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根の話NO.2

  • 2011/06/08(水) 16:28:35

生物学をよくよく見ていくと、それは 『物理学』 と 『化学』 の組み合わせであることがよくわかる。

そしてそれは生物の外部からの養分吸収や、体内での合成で顕著であるような気がして、あらためて息子の高校のときの生物と物理と化学の教科書を探してみた。

実はしげじいは昔物理も化学も苦手だったのだ。
息子の教科書見当たらないから、本屋に高校生の参考書探しに行ってきた。

植物の根の表皮や表皮の変形した根毛は1個の細胞である。
その細胞が外部から水や養分を吸収するには、それなりのメカニズムと力が必要になる。
植物の細胞は全透性の細胞壁と、半透性の細胞膜からできていることは周知のとおりである。
この半透性の膜の内側と外側で水や養分のやり取りが起こるのである。

皆さんは「浸透」という言葉を聞かれたことがあるでしょう。
この浸透によって養水分が細胞内にはいってくるのです。
根の外側にある土のなかには、水分やそれに溶け込んだ肥料分があり、これを取り込むのに浸透という「物理学」の現象が起こるのです。

物を動かすには「力」が必要ですが、この「浸透」のとき使われる力が「浸透圧」です。
ちなみに「圧」というのはAとBとの差のことです。
高いところから低いところへ・・・
濃いところから薄いところへ・・・
などがあります。

植物の浸透は、
土のなかの溶液濃度の低いところから
根の細胞の細胞液の濃度の高いところへの
養水分の流れ込みで、その濃度の差を「浸透圧」といいます。

わかりやすく現場の圃場で生じる現象で言えば、萎れたナスの苗に水をやるとしゃんとしてくるあの現象です。
このしゃんとなる現象には、以下の二つが作用しているのです。
1)与えた水が土中の根の周りに行き、それが浸透によって吸収された。
2)与えた水が葉にかかり葉の水孔を塞いで、蒸散抑制という葉からの水分の逃げを抑えたため、体内の細胞の水分が満たされた。
・・・「蒸散」についてはまた別の機会に話しましょう・・・

植物とりわけ作物といわれるものは、水が無くては生きていけないのは誰でもわかります。
作物はその体内で合成と分解をおこなっていますが、この代謝こそが生命でしょう。

そのすべてに水が関わっていますから、体内に送り込む水の量をいかに多くするかが収量増加の条件であり、食味や形状の品質向上の鍵と言えますよね。

もちろん水の吸収の向上は、肥料養分の吸収量の増加にもつながるはずですから。

それでは「浸透」によって吸収を促進するためにはどうすればいいか?

「浸透圧」は根の細胞と土中の溶液濃度の差ですから、
根の中を高く→土中を低くすればいいのです。

もし土中の溶液濃度が高くなりすぎると、水が逆流し細胞内の水が無くなり原形質分離が起こって、細胞は死滅してしまう。
これを「濃度障害」と言っています。

逆に土中に水が多くて溶液濃度が下がり過ぎると、細胞の水分吸収は過剰に行われ「膨圧」が高くなり「浸透圧」と同じ力になった結果吸水が止る。そうすると根は活動を停止し死んでしまう。
これを「湿害」と言います。

そこでしげじいは大好きな作物のためにその根の吸水力を高め、あるいは維持していくために我々人間はどのような手助けをしたらいいのかを考えたくて、作物の健康診断をすることを考えました。


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まとめteみた【しげじいのこぼれ話】

生物学をよくよく見ていくと、それは 『物理学』 と 『化学』 の組み合わせであることがよくわかる。そしてそれは生物の外部からの養分吸収や、体内での合成で顕著であるような気がして、あらためて息子の高校のときの生物と物理と化学の教科書を探してみた。実はしげ...

  • From: まとめwoネタ速suru |
  • 2012/03/19(月) 05:41:16

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