〈第 67 回 鈴木賞 正賞〉

ニンジンの発芽する条件４ニンジンの発芽は難しい？
浜松市立三方原中学校
野口 今日香

１ 動機
私は、小学６年生からニンジンの発芽する条件について研究してきた。きっかけは、祖母が「ニンジンは育てるのが難しい」と言って、何度も種をまき直しても上手く発芽しないと困っていたからだった。そこで調べたところ、ニンジンは発芽率が悪く、発芽さえすればほぼ成功とあったので、祖母でも簡単に発芽させることができることを条件に実験を行い、「最強のニンジンの種のまき方の方法」を見つけた。しかし、それはプランターでの結果だったので、二年目は、畑でも発芽する方法を研究した。結果、一年目に見つけた「最強のニンジンの種のまき方の方法」に雑草をのせて乾燥防止をすることで、発芽率をあげることに成功した。三年目には、祖母が、「発芽はしたが、土が固く間引きが大変」ということだったので、苗を畑に移植して栽培する方法を研究した。結果、乾燥がひどくてほとんど発芽しないという結果となってしまった。なので、今年は、天候に左右されない室内で発芽させて、移植できる苗つくりの研究を行うことにした。
２ 仮説
ニンジンは直下根なので、根っこがまっすぐに伸びて成長する。その根を傷つけてしまうと、障害が起きて、また根になっていいニンジンにならない。なので、根を傷つけない方法で移植させることができれば成功するのではないかと考える。発芽するために必要な３条件の「水、酸素、温度」とニンジンは好光性種子なので、「光」の条件を加えて、より発芽しやすい条件を探り、より高い発芽率になるようにする。また、室内で行うことで、発芽の条件が一定となるので、発芽するのに通常１０日くらいかかる日数も早くなり、移植するのによい苗つくりが可能になると考える。
３ 研究準備（１） 段ボールの横に穴をあけ、そこに植物育成ライトをいれる。これを段ボール育苗箱とする。
（２）プラスチックコップの底をくりぬき、横から開けるように縦に切り、テープで止める。
（３） 種蒔き用の土は、事前に水と混ぜる。それをプラスチックコップの中につめる。
（４） ペットボトルキャップで表面を押し込み、深さ 1.5ｃｍの植穴をつくる。
（５） そこに３粒種をまき、土をかぶせ、その上から種と土とが密着するように、ペットボトルキャップで押し付ける。そのコップを水切りかごに入れる。段ボール育苗箱にセットする。

段ボール育苗箱LED 植物用育成ライト

水やりは、朝 8 時 一日１回

４ 実験内容（１） 実験１ 光の影響を調べる
発芽にどの光が有効なのか確認する。光なしの場合も同時に行い違いを比較する。
植物育成用ライトの色の種類を「赤青１２時間照射」「赤１２時間照射」「青１２時間照射」の３パターン行い、「光なしの場合」も含めて、４パターンで比較する。
観察記録 １発芽箇所の比較

発芽本数の比較

１０カップ中

１日目

２日目

３日目

４日目

５日目

６日目

３０本中
１日目

７日目

赤LED１２時間

赤LED１２時間0111469

青LED１２時間

青LED１２時間

0000279

光なし光なし00001810

赤青LED１２時間

赤青LED１２時間

000031010

２日目

３日目

４日目

５日目

６日目

７日目

011158160000210150000111190000

32023

発芽本数の比較グラフ

発芽箇所の比較グラフ
1225

1020

81561045200
１日目

２日目

３日目

赤LED１２時間

４日目

青LED１２時間

５日目

６日目

光なし

７日目

１日目

赤青LED１２時間

２日目

３日目

赤LED１２時間

４日目

青LED１２時間

５日目

６日目

光なし

７日目

赤青LED１２時間

結果
発芽箇所も発芽本数も、赤青 LED１２時間照射が、一番よかった。
（２） 実験２ 照射時間を調べる
インターネットで調べていたら、植物工場の照明設定を学生が間違えて大発見につながった（SHIGYO 法）というものが紹介されていた。通常、植物にも睡眠は非常に重要で、野菜に蛍光灯の光を２４時間あて続けると成長速度はかえって下がるというのだが、SHIGYO 法という方法は、２４時間、赤と青のいずれかの光を当て続けたら、成長速度があがったという結果になっていて、メカニズムはまだ解明されていないとあった。なので、ニンジンでも照射時間を変えてみて、どのような影響があるかを調べてみる。
実験１で使った段ボール育苗箱を使う。土は表面をほぐして、実験１と同じように種をまく。光の条件を「赤青２４時間照射の場合」と「赤１２時間/青１２時間照射の場合」と「赤青１２時間照射の場合」の３パターンで実験した。
実験２ 観察記録
発芽箇所の比較

１０カップ中１日目
赤青LED２４時間

２日目

0

発芽本数の比較

３日目

0

４日目

0

５日目

0

６日目

0

７日目

2８日目

4９日目

7

１０日目

78

赤LED１２時間/

３０本中

１日目
赤青LED２４時間

８日目

９日目

１０日目

0

２日目

0

３日目

0

４日目

0

５日目

0

６日目

3７日目

6121415000005151920

210000320

2326

26

26

８日目

９日目

１０日目

赤LED１２時間/

青LED12時間

0000048999

青LED12時間
赤青LED１２時間

赤青LED１２時間

0

00

0

3

1010101010

発芽本数の比較グラフ

発芽箇所の比較グラフ
30121025

820

615

410

20

5

１日目

２日目

３日目

赤青LED２４時間

４日目

５日目

６日目

７日目

赤LED１２時間/ 青LED12時間

８日目

９日目

赤青LED１２時間

１０日目
0
１日目

２日目

３日目赤青LED２４時間

４日目

５日目

６日目

７日目

赤LED１２時間/ 青LED12時間

赤青LED１２時間

結果
赤青 LED１２時間照射のものがダントツで、発芽箇所も発芽本数も多かった。赤青 LED
１２時間照射は、６日目には、すべての箇所で発芽し、本数も同時に６日目に三分の一も発芽した。
（３）実験３ 赤青 LED１２時間照射の有効性を調べる
実験１と２と実験してみて、赤青 LED１２時間照射が一番発芽箇所も本数もよいことがわかったので、その有効性を確認するために、屋外で日光にあてた場合と、室内で光のない場合とで比較してみる。
観察記録3
発芽箇所の比較

１０カップ中１日目
赤青LED１２時間

日光

２日目

発芽本数の比較

３日目

４日目

５日目

６日目

７日目

３０本中

１日目

0000310100000003

赤青LED１２時間

日光

光なし

光なし

00001810

発芽箇所の比較グラフ

２日目

３日目

４日目

５日目

６日目

７日目

0000320230000005000011119

発芽本数の比較グラフ

1225

102081561045200

１日目

１日目

２日目

３日目
赤青LED１２時間

４日目

５日目
日光

６日目

７日目

２日目

３日目

赤青LED１２時間

４日目

５日目

日光

６日目

７日目

光なし

光なし

結果
発芽箇所では、赤青 LED１２時間照射と光なしの場合が多かった。発芽した本数では、赤青 LED１２時間照射が一番多く発芽した。
（４） 実験４ 畑に移植してみる
室内での発芽実験では、植物育成用 LED で赤青 LED１２時間照射が一番有効だとわかったが、そのあとの育苗の段階では、光の量が足らず、ひょろひょろ苗になってしまった。
日光にあてたものは、発芽した数は少なかったが、移植可能な状態に成長したので、プラスチックコップで育てた場合の苗が移植可能なのか、調べてみることにした。

日光にあてた苗畑に移植してみた５ 分かったこと
室内で発芽させるための植物育成用 LED の発芽実験で、一番有効なのは赤青 LED１２時間照射だと分かった。発芽させるには、一定の湿度が大切で、光の条件も連続で光をあてるのではなく、１２時間休ませることが大事であることが分かった。ニンジンは好光性種子なので、光がないと発芽しないと思ったが、今回の実験では光なしの場合でも１０か所すべて生えたので、光の条件よりも「湿度」のほうが、発芽には重要だということがわかった。プラスチィックコップでの移植は可能だということもわかった。
６ 感想
ニンジンは好光性種子なので、発芽するには光が絶対的条件なのかと思ったら、光がなくても発芽したのには驚いた。玄関での実験は、３０度くらいと気温が一定で、直射日光が当たらないため、水分が蒸発して乾くことがなく、一定の湿度の状態を保つことができたことが、よい発芽率になったのだと思う。屋外で日光にあてたほうと、室内で LED にあてたとの実験では、芽の太さが異なり、日光にあてたほうが、とても太くしっかりとしていた。室内でも LED は光の量が足らなかったのか、弱々しいひょろっとした芽になったので、次に実験するときには、光の量を増やして、日光にあてたときの物と同じような苗になるように実験したい。
今回の実験で、発芽の条件がさらにわかったので、発芽には湿度を保つことが一番重要だと祖母に伝えたい。今回の実験を通して、農作物が植物育成用 LED を使っての実験が多くされていることを知った。天候不順になると農作物はとても左右されるので、自然任せでは、安定した食料供給は難しいと実感した。植物育成用 LED は、今後の安定した食料供給を確保するための解決策にとても有効だと思った。
７ 謝辞
この研究のきっかけにもなり、ニンジンの種を提供し、いろいろな相談にのってくれた祖母と、研究のまとめ方や添削をしていただいた浜松理科研究会理事長の大石隆志先生、パソコン指導をしてくれた母の協力のもと完成することができました。ありがとうございました。
８ 参考書籍・インターネット
はじめての野菜づくり ―身近な野菜からハーブ・中国野菜まで、図解でわかる
監修者：本橋 征輝 出版社: 日本文芸社 (1998/04) ニンジン P192～
地域照明環境計画策定マニュアル
３－３動植物への影響
https://www.env.go.jp/air/life/m-syomei/06-02.pdf
水耕栽培ナビ
植物育成ライトの効果が知りたい！ ライトの選び方や栽培のポイント
https://www.suikou-saibai.net/blog/2019/06/20/730
植物工場の照明設定を学生が間違えて大発見につながった（SHIGYO 法）
https://www.bio.ac.jp/archives/5298