょ
に地ち
表面ひょうめん
の畑はたけ
にまで運は こ
ばれてしまいます.砂漠さ ば く
などの乾燥地か ん そ う ち
では,太陽た い よ う
が強つ よ
く照て
りつ
けるため,たくさんの水みず
が地ち
表面ひょうめん
で蒸発じょうはつ
してしまいます.しかし, 水み ず
が
蒸 発じ ょ う は つ
しても 塩し お
は 蒸 発じ ょ う は つ
しないので, 地 下 水ち か す い
に 含ふ く
まれていた 塩し お
は
かたま り とな って 畑はたけ
に 残の こ
っ て し まいます 。 こ う し て , 塩 害え ん が い
( 塩 類え ん る い
集 積し ゅ う せ き
)がおきてしまうのです.
また, 乾 燥 地か ん そ う ち
では 川か わ
の 水み ず
や 用よ う
水 路す い ろ
の 水み ず
, 井 戸い ど
水み ず
にもたく
- 18 -
さんの 塩し お
が 含ふ く
まれています.このような, 塩し お
をた く さん 含ふ く
んだ 水み ず
を 畑はたけ
にまいてしまうと, 塩 害え ん が い
がもっと 早 くは や く
進す す
んでしまいます. 最 後さ い ご
には, 畑はたけ
だったところが 植 物し ょ く ぶ つ
の 育そ だ
たない 砂 漠さ ば く
になってしまうので
す.
塩 害え ん が い
をふせぐためには, 畑はたけ
にまいた 水み ず
が 地 下 水ち か す い
とつながらな
いよ うに , 畑はたけ
にま く 水み ず
の 量りょ う
を 適 度て き ど
に 調 節ちょ う せ つ
し た り , 塩し お
をた く さん
含ふ く
んでいる 水み ず
を 畑はたけ
にまいたりしないように 注 意ち ゅ う い
しなくてはいけませ
ん.
日 本に ほ ん
などでは 塩 害え ん が い
がほとんど 見み
られませんが,これは, 日 本に ほ ん
では 雨あ め
がた く さん 降ふ
るので, 土つ ち
の 中な か
の 塩し お
や 地 下 水ち か す い
がきれいな
雨あ ま
水み ず
で 洗あ ら
い 流な が
されるためです.しかし, 日 本に ほ ん
でもビニールハウス
で 野 菜や さ い
を 育そ だ
てているようなところでは, 地 面じ め ん
に 雨あ め
があたらず, し
かも 温 度お ん ど
が 高た か
くて 水み ず
が 蒸 発じ ょ う は つ
しやすいので, 乾か ん
燥そ う
地ち
と 同お な
じよう
に 塩え ん
害が い
が 起お
こってしまうことがあります.
- 19 -
実験じ っ け ん
3 塩し お
があると植 物しょくぶつ
はどうなるの?
1 .はじめに
塩し お
が 地 面じ め ん
にたまってしまう と , 植 物し ょ く ぶ つ
は うま く 育そ だ
つ こ とができま
せん.では, 塩し お
がたくさんあるとどうして 植 物し ょ く ぶ つ
は 育そ だ
たなくなるのでし
ょうか?
その 理 由り ゆ う
のひ とつに”
“ 塩し お
がある と , 植 物し ょ く ぶ つ
は 水み ず
をすいに く く な
る ”ということがあります. 簡 単か ん た ん
にいうと, 土つ ち
の 中な か
に 塩し お
がたくさんあ
ると , 植 物し ょ く ぶ つ
の 根ね
っこと 塩し お
との 間あいだ
で , 水み ず
の 引ひ
っ 張ぱ
り 合あ
いになる
のです. 塩し お
が 水み ず
を 引ひ
っ 張ぱ
ることがあるなんて 信し ん
じられない,と 思お も
うかもしれませんね.それでは, 実 験 で 確 かめてみましょう.
2 .
《 用よ
①
②
③
実 験じ っ け ん
意う い
す
キュウ
スプー
塩し お
し
る
リ
ン
てみよう
もの》
①キュウリ
- 21 -
しお
③
②スプ
塩し お
ーン
じ っ け ん た し
《 実 験じ っ け ん
の 方 法ほ う ほ う
》
① キュウリをたてに 半は ん
分ぶ ん
に 切き
って,
スプーンで 塩し お
をのせましょう.
●塩し お
がのっているところではどんなことがおきましたか?また,どうしてそう
なったと思お も
いますか?他ほか
にも気き
づいたことを書か
いてみましょう
- 22 -
3.解説かいせつ
キュウリの上う え
に塩し お
をのせてしばらく待ま
っていると,キュウリの中なか
から塩し お
の方ほ う
に水みず
が引ひ
っ張ぱ
られてきたのがわかりましたか?このように水みず
を引ひ
っ
張ぱ
る力ちから
は,植物しょくぶつ
だけでなく,私わたし
たちの体からだ
の中なか
でも,とても重要じゅうよう
なはたら
きをしています.そこで,この力ちから
についてもう少す こ
し勉強べんきょう
しましょう.
たとえば,濃こ
い塩し お
水みず
と薄う す
い塩し お
水みず
があって,水みず
は通と お
れるけど塩し お
は通と お
れない壁かべ
で区切く ぎ
られているとき,水みず
は薄う す
い塩水しおみず
から濃こ
い塩水しおみず
の方ほ う
に
移動い ど う
して,最後さ い ご
には同お な
じ濃度の う ど
の塩水しおみず
になります.これは,塩し お
のたくさん
入はい
った濃こ
い塩水しおみず
の方ほ う
が,水みず
を引ひ
っ張ぱ
る力ちから
が強つ よ
いからです.
塩
塩
塩
塩
塩塩
水水
濃こ
い塩しお
水みず
水
水
水
水水
水
水
薄う す
い塩し お
水みず
同おな
じ濃の う
度ど
の塩しお
水みず
になる
塩
塩
塩塩 塩塩
水
水水
水
水
水 水
水
水みず
は通とお
れるけど塩しお
は通とお
れない壁かべ
水水水 水
水
水
水
このように,塩し お
などが溶と
けた水みず
がもっている“水みず
を引ひ
っ張ぱ
る力ちから
”のこ
とを“浸透圧し ん と う あ つ
”とよびます.この浸透圧し ん と う あ つ
は,水みず
の中なか
に塩し お
がたくさん入って
いるほど(塩し お
の濃の う
度ど
が高たか
くなるほど)大おお
きくなります.反対はんたい
に,あまり塩し お
- 23 -
が溶と
けていない水みず
では浸透圧し ん と う あ つ
は小ち い
さくなります.塩水しおみず
だけでなく,砂糖さ と う
水みず
でも浸透圧し ん と う あ つ
はあり,砂糖さ と う
がたくさん溶と
けているほど大おお
きくなります.つ
まり,水みず
の中なか
に何な に
かが溶と
けているときには浸透圧し ん と う あ つ
が生う
まれ,溶と
けてい
る物も の
の濃の う
度ど
が濃こ
くなるほど浸透圧し ん と う あ つ
は大おお
きくなり,水みず
を引ひ
っ張ぱ
る力ちから
も
強つ よ
くなるのです.
キュウリに塩し お
をのせた実験じ っ け ん
では,じつは,塩し お
が水みず
を引ひ
っ張ぱ
っていたの
ではなく,まずキュウリの表面ひょうめん
にあった水みず
に塩し お
が溶と
けて,その後ご
にできた
塩し お
水みず
がキュウリから水みず
を引ひ
っ張ぱ
っていたのです.キュウリにのっていた
塩し お
をどけたら,どうなっていましたか?キュウリは塩水しおみず
に水みず
を引ひ
っ張ば
り取と
られてへこんでいましたね.
ところで植物しょくぶつ
の根ね
っこの中なか
にもたくさんの水みず
が含ふ く
まれています.その
水みず
はふつう,土つ ち
の中なか
の水みず
よりも浸透圧し ん と う あ つ
が大おお
きいので,根ね
っこは土つ ち
の
中なか
から水みず
を吸す
うことができるのです.根ね
っこで水みず
を吸す
った植物は,その
水みず
を葉は
っぱにおくり,元気げ ん き
に成長せいちょう
します.でも,塩害えんがい
がおこって土つ ち
の中なか
にたくさん塩し お
がたまってしまうと,土つ ち
の中なか
にある水みず
が濃こ
い塩水しおみず
になってし
まい,根ね
っこの中なか
の水みず
よりも浸透圧し ん と う あ つ
が大おお
きくなります.すると,植物しょくぶつ
は
根ね
っこで水みず
を吸す
うことができないので,枯か
れてしまうのです.
私わたし
たちの体からだ
の中なか
でも,浸し ん
透と う
圧あつ
はとても大切たいせつ
なはたらきをしています.
私わたし
たちの 体からだ
の 中なか
にもたくさんの 水みず
が 含ふ く
まれていますが,その 水みず
の
浸透圧し ん と う あ つ
は大おお
きすぎても,小ち い
さすぎても,病気び ょ う き
になってしまいます.たとえば
- 24 -
塩辛し お か ら
いものを食た
べたときには体からだ
の中なか
の塩し お
が増ふ
えてしまうので水みず
が飲の
みたくなります.反対はんたい
に,水みず
やお茶お ち ゃ
をたくさん飲の
みすぎると,トイレにいき
たくなりますね.こういったことにも,浸透圧し ん と う あ つ
が関係かんけい
しているのです.他ほか
にも,
プールに入はい
ったあとに水道水すい ど う す い
で 目め
を 洗あ ら
うと, 水みず
が 目め
にしみる,という
経験けいけん
はないですか?これも,目め
を洗あ ら
う水すい
道ど う
水すい
の浸し ん
透と う
圧あつ
が目め
の表面ひょうめん
の水みず
(なみだ液え き
)よりも浸透圧し ん と う あ つ
が小ち い
さいためです.最近さ い き ん
では,プールのあ
とに水道すい ど う
水すい
で目め
を洗あ ら
うとかえって目め
に悪わる
いので,目め
の浸透圧し ん と う あ つ
と同お な
じく
らいの目薬め ぐ す り
を使つか
った方ほ う
がよいと言い
われています.
- 25 -
実験じ っ け ん
4 塩しお
に強つよ
い植物しょくぶつ
,弱よわ
い植物しょくぶつ
1.はじめに
これまでのじっけん
実験 で,しお
塩 がしょくぶつ
植物 の成長せいちょう
に良よ
くないことが分わ
かりましたね.
でもすべての植物しょくぶつ
が塩し お
に弱よわ
いわけではないのです.塩し お
があってもしおれ
たり枯か
れたりせずに,生い
き続つづ
けられる植しょく
物ぶつ
もいるのです.今日き ょ う
は塩し お
に
強つ よ
い植しょく
物ぶつ
と弱よわ
い植しょく
物ぶつ
を用よ う
意い
しました.実際じ っ さ い
に塩水しおみず
をかけてみて,ど
ちらが塩し お
に強つ よ
いのか確た し
かめてみましょう.またなぜ塩水しおみず
に強つ よ
いのか調し ら
べるために,どれだけ塩水しおみず
を吸す
ってしまったのか測はか
ってみることにしましょ
う.
2.実験じ っ け ん
してみよう
《用意よ う い
するもの》
① 植物しょくぶつ
(ワタ,インゲン)
② 真水ま み ず
と塩し お
水みず
(海かい
水すい
と同お な
じ濃の う
度ど
)
③ チャック袋ぶくろ
④ はかり
《実験じ っ け ん
の方法ほ う ほ う
》
① まずワタとインゲンをひとつずつ選え ら
び,真水ま み ず
をたっぷりかけてあげましょ
- 26 -
う.
② 次つぎ
に残の こ
りのワタとインゲンに,塩水しおみず
をたっぷりかけます.余分よ ぶ ん
な水みず
が
底そ こ
から抜ぬ
けるまで,しばらく待ま
ちます.
水がぬけるまで待つ水を与える
③ 水みず
が抜ぬ
けたら,チャック袋ぶくろ
に鉢は ち
を入れます.植物しょくぶつ
の地上ち じ ょ う
部分ぶ ぶ ん
が袋ふくろ
から出で
るようにして下く だ
さい.
袋の口を閉じるチャック袋に入れ
- 27 -
④ これで実験じ っ け ん
の準備じ ゅ ん び
ができました.植しょく
物ぶつ
は地じ
面めん
から水みず
を吸す
うと同時ど う じ
に葉は
から水みず
を放出ほうしゅつ
(蒸散じょうさん
)します.だから袋ふくろ
に入はい
った植しょく
物ぶつ
と鉢は ち
を
合あ
わせた重お も
さがどれだけ軽かる
くなるかで,どれだけ水みず
を 吸す
ったのか(
吸水量きゅうすいりょう
)がおおよそ分わ
かるのです.
れではまず,実じ っ
験けん
を始は じ
める前ま え
の重お も
さをはかって次のページの表ひょう
に書か
葉から水を蒸散
根から水を吸収
蒸散量(≒吸水量)だけ軽くなる
そ
- 28 -
き入い ま じ か ん ご よ う
ょう
4-1 真水ま み ず
と塩水しおみず
を与えたあ た え た
時と き
の,植物しょくぶつ
の重さお も さ
(g)
れておきましょう(aのところ).そしてしばらく待 って,1時間後 に様子す
を見み
ることにしましょう.
表ひ
吸き
ょう
⑤
表ひょう
真水ま み ず
塩水しおみず
ワタ ワタ インゲン インゲン
実験前じ っ け ん ま え
(a)
1時間後じ か ん ご
(b)
水量ゅうすいりょう
(a-b)
1時間じ か ん
たったら,植物しょくぶつ
の様子よ う す
をよく観察かん さ つ
して気付き づ
いたことを下し た
の表ひ
こ
に書か
き込 んでおきましょう.
4-2 実験後じ っ け ん ご
の植物しょくぶつ
の様子よ う す
真水ま み ず
塩水しおみず
ワタ インゲン ワタ インゲン
- 29 -
⑥ 次つぎ
に,どれだけ水みず
を吸す
ったのか調し ら
べてみましょう.植物しょくぶつ
の重お も
さをは
かって,表ひょう
4-1 の(b)に書か
き入い
れましょう.実じ っ
験けん
前ま え
と比く ら
べて重お も
さが
減へ
ってることがわかりますね.では,どれくらい減へ
ったのか計けい
算さ ん
してみ
ましょう ( a-b ) .これが 実験じ っ け ん
時じ
間中かんちゅう
に 植物しょくぶつ
が 吸す
った 水みず
の 量りょう
(
吸水量きゅうすいりょう
)です.吸水量きゅうすいりょう
はワタとインゲンで違ちが
いますか? 真水ま み ず
と塩し お
水みず
で違ちが
いますか? わかりやすくするために,結果け っ か
をグラフにしてみましょ
う.
- 30 -
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
真水 海水 真水 海水
ワタ インゲン
吸水量(g)
図4-1 ワタとインゲンにおける真水と海水の吸水量(g)
表ひょう
4-2 と図ず
4-1 が実験じ っ け ん
の結果け っ か
です.これらの結果け っ か
から,どんなことに
気付き づ
きますか? ワタとインゲンではどちらが塩し お
に強つ よ
いのでしょうか? な
ぜ強いつ よ い
と考かんが
えられるのでしょうか? 他ほか
にも気付き づ
いたことがあれば書か
きこ
みましょう.
- 31 -
《この実験じっ け ん
結果け っ か
から気付き づ
いたこと》
3.解説かいせつ
塩し お
が植物しょくぶつ
の成長せいちょう
を悪わ る
くする理由り ゆ う
は,①地面じ め ん
から水みず
が吸す
いにくくなるこ
と,②植しょく
物ぶつ
に入はい
った塩し お
が植しょく
物ぶつ
の成長せいちょう
に良よ
くないことの 2 つです.これ
らの問題もん だ い
を解決かいけつ
するため,植物しょくぶつ
はいろいろな工夫く ふ う
をしています.
まず①の問題もん だ い
を考かんが
えてみましょう.実験じ っ け ん
3 で説明せつめい
したように,水みず
は塩し お
が少す く
ないところから塩し お
がたくさん入はい
っている方ほ う
に動う ご
こうとします(浸し ん
透と う
圧あつ
).ですから根ね
のまわりの水みず
に塩し お
がたくさん含ふ く
まれていると,根ね
から外そ と
へ水みず
が出で
ていこうとします(下し た
の図ず
).これでは,根ね
から水みず
を吸す
い上あ
げ
るのは大たい
変へん
です.そこで地じ
面めん
に塩し お
が多おお
いところでは,植物しょくぶつ
の中なか
に塩し お
と同お な
じ 働ばたら
きをする安全あんぜん
な 物質ぶ っ し つ
を 作つ く
って 体内たいな い
に 貯た
め 込こ
むことがあり
ます.こうすれば塩し お
が多おお
い 地じ
面めん
でも, 根ね
から
水みず
が 出で
て 行い
きにくくな
るのです.
水
水
水水
水
水
水
水
水
水
塩水
水
塩塩
塩
根の中 根の外側 根の中 根の外側
水
水
水
水水
水
水
塩水
水
塩塩
塩
水水
水
水
水
水
水
水
水
塩水
水
塩塩
塩
根の中 根の外側
水
水
塩水
水
塩塩
塩
根の中 根の外側
根の外側に塩水があると、根の中の水が吸い出されてしまう
根に塩と同じ働きの安全な物質があれば、根の水は吸い出されない
安安
安
安
水
水
水
水
安安
安
安
- 33 -
次つぎ
に②について考かんが
えてみましょう.塩し お
を含ふ く
んだ水みず
が植しょく
物ぶつ
の中なか
に入はい
ると,植物しょくぶつ
の体からだ
を作つ く
っている細胞さ い ぼ う
から水みず
が出で
ていってしまいます.これ
はさっきもでてきた「浸透圧し ん と う あ つ
」の問題もん だ い
です.細胞さ い ぼ う
から水みず
が出で
ていってしま
うと,細胞さ い ぼ う
は小ち い
さくしぼんでしまい,植物しょくぶつ
はしおれてしまいます.これを防ふせ
ぐためには根ね
の場合ば あ い
と同お な
じように,細胞さ い ぼ う
の中なか
に塩し お
と同お な
じ 働ばたら
きをする
安全あんぜん
な物質ぶ っ し つ
を作つ く
って貯た
め込こ
む 方ほうほう
法があります.他ほか
にも,塩し お
を除のぞ
いて
水みず
だけを吸す
い上あ
げる力ちから
をもった根ね
を作つ く
ったり,塩し お
水みず
を吸す
い上あ
げる量りょう
を減へ
らしたりして,植物しょくぶつ
の中なか
に塩水しおみず
がはいらないようにする方法ほ う ほ う
もありま
す.塩し お
が多おお
いところに住す
む植しょく
物ぶつ
の中なか
には,植物しょくぶつ
の中なか
に塩し お
が入はい
ってし
まっても,葉は
から塩し お
を捨す
てたり,塩し お
がたまった葉は
を切き
り捨す
ててしまう能の う
力りょく
をもった植物しょくぶつ
もいます.
さて今回こんかい
の実験じ っ け ん
ではワタが塩し お
に強つ よ
かったわけですが,塩し お
に強つ よ
い植物しょくぶつ
は他ほか
にも,オオムギやライムギ,アスパラガス,サトウダイコンなどがありま
す.逆ぎゃく
にインゲンは塩し お
に弱よわ
い植しょく
物ぶつ
であることがわかりました.塩し お
に弱よわ
い
植物しょくぶつ
は他ほか
にも,イネやトウモロコシ,エンドウ,キュウリ,ニンジンなどが知し
られています.ではなぜワタは塩し お
に強つ よ
いのでしょうか? 実じ つ
は,まだはっき
りしたことはわかっていません.葉は
に塩し お
が入はい
っても大丈夫だ い じ ょ う ぶ
なしくみをもって
いるとか,塩し お
があっても水みず
を吸収きゅうしゅう
できる力ちから
を持も
っているとか,根ね
で水みず
を
吸す
う時と き
に塩し お
を排除は い じ ょ
することができるとか,いろいろな研究けんきゅう
結果け っ か
がありま
す.たぶんワタは,これらのいろんなしくみや工夫く ふ う
を組く
み合あ
わせて,塩し お
に
- 34 -
耐た
えているのでしょう.
みなさんがとった実験じ っ け ん
結果け っ か
だけでは,なぜワタの方ほ う
がインゲンよりも塩し お
に強つ よ
いのかについて,はっきりした答こ た
えを出だ
すことはできません.でも自分じ ぶ ん
のとった実験じ っ け ん
結果け っ か
を見み
て下く だ
さい.ワタとインゲンで,真水ま み ず
と塩水しおみず
で,な
ぜこんなに吸水量きゅうすいりょう
が違ちが
うのでしょうか? 考かんが
えてみて下く だ
さい.想像そ う ぞ う
して
みて下く だ
さい.それが科学か が く
です.いつか科学者か が く し ゃ
になったみなさんが,なぜワ
タが塩し お
に強つ よ
いのかはっきりとした答こ た
えを出だ
してくれるのを楽たの
しみにしてい
ます.
- 35 -
3.おわりに ~塩しお
との戦たたか
い~
いま世界せ か い
では塩害えんがい
によって植物しょくぶつ
が育そ だ
つことのできないところが増ふ
えて
います.今きょう
日みなさんが勉べん
強きょう
したように,塩害えんがい
の大きなお お き な
原因げんいん
は,私わたし
た
ち人にん
間げん
が自然し ぜ ん
のしくみをよく知し
らないまま,塩し お
の入はい
った水みず
を畑はたけ
にまい
たり,普通ふ つ う
の水みず
でもたくさん畑はたけ
にまきすぎて地下水ち か す い
位い
を上昇じょうしょう
させたりす
ることでした.植物しょくぶつ
も,塩し お
の害がい
に負ま
けないように頑張が ん ば
って生い
きているの
ですが,私たちわ た し た ち
人間にんげん
が間違ま ち が
った農業のやり方かた
を改あらた
めない限かぎ
り,塩害えんがい
は
なくなりません.
いま, 世界せ か い
のいろいろな国く に
の人ひ と
たちがいっしょうけんめい勉強べんきょう
して,
塩害えんがい
をおこさないように工夫く ふ う
しながら畑はたけ
で植物しょくぶつ
を育そ だ
てています.たとえば,
ドリップ(点滴てん て き
)灌漑かんがい
は少す こ
しずつ長時間ち ょ う じ か ん
に渡わた
って,植物しょくぶつ
の根ね
のまわりだ
けに水みず
をあげることで,地下水ち か す い
位い
の上昇じょうしょう
をふせぎ,塩害えんがい
がおこらないよ
うにする工夫く ふ う
です.わらマルチや石い し
マルチ(イネやムギなどのわらや石い し
で
土壌ど じ ょ う
の表面ひょうめん
を覆おお
うこと)によって地面じ め ん
から蒸発じょうはつ
する水みず
をへらしたりする
方法ほ う ほ う
もあります.また,地下水ち か す い
位い
が上昇じょうしょう
しないように,たくさん貯た
まった
地下水を川かわ
へと流なが
すための施設し せ つ
(暗渠あ ん き ょ
)もつくられています.他ほか
にも“遺い
伝で ん
子し
組く
み換か
え”によって塩し お
に強つ よ
い植しょく
物ぶつ
を作ろうとするチャレンジも行おこな
われています.
- 36 -
- 37 -
石マルチ(東京農業大学 HP より) 遺伝子実験風景(群馬大学 HP より)
みなさん,今日き ょ う
はたくさん勉強べんきょう
しましたね.今い ま
まで知し
らなかった砂さ
漠ば く
のことがいろいろ出で
てきたけど,ちゃんと覚おぼ
えたかな?これからは,学校が っ こ う
だ
けでなく家い え
にいるときでも,新聞しんぶん
に書か
かれていたり,テレビから流なが
れてくる
いろいろなことに興味き ょ う み
を持も
って,たくさんのことを覚おぼ
えていって下く だ
さいね.
ときどき,自じ
分ぶん
で実じ っ
験けん
して確た し
かめたりするのも大事だ い じ
ですよ.大変たいへん
だなっ
て思お も
うかもしれませんが心配しんぱ い
はいりません.だって,みなさんはもう立派り っ ぱ
な
“砂漠さ ば く
博士は か せ
”なんですから.
大学等地域開放特別事業
きみもなろう「砂漠博士」
スタッフ:木村玲二,高山成,中澤亮二,伊藤健彦,服部太一朗,衣笠利彦,
近 藤 謙 介 ,末 継 淳 ,辻 渉 ,渡 辺 多 紀 夫 ,清 水 明 人 ,齋 藤 智 樹 ,
大塚優子,上山逸彦,清水知樹,加納由紀子,濱朋子
- 38 -