염분 농도와 농작물의 생장 관계

간척지 염분 농도와 농작물의 생장 관계

문창중학교

1학년 오예슬

Ⅰ. 탐구하게 된 동기

우연히 바다를 막은 넓은 간척지를 보고 그 넓은 간척지에 농작물을 재배하기 못하는 이유가 높은 염분 농도인 것을 알고 문득 어느 과학 책에서 읽은 식물 뿌리털은 뿌리 안의 용액 농도와 뿌리 밖의 용액 농도차에 의한 삼투 현상에 의해 물이 흡수된다는 설명이 생각나 식물이 흡수할 수 있는 염분 농도를 알고 싶어서 본 탐구를 하게 되었다.

Ⅱ. 탐구를 통해 알고 싶은 점

1. 식물 재배에 가능한 염분 농도는 얼마일까?

2. 식물이 정상으로 생장할 수 있는 염분 농도는 얼마일까?

Ⅲ. 탐구 기간 및 방법

1. 탐구 기간: 1997.7.21∼1997.8.20

2. 탐구 방법

식물이 흡수할 수 있는 염분 농도를 전혀 알 수 없으므로 식물이 생장할 수 없는 바닷물의 염분 농도 43.75‰을 백분율로 환산한 약 3.4%를 기준으로 한다.

1차 실험에서는 흡수 가능한 농도의 근사치를 찾고 2차 실험을 통해 더 세밀한 농도의 수치를 알아낸다.

가. 1차 실험(1997.7.21∼8.5)

1) 전자 저울을 이용하여 소금을 1g, 2g, 3g 달아 약포지에 싸서 준비한다.

2) 전자 저울과 메스실린더 스포이드를 이용하여 수돗물을 99g, 98g, 97g를 비커에 담는다.

3) 물을 담은 비커에 달아 놓은 소금을 넣어 잘 녹인다.

가) 수돗물; 염분 농도를 0%으로 본다.

나)1%의 염분 농도; 물 99g에 소금을 1g 넣는다.

다)2%의 염분 농도; 물 98g에 소금을 2g 넣는다.

라)3%의 염분 농도; 물 97g에 소금을 3g 넣는다.

마)3.4%의 염분 농도; 동해안 망상 해수욕장의 바닷물을 사용

4) 준비된 각 비커에 양파의 뿌리가 물에 충분히 잠기도록 올려놓고 바람이 잘 통하는 곳에 놓아 변화를 관찰한다.

5) 실험 결과

1997년 8월 5일

뿌리/염분	수돗물	염분 1%	염분 2%	염분 3%	염분 3.4%
뿌리수	45개	싹 안남	싹 안남	싹 안남	싹 안남
최고 긴 뿌리	4.8cm	0cm	0cm	0cm	0cm

 위 표의 결과로 보아 양파는 염분 농도 0%에서 1% 사이의 농도에서 뿌리가 물을 흡수할 수 있는 것을 알게 되었다.

나. 2차 실험(1997.8.5∼8.20)

1차 실험에서 알게 된 식물 뿌리의 흡수 가능 농도를 가지고 0%와 1% 사이를 다시 0.1% 간격으로 하여 더 세밀한 뿌리에서의 흡수 농도를 알아낸다.

1) 전자 저울을 이용하여 소금을 0.1g, 0.2g, 0.3g, 0.4g, 0.5g, 0.6g, 0.7g, 0.8g, 0.9g달아 약포지에 싸서 준비한다.

2) 정자 저울과 메스실린더 스포이드를 이용하여 수돗물을 98.9g, 98.8g, 98.7g, 98.6g, 98.5g, 98.4g, 98.3g, 98.2g, 98.1g을 달아 비커에 넣는다.

3) 비커 9개를 이용하여 염분 용액을 만든다.

가) 수돗물; 염분 농도를 0%로 본다.

나) 0.1%의 염분 농도; 물 98.9g에 소금을 0.1g 넣는다.

다) 0.2%의 염분 농도; 물 98.8g에 소금을 0.2g 넣는다.

라) 0.3%의 염분 농도; 물 98.7g에 소금을 0.3g 넣는다.

마) 0.4%의 염분 농도; 물 98.6g에 소금을 0.4g 넣는다.

바) 0.5%의 염분 농도; 물 98.5g에 소금을 0.5g 넣는다.

사) 0.6%의 염분 농도; 물 98.4g에 소금을 0.6g 넣는다.

아) 0.7%의 염분 농도; 물 98.3g에 소금을 0.7g 넣는다.

자) 0.8%의 염분 농도; 물 98.2g에 소금을 0.8g 넣는다.

차) 0.9%의 염분 농도; 물 98.1g에 소금을 0.9g 넣는다.

4) 준비된 각 비커에 양파의 뿌리가 물에 충분히 잠기도록 올려 놓아 바람이 잘 통하는 곳에 놓아 두고 관찰한다.

5) 관찰 결과

1997년 8월 12일

뿌리/염분(%)	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
뿌리수(개)	18	8	7	6	2	1	0	0
길이(cm)	3.4	4	3	2.5	2.5	2.2	1.6	0	0

1997년 8월 20일

뿌리/염분(%)	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
뿌리수(개)	27	21	18	14	12	10	1	0	0
길이(cm)	5	4.2	4	3.9	3.0	2.5	1.9	0	0

2차 실험 결과 염분 농도 0.8%에서 0.7%사이에 양파의 뿌리에서 물을 흡수할 수 있는 것을 실험 결과 알았다.

Ⅳ. 결론

1. 양파의 뿌리가 염분 농도 0.7%에서 자라났지만 뿌리의 수가 적고 뿌리가 작은 것으로 보아 물이 뿌리 안으로 아주 조금 밖에 흡수되지 못하는 것을 알 수 있다.

2. 실험 결과 0.3%에서부터 튼튼한 뿌리가 생기는 것으로 보아 간척지의 염분 농도를 0.3% 이하로 되어야 농사를 가능한 것을 알 수 있다.

3. 본 실험을 하던 중 우연히도 양파의 표피 색깔이 염분 1%에서 가장 짙게 빠지는 것으로 보아 염색 공장에서 염색을 할 때 넣는 소금의 농도를 1%로 하는 것이 가장 좋은 것을 알게 됐다.