氷点下で植物を枯らさずに「氷で守る」技術のメカニズム

春はるに急速きゅうそくに冷ひえ込こみ、気温きおんが氷点下ひょうてんかになると、農家のうかでは果物くだものの花はなや芽めが凍こおって枯かれてしまう大おおきな被害ひがいが出でることがあります。このような寒さむさから植物しょくぶつを守まもるため、あらかじめ水みずをまいて植物しょくぶつを氷こおりで覆おおうという方法ほうほうが実際じっさいに使つかわれています。氷こおりをつけるとさらに冷つめたくなりそうですが、実じつは科学的かがくてきにとても理りにかなった仕組しくみがあります。

この技術ぎじゅつで最もっとも重要じゅうようなのは、「水みずは凍こおるときに熱ねつを出だす」という性質せいしつです。液体えきたいの水みずが固体こたいの氷こおりに変化へんかするとき、「凝固熱ぎょうかねつ」と呼よばれる熱ねつが発生はっせいします。植物しょくぶつにかけられた水みずが凍こおり続つづけている間あいだ、その熱ねつが出でるため、植物しょくぶつの温度おんどはおよそ0℃に保たもたれます。その結果けっか、植物しょくぶつの内部ないぶが0℃より低ひくく冷ひえて細胞さいぼうが壊こわれるのを防ふせぐことができます。

実験じっけんでは、2本ほんの花はなのうち1本ほんだけに水みずをかけて冷凍庫れいとうこに入いれました。しばらくしてから外そとに出だすと、水みずをかけなかった花はなは凍結とうけつして枯かれてしまいましたが、水みずをかけて氷こおりで覆おおわれた花はなは枯かれずに残のこりました。サーモグラフィーによる撮影さつえいでも、水みずが一瞬いっしゅんで凍こおるときに温度おんどが上あがる様子ようすがはっきりと確認かくにんされています。

ただし、この方法ほうほうには注意ちゅういも必要ひつようです。かけた水みずがすべて凍こおりきってしまうと熱ねつが出でなくなるため、水みずが凍こおり続つづける状態じょうたいを保たもつ必要ひつようがあります。また、乾燥かんそうした地域ちいきでは水みずが蒸発じょうはつするときに周まわりの熱ねつを奪うばい、かえって冷ひえてしまう場合ばあいもあります。散水さんすいのタイミングや量りょうの調整ちょうせいには経験けいけんが求もとめられますが、身近みぢかな水みずの力ちからで農作物のうさくぶつを守まもる知恵ちえとして役立やくだっています。