イラストでみるアグロノミー

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人間の腸内細菌が人間の健康に重要な働きをしていることは良く知られた事実です。

同じように土壌の微生物の大切さもみなさん良くご存知です。しかし、微生物が分解者として働いていることはわかっていても、根と微生物がどのように共生して助け合っているかははっきりとわかっていませんでした。最近になって、根が微生物を食べるサイクル(根食サイクル)が発表されました。土壌の根と微生物のこのような自然本来の関係を農業の現場でもしっかりと機能させることが重要になってきます。

イラストでその仕組みを分かりやすく示しましたので、ご覧ください。


植物の地上部を支えているのは、根です。根が土台(根本)となって植物が生存できます。根は土壌の中で生きていて、人間の腸のように栄養と水を吸収しています。根の大切さは見えないからこそ重要なのでしょう。ちょうど、人間の腸も見えないけれど、腸の健康が人間の健康を左右しているのと同じことです

根は土壌にあって栄養と水を吸収しているのですが、ここに土壌の微生物が深く関係しています。これも人間の腸内細菌がその人の健康長寿と密接に関係しているのに似ています。自然界では、根と微生物は共生し合っている、お互いがメリット(利益)を得る関係を保っていて、これを「相利共生」といいます。化学肥料と農薬のみに頼る栽培法では、土壌の微生物が疲弊してしまいます。つまり、微生物の数や種類数が減って、根との「相利共生」がうまく維持できなくなると考えられます。そうなると、植物は立派そうに見えても、病気に打ち勝つ力(免疫力)、作物の鮮度の持ち(鮮度保持力)、なによりも食味(うまさ・味の深さ)が低下します。

微生物の働きの基本は、中学校や高等学校の生物の時間で習ったように、土壌の有機物(堆肥や枯葉、動物の死骸)や時には無機物(鉱物・ミネラル)を分解することで、生態系の中で彼らは「分解者」と呼ばれています。分解された物質は栄養素として、植物の根から吸収されやすくなります。つまり、微生物は生物の遺体等を分解し、栄養素として植物に吸収されるので、生態系の中で物質循環に大きな役割を果たしているのです。微生物はまさに小さな巨人であります。

植物の根は、実のところ、非常に不可思議な、一見すると無駄なことをしています。根から炭水化物やアミノ酸、有機酸、ビタミンなど貴重な栄養素を土壌に「浸出液」として出しているのです。しかし、これは根の周りに微生物をおびき寄せて、彼らを養い増やすためにしていることなのです。分かりやすく言うと、根のまわりでは微生物を栽培(培養)する畑(ファーム)を営なまれており、「浸出液」は畑に播く肥料のようなものです。これは、微生物を育て微生物の力によって根から吸収できる栄養物を増やし、根に運んできてもらうためだったのです。

この一枚は、この紙芝居で核心となる最先端の情報をまとめたものです。根が微生物を食べるので「根食サイクル」(Rhizophagy:リゾファギィ)と呼ばれています。2018年、米国ラトガース大学のホワイト教授等が「根食サイクル」の概念をまとめて発表しました。驚くべきことに、根が土壌の微生物を食べているというのです。微生物を食べて、あるいは栄養の一部を搾しぼり取って、微生物の中に保存されている栄養素を利用します。この時、取り込んだすべての微生物を食べてしまうのではなくて、一部だけです。根の体内で活きている微生物たちの一部は根からも栄養素をもらうようです。そして、面白いことに、根の根毛からこれらの微生物が排出され、排出された微生物は土壌で栄養を取り込んで太り、その後また、根に食べられます。ですから微生物は根の体内で生活する期間と、土壌に出て自由に動き回り(自由遊泳型の)栄養素を貯える期間を交互に経ていることになります。ホワイト教授は、ずっと続くこの循環を「根食サイクル」と呼びました。従来の説明では、土壌の微生物が分解した栄養素を根まで運んで

くるとされていたのですが、ホワイト教授の「根食サイクル」の概念によって、植物の根が土壌の微生物から栄養を得る仕組みが明らかとなり、根と微生物のより緊密な「相利共生」が示されました。

人間が肥料を与えないでも維持されている自然界の植物の成長は、「根食サイクル」を含めた土壌微生物との相利共生の上に成り立っているとも言えます。最少のエネルギーで持続可能な植物の生育を効率よく行っていくためには、微生物の数や種類を増やして「根食サイクル」を活かしきる土壌微生物の喜ぶ環境(条件)を作り出してやる必要があります。その1つの方法が土壌に「可溶性炭素化合物」や、不足しがちなミネラル(Ca, K, Mg, S, Fe, Zn, Mn, Cu, Bなど)を施肥することです。

化学肥料と農薬だけの従来の栽培管理から、微生物の活性を重視する栽培管理へとシフトする時代がやって来ています。微生物重視の栽培管理は、国連の掲げる持続可能な開発目標(SDGs)の達成にも貢献することになります。

 

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