2026年度 鹿児島市立鹿児島玉龍高等学校 3学年

探究テーマ
冷凍・乾燥という環境負荷は、ネギの再生力にどのような影響を与えるのか?
ー家庭で行える保存方法を想定してー
①テーマ設定の背景
・使い切ったネギの根を水に入れると、再び葉が伸びて再生した
・保存したネギを再生させられたら1年中好きな時に食べられて素晴らしいと思った
➡ネギはどこまでの乾燥や温度の条件に耐えられるのだろう
②仮説
『ネギは乾燥処理後でも再生するが、冷凍処理後は再生しない』
【乾燥処理 ・ 根拠】
・ネギは鱗茎に栄養を蓄える植物である
➡1か月間の乾燥では完全に枯れることはなく、再び水分を与えれば再生するのではないか
【冷凍処理 ・ 根拠】
・冷凍の際、氷結晶により細胞が壊れてしまう
➡細胞が死んでしまい、再生することはないのではないか
(家庭用冷凍庫で設定温度が高い(約-18°c)ため、冷凍時の最大氷結晶生成帯(-1℃〜-5℃)時間が長い)
③調査方法
ネギに乾燥処理、冷凍処理を行い、その後の再生の有無を比較する
⑴環境負荷
・乾燥処理:根元から約10㎝でカットし、陰干し(1か月間・室温約25℃・5本)
・冷凍処理:同様にカットし、冷凍(-18℃・1日以上・5本)
⑵再生実験
・根元から5㎝の位置でカット
・水耕栽培、土壌栽培で5日間観察
⑶判定基準
・5日以内に葉が10㎝以上伸びた場合を「再生した」とする
④結果・分析
⑴結果
ネギは再生しなかった
・乾燥処理したネギは、一時葉が再生したが、再生段階5日以内にすべて腐敗した
・冷凍処理したネギは、膨張し葉の再生は見られなかった。
⑵分析
・葉をカットした際、切断面から雑菌が侵入し繁殖した可能性
➡葉をカットしなければ再生できるのか?
・夏季(8,9月)の高温多湿が乾燥処理に影響した可能性
➡冬季ではどうか
・急速冷凍ができれば冷凍処理において細胞が破壊されず、再生する可能性がある。
しかし、冷凍処理でのネギの膨張は、ネギ内部の水分の状態変化により体積が増大したためと考えられるので、関係はないかもしれない。
・調べてみると、ネギの苗の保存方法として「干し葱」というものがあった。干し葱は葉をカットせずに乾燥処理をするから腐敗しない可能性が高い。
⑤まとめ
今回の実験でネギは再生しなかった。
ただし、実験に使用したネギは条件(季節、気温、乾燥期間など)が限られており、使用した本数も少なかったため、定量的データが不足している。結論にできるほどの実験結果が足りていない。
再生は「切断方法」「乾燥条件」「季節」などの複数の条件が重なった結果であり、今回の実験では揃えられなかった。
【研究態度反省】
・乾燥処理の方法、季節、期間など、条件を変えて調べる必要がある
・冷凍処理も、急速冷凍を試す価値はありそう(液体窒素?)
・計画の段階で、実験が失敗する予想をせずに、準備をしてしまった。
【まとめ】
普段の観察からだと再生しそうに思えたネギは、実験では再生させることができなかった。
今回のように限られた条件ではなく、複数の条件下でしてみることで、違う結果も見つけられたかもしれない。
⑥残論点・今後の課題
・条件を変えて実験する
①冬季に行い、湿度・気温による影響を夏季を比較する
②夏季・冬季のそれぞれで、乾燥日数を2週間、4週間、6週間のデータをとる
③乾燥処理の方法を「カットなし」に変更する
・ネギ以外のユリ科の植物を使って比較する
①タマネギ(球根があると違うのかどうか)
②ニンニク(ニンニクは通常乾燥して保存されるが、冷凍保存はできるのか)
・ユリ科以外の植物(野菜)を使って比較する
①ニンジン(根菜だと再生しやすいのか)