発芽に必要な条件は？
種が発芽するには、「水」「空気」「ちょうどよい温度」の3つが必要です。光や肥料は、発芽そのものには必要ありません（インゲンマメの場合）。小学5年の理科では、インゲンマメの種で、条件を1つだけ変えたコップをくらべて調べます。
| コップの条件 | 発芽する？ | わけ |
|---|---|---|
| しめらせた綿・明るいへや | する | 水・空気・温度がそろっている |
| かわいた綿・明るいへや | しない | 水がない |
| 水にしずめる・明るいへや | しない | 空気（酸素）がたりない |
| しめらせた綿・冷蔵庫（約5℃） | しない | 温度が低すぎる |
| しめらせた綿・暗い箱 | する | 光はなくてもよい |
温度によって、発芽までの時間も変わります。このシミュレーターの計算（インゲンマメの研究の値）では、半分の種から根が出るまでの時間は次のくらいです。
| 温度 | 半分の種から根が出るまで |
|---|---|
| 5℃（冷蔵庫） | 発芽しない |
| 12℃ | 約8日 |
| 15℃ | 約4日 |
| 20℃ | 約2.2日 |
| 25℃ | 約1.5日 |
| 30℃ | 約1.2日 |
| 40℃ | 発芽しない（暑すぎる） |
教科書などで「芽が出る」と言うときは、根が出てから、さらに1〜2日ほどたって、くきや葉が見えたときのことが多いです。
どうして水・空気・温度がいるの？
かわいた種は、ねむっているような状態です。水をすうと種がふくらんで目をさまし、中の養分（子葉にたくわえたでんぷんなど）を使って、根や芽を作りはじめます。このとき、種は空気の中の酸素で養分を使ってエネルギーを取り出すので、水にしずめて空気がないと、育つことができません。また、からだの中のはたらきは温度が低いとほとんど進まず、高すぎてもうまくいきません。
おうちの方向けに言うと、発芽は吸水（吸水膨潤）→ 呼吸と酵素の活性化 → 幼根の突出の順に進みます。インゲンマメ（品種カリオカ）の研究（Cardoso・Bianconi, 2013）では、発芽の速さは「基準温度（約8.9℃）をこえた温度×時間」の積み上げ（積算温度）で表され、半分の種が発芽するのに約589℃・時間が必要でした。約38.5℃をこえると発芽できない種がふえます。このシミュレーターは、この値を使って、種1つぶ1つぶの必要な積算温度をばらつかせて計算しています。
おうちでの実験のやり方
- 同じ大きさのプラスチックのコップを4つ用意し、A〜Dと書きます。
- インゲンマメの種を、1つのコップに5〜10つぶずつ入れます。
- A：しめらせた脱脂綿（カット綿）の上、B：かわいた綿の上、C：水にしずめる、D：しめらせた綿の上で冷蔵庫に入れる、のように、1つの条件だけを変えます。
- 毎日同じ時刻に見て、根が出た種の数を記録します。綿がかわかないように、ときどき水を足します。温度計で、へやと冷蔵庫の温度もはかりましょう。
- 暗い箱をかぶせたコップを足すと、光がいるかどうかも調べられます。
実験に使った種は食べないようにしましょう（売られている種は、薬がついていることがあります）。冷蔵庫に入れるときは、食べ物とわかるように袋に入れて、おうちの人に伝えます。水にしずめた種は、日がたつとくさってにおうことがあるので、1週間くらいで片づけます。
自由研究のまとめ方のヒント
「日にち」と「コップごとの発芽した数」を表にして、折れ線グラフにしましょう（このシミュレーターのグラフと同じ形です）。条件は1つだけ変え、ほかの条件は同じにすること（対照実験）を書くと、しっかりした研究になります。へやの温度を変えた季節の実験（夏と秋など）をくらべたり、冷蔵庫から出した種がそのあと発芽するかを調べたりするのもおすすめです。
よくある質問
水にしずめた種から、少し根が出たのはなぜ？
水の中にもとけた酸素が少しあるので、根が少し出ることがあります。でも、空気の中にくらべて酸素がずっと少ないので、ふつうはそのまま育ちません。このシミュレーターでは「発芽しない」としています。
冷蔵庫から出した種は、そのあと発芽する？
しめらせた綿の上で冷やしていた種は、あたたかいへやにもどすと、そこから発芽しはじめることが多いです。シミュレーターでも、とちゅうで置き場所を「明るいへや」に変えると試せます。ただし、長いあいだ水につかっていたり、くさったりした種は発芽しません。
暗い箱の中で育った芽は、どうして黄色くて長いの？
光がないと、葉の緑色（葉緑素）が作られず、光をさがすようにくきが長くのびます。もやしと同じです。発芽はしても、そのあと元気に育つには光が必要です。メダカの卵の育ち方も温度で変わります（メダカの卵のふ化シミュレーター）。
ほかの種でも同じ？
水・空気・温度が必要なのは、ほとんどの種で同じです。ただ、ちょうどよい温度は種類によってちがい、レタスのように光があたるほうが発芽しやすい種もあります。アサガオの咲く時間シミュレーターも見てみましょう。
この実験に使えるもの
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