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台風によるイネの倒伏被害を抑えるには、ケイ酸の吸収促進が有効である。イネはケイ酸を吸収し、細胞壁に蓄積することで茎葉を強化する。しかし、ケイ酸は土壌中で不溶化しやすく、吸収されにくい形態も多い。そこで、ケイ酸資材を施用することで吸収可能なケイ酸量を増やし、倒伏抵抗性を高める。さらに、ケイ酸吸収を促進する遺伝子の研究も進められており、品種改良による解決も期待されている。これらの取り組みによって、台風被害の軽減と安定した収穫量の確保を目指している。
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カテゴリー ： 土壌環境/page-9
植物が利用しやすいシリカはどこにある？
緑藻のクロレラ
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健康食品として知られる緑藻クロレラは、藍藻（シアノバクテリア）とは異なり真核生物である。シアノバクテリアは原核生物で、体全体で光合成を行う。一方、クロレラのような緑藻は、シアノバクテリアを細胞内に取り込み共生することで光合成能を獲得した。この共生により葉緑体が誕生し、植物細胞の基礎となった。クロレラはシアノバクテリアより多機能であり、塩類集積土壌への影響を理解するには、緑藻についての網羅的な知識が必要となる。
石と恐竜から学んだ沢山の知見
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発根は植物の生育に不可欠なプロセスであり、複雑なメカニズムによって制御されている。発根には植物ホルモンであるオーキシン、サイトカイニン、エチレン、ジベレリン、アブシジン酸が関与し、それぞれ異なる役割を果たす。オーキシンは発根を促進する主要なホルモンであり、側根の形成を誘導する。サイトカイニンはオーキシンの作用を抑制する一方、エチレンは特定の条件下で発根を促進する。ジベレリンとアブシジン酸は一般的に発根を抑制する作用を持つ。さらに、発根には糖や窒素などの栄養素も必要となる。糖はエネルギー源として、窒素はタンパク質合成に利用される。また、適切な温度、水分、酸素も発根に影響を与える重要な環境要因である。これらの要因が最適な状態で揃うことで、植物は効率的に発根し、健全な成長を遂げることができる。
藍藻類が塩類集積地に植物の環境をもたらす
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土壌再生において、藍藻類の役割に着目した記事を要約します。藍藻類、特にネンジュモは、塩類集積地などの荒廃土壌において、粘液物質（多糖類）を分泌することで土壌の物理性を向上させる効果があります。土壌藻である藍藻類は土壌粒子を包み込み、団粒構造を形成します。この団粒構造は、塩類集積地のような劣悪な環境でも形成され、植物の生育に適した環境を創造するのに貢献します。これは、従来の牛糞を用いた土壌改良とは異なるアプローチであり、荒廃土壌の再生に新たな可能性を示唆しています。
土作りの視察に行くなら赤黄色土の地域へ
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客土、つまり土壌改良のための土の入れ替えは、地域によって定着度に差がある。愛知県の渥美半島は赤黄色土という痩せた土壌が広がり、客土が必須の地域。良質な土壌がないため、近隣の豊橋市で川砂を採取し客土に用いるが、近年は入手困難になっている。一方、黒ボク土が広がる宮崎県都城市では、水はけ改善のため客土を行う地域もあるものの、必ずしも必須ではない。土壌改良材の発達により客土の必要性が低下した地域もある。このように、土壌の性質や入手可能な資材、歴史的背景によって客土の定着度は地域差が大きい。技術の進歩も客土の必要性に影響を与えている。
石で敷かれた道の上の小さな生態系
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公園の石畳の隙間に、イネ科の植物と白いキノコが生えていた。キノコは枯れた植物を分解し、小さな生態系を形成している。植物は石の隙間から養分を吸収し光合成を行い、キノコはその有機物を分解する。この循環が続けば、石畳の上に土壌が形成される可能性がある。まるで「キノコと草の総攻撃」のように、自然は少しずつ環境を変えていくのだ。
ゼニゴケの上でキノコ
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白色腐朽菌とトリコデルマは、木材腐朽において拮抗関係にあります。白色腐朽菌はリグニン、セルロース、ヘミセルロースを分解する一方、トリコデルマは主にセルロース分解菌です。両者が遭遇すると、トリコデルマは白色腐朽菌の菌糸を攻撃、巻き付き、溶解することで成長を阻害します。これは、トリコデルマが産生する抗生物質や酵素によるものです。木材腐朽の過程では、白色腐朽菌がリグニン分解により木材を白色化し、トリコデルマがセルロース分解により木材を軟化させます。両者の競合は、木材分解の速度や最終的な分解産物に影響を与えます。この拮抗作用は、自然界における物質循環において重要な役割を果たしています。
土壌藻に目を向けて
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ハウス栽培の塩類集積土壌で、生育ムラのある箇所に「コケ」のようなものが観察された。しかし、近接撮影した結果、明確な葉や組織の区別がなく、これはコケ植物ではなく土壌藻類だと推測された。藻類は光合成を行う微生物で、肥料成分と思われる白い粉を取り込み繁殖していた。藻類は光合成以外にも物質を合成する可能性があり、周囲の作物への影響が懸念される。慣習的に「コケ」と表現されるものは、実際には土壌藻類であることが多い。今後の課題として、藻類の性質や作物への影響について理解を深める必要性が示唆された。
マツの幹の割れ目に住む地衣類たちの上のコケたち
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松の幹の割れ目に着生する地衣類の上に、さらにコケが生育している様子が観察された。前回の記事では、松の幹の割れ目に地衣類が繁殖していることを報告したが、今回はその地衣類を土台にコケが繁茂していることが確認された。このコケは、剥がれ落ちた樹皮上でも生育を続けると推測される。松は、草原から森林への遷移の中間段階に出現する樹種であり、幹の割れ目における地衣類やコケの繁殖は、林から森への遷移に重要な役割を果たすと考えられる。
ツユクサは一次細胞壁でフェニルプロパノイドを持って何をする？
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ツユクサ亜網の植物は、一次細胞壁にフェニルプロパノイドを持つという珍しい特徴を持つ。フェニルプロパノイドは通常、リグニン合成に利用される物質であり、二次細胞壁に存在する。銅欠乏が見られるミカン畑跡地でマルバツユクサが優先種となっていることから、ツユクサの一次細胞壁におけるフェニルプロパノイドの存在と、銅欠乏土壌との関連性が示唆される。銅はフェニルプロパノイドの重合に関与するため、ツユクサは銅欠乏土壌でも生育できるよう、一次細胞壁に重合前のフェニルプロパノイドを蓄積している可能性がある。この現象は、ツユクサが土壌環境に適応した結果なのか、偶然なのかはまだ不明だが、ツユクサが土壌の状態を示す指標となる可能性を秘めている。
池の縁に落ち葉が積もる
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池の縁に落ち葉が堆積し、湿地が形成される様子が観察されています。落ち葉の堆積により、イネ科やアブラナ科の植物が生育できる環境が新たに作られています。池は土砂や落ち葉、植物の堆積により徐々に埋まり、上流の川は流れを変えていきます。湿地では、植物の死骸が嫌気的環境下で分解されにくく、炭素が土壌に蓄積されます。これは、大気中の二酸化炭素の減少に寄与していると考えられます。つまり、川や池の存在は炭素固定の観点から重要です。関連として、山の鉄分が川から海へ運ばれる過程や、植物の根への酸素供給機構についても触れられています。
紅葉と黄葉の落葉がいずれは土に還る
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サナギタケは、昆虫に寄生する冬虫夏草の一種。その胞子の在り処を探るため、地面に接する部分に注目した。土壌に含まれる菌のコロニー形成を阻害する寒天培地を用いて、サナギタケ菌糸の生育と胞子形成を観察。結果、サナギタケの菌糸は培地上で伸長し、子実体を形成、胞子を放出した。これは、サナギタケの胞子が土壌中ではなく、空気中に存在し、宿主となる昆虫に付着することで感染することを示唆している。さらに、サナギタケが寄生する昆虫の生態を考慮すると、胞子は地表付近に多く存在する可能性が高いと考えられる。
落ち葉舞うところの木の根っこ
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公園の木の根元に、掃き集められることなく落ち葉が堆積している様子が観察されています。風によって、木の自身のものだけでなく、周囲の様々な種類の落ち葉や砂埃も集まり、根の間に溜まっていきます。これらの落ち葉は、やがて土へと変わっていくと考えられます。まるで木が、自らの成長に必要な土を、根元に自ら作り出しているように見える、という観察者の感想が述べられています。さらに、関連する記事へのリンクが示されており、土壌生成のメカニズムや、清掃活動の影響について考察が深められています。
ホンモンジゴケ(銅コケ)と出会う
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コケを理解するには、霧吹きが必須である。乾燥したコケに霧吹きをかけると、葉が開き、本来の姿が現れる。これは、コケが維管束を持たず、水分を体表から吸収するため。乾燥時は葉を閉じて休眠状態になり、水分を得ると光合成を再開する。霧吹きは、コケの観察だけでなく、写真撮影にも重要。水分の吸収過程や葉の開閉の様子を鮮明に捉えることができる。また、種類によっては葉の色が変化するものもあり、霧吹きはコケの真の姿や生態を知るための重要なツールとなる。
鱗翅目の幼虫が真っ白になっていたんだって
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蚕糸・昆虫バイオテック 82 (3)に掲載された「昆虫の病原糸状菌抵抗性機構と昆虫病原糸状菌の昆虫への感染機構」は、昆虫と病原糸状菌の攻防について解説している。昆虫は、体表の外骨格や抗菌ペプチド、メラニン化反応などで菌の侵入を防ぎ、侵入された場合は細胞レベルでの免疫反応で対抗する。一方、病原糸状菌は、昆虫の外骨格を分解する酵素や毒素を分泌し、免疫反応を抑制する物質も産生することで感染を成立させる。論文では、白きょう病菌を含む様々な病原糸状菌の感染戦略と、昆虫側の多様な防御機構の最新の知見を紹介し、両者の相互作用の複雑さを明らかにしている。この研究は、生物農薬開発や害虫防除への応用が期待される。
サナギタケの胞子はどこにいる？
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ヨトウムシ被害の多い地域にサナギタケの胞子が少ないのでは、という疑問からサナギタケの生態調査が始まった。調査の結果、サナギタケの胞子は落ち葉や周辺の木の葉に存在することが判明し、腐葉土を入れたハウスでサナギタケが発生したという報告とも一致した。サナギタケは薬効成分が豊富で人工培養も盛んだが、畑への応用はまだ不明確。今後の研究で、人工培養の知見が畑のヨトウムシ対策に繋がるか期待される。さらに、サナギタケ培養液には抗がん作用があるという研究結果もあり、今後の更なる研究が期待される。
毒性のある金属を体内に蓄積するコケたち
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銅苔は、高濃度の銅を含む環境に適応したコケ植物で、銅を無性芽と呼ばれる特殊な細胞に蓄積することでニッチを獲得している。銅苔の無性芽は、銅イオンへの暴露によって分化が誘導される。この分化には、特定の転写因子や銅輸送タンパク質が関与しており、複雑な遺伝子制御ネットワークが存在する。無性芽は銅耐性だけでなく、乾燥や紫外線など他のストレスにも耐性を示し、銅苔の生存戦略において重要な役割を果たしている。銅の蓄積は、銅苔が他の植物との競争を避け、特殊な環境に適応するための進化的な戦略と考えられる。
林床のシダ植物たち
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「山の鉄が川を経て海へ」は、鉄が森林生態系、特に樹木の成長に重要な役割を果たし、最終的に海へ運ばれる過程を解説しています。森林土壌中の鉄は、微生物によって可溶化され、樹木に吸収されます。樹木は光合成を通じて、大気中の二酸化炭素を吸収し、酸素を放出しますが、鉄はこの光合成に必要な酵素の構成要素となっています。落ち葉や枯れ枝は、土壌中の微生物によって分解され、鉄は再び土壌に戻ります。しかし、一部の鉄は雨水に溶け込み、川を流れ、最終的に海へと到達します。海では、植物プランクトンの成長に不可欠な栄養素となり、食物連鎖の基盤を支えています。このように、鉄は森林から海へと循環し、地球全体の生態系を維持する上で重要な役割を担っています。
グラスエンドファイトとヨトウ
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ヨトウムシの食害が深刻な中、グラスエンドファイトという菌類に着目した。内生菌の一種であるグラスエンドファイトに感染したホソムギ（イタリアンライグラス）は、ヨトウムシの生育を抑制する効果があることが『基礎から学べる菌類生態学』で紹介されている。ヨトウムシは種類によってはイネ科を摂食しないため、全てのヨトウ対策に有効かは不明だが、イタリアンライグラス周辺を産卵場所としない可能性があり、幼虫の大移動を防げるかもしれない。農業への応用はまだ研究段階だが、グラスエンドファイトに関する翻訳本でさらに詳しく調べてみる。
コケの群生に根付く植物たち
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硬いチャートの表面で土ができる過程を観察した記事の要約です。チャートの表面にコケが生え、その上に草が生育している様子が確認されました。コケは仮根でチャートに付着し、水分を保持することで、草の生育を可能にする土壌のような役割を果たしていると考えられます。さらに、草の根は有機酸を分泌し、チャートの風化を促進している可能性が示唆されました。これは、コケと草の共生関係が、硬い岩石の表面で土壌を形成する重要な要因であることを示唆しています。時間の経過とともに、この風化プロセスはチャートの表面を変化させ、新たな生命の基盤を作り出していくと考えられます。
コケとは何だろう？
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コケは維管束を持たず、種子を作らないが胚を持つ植物。維管束がないため、葉から直接水分や養分を吸収する。道管もないため、リグニンを蓄積しないが、リグニンのような物質(リグナン)を合成する遺伝子は持つ。これは土壌の腐植蓄積モデルを考える上で興味深い。コケの理解は「土とは何か？」という問いに繋がる。コケは精子と卵が受精する胚を持つ植物であり、単純な細胞分裂で増殖するわけではない。
宝塚周辺は造園業が盛んな地域
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宝塚周辺の造園業が盛んなのは、土壌がマツの栽培に適していたため。マツは土壌が肥えていない、遷移の初期段階に育つ木である。宝塚周辺の地質は流紋岩質や花崗岩質の火成岩由来の真砂土で、粘性が高く腐植をため込みにくい。このため、肥沃な土壌を必要としないマツの生育に適していた。宝塚の人々は土壌の特性を理解し、マツ栽培を発展させ、それが造園業の盛んな地域へと繋がった。海岸線にもマツが多く見られるのは、海岸の砂も風化しにくい性質を持つためである。鳥取砂丘のような未熟土でもマツは生育できる。
植林・植樹の前に
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山から海への鉄の移動は、森林生態系と海洋生態系の相互作用において重要な役割を果たす。枯れ葉や土壌中の鉄は、フルボ酸鉄錯体として河川に溶け出し海へ運ばれる。海洋では、鉄は植物プランクトンの成長に不可欠な栄養素であり、光合成を通じて二酸化炭素を吸収する。つまり、森林の鉄は海洋の二酸化炭素吸収能力に影響を与え、地球規模の炭素循環に寄与している。特に、陸起源の鉄分が重要な役割を果たす沿岸域では、鉄の供給が海洋生態系の生産性を左右する。しかし、鉄の過剰供給は赤潮などの問題を引き起こす可能性もあり、バランスが重要である。
山の鉄が川を経て海へ
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飛騨小坂の川は、マグネシウム、カルシウム、腐植酸と結合した二価鉄を多く含み、これらが海へ流れ出て海の生物の栄養源となる。腐植酸は、森の木々が分解されて生成される有機酸で、岩石から溶け出したミネラルと結合し安定した状態で海へ運ばれる。論文によると、陸由来の鉄はプランクトンの成長に不可欠で、腐植酸がその運搬役を担う。つまり、森の光合成が活発であれば、海での光合成も盛んになり、大気中の二酸化炭素削減にも繋がる。したがって、二酸化炭素削減には森、川、海を包括的に捉える必要がある。
壁で土を作っていずれ落下するだろう
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窒素欠乏下で奮闘する光合成細菌たちは、窒素固定能力を持たないため、窒素不足の環境では生育に苦労する。記事では、窒素欠乏下における光合成細菌の生存戦略を、シアノバクテリアとの共生関係に着目して解説している。シアノバクテリアは窒素固定能力を持つため、窒素源を光合成細菌に供給できる。一方、光合成細菌はシアノバクテリアに有機物を提供することで、互いに利益を得る共生関係を築いている。しかし、窒素欠乏が深刻化すると、この共生関係が崩壊し、シアノバクテリアが光合成細菌を捕食するようになる。これは、窒素欠乏下ではシアノバクテリアが窒素固定に多くのエネルギーを必要とし、光合成細菌から有機物を奪うことでエネルギーを補填するためと考えられる。このように、光合成細菌は窒素欠乏という厳しい環境下で、共生と捕食という複雑な関係性を築きながら生存を図っている。
稲作からダイズ転作へ
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水田の減反政策において、大豆への転作は排水性の問題から二作目以降の不作につながりやすい。大豆は水はけの良い土壌を好み、水田の排水性を高める改修は元に戻すのが困難なため、転作後も水田の状態が維持されることが原因の一つである。解決策として、大豆の畝間にイネ科の緑肥（マルチムギなど）を栽培する方法が考えられる。マルチムギの根は酸素を放出するため、大豆の生育に必要な酸素供給源となる可能性があり、水田の鋤床層を壊さずに大豆栽培に適した環境を作れる。また、大豆は窒素固定能力を持つため、マルチムギとの共存で肥料管理に大きな変更は必要ない。ただし、収穫機械の対応状況は確認が必要となる。
過ぎたるは猶及ばざるが如し
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日本の畜産は、狭い国土に多くの家畜を飼育しているため、糞尿処理が大きな問題となっている。土壌は比較的肥沃なため肥料には困っていないが、飼料は輸入に頼っている。結果、家畜糞堆肥の量は畑の受け入れ可能量を大幅に超え、過剰な窒素は土壌を酸性化させる。美味しい国産牛乳を飲み続けるには、消費者も処理コスト負担の覚悟が必要だ。窒素肥料は麻薬のようなもので、家畜糞堆肥はその安価な代替として使われ、土壌にパワーを与えるが、それは麻薬的な効果と言える。
木の根元にサルノコシカケ
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寺の境内の木の根元に、サルノコシカケと思われる硬いコブ状のキノコが生えていた。サルノコシカケの子実体は非常に硬く、柄がないものが多い。大部分のサルノコシカケは木材を分解する白色腐朽菌や褐色腐朽菌で、木と共生はしない。つまり、この木はサルノコシカケによって腐朽させられている過程にあり、おそらく寿命が尽きかけていると考えられる。
地質時代から土壌の形成に触れることでpHのことを知る
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畑作継続の難しさは、土壌の劣化、特に酸性化にある。生産現場では土壌pHの重要性は認識されているものの、その原理の理解は曖昧なまま施肥が行われていることが多い。土壌酸性化は、肥料成分の溶解性に影響し、作物の養分吸収を阻害、生理障害や病虫害 susceptibility を高める。土壌は、地質時代からの生物活動による風化・堆積物で、化学肥料の登場により酸性化が加速した。しかし、肥料の中には酸性化を促進するものと緩和するものがあり、適切な施肥管理が重要となる。土壌形成の歴史を理解することで、pH管理の重要性も深く理解できる。
葉がとても紅いヤブガラシ
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「ざっそう」絵本に登場する真っ赤なヤブガラシの葉の色に着目し、実物の観察から考察を深めている。ヤブガラシの葉は紅色が乗りやすく、アントシアニンが関係していると考えられる。アントシアニンは過剰な光合成による活性酸素から葉を守るために生成される。つまり、ヤブガラシは活性酸素が発生しやすい植物で、土壌が良くなり光合成が盛んになると、活性酸素の発生を抑えきれず枯れる、もしくは生育に不利になる可能性がある。これが、良い土壌でヤブガラシが生えない理由ではないかと推測している。
畑作の間に稲作をかますということ
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イネ科緑肥は、土壌改良効果が期待される一方で、窒素飢餓や線虫被害といった問題も引き起こす可能性がある。その効果は土壌の状態や緑肥の種類、すき込み時期によって大きく変動する。窒素飢餓は、緑肥の分解に伴う微生物の活動による窒素消費が原因で、イネ科緑肥は炭素率が高いため特に起こりやすい。線虫被害は、特定のイネ科緑肥が線虫を増加させる場合があるため、種類選定が重要となる。効果的な利用には、土壌分析に基づいた緑肥の選定、適切なすき込み時期の決定、必要に応じて窒素肥料の追肥などの対策が必要となる。また、緑肥以外の土壌改良資材との併用も有効な手段となり得る。
温室効果ガスのメタンは水田から発生する
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使い捨てカイロ由来の鉄剤を肥料として水田に施用することで、冬場の水田土壌の老朽化を防ぎ、メタン発生を抑制する解決策が提案されている。収穫後の水田に水を張り続ける慣行は、土壌の嫌気化を進め、メタン発生を増加させる。同時に土壌劣化も招き、翌年の稲作に悪影響を与える。使い捨てカイロの内容物である酸化鉄を水田に投入することで、土壌中に酸素を供給し、嫌気状態を改善する。これによりメタン発生が抑制され、土壌の健全化も期待できる。この方法は、廃棄物である使い捨てカイロの有効活用にも繋がり、環境負荷低減に貢献する。また、水田管理の省力化にも寄与し、持続可能な稲作に繋がる可能性を秘めている。
風よけとしての緑肥
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ソルガムは土壌改良に優れた緑肥で、強靭な根と高い背丈、C4型光合成によるCO2固定量の多さが特徴です。酸性土壌や残留肥料にも強く、劣化した土壌の改善に役立ちます。畑の周囲にソルガムを植えるのは、バンカープランツとして害虫を誘引し、天敵を呼び寄せる効果を狙っている可能性があります。鳥取砂丘では、風よけや肥料流出防止のためオオムギを周囲に植える慣習があります。ソルガムも同様に、強風や台風対策として風よけ、CO2固定、根による土壌安定化に有効かもしれません。これらの効果は、近年の気象変動への対策として期待されます。
刈り取られたイネがひこばえとして蘇る
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収穫後の水田で、刈り取られたイネのひこばえが生え始めていた。周囲は浸水し酸素が少ない環境だが、稲は再び葉を生やし生き残ろうとしている。この生命力に感銘を受け、著者は以前投稿した「植物の根への酸素の運搬とROLバリア」を想起する。酸素が少ない土壌で、イネの根はどのように防御しているのか？土地が他人のものなので掘って調べられないのが残念だ、と著者は記している。
窒素欠乏下で奮闘する光合成細菌たち
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塩類集積地のような過酷な環境でも、藍藻類は光合成と窒素固定を通じて生態系の基盤を築く。藍藻は耐塩性が高く、土壌表面にクラストを形成することで、他の生物にとって有害な塩類濃度を低下させる。同時に、光合成により酸素を供給し、窒素固定によって植物の生育に必要な窒素源を提供する。これらの作用は土壌構造を改善し、水分保持能力を高め、他の植物の定着を促進する。藍藻類の活動は塩類集積地の植生遷移の初期段階において重要な役割を果たし、最終的には植物群落の形成に繋がる。このように、藍藻類は過酷な環境を生命が繁栄できる環境へと変える重要な役割を担っている。
イネ科緑肥の効果、再考の再考
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ネギの通路にマルチムギを緑肥として栽培することで、土壌への酸素供給が向上し、ネギの生育が促進される可能性が示唆されている。ムギはROLバリアを形成しないため、根から酸素が漏出し、酸素要求量の多いネギの根に供給される。特に、マルチムギの密植とネギの根の伸長のタイミングが重なることで、この効果は最大化される。マルチムギは劣悪な土壌環境でも生育できるため、土壌改良にも貢献する。この方法は、光合成量の増加、炭素固定、排水性・根張り向上といった利点をもたらし、今後の気候変動対策としても有効と考えられる。栽培初期は酸素供給剤も併用することで、更なる効果が期待できる。
良い土にはふんだんに酸素が入るもの
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良い土壌には酸素が豊富だが、拡散だけで十分に行き渡るのか疑問だった。ROL(根からの酸素漏出)という概念が解決策を与えてくれた。酸素は植物の茎葉から根へ運搬され、ROLによって土壌へ拡散される。良い土壌では植物の根量が増え、ROLも増加するため、土壌への酸素供給も増える。この考え方は、京都でネギとマルチムギを高密度栽培した成功例にも説明を与え、根からの酸素供給が土壌環境改善に大きく貢献している可能性を示唆する。
植物の根への酸素の運搬とROLバリア
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湿地の植物は、根への酸素供給のために特殊なメカニズムを持つ。イネなどの湿性植物は、ROLバリアと呼ばれるスベリン層で根を覆い、酸素漏出(ROL)を防ぎながら根の先端まで酸素を送る。一方、非湿性植物はROLバリアを持たず、酸素が根の上部で漏れてしまうため、水没に弱い。ROLバリアは、還元状態で毒性を示す土壌中の金属イオンからも根を守り、酸素を供給することで無毒化にも貢献する。酸素漏出は水没時だけでなく日常的に起こる可能性があり、この現象が別の疑問の解決につながるかもしれない。
小さな池の真ん中で
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小さな池の中央に生えるヒエのような草に着目し、その生命力と周囲の環境について考察している。水中で根付く強さに感銘を受け、競合する草がない理由を除草ではなく自然の摂理だと推測する。落ち葉の堆積状況から、人為的な管理はされていないと判断し、将来的には湿地、そして泥炭土へと変化していく過程を想像している。池の中央の草から、自然の遷移という壮大な時間の流れを感じ取っている。
二酸化炭素濃縮後の有機酸は光合成以外でも使用されるか？
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発根は植物の生育に不可欠なプロセスで、複雑なメカニズムによって制御されています。オーキシンは主要な発根促進ホルモンであり、細胞分裂と伸長を促進することで根の形成を誘導します。サイトカイニンはオーキシンの作用を抑制する傾向があり、両者のバランスが重要です。エチレンは側根形成を促進し、傷害からの回復に関与します。アブシジン酸はストレス条件下で根の成長を抑制しますが、乾燥耐性獲得には重要です。ジベレリンは根の伸長を促進する一方、高濃度では抑制的に働きます。ブラシノステロイドは細胞分裂と伸長を促進し、根の成長をサポートします。環境要因も発根に影響を与え、適切な温度、水分、酸素が不可欠です。これらの要因が複雑に相互作用することで、植物の発根が制御されています。
六呂師高原の池ケ原湿原
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福井県勝山市の六呂師高原にある池ケ原湿原を訪れた著者は、その成り立ちが地すべりによってできた凹地に湧き水が溜まったものだと知る。以前訪れた大矢谷白山神社の巨岩と同様に、この湿原も経ヶ岳火山の山体崩壊に由来する。牧草地が広がる高原に突如現れる湿地帯は、遷移によっていずれは消失する運命にあるが、現在は保存のために人の手が入っている。このことから、著者は湿原がやがて泥炭土へと変化していく過程を身近に感じることができた。
大矢谷白山神社の巨大岩塊
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福井県勝山市にある恐竜渓谷ふくい勝山ジオパークの大矢谷白山神社には、巨大な岩塊が存在する。これは、約5km離れた山頂から山体崩壊による岩屑なだれで運ばれてきた安山岩・玄武岩類である。周辺の土壌は黒ボク土ではないが、山を下ると黒ボク土も見られる。神社手前の道路沿いには、岩屑雪崩堆積物の分布を示した看板がある。勝山ジオパークは恐竜化石の発掘地として有名だが、火山活動による山体崩壊地形も特徴の一つである。
あの山に海底火山の跡はあるか？
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植物の生育には二価鉄が重要で、安山岩・玄武岩質火山由来の土壌が適している。しかし、海底火山の痕跡がある山周辺の土壌も生育に良い可能性がある。海底火山はプレート移動で隆起し、玄武岩質になるため鉄分が豊富。高槻市の山で実例を確認。水源に海底火山の地質がある土地は特に恵まれている。三波川変成岩帯も鉄分に富む。徳島のある地域は海底火山由来の地質で、土地の優位性を裏付けている。地質と栽培の関係を理解するため、GPSで地質を確認できるツール「Soil & Geo Logger」を作成。周辺の地形や地質への意識で、新たな発見があるかもしれない。
畑作を続けることは難しい-後編
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露地野菜の連作障害を防ぐため、輪作に水田稲作を取り入れる意義を解説。連作により特定養分の枯渇、病害虫の増殖、土壌物理性の悪化が生じる。水田化は、湛水による還元状態で土壌病害虫を抑制し、有機物の分解促進と養分バランスを整える。水稲の根は土壌物理性を改善し、後作の野菜生育を促進。さらに、水田転換畑の交付金制度を活用すれば、経済的メリットも得られる。水田稲作は連作障害回避の有効な手段であり、持続可能な農業経営に貢献する。
目に見えない銅欠乏
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植物の銅欠乏は、目に見えにくい問題です。銅はリグニンの合成に関わり、植物の防御力を高めます。また、腐植蓄積にも関与し、健全な発根を促進します。しかし銅の必要量は微量で、主要肥料にも含まれないため、土壌中の銅は不足しがちです。特に畑作では、鉱物由来の銅が供給されにくいため、欠乏が深刻化します。銅欠乏の初期症状は防御力の低下で、害虫の食害や、それに続く病原菌の侵入として現れます。つまり、害虫被害や病気の発生は、銅欠乏の指標となる可能性があります。
畑作を続けることは難しい-前編
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ネギの連作障害について、施肥設計の見直しによる発根量の向上で土壌環境の改善を目指したが、極端な連作では効果が見られなかった。病原菌の増加以外に、収穫時の養分持ち出しに着目。NPKなどの主要要素以外に、マンガン(Mn)や銅(Cu)などの微量要素の不足が連作障害に関与している可能性を考察し、次編へ続く。
Soil & Geoロガーで現在地の土質と地質を調べよう
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Android端末で現在地の土壌と地質を調べるWebアプリをHTML5、Service Worker、IndexedDBを用いて開発。GPSで緯度経度を取得し、オフラインでも動作。取得した情報は農研機構の土壌図、産総研の地質図、Googleマップへのリンク生成に利用。現在Android Chromeのみ対応で、ログは10件保持。Service Worker使用による位置情報取得の不具合調査中。開発中のロガー機能の一部公開で、正式版は非公開。機能追加要望や不具合報告は受け付けていない。Githubでソースコード公開中。
発根に関することをまとめてみると
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名古屋大学の研究チームは、植物ホルモン・オーキシンが植物の発根を促進する詳細なメカニズムを解明しました。オーキシンは、植物の細胞壁を緩める酵素を活性化させることで発根を促進します。 具体的には、オーキシンが細胞内の受容体と結合すると、特定の転写因子が活性化されます。この転写因子は、細胞壁を分解する酵素群の遺伝子の発現を促し、細胞壁を緩めます。これにより細胞の伸長が起こりやすくなり、発根が促進されることが分かりました。この発見は、発根を制御する農薬の開発に貢献する可能性があります。
続・栽培と畜産の未来のために補足
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客土に川砂を入れることで、水はけ改善だけでなく、ミネラル供給という大きなメリットがある。特に、農業で酷使された土壌はカリウムが不足しがちで、カリウムは他の微量要素を溶脱させるため、結果的に植物の生育に必要な様々なミネラルが欠乏する。川砂は岩石の風化物であり、様々なミネラルを含んでいるため、これを客土に混ぜることで不足したミネラルを補給できる。つまり、川砂は単なる土壌改良材ではなく、天然のミネラル肥料としての役割も果たすと言える。河川の浚渫土砂は処分に困る場合も多いが、農業利用することで資源の有効活用にも繋がる。