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ケイ酸肥料はイネ科作物に良いだけでなく、土壌改良にも大きな可能性を秘めている。長石の風化過程でカリウムと共に生成されるケイ酸は、同時に発生する水酸化アルミニウムと反応し、カオリナイトという粘土鉱物を形成する。水酸化アルミニウムは土壌酸性化で溶脱し、植物の根に障害を与える有害物質である。つまり、ケイ酸を投入することで、この有害なアルミニウムを無害な粘土へと変化させ、土壌の保肥力・保水力を向上させることができる。スギナ繁茂地のようなアルミニウム障害の畑では、特にケイ酸投入による土壌改良効果が期待できる。
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籾殻は水を弾くため分解しにくく、堆肥化が難しい。しかし、燻炭にしたり、適切な水分と圧力を加えることで分解を促進できる。籾殻は水を弾き、微生物分解が阻害される。しかし、適度な塊になると内部の水分蒸散が抑えられ、菌糸が繁殖しやすくなる。菌糸により撥水性が失われ、土壌への馴染みが向上する。つまり、籾殻の堆肥化には、水分と圧力を適切に管理することが重要となる。
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ジスルフィド結合は、2つのシステイン残基のチオール基が酸化されて形成される共有結合で、タンパク質の三次構造の安定化に重要な役割を果たす。ジスルフィド結合は、タンパク質のフォールディング、安定性、機能に影響を与える。細胞質ゾルのような還元環境ではジスルフィド結合は形成されにくいが、小胞体のような酸化環境では形成されやすい。ジスルフィド結合は、酸化還元反応によって切断・再形成されるため、レドックスシグナル伝達にも関与する。ソバアレルゲンFag e 2はジスルフィド結合を多く含むため、消化酵素による分解が困難で、アレルギー反応を引き起こしやすいと考えられている。
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蕎麦殻アレルギーは、殻に残留するそばアレルゲンタンパク質、特にFag e 2が原因である。Fag e 2は2Sアルブミンファミリーに属する種子貯蔵タンパク質で、水溶性が高い。本来は発芽時に利用されるアミノ酸貯蔵タンパクだが、蕎麦殻に残存しているとアレルギー反応を引き起こす。このため、蕎麦殻を堆肥に利用する場合、Fag e 2の残留が堆肥化プロセスに影響を与える可能性があり、高い水溶性も効果に繋がる可能性がある。
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九州の平飼い卵「つまんでご卵」は、梱包材に蕎麦殻を使用している。蕎麦殻は優れたクッション性で卵を保護し、かつては枕の中身としても重宝された。滑らかで変形しやすく、温度調節機能にも優れているため、蕎麦殻枕の愛用者は多い。しかし、蕎麦粉によるアレルギーの問題から需要が減少し、現在は農業利用（堆肥・飼料）が検討されている。蕎麦殻の新たな活用法に期待が高まる。
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土壌のCEC（陽イオン交換容量）測定は、土壌が保持できる養分の量を測る方法です。まず酢酸アンモニウムで土壌中の陽イオンをアンモニウムイオンに置換し、エタノールで洗浄後、塩化カリウムでアンモニウムイオンを溶出させます。この溶出したアンモニウムイオン量を測定することで、土壌のCEC、つまりマイナスの電荷量を間接的に測ることができます。測定単位はmeq（ミリイクイバレント）で、イオンの電荷数を示します。
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肥料成分の偽装は、農業生産や環境、消費者の信頼を損なう重大な問題です。偽装の手口は、安価な原料の混入、必要な成分量の不足、虚偽表示など多岐に渡ります。背景には、価格競争の激化や原料価格の高騰といった要因があります。対策として、行政による検査の強化、罰則の厳格化が求められます。生産者には正確な成分表示と品質管理の徹底、消費者には信頼できる販売業者からの購入が重要です。偽装肥料の使用は、作物の生育不良や環境汚染につながる可能性があるため、注意が必要です。 関係者全体の意識改革と協力が不可欠です。
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硫黄コーティング肥料は、硫黄の被膜で肥料成分を覆い、徐放性を高めたもの。被膜は生分解性で徐々に分解し、中の水溶性肥料が効く仕組み。有機質肥料と違い成分が明確なため、栽培計画を立てやすい。均一に撒きやすい形状も利点。疑問点として、硫黄被膜の具体的な構造や環境への影響（残留性など）が不明瞭な点が挙げられる。
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京都農販の木村さんは、水持ちが悪く軽くなった元水田の劣化した土壌を、半年で団粒構造へと改善することに成功した。土壌劣化と肥料残留、有機物に関する知識を元に、風化した鉱物に合う資材を選定・投入した結果、教科書通りの団粒構造を実現し、水持ちも改善した。この成功は、劣化した土壌での栽培を続ける農家にとって大きな希望であり、肥料代の高騰対策にも繋がる可能性がある。重要なのは、牛糞を使った土壌改良をやめること。牛糞は土壌改良に適しておらず、別の適切な資材選択が重要となる。
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土壌中のカルシウム測定法は、酢酸アンモニウムで交換性石灰を抽出し、OCPC試薬で発色させ、吸光度を測定する。これは主に炭酸石灰やリン酸石灰由来のカルシウムを捉える。しかし、土壌劣化の原因となる硫酸カルシウムは難溶性のため、この方法では測定できない。農学的に「水溶性」とされるカルシウム塩も、化学的には難溶性であるため、土壌中の全カルシウム量を把握するには不十分。つまり、土壌分析の数値だけで判断せず、土壌の状態をよく観察することが重要である。石灰資材の過剰施用は土壌硬化や養分バランスの崩壊を招くため、注意が必要。
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牛糞主体で鶏糞追肥の土壌分析アプリ結果が、以前塩害土壌で示したグラフと酷似した。リン酸値が高く、ECも高いこの状態は土壌肥料成分の活用を諦めた方が良い。トルオーグ法によるリン酸測定は有機態リン酸を検出せず、測定値は飼料由来のリンカル残骸を示唆する。カルシウム値も高い。牛糞主体土壌は測定値以上にリン酸過剰の可能性があり、土壌バランスの崩壊を示す。指導にある牛糞主体土作りは危険であり、過剰成分は他要素に影響する。施肥設計見直しで農薬防除回数削減も可能。
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亜リン酸肥料は、植物の病気に対する抵抗性を高める効果が期待される一方で、植物への影響や土壌への蓄積、環境への影響など、不明な点も多い。亜リン酸は植物体内でリン酸に変換されるという説もあるが、変換メカニズムや変換効率は未解明。また、病原菌に対する直接的な毒性や植物の免疫システムへの影響など、作用機序も複雑で完全には理解されていない。土壌への蓄積については、長期的な影響や他の元素との相互作用など、さらなる研究が必要。環境への影響も懸念されており、適切な使用基準や規制の確立が重要となる。結論として、亜リン酸肥料の効果とリスクを十分に理解し、適切に使用することが求められる。
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土壌分析は、畑全体の状況把握には費用対効果が低いと思われていたが、生育が悪かった箇所の土壌を分析することで、栽培者の施肥設計の癖を把握できる。土壌の良さは、各要素の量の多さではなく、バラつきの少なさで決まるため、生育の悪い箇所のデータから、無意識に投入しすぎている要素を特定できる。つまり、土壌の状態だけでなく、施肥の癖を知るために、バラつきのあるデータでも有効活用できる。
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石灰窒素(CaCN₂)は、土壌消毒と肥料効果を兼ね備えた資材。水と二酸化炭素と反応し、土壌pH調整効果のある炭酸カルシウムと、センチュウなどへの毒性を持つシアナミド(CN₂H₂)を生成する。シアナミドは植物に有害だが、やがて尿素、アンモニア、硝酸と変化し、無害な速効性肥料となる。つまり、石灰窒素は一時的な土壌消毒効果と、その後の肥料効果を持つ。このシアナミドの性質は、連作障害対策において重要な役割を果たす。
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連作障害の一因であるセンチュウ増加は、線虫捕食菌で抑制できる。線虫捕食菌はセンチュウを捕食する微生物で、生物農薬のパスツーリア・ペネトランスや木材腐朽菌などが該当する。木材腐朽菌、特にキノコの菌糸は、木材中の炭水化物から炭素を、センチュウから窒素を得て生育する。つまり、菌糸が蔓延した木材資材を土壌に施用すれば、センチュウ抑制効果が期待できる。廃菌床も有効で、休眠中のキノコ菌がセンチュウを捕食する可能性がある。これらの資材と緑肥を併用すれば、土壌環境の改善と収量向上に繋がるだろう。
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キノコは成長過程で、キチナーゼなどの酵素で自身の細胞壁を分解・再構成する。この仕組みは、カニ殻を土壌改良材として使うのと同様に、キノコが生えた場所でもキチン分解効果が期待できることを示唆する。特にシイタケは子実体形成期と収穫後にキチン分解酵素の活性を高める。このことから、キノコが生えた木材を農業資材として活用すれば、カビ病対策に繋がり、農薬使用量削減の可能性も考えられる。しかし、シイタケに含まれる免疫活性物質レンチナンは、収穫後の自己消化で急速に減少するため、天日干しによる効果は限定的である。
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根元の状態からほうれん草の味を推測する話。 茂った葉とは裏腹に、根は股根で初期生育時に肥料焼けを起こしたと推察。地上部の成長が良いことから、栽培期間中も強い肥料を与え続けたと推測し、味が悪いと予想。 実際、根の形状から肥料の施し方が推測され、味にも影響が出ることが示唆された。 根の状態を見ることで、栽培方法や味をある程度予測できるという驚きが綴られている。
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牛糞堆肥は土壌改良に広く利用されるが、塩類集積による生育阻害、雑草種子や病害虫の混入、ガス発生、連作障害などの問題を引き起こす。これらの問題は、牛糞堆肥中の未熟な成分や過剰な栄養分に起因する。記事では、牛糞堆肥の代替として、植物性堆肥や米ぬか、もみ殻燻炭などの資材、そして土着菌の活用を提案している。これらの資材は、土壌の物理性改善、微生物活性向上、病害抑制効果など、牛糞堆肥に代わるメリットを提供し、持続可能な農業の実現に貢献すると主張している。
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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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ゆで卵の殻をプランターに播いた。卵の殻は9割近くが炭酸カルシウムで、土壌の化学性を高める効果がある。ただし、カルシウム過多にならないよう注意が必要。殻の内側についている半透膜（タンパク質）も土壌によい影響を与える可能性があると感じた。
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椎茸の原木栽培で使われた後の廃榾木に、様々な菌がびっしり繁殖している様子が観察された。朽ち方が激しく、土壌改良に役立ちそうだという感想とともに、木質資材分解に必要な菌が揃っている可能性が指摘された。記事「強靭なあれを壊すための連携」にあるように、これらの菌群は分解を促進する役割を持つ。そこで、廃榾木を砕いて堆肥発酵中の資材に混ぜれば、分解促進効果が期待できるのではないかと考えられた。
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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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米ぬかボカシを施肥すると、土壌中で様々な効果を発揮する。含まれる有機酸塩は速効性肥料として働き、植物にカルシウムやマグネシウムを供給する。さらに、有機酸は土壌中の難溶性リン酸を溶かし、植物に吸収されやすい形にする。ボカシに含まれる微生物は土壌微生物相を豊かにし、植物の生育を促進。デンプンやタンパク質、ビタミンなどの栄養成分も供給される。結果として、根の張りが良くなり、病害抵抗性も向上。生育が促進され、収量や品質の向上につながる。また、土壌構造も改善され、保水性や通気性が向上する効果も期待できる。
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米ぬかボカシを作る際、嫌気発酵が必須であり、密封と適切な水分量が重要です。水分過多だとタンパク質が分解されアンモニアが発生し、有機酸の利点を損ないます。また、密封が不完全だと酸素が入り込み、好気分解により水が生成され、これもアンモニア発生につながります。成功すれば有機酸が豊富になり甘い香りがしますが、失敗するとアンモニア臭が強くなります。適切な水分量と密封により、ピルビン酸や乳酸などの有機酸が豊富に含まれた良質なボカシ肥料を作ることができます。
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米ぬかボカシを作る際、好気発酵と嫌気発酵どちらが良いかという議論があるが、ボカシの特質上、嫌気発酵が適している。ボカシはデンプンを多く含む米ぬかを使用するため、そのまま施肥すると土壌でカビが発生し窒素飢餓を引き起こす。そこで、デンプンを植物が利用しやすい形に変換する必要がある。デンプンは加水分解によりブドウ糖に分解されるが、この反応は好気・嫌気どちらでも起こる。重要なのはブドウ糖の分解過程で、好気条件下では水と二酸化炭素に分解されてしまい肥料としての価値が失われる。一方、嫌気条件下では有機酸に変換され、窒素飢餓を防ぎ、土壌にも有益な効果をもたらす。そのため、米ぬかボカシ作りには嫌気発酵が最適と言える。
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米ぬかボカシの作り方を、材料の解説と仕込みの手順を交えて説明しています。材料は米ぬか、菜種油粕、苦土石灰（入手可能なら水マグ）、そして土着菌供給源として落ち葉を使用。米ぬか：油粕：石灰＝4：1：1の割合で混ぜ、全量の1/10の水を加えます。水は過剰にならないよう注意し、よく混ぜてビニール袋に詰め、空気を完全に抜いて密閉します。夏は2週間、冬は1ヶ月ほど寝かせれば完成。水分の過剰と空気の混入は失敗の原因となるため、注意が必要です。記事では、各材料の役割や、苦土石灰の代わりに水マグを用いる利点についても解説しています。最適な発酵のために、土着菌の重要性も強調されています。
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米ぬかは優れた有機質肥料だが、未処理のまま施肥すると窒素飢餓を引き起こす。これは、米ぬかに含まれる糖質を分解するために土壌中の窒素が消費され、作物が窒素不足になるため。具体的には、施肥した米ぬかにカビが繁殖し、作物に必要な養分を奪ってしまう。その結果、葉色が悪くなり、生育が悪化する。これを防ぐため、米ぬかを「ぼかす」処理が必要となる。「ぼかす」とは、米ぬかを発酵させることで効きをマイルドにすること。発酵済みの米ぬかボカシは、窒素飢餓のリスクを減らし、作物に安全に栄養を供給できる。
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鶏糞に含まれる有機態リン酸は、植物にとって有用なリン酸源となる一方で、土壌中で難溶性のリン酸鉄やリン酸アルミニウムに変化しやすく、植物が吸収利用しにくい形態になる問題点があります。有機態リン酸は、土壌微生物によって分解され無機態リン酸へと変換される必要があります。 しかし、土壌pHが酸性またはアルカリ性に傾くと、分解が阻害され、リン酸固定が起こりやすくなります。有効に利用するには、土壌pHを適切な範囲（pH6.0～6.5）に調整し、微生物活性を高める堆肥などの有機物と一緒に施用することが重要です。また、リン酸の可給性を高める資材との併用も効果的です。
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酸素供給剤は過酸化カルシウム(CaO₂)を主成分とし、水と反応して過酸化水素(H₂O₂)を発生させる。土壌中のカタラーゼが過酸化水素を分解し、酸素(O₂)を供給することで根張りを促進する。マルチ栽培などで酸素不足になりやすい土壌に有効で、散水時に酸素供給剤を溶かすことで根への酸素供給を促す。副産物として消石灰(Ca(OH)₂)が生じ土壌pHが上昇するため、事前の石灰施用量には注意が必要。過酸化水素はキノコの難分解有機物分解にも利用されるため、木質資材が多い土壌では分解促進効果も期待できる。
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石灰、特に有機石灰（貝殻など）は土壌改良に用いられるが、その効果は成分をよく理解した上で使用すべきである。有機石灰の主成分は炭酸カルシウムで、ミネラルは少量しか含まれていない。そのため、有機石灰は主にpH調整に効果を発揮し、ミネラル供給源としては期待しすぎない方が良い。炭酸カルシウムは土壌の緩衝性を高める効果があるが、過剰なカルシウムは土壌に悪影響を及ぼす可能性もあるため、使用量には注意が必要である。有機という名称に惑わされず、成分と効果を理解した上で適切に使用することが重要。
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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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有機配合肥料で窒素成分（N）が高い値を示すことがあり、疑問視する声がある。油粕などの有機肥料はNが7程度、皮粉でも12程度だからだ。しかし、鶏糞に着目すると話は変わる。鶏糞には尿酸が含まれ、分解過程で尿素となる。尿素肥料はNが46%と非常に高い。鶏の生糞を分離して尿酸部分を肥料化すれば、N含有量の高い有機肥料が得られる。これを配合肥料の1/4混ぜれば、全体のNは11%を超える。つまり、高N値の有機配合肥料は理論上可能である。ただし、それは実質的に尿素肥料に近いもので、有機肥料を使う本来の意義からは外れる可能性がある。
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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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植物の根は様々な有機酸を土壌へ分泌し、栄養吸収を促進する。主要な有機酸として、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸などが挙げられる。これらの有機酸は、難溶性のリン酸塩や鉄、アルミニウムと錯体を形成し可溶化することで、植物による吸収を可能にする。また、根圏のpHを変化させ、養分の可溶性を調整する役割も持つ。分泌される有機酸の種類と量は植物種や生育環境によって異なり、土壌中の微生物相にも影響を与える。有機酸の分泌は、植物の養分獲得戦略において重要な役割を果たしている。
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生理的塩基性肥料は、弱酸と強塩基の塩で、土壌のpHを上げる。代表例は炭酸石灰(カルシウム)で、水に難溶性だが、水と反応すると水酸化カルシウムと炭酸を生じる。炭酸は水と二酸化炭素に分解され、土壌に残った水酸化カルシウムがpHを上昇させる。肥料の効果は水溶性やその後の反応に影響されるため、硫安や炭酸カルシウムのように、肥料成分だけでなくpHへの影響も考慮する必要がある。pHの極端な変動はアルミニウム障害やカリウム欠乏などを引き起こし、収量に悪影響を与えるため、NPKだけでなく適切なpH管理が重要。
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硫酸アンモニウムが生理的酸性肥料である理由は、アンモニウムイオンの植物吸収と土壌反応にある。アンモニウムイオン(NH₄⁺)が植物に吸収されると、残った硫酸イオン(SO₄²⁻)が土壌中で反応し、水素イオンを放出することで土壌を酸性化させる。一方で、アンモニウムイオンは土壌のCECにも吸着し、その際に水素イオンを遊離させることで酸性化に寄与する可能性も示唆されている。単純な強酸と弱塩基の塩だから酸性という説明だけでなく、植物の吸収と土壌反応、CECとの相互作用も土壌酸性化に関わっている。
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尿素は速効性窒素肥料として、硫安より土壌への悪影響が少ない利点を持つ。硫安は土壌pHを低下させ、塩類集積やミネラルの溶脱を引き起こす。一方、尿素は土壌微生物によってアンモニアに分解され、土壌に吸収されるため、急激なpH低下や塩類集積が起こりにくい。また、尿素は葉面散布にも利用でき、植物への吸収効率が高い。ただし、加水分解速度は温度や土壌水分に影響されるため、適切な時期・方法で使用することが重要である。
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冬場の落ち葉は、保温効果により土壌温度を上昇させ、微生物の活性を向上させるため、土作りに有効である。著名な講師が「落ち葉は養分がないため無意味」と発言したことに著者は反論する。落ち葉の投入は、養分供給ではなく、保温による微生物活性向上、ひいてはPEON増加による団粒構造形成促進を目的とするため、土壌中の空気層を増やす効果も期待できる。根圏の温度上昇は植物の生理機能向上にも繋がるため、落ち葉投入は土壌の生物相を豊かにする上で意義深い。
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昔、奈良のある農家では、農薬を使わない栽培が行われていた。子供たちは学校から帰ると、畑の近くに育てていたススキを刈り、畝間に敷く作業を手伝っていた。畝間に敷かれたススキは、肥料のような役割を果たしていたと推測される。当時の作物は虫害に遭うこともなく、ススキの窒素固定能力によって、施肥以上に生育が促進されていたと考えられる。このことから、ススキの旺盛な生育力は昔から認識されており、肥料として活用されていたことがわかる。
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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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鶏糞中のフィチン酸はリン酸源だが、強固なキレート作用でミネラル吸収を阻害する。これを解決するのがフィターゼ酵素で、フィチン酸からリン酸を切り離し、ミネラルを解放する。土壌中のアオカビがフィターゼを産生するため、鶏糞施用時にアオカビ増殖資材を併用すれば、フィチン酸問題の軽減が期待できる。アオカビ増殖を促す資材の選定が今後の課題となる。
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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。