１．とうもろこしパート５～土じょうで決まる野菜力‼～
富士市立元吉原小学校 ６年 芳賀 亮輔 １ 研究の動機 (1) ボカシ発酵について 昨年は、一昨年に育てたトウモロコシの茎、葉を腐らせたものを肥料として土に混ぜ た。その土を使ったものと、そうでないものとで、トウモロコシの成長の差を比べた。 今年は、より質のよい肥料をつくり、トウモロコシの成長に差がでるのか比べたいと 思った。 (2) でんぷん調べについて 学校の理科の授業で、でんぷん調べを行った。自分の育てたトウモロコシを使い、で んぷん調べをしてみたいと思った。 ２ 研究の目的 (1) 収穫後のトウモロコシの茎、葉を使い、質のよいボカシ肥料を作る。ボカシ肥料を 混ぜた土とホームセンターで買った培養土でトウモロコシを育て、成長に差が出るの か調べる。 (2) ３種類の土で育てたトウモロコシのでんぷんを調べる。 ３ 研究の方法 (1) ボカシ発酵について ①準備 生ごみを堆肥に変化させる「だっくす食ん太くん」を購入。昨年の収穫後のトウモ ロコシの茎、葉を腐らせたものを用いる。 ②ボカシ発酵 ２つのだっくす食ん太くんの中に、母材（トウモロコシの茎、葉を腐らせたもの） を入れてボカシ肥料を作る。 ③観察 ２つのだっくす食ん太くんの中に、母材の発酵を進めるための材料（廃油、米ぬか、 コウジ菌）を投入し、しっかりと発酵できているか判断するために温度変化を調べる。 途中で、片方のだっくす食ん太くんにのみ、ヨーグルトと納豆を投入する。また、見 た目や臭いの変化も調べる。 ④トウモロコシの成長観察 ３種類の土で育てたそれぞれのトウモロコシの草丈、茎の太さ、雌穂、雄穂の付き 方を調べる。 (2) でんぷん調べ ①葉のでんぷん調べ ア 実験前日の午後、アルミ箔で３枚分の葉を覆う。 イ 実験日の午前中に、１枚葉を切り、ヨウ素液で反応を見る。残りの２枚の内、 １枚のアルミ箔は、はずし、もう１枚は、そのままにして日光を当てる。 ウ ４～５時間後にヨウ素液で反応をみる。 エ 顕微鏡で観察する。 ②でんぷん集めア トウモロコシの実、葉をミキサーにかけて、こした後は乾燥させる。 イ でんぷんを顕微鏡で観察する。 ４ 実験の結果 (1) ボカシ発酵について 下の図は、母材の温度変化を表したグラフである。 急激に温度が上がったのは、発酵を促進するためのものを投入した後だった。 ・3月18日：米ぬか300g、トウモロコシ300g、廃油100ml、水500mlを投入。Bにのみコ ウジ菌のついた腐葉30gを投入。 ・3月26日：カビが増えていた。他にも綿のようなも のがついていた。触ってみると、ねばねばしてい た。クモの巣のような感触だった。母材はパラパ ラだったものが一つの塊になっていた。弾力があ った。【写真１】 ・3月28日：Bにのみヨーグルト100gを投入。 ・3月29日：ヨーグルトを入れたBの方が、温度上昇 が大きかった。発酵を進めるために米ぬか150g、トウモロコシ100g、水500mlを投 入。 ・3月30日：Bにのみ納豆15gを投入。A、B両方にトウモロコシ100g、水150mlを投入。 ・4月 8日：A、Bの温度が下降。母材に水気がなくパサパサしていた。水1.5lと米ぬ か300gを投入。 ・4月10日：Aには米ぬか300g、Bには米ぬか300g、納豆30gを投入。 ・4月11日：かき混ぜるとBだけが、蒸気が出た。 ・4月13日：かき混ぜるとBだけが、「ブォー」と音を立てて蒸気が舞った。今まで で一番勢いが強かった。発酵を進めるために、Bにのみ納豆2分の1パックと米ぬか 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 3 月 5 日 3 月 7 日 3 月 9 日 3 月 1 1 日 3 月 1 3 日 3 月 1 5 日 3 月 1 7 日 3 月 1 9 日 3 月 2 1 日 3 月 2 3 日 3 月 2 5 日 3 月 2 7 日 3 月 2 9 日 3 月 3 1 日 4 月 2 日 4 月 4 日 4 月 6 日 4 月 8 日 4 月 1 0 日 4 月 1 2 日 4 月 1 4 日 4 月 1 6 日 4 月 1 8 日 4 月 2 0 日 4 月 2 2 日 温 度 （ 土 の 中 ） コ ウジ 菌のみを 入れたも の コ ウジ 菌、 ヨ ーグルト 、 納豆を 入れ たも の A B 【写真 1】
を投入。 ・4月20日：Aには米ぬか300g、水500mlを、Bには米ぬか300g、ヨーグルト150g、水 500mlを投入。 ・4月21日：AとBに急激な温度上昇が見られた。 ・4月22日：AとB両方にカビがあった。Bの方が、カビが多かった。ボカシ発酵によ る肥料が完成した。 (2) トウモロコシの成長観察について ３種類の土（Aのボカシ肥料【写真2】、Bのボカシ肥料【写真3】、市販されている培養 土「おいしい野菜を育てる培養土」【写真4】）を用意し、それぞれの土で、トウモロコ シを育てた。 ①トウモロコシの草丈の変化について プランターごとに、６本のトウモロコシの草丈を測定し、平均を計算した。Bのボカシ肥 料で育てたものが一番大きく成長した。 0 20 40 60 80 100 120 140 5月12日 5月19日 5月26日 6月2日 6月9日 6月16日 6月23日 6月30日 7月7日 7月14日
草丈の変化
Aのボカ シ 肥料で 育て たト ウモ ロ コ シ Bのボカ シ 肥料で 育て たト ウモ ロ コ シ 市販の培養土で 育て たト ウモ ロ コ シ 草丈（ｃｍ） 【写真 2】 【写真 3】 【写真 4】②トウモロコシの茎の太さの変化について プランターごとに、６本のトウモロコシの草丈を測定し、平均を計算した。Aのボカシ肥 料で育てたトウモロコシの茎の太さと、Bのボカシ肥料で育てたトウモロコシの茎の太さで は、あまり違いがなかった。市販の培養土で育てたトウモロコシの茎の太さが一番細かっ た。【写真5】 0 1 2 3 4 5 6 7 8 5月12日 5月20日 5月27日 6月3日 6月10日 6月17日 6月24日 6月30日 7月8日 7月15日
茎の太さ の変化
Aのボカ シ 肥料で 育て たト ウモ ロ コ シ Bのボカ シ 肥料で 育て たト ウモ ロ コ シ 市販の培養土で 育て たト ウモ ロ コ シ 茎の太さ （ｃｍ） 【写真 5】③トウモロコシの収穫結果について Aのボカシ肥料で育て たもの Bのボカシ肥料で育て たもの 市販の培養土で育てた もの 収穫本数 8本 12本 4本 重さ 205g 24g 43g 98g 42g 90g 56g 29g 81g 46g 55g 12g 192g 230g 206g 50g 49g 3g 15g 223g 68g 64g 204g 10g 合計の重さ 867g 1137g 226g ④トウモロコシの雄穂と雌穂の数について 雄穂 雌穂 Aのボカシ 肥 料 で 育 て たもの Bのボカシ 肥 料 で 育 て たもの 市 販 の 培 養 土 で 育 て たもの Aのボカシ 肥 料 で 育 て たもの Bのボカシ 肥 料 で 育 て たもの 市 販 の 培 養 土 で 育 て たもの 6月12日 6月12日 6月17日 6月23日 6月23日 6月28日 6月16日 6月12日 6月18日 6月23日 6月23日 7月1日 6月16日 6月16日 6月19日 6月25日 6月23日 7月2日 6月16日 6月16日 6月20日 6月27日 6月28日 7月4日 6月21日 6月17日 6月21日 6月28日 6月28日 6月23日 6月21日 6月24日 6月29日 6月29日 7月1日 6月29日 7月2日 7月1日 7月1日 7月3日 7月4日 7月7日 計 8本 計 12本 計 4本 ・Bのボカシ肥料で育てたトウモロコシが、一番成長が早く、収穫量が多かった。
(3) でんぷん調べについて ①葉のでんぷん調べについて Aのボカシ肥料で育てたトウモロコシの葉、Bのボカシ肥料で育てたトウモロコシの 葉、市販の培養土で育てたトウモロコシの葉をヨウ素液に浸すと、変化が見られなか った。 ②実と葉のでんぷん集めについて Aのボカシ肥料で育てたトウモロコシの実50gからとれたでんぷんの量：3g Bのボカシ肥料で育てたトウモロコシの実50gからとれたでんぷんの量：2g 市販の培養土で育てたトウモロコシの実50gからとれたでんぷんの量：2g 【写真6】 Aのボカシ肥料で育てたトウモロコシの葉50gからとれたでんぷんの量：0g Bのボカシ肥料で育てたトウモロコシの葉50gからとれたでんぷんの量：0g 市販の培養土で育てたトウモロコシの葉50gからとれたでんぷんの量：1g 【写真7】 ５ 研究の考察 (1) ボカシ発酵について だっくす食ん太くんを使っての肥料作りの実験では色々な菌を混ぜた母材の方が、 発酵がよく進んだ。母材に納豆、ヨーグルト、米ぬかを投入すると、２～３日で急激 な温度上昇が見られた。だが、その翌日には温度が下がってしまった。材料を分解す る時には発酵が進み、母材の温度は上がるが、分解が終わると同時に熱量が下がり、 母材の温度も下がってしまった。納豆菌は、すごい力を持っていることが分かった。 かき混ぜる度に白く舞い上がり、人体への影響はないのか心配になるほどだった。突 然フワフワとカビが生え、くさい臭いがしたので、失敗したと思ったが、祖母に相談 すると、コウジ菌の力が働いた影響で発酵がうまく進んでいる証拠だと教わった。母 材がパサパサしたり、しっとりしたり、弾力があったりと、同じものなのに日によっ て、見た目、触感、臭いが違うことに驚く日々だった。母材は室温、加える材料、水 分により大きく変化があることが分かった。 (2) トウモロコシの成長について 予想では、ホームセンターの培養土で育てたものが一番成長すると思っていたが、 結果は一番成長しなかった。今回は、米ぬかを一回まいた以外肥料は、一切混ぜなか ったので、土の栄養分が早くから失われてしまったのだと考える。だっくす食ん太く 【写真 6】 【写真 7】 【A】 【B】 【C】 【A】 【B】 【C】
んで作ったボカシ肥料で育てたものは、順調に成長した。ボカシ肥料の中に入ってい た菌のおかげで成長が促されたのだと思う。特に、ヨーグルトに納豆を入れたボカシ 肥料は、成長の様子が一番だったので、母材の中の菌がよい働きをしてくれていたの だと思った。 (3) でんぷん調べについて トウモロコシの葉は薄いため、予備実験で煮ても、たたいても上手にでんぷん調べ をすることができなかった。エタノールを使い、葉の色を抜く方法で、実験を行うこ とができた。エタノールの実験では、湯せんのお湯を取り替えながら、２時間以上か けて葉の色をぬかなくてはならず、実験に時間がかかった。葉を取り出すとメロンソ ーダ色のきれいな色水になっていた。でんぷん調べのヨウ素液を使った顕微鏡の観察 は、予想とは違い、なかなかヨウ素でんぷん反応を確認できなかった。調べてみると、 トウモロコシは、単子葉類で、一般的にでんぷんの蓄積量が少なく、ショ糖を生成し て蓄えるということが分かった。そのために、ヨウ素でんぷん反応を検出していくこ とが難しかったと考えられる。 ６ 感想 今後の課題 肥料作りは、今年で３年目だった。今年は、今までで一番よい肥料を作ることができ た。ボカシ発酵は、入れた材料、加えた水の量などによって温度変化が激しい。今後は、 投入するものの種類を増やし、今回より細かく色々と調べたい。顕微鏡で母材や菌も見 たいと思った。 今回のボカシ発酵の実験から、自然環境にかえすことの大切さを学んだ。プラスチッ クなど、使い捨てが多い世の中でも、木は土にかえり、野菜も土にかえる。現代はそう いうことが減っているから、日常生活の中で、少しでも自然にかえすことを意識し、自 然を循環させていくことが大切だと思った。 参考文献 ・だっくす食ん太くん 取り扱い説明書 ・まんがでわかる土と肥料 根っこから見た土の世界 村上敏文 著（農文協） ◎ 寸評 ５年間に及ぶトウモロコシの継続研究の集大成でした。１年前から研究準備を始め、 うまく肥料を作るために、資料を基に調べたり、肥料作りについて詳しい人たちから直 接教わったりして、研究を進めていくことができました。その探究心の強さが大変立派 でした。今後も自分の疑問、そして探究心を大切にして、より研究を深めていくことを 期待しています。
