植物のミカタ

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連作障害は、同じ作物の連続栽培で土壌の肥料成分が偏り、病害虫が増加、作物自身の放出物質による生育阻害、塩類集積などが原因で収量が減少する現象。土壌診断で成分の過不足を把握し補う方法もあるが、土壌生態系は複雑で、診断だけで根本解決は難しい。診断は土壌劣化の要因特定のヒントにはなるが、土壌が健康であれば欠乏症は深刻化しない。ヤンマー南丹支店での講演では、土壌劣化と肥料残留の問題、カリウム欠乏の要因が土壌劣化にあることなどを解説した。連作障害回避には土壌の健康状態を重視する必要がある。

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河川敷の石だらけの場所に育つ大きなアブラナを見て、緑肥の使い方について考察している。アブラナは窒素が少ない環境で土壌中の鉱物からミネラルを吸収する酸を放出する。河川敷は水が多く窒素が希薄なため、アブラナはそこで大きく育っていると考えられる。このことから、緑肥用アブラナは連作障害対策ではなく、真土を掘り起こしたり、土砂で劣化した畑の改善に役立つと推測。アブラナ科はホウ素要求量が多いため、土壌の鉱物の状態も重要。

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牛糞堆肥による土作りは、塩類集積を引き起こし、作物の生育を阻害する可能性があるため、見直すべきである。例として、ミズナ栽培のハウス畑で塩類集積が確認された事例が挙げられている。土作りにおいては、肥料成分よりも腐植が重要である。牛糞堆肥にも腐植は含まれるが、純粋な腐植堆肥と比べて含有量が少なく、土壌に悪影響を与える成分が含まれるリスクがある。牛糞堆肥の使用は、資材費だけでなく人件費も増加させ、秀品率も低下させる非効率的な方法である。農業経営の悪化の一因にもなっており、窒素肥料の減肥率よりも、土壌の状態に目を向けるべきである。堆肥施用の真の価値は、秀品率の向上と農薬散布量の削減にある。

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植物は生きている時はワックスやカルシウムで水を弾くが、朽ちるとワックスが失われ、カルシウムも溶け出す。カルシウムがあった場所に水が入り込み、保水性を持つようになる。つまり、植物繊維は腐植となり、土の保水性を向上させる。落ち葉も同様で、腐敗するにつれ撥水性を失い、水分を保持するようになる。土作りでは、植物繊維を多く入れることで、物理的な保水性を得ることができる。

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もらったジャガイモを切ったら、中心部が褐色に変色していた。これは「褐色心腐」という生理障害で、ジャガイモの肥大期に高温乾燥状態におかれると発生する。つまり、夏から秋にかけて雨が少なく灌水しない、または土壌の保水性が低い場合に起こりやすい。ジャガイモ栽培では堆肥をあまり使わないため、乾燥しやすい。しかし、土を草で覆うことで乾燥を防げる。過去にジャガイモ畝にヘアリーベッチを植えると秀品率が向上するという結果を見たが、今回の褐色心腐の発生抑制にも効果があるかもしれない。 (ただし、写真の症状が褐色心腐ではない可能性もある。)

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NHK「サラメシ」でサントリーの水質調査を見て、山の木の成長と湧き水の関係について考えた。山の木は肥料分が少ないのに大きく育つ。湧き水は花崗岩の上を流れミネラル豊富に見えた。森のポテンシャルは窒素より、鉱物の新鮮さと腐植が重要だと感じた。腐植もミネラルが元になり光合成で生成される。つまり、鉱物が腐植を生み、森の成長を支えていると推測した。

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EC値は水溶性肥料濃度の指標であり、高すぎると植物が吸水できず枯れる。JAは0.6～0.8S/mから警戒、1.0S/m以上で対策が必要としている。しかし、乾燥した石灰過剰の畑でEC値がほぼ0だった事例から、EC測定は水に溶けているイオンを測るため、乾燥土壌では正確な値を得にくいことがわかる。お茶のような液体は測定しやすいが、固形土壌は測定しにくい。測定対象を明確にしてデータ活用すべきであり、栽培は科学的なアプローチが重要。

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京都農販の人が土壌ECメーターで「お～いお茶」のEC値を測定したら0.6S/mだった。これは土壌の適正値0.2～0.4S/mより高く、肥料濃度の指標となるEC値の高さに驚いたというエピソード。EC値とは電気伝導率のことで、水中のイオン濃度が高いほど値も高くなる。土壌では残留肥料の指標となり、高すぎると石灰が溜まるなど問題が生じるため、管理が必要である。

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JAの施肥ハンドブックで植物の必須要素の吸収形態を見ていたら、水素の吸収形態に疑問を持った。水素は水(H₂O)だけでなく、水素イオン(H⁺)や水酸化物イオン(OH⁻)でも吸収されることがあると記載されていた。酸性土壌を好む茶の木などは、土壌中の水素イオンを積極的に吸収しているのだろうか？もしそうなら、特定の植物を植えることで土壌のpHを中性に近づけることができるかもしれない、という考えが浮かんだ。

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冬にエンバクなどの緑肥を育てると、ネキリムシが根元で越冬し、春の作付けで被害が増える可能性がある。冬耕しは越冬幼虫を減らす効果があるが、土壌への悪影響もある。ネキリムシ対策として、緑肥栽培のリスクと冬耕しのメリット・デメリットを比較検討し、被害を許容範囲に抑える作付け計画を立てる必要がある。具体的には、ネキリムシに抵抗性のある作物を選んだり、被害が出にくい時期に作付けするなどの工夫が求められる。

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冬期のトラクター耕作「寒起こし」は、土壌を乾燥させ害虫や菌の越冬を防ぐ効果がある。耕された土はふわふわになり表面積が増え、乾燥効果を高めている。これを踏まえ、保水性と間隙のある資材を投入すれば霜柱の発生を促進し、土壌改良効果を高められるのではないかと考察。霜柱による土壌の上昇・下降の繰り返しは更なる効果をもたらすと推測されるが、実際に行っている事例は少ないため、有効性や実施上の課題があると考えられる。

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庭に埋められた魚の骨は、土壌改良に役立つのでしょうか？ この記事では、魚の骨に含まれるリン酸カルシウムが植物の成長に不可欠なリンの供給源となる可能性を探っています。土壌に酸性雨が降ると、リン酸カルシウムは水溶性のリン酸に変化し、植物に吸収されやすくなります。しかし、土壌がアルカリ性の場合、リン酸カルシウムは不溶性のリン酸カルシウムのまま留まり、植物には利用できません。さらに、土壌中の微生物もリン酸の可溶化に重要な役割を果たします。彼らは有機物を分解する過程で酸を生成し、リン酸カルシウムの溶解を促進します。 つまり、魚の骨を土壌改良に用いる効果は土壌のpHや微生物の活動に大きく左右されるということです。

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カリウムは植物の生育に不可欠な要素で、特に光合成、糖の輸送、酵素活性、耐病性などに重要な役割を果たす。土壌中のカリウムは、植物が直接利用できる形態と、非交換態カリウムとして鉱物に含まれる形態が存在する。非交換態カリウムは風化によって徐々に交換態となり、植物が利用できるようになる。しかし、現代農業では集約的な栽培や化学肥料の使用により、土壌のカリウム供給力が低下している場合がある。そのため、カリウム欠乏が頻繁に観察される。土壌診断でカリウム欠乏が確認された場合、速効性のあるカリウム肥料で一時的に対処するだけでなく、長期的には土壌のカリウム供給力を高める対策、例えば鉱物を含む資材の投入などが重要となる。

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神奈川県新横浜付近の畑の土をマクロレンズで接写し、関東の細かい土壌の構造を観察した。京丹後の土と比較すると、粒子が細かく見える。接写の結果、微細な鉱物粒子が中くらいの粒子を繋ぎ止めていることが判明。予想に反し、もっさりとした繋がりではなく、小さな鉱物がより大きな鉱物を結合させている構造だった。この観察から、土壌鉱物の結合力について更なる探求が必要だと感じた。

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実家の神奈川で、キラキラ光る霜柱を発見。マクロ撮影で観察すると、霜柱が土壌の鉱物を持ち上げている様子が捉えられた。霜柱ができる土壌は、間隙と保水性があり、良い土壌の条件を満たしている。論文によっては、霜柱が立つことで良い土壌になるとも言われている。霜柱が溶けると持ち上がった鉱物は落下し、土壌に隙間ができる。また、霜柱は複数の細い柱が合わさって形成されていることが観察された。

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朽ちた木が森の土壌形成にどのように貢献するかを考察した記事です。著者は、朽木の写真を掲載し、その腐朽過程を観察しています。やがて地上から姿を消すであろう朽木は、生前には大きな木であり、地下には立派な根系が広がっていたと推測しています。そして、根が分解されると、多量のフェノール性化合物を含む腐植が地中深くに残ると指摘しています。特に、1メートル以上の深さに根を張っていた場合は、それ相応の深さに腐植層が形成される可能性を示唆しています。このように、朽木の根の分解は、森の土壌の厚みと肥沃さを増す重要な役割を果たしていると考え、「土とは死骸の塊」という関連記事へのリンクも掲載しています。

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粘土とは、鉱物が非常に細かく砕けたもので、粒子の大きさは0.002mm以下と肉眼では確認できない。この微細な粒子はコロイドとしての性質を持ち、分子間力で互いに引き付け合うため、水を含むと粘り気を帯び、塊状になりやすい。水田の土壌はこの粘土の特徴が顕著で、粒子同士が強く結びついている。そのため、水田土壌改良のためには、この繋がりを断ち切り、空気を含ませることで粘土らしい性質を壊す必要がある。

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川から水田に流れ込む水には、砂が風化してできた微細な粘土鉱物が含まれている。水田では水が滞留するため、これらの粘土鉱物が堆積する。粘土鉱物は土壌の隙間を埋め、水はけを悪くする。結果として、土壌中の酸素が不足し、鉄が還元されて土壌が黒っぽくなるグライ化現象が起こる。つまり、水田は川から粘土鉱物を受け取り、それがグライ化の要因となっている。

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水田の土壌が黒く、きめ細かい理由について考察している。山の岩石が風化してできた土壌が、水田の湛水状態によって鉄が還元され黒色化するのは理解できる。しかし、粘土質の増加については疑問が残る。人為的に粘土を投入したとは考えにくく、風化による生成も現実的ではない。では、なぜ水田の土は細かくなるのか？という問いを投げかけている。

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水の硬度は、含まれるカルシウムやマグネシウムなどのミネラル量で決まり、ミネラルが多い水を硬水、少ない水を軟水と呼ぶ。日本の水はほとんどが軟水で飲用可能だが、植物栽培にはミネラル豊富な硬水の方が有利な場合もある。水中のミネラルは、山にある鉱物が雨水で溶け出し、地下水を通じて川に流れ込むことで供給される。例えば、石灰岩が多い山の麓の川はカルシウム濃度が高く、周辺の畑ではカルシウム過剰にならないよう施肥量を調整する必要がある。つまり、地域の水の硬度は周辺の山の地質に影響される。

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真砂土の主要粘土鉱物であるカオリナイトは、保肥力が低い。著者はマクロレンズ観察と鉱物図鑑、土壌ハンドブックからこの事実を突き止めた。真砂土の白い塊が簡単に崩れるのはカオリナイトの結合の弱さが原因と考えられ、保肥力の低さにも繋がっている。したがって、真砂土での栽培は難しく、保肥力を高めるためには、より保肥力のある粘土を施す必要があると結論付けている。

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真砂土の茶色の原因を探るため、筆者は「楽しい鉱物図鑑」を参考に、角閃石に着目した。角閃石は種類によって色が様々だが、真砂土の色と類似していることから、その色のもとではないかと推測。角閃石の複雑な化学組成式には鉄が含まれており、風化しやすい性質も持っている。肥料農薬部 施肥診断技術者ハンドブックによれば、角閃石はCa、Mg、Feの給源とのこと。これらの情報から、真砂土の茶色は酸化鉄(Ⅲ)によるものではないかと考察し、鉄分を吸収するギシギシのような植物が生えた後の真砂土は、土壌改善に効果があるのではないかと推測している。

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真砂土の白さは長石由来で、風化によってカリウムが溶脱し粘土鉱物に変化することで白さが失われる。長石はカリの供給源であるため、真砂土を長期間耕作するとカリが不足する可能性がある。風化した長石は指でつまむと崩れる白い鉱物だったと記憶している。しかし、真砂土には茶色い部分もあり、これは鉄の酸化によるものかもしれない。つまり、真砂土の色変化は長石の風化だけでなく、他の鉱物に含まれる鉄の酸化も関係していると考えられる。

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京丹後で栽培を学んだ著者は、師の畑の真砂土が白かった記憶を基に真砂土の成分を調べた。花崗岩が風化して真砂土になるが、花崗岩の主成分である石英と長石は白い。しかし、現在の真砂土は白くない。長石は風化すると粘土鉱物のカオリナイトになり、もろくなる。つまり、白い真砂土は長石が豊富に含まれていたが、現在の真砂土は長石が風化して失われた状態であると考えられる。土壌に酸素を入れるトラクター耕作が長石の風化を促進した可能性があり、白い真砂土は耕盤層付近に蓄積したカオリナイトだったのかもしれない。この考察は今後の栽培の問題解決に役立つ知見となる。

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発酵鶏糞は、鶏糞を有効利用した肥料で、適切な発酵過程を経ることで良質な肥料となる。生の鶏糞は作物に害があるため、発酵は必須。発酵過程で微生物が有機物を分解し、植物が吸収しやすい形に変換する。これにより、肥料効果が高まり、土壌改良にも役立つ。具体的な製造過程では、鶏糞に米ぬか、油かす、カニ殻などを混ぜ、水分調整後、切り返しを行いながら約1ヶ月間発酵させる。この間、微生物の活動により温度が上昇し、堆肥化が進む。適切な水分管理と切り返し作業が、良質な発酵鶏糞を作る鍵となる。発酵鶏糞は、化学肥料に比べて肥効が穏やかで持続性があり、土壌の物理性改善にも効果的である。

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土壌の団粒化を促進するために納豆菌の活用が検討されている。納豆菌は土着菌である枯草菌の仲間であり、土壌中での増殖は問題ない。納豆の粘りはポリグルタミン酸によるもので、タンパク質が分解されてアミノ酸であるグルタミン酸が生成され、それが重合することで生じる。このことから、タンパク質含有量の高い資材と藁を真砂土に投入することで、納豆菌の働きによりポリグルタミン酸が生成され、土壌粒子の結合が強まり、団粒化が促進される可能性がある。

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OM-Dの底力とマクロレンズのおかげで、肉眼では見えない真砂土の鉱物まで鮮明に撮影できた。当初は雄蕊の花粉撮影を目的として購入したマクロレンズだったが、土壌撮影でも予想以上の成果を得た。鉱物図鑑を購入し、写真から土壌の組成を分析した結果、特定要素の欠乏症が多発する原因は、要素の不足ではなく植物の吸収阻害にあると判明。栽培開始時の資材選定で欠乏症対策が可能になるという新たな知見を得た。詳細な説明は後日改めて行う予定。

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軟腐病菌は厄介な病原菌で、野菜を腐敗させる。特に高温多湿の環境で猛威を振るい、葉から侵入するケースは稀だが、傷口から容易に侵入し、壊滅的な被害をもたらす。対策として、連作を避け、土壌の排水性を高めることが重要。窒素過多も発病を促すため、カリウムを適切に施肥する。発病株は速やかに除去し、感染拡大を防ぐ。カニ殻やキチン質を土壌に混ぜ込むことで、キチンを分解する様々な菌が増殖し、特定の病原菌のみが増殖する環境を抑制する効果も期待できる。傷口からの感染を防ぐため、収穫や植え付け時の丁寧な作業も重要となる。

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カニ殻を土壌に混ぜると作物の病気が減る理由は、カニ殻に含まれるキチン質が関係している。キチンは微生物によって分解されるが、この過程でキチン分解酵素であるキチナーゼが生成される。キチンは菌類の細胞壁にも使われているため、土壌中のキチナーゼが増加すると、病原菌の細胞壁も分解され、菌の生育が抑制される。しかし、このメカニズムは有用な菌にも影響を与える可能性がある。カニ殻の投入は土壌微生物のバランスを変えるため、長期的な影響については更なる研究が必要である。

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収穫後の畑に繁茂するシロザは、土壌改良に役立つ可能性がある。タデ科植物同様にシュウ酸を根から分泌し、土壌中のリンを可給化する役割が期待される。農業環境技術研究所の研究では、シロザはタデ科植物以上にシュウ酸分泌量が多いことが示されている。シロザは弱酸性土壌の指標植物であり、京都農販の好調な畑でも頻繁に観察される。これらのことから、シロザは酸性化しやすい収穫後の土壌環境を改善し、次作植物の生育を促進する役割を担っていると考えられる。

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畑の休耕期に生えるタデ科の雑草は、シュウ酸を含み土壌に良い影響を与える。土壌は耕作により酸化しやすく、植物のミネラル吸収を阻害するが、タデ科植物はシュウ酸による還元作用で鉄の酸化物を還元し、同時に水素イオンを減らすことでpHも調整する。つまり、酸化した土壌環境を改善し、植物がミネラルを吸収しやすい状態に戻す役割を担っていると考えられる。そのため、タデ科の雑草を排除するのではなく、土壌改良の役割を担う存在として活用する視点を持つことが重要である。

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タデ科植物の根から分泌されるシュウ酸の土壌還元作用について考察している。シュウ酸は酸化鉄(Ⅲ)と反応しシュウ酸鉄(Ⅲ)を生成する。この反応で鉄イオンは還元される。さらに、シュウ酸鉄(Ⅲ)は光分解によりシュウ酸鉄(Ⅱ)となり、鉄イオンはさらに還元される。つまり、シュウ酸は鉄イオンに電子を与え、還元剤として作用すると言える。この還元作用が土壌環境に影響を与えている可能性を示唆し、更なる考察の必要性を述べている。

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廃菌床堆肥は、キノコ栽培後の培地を再利用したもので、高い保水性、排水性、通気性を持つ一方、窒素飢餓、未分解成分による発酵熱、塩類集積、線虫発生のリスクも抱えています。窒素飢餓は、堆肥中の微生物が土壌の窒素を消費してしまう現象で、植物の生育を阻害します。これを防ぐには、堆肥投入前に十分な窒素肥料を施す必要があります。未分解成分の発酵熱は、特に初期生育に悪影響を与える可能性があります。完熟堆肥を選ぶ、少量ずつ施用する、土壌とよく混ぜるなどの対策が有効です。塩類集積は、培地由来の塩分が土壌に蓄積する現象で、これも生育阻害の原因となります。定期的な土壌分析と適切な灌水管理が必要です。線虫発生は、堆肥に混入した線虫が繁殖することで起こります。発生リスクを減らすため、信頼できる供給元から堆肥を調達し、必要に応じて燻蒸処理を行うことが重要です。

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酸は水素イオン(H+)を放出し、金属と反応する。金属の電子を奪う水素イオンは酸化剤として働き、電子を失った金属は酸化されてイオン化する。例えば、鉄と塩酸の反応では、鉄は電子を奪われ鉄イオン(Fe2+)になり、水素イオンは電子を受け取って水素ガス(H2)となる。鉄イオンは塩酸中の塩化物イオン(Cl-)と結合し、塩化鉄(FeCl2)を生成する。この反応は、硫化水素(H2S)と鉄の反応にも見られる。硫化水素も酸性を示し、鉄から電子を奪い硫化鉄を生成する。肥料のpHは土壌への影響を及ぼすため、NPKだけでなく酸性度にも注意が必要である。生理的酸性肥料や肥料成分偽装の問題も、土壌の酸性化に繋がる可能性があるため、理解しておくことが重要。

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クローバーの根圏には、他の植物と比べて格段に多くの菌類が集まる。特に木質資材が多い養分の乏しい環境では、クローバーは木質を分解する腐朽菌を根圏に集めることで、生育に有利な環境を作り出していると考えられる。この現象は、土壌微生物生態学の書籍にも記されており、クローバーが木質資材の分解を通じて優位に立つ仕組みを説明づけている。実際に木質資材でクローバーを育てると、根元に多くのキノコが生える様子が観察される。

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未熟な木質資材で窒素飢餓が起きる環境下で、シロツメクサだけが繁茂していた。他のイネ科植物の根には変化がない一方、シロツメクサの根は白い菌糸で覆われていた。この菌糸は木質資材を分解していると考えられ、シロツメクサは元気なことから共生関係にあると推測される。シロツメクサの根には他植物とは異なる特徴があり、それがこの現象に関係していると思われるが、詳細は次回に続く。

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栽培の師からヘアリーベッチの種を蒔くことを勧められ、肥料と共にばら撒いたところ、春先にベッチ以外の雑草が生えにくい現象に遭遇した。これはベッチのアレロパシー効果によるものと推測し、論文を調べたところ、ベッチがレタスの生育に影響を与えるという内容を確認、納得した。ベッチは越冬し春に繁茂するが、夏場には弱り、メヒシバやエノコログサが生えてくる。

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マリーゴールドは、緑肥として土壌改良に利用される。土壌への有機物供給量が少ないため、その目的は養分供給ではなく、線虫抑制効果である。マリーゴールドが合成するテルチオフェンという物質に線虫への殺作用があり、根からの分泌や、植物体を土壌にすき込むことで効果を発揮する。連作障害の主要因である線虫対策として有効な手段と言える。マリーゴールドの更なる利点については、今後検討される。

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ソルゴーなどのイネ科緑肥は土壌改良に有効だが、冬場はエンバクを、それ以外の緑肥としてはマメ科植物がある。マメ科緑肥の代表例はヘアリーベッチで、根粒菌との共生により窒素固定を行う。根粒菌は空気中の窒素ガスをアンモニウムイオンに変換し、植物がアミノ酸合成に利用できる形にする。そのため、マメ科緑肥は窒素肥料をあまり必要としない。一方、イネ科緑肥は多くの養分を必要とするため、堆肥などの資材投入が必要となる。つまり、資源が豊富な場所ではイネ科、そうでない場所ではマメ科緑肥が有効と言える。

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緑肥の効果は有機物投入だけでなく、植物の根の構造にも関係する。単子葉植物は多数の太い不定根を持ち、双子葉植物は中心の主根から側根を出す。単子葉のソルゴーは土壌の団粒構造形成に優れているが、双子葉のクローバーやヒマワリも緑肥として利用され、状況によってはソルゴー以上の効果を発揮する。緑肥を使いこなすには、単子葉と双子葉の根の違いを理解することが重要である。

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根の強い植物は土を柔らかくし、団粒構造を形成する。緑肥はこの性質を利用し、収穫を目的とせず土壌改良を行う。イネ科の植物、特にソルゴーは団粒構造形成に優れる。緑肥は安価な肥料で育て、大きく育ったら土に鋤き込むことで有機物を供給し、土壌構造を改善する。コスモスのような緑肥の効果は団粒構造形成以外にもあると考えられる。緑肥には栄養価の高い牧草が用いられ、土壌への栄養供給にも貢献する。

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コスモスが畑地や水田で咲き乱れていることがあるが、食用ではなく、花農家が育てているわけでもない。実はこれ、緑肥として育てられている。コスモスが一通り咲くと刈り倒され、土に鋤き込まれる。これは、植物由来の有機物を土に混ぜ込むために行われる。育った植物を刈り倒し、トラクターで土に混ぜ込むことで、土壌改良を行う。コスモスだけでなく、エンバクなども緑肥として利用される。なぜコスモスが選ばれたのかという疑問については、別の機会に解説される。

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硫安は速効性肥料だが、土壌に硫酸根を残し、塩類集積や老朽化の原因となる。一方、尿素も速効性があり、分解後は二酸化炭素となるため土壌残留物がなく、硫安のような問題を引き起こさない。多少肥効が遅くても、速効性が求められる場合は尿素が推奨される。尿素の肥効は微生物の働きに依存するため、土壌に糖分を施すと効果が現れやすくなる。

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微生物資材の効果に疑問を持つなら、その微生物が活躍する発酵食品の製造過程を学ぼう。例えば納豆菌なら、納豆製造過程から、稲わらを好み、大豆タンパク質を餌に、25度程度の温度で活動し、水分が必要なことがわかる。畑に稲わらと大豆油粕、納豆を投入すれば納豆菌の恩恵を受けられる可能性がある。たとえ効果がなくても、有機物が土壌を改善する。微生物は適切な環境があれば増殖するので、微生物資材投入よりも環境整備が重要である。

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硬い土壌でもミミズは穴を掘り、土壌改良に役立つ。理想的な土壌にはミミズの餌となる有機物が速やかに分解されるため、ミミズは少ない。著者は硬くなった畑の株元にミミズを置き、穴を掘る様子を観察した。ミミズは土壌に空気の通り道を作るだけでなく、炭酸塩を生成し、土壌の緩衝性を高める効果も持つ。しかし、広い畑でミミズを配置するのは現実的ではないため、植物性残渣などを用いてミミズが自然発生する環境を作るのが良い。ミミズの土壌改良能力と、硬い土壌でも突き進む力強さを称賛している。

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土壌の老朽化で発生する硫化水素は、硫酸塩還元細菌が有機物を酸化し、硫酸塩を還元することで生じる。生物は電子を必要とするのに、なぜ電子を硫酸塩に渡すのかは不明。微生物は有機物分解の際、細胞外に酵素を放出し、分解された産物を吸収する。しかし、この過程は非効率で、産物の一部は回収漏れを起こす。この漏れ出た産物が他の生物の栄養源となり、生態系を支えている。さらに、放出された酵素（土壌酵素）は土壌中で活動を続け、新たな物質の分解にも関与する。酵素のタンパク断片は土壌の化学性を高める。このように、微生物の非効率な分解活動が生態系の循環に重要な役割を果たしている。

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アンモニア酸化細菌がアンモニアを亜硝酸に酸化し、さらに亜硝酸酸化細菌が亜硝酸を硝酸に酸化する一連の反応を硝化作用という。生物は物質を酸化し電子を得ることでエネルギーを産生する。アンモニア酸化でも細菌は電子を得て活動しており、有機物の分解によるエネルギー産生は酸化的リン酸化と呼ばれる。生物は電子を欲しがるため、還元されたアンモニアは誰が作ったのかという疑問が生じる。