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フラバン-3-オールは、カテキンなどのフラボノイドの構成要素であり、縮合型タンニンの前駆体となる物質です。植物は、フラバン-3-オールを紫外線フィルターとして合成していると考えられています。芳香族炭化水素を持つフラバン-3-オールは紫外線を吸収するため、落葉樹の葉などに多く含まれ、紫外線から植物を守っています。このことから、フラバン-3-オールを多く含む落葉樹の葉は、堆肥の主原料として適していると考えられます。堆肥化プロセスにおいて、フラバン-3-オールは縮合型タンニンに変換され、土壌中の窒素と結合し、植物の栄養分となる可能性があります。
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ヒイラギの葉は、若木の頃は先端が鋭い棘状になっていますが、老木になると棘のない全縁の葉になります。これは、樹高が7mにもなる老木では、シカなどの食害を受けても被害が少ないため、棘を作るためのエネルギーを節約していると考えられます。つまり、棘の形成はヒイラギにとって大きな負担となっている可能性があります。
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落葉樹の葉は、晩秋になるとタンニンを蓄積し、落葉とともに土壌へ還元されます。タンニンは植物にとって、食害から身を守る役割や、有害な微生物の活動を抑制する役割を担っています。落葉樹の葉に含まれるタンニンは、土壌中でゆっくりと分解され、植物の生育に必要な栄養分を供給するとともに、土壌の構造改善にも貢献します。このプロセスは、持続可能な森林生態系の維持に重要な役割を果たしています。
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小学生の息子とクワガタを探しに近所の林に通う筆者。クワガタのいる木の見当もつくようになり、成果も出ている。先日、クワガタ探しの最中にブナ科らしき木の葉の上で赤い球体を発見。これは虫こぶと呼ばれるもので、タマバチなどの寄生バチが寄生した際に形成される。果樹などでは害虫扱いされることもあるが、森林形成に役立っている可能性もあるという。クワガタ探しはしばらく続くようだ。
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ミカンの花芽形成は冬期のジベレリン処理で抑制されるが、その理由は花芽分化にある。花芽分化は冬期に起こり、枝に蓄積されたデンプン量に影響される。ジベレリンは栄養成長を促進しデンプン消費を促すため、結果的に花芽分化を抑制すると考えられる。一方、7～9月の乾燥ストレスはデンプン蓄積を促し花芽分化を増加させる。つまり、土壌の保水性改善による乾燥ストレスの軽減は、ジベレリン同様、花芽形成抑制につながる可能性がある。しかし、ミカンの栽培地では肥料運搬や土壌改良が難しいのが現状である。
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知人の花壇では、3年前からベントナイトと落ち葉を投入した区画と、そうでない区画で生育の違いが顕著に現れている。落ち葉区画は、冬場も草が生い茂り土壌が豊かになっている一方、そうでない区画は草も生えず、養分が蓄積されない状態だ。
これは、畑でも同じことが言える。腐植を増やすことで、自然と土壌環境が向上し、肥料の過剰な投入を抑えられる。肥料高騰の折、環境負荷とコスト削減のためにも、土壌の腐植化は重要な視点と言えるだろう。
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レンゲを栽培した田んぼでは、入水が始まると土壌生物を求めて鳥が多く集まります。レンゲは冬の間も土壌生物を豊かにするため、入水によってそれらを狙う鳥が集まり、土壌中の生物層が調整されます。
一方、刈草を鋤き込まずに放置した場合は、分解が進まず代掻きに影響する可能性があります。
また、レンゲ栽培は土壌中の生物を通じて鉱物由来の微量要素を減少させる可能性があり、その後の稲作への影響が懸念されます。
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常緑広葉樹のシラカシは、4月の新芽展開の時期に古い葉を落とす。落葉前の葉は緑色を残し、養分を回収しきれていないように見える。これは一見無駄が多いように思えるが、落葉広葉樹との競合ではシラカシが優勢となることから、この戦略が生存に有利に働いていると考えられる。シラカシは、古い葉を落とすことで、新しい葉に十分な光と資源を確保し、競争の激しい環境でも生き残ることができていると言える。
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レンゲ栽培の効果を高めるには、土壌改良が重要です。レンゲと共生する根粒菌は適度な乾燥を必要とするため、廃菌床などの有機物を施し、水はけを改善します。さらに、根粒菌との共生を促進するため、土壌のpH調整も重要です。土壌pHが低い場合は、石灰ではなく、植物性有機物を施すことで緩衝性を高めるのがおすすめです。レンゲに限らず、マメ科緑肥の活用前に土壌改良を行うことで、効果的な生育促進が期待できます。
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イチョウの黄葉は、他の落葉樹と異なり茶褐色にならない。これは、イチョウの葉がタンニンをあまり蓄積しないためである。タンニンは虫害や紫外線から葉を守る役割を持つが、イチョウの葉にはその機能が見られない。 しかし、実際には虫食いの痕跡はほとんど見られない。イチョウの葉には、ブナ科などの落葉樹とは異なる、独自の防御メカニズムが存在する可能性がある。これらの観察は、植物の進化と環境適応について新たな視点を与えてくれる。
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落葉樹は秋に葉緑素を回収した後、残ったカロテノイドにより黄色く色づきます。さらにその後、タンニンが蓄積して茶褐色になります。 タンニンは土中のアルミニウムと反応し、微細な土壌粒子を作ります。これは団粒構造の形成を促進し、水はけや通気性を良くする効果があります。ヤシャブシなど、タンニンを多く含む植物は、かつて水田の肥料として活用されていました。自然の循環を巧みに利用した先人の知恵と言えるでしょう。
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アワダチソウは秋の風物詩だが、蜜を集める昆虫を見たことがなかった著者は、観察してみることにした。ミツバチが蜜を集めに来たのを見て、冬前の貴重な蜜源なのではないかと推測。
一方で、アワダチソウが日本に来る前は、ミツバチは何の蜜を集めていたのか疑問に思う。クズは毒なので対象外として、他に晩秋に花を咲かせる在来種があるのか、調べてみることにした。
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紅葉した落ち葉が土に還る過程は、様々な生物の共同作業による。まず、落ち葉はミミズやダンゴムシなどの土壌動物によって細かく砕かれ、糞として排出される。次に、カビやキノコなどの菌類や細菌が、落ち葉や糞の中の有機物を分解する。これにより、植物が利用できる無機養分が土壌中に放出される。さらに、分解された有機物は腐植となり、土壌の保水性や通気性を向上させる。この循環によって、落ち葉の栄養分は再び植物に吸収され、森林生態系の維持に貢献する。特に、ブナ科樹木の落葉は、土壌の肥沃化に重要な役割を果たしている。
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シアナミドは石灰窒素の主成分で、土壌消毒効果が期待される。酵母のような真核生物だけでなく、細菌にも効果があることが示唆されている。石灰窒素は酸化還元酵素や脱水素酵素を阻害することで、幅広い微生物に影響を与える。ヘアリーベッチはシアナミドを分泌するとされているが、根粒菌との共生など、根圏微生物への影響は限定的であると考えられる。つまり、シアナミド分泌は選択的に行われている可能性があり、そのメカニズムの解明が今後の課題となる。