植物のミカタ

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「条件的なCAM型植物のツルムラサキ」と題された記事は、ツルムラサキが多量の水溶性食物繊維ペクチンを含む理由を探ります。その手掛かりとして、温暖化対策で注目されるCAM型植物の栽培動向から、ツルムラサキが「条件的CAM」に分類されることに着目。CAM回路は、暑い環境下で水分の蒸散を抑えるため、夜間に光合成の暗反応を行う特殊なメカニズムです。ツルムラサキのペクチン含有量の多さが、このCAM特性と関連している可能性を示唆しています。

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石垣の隙間に生えるシダ植物について考察しています。イノモトソウと思われるシダが、日当たりの良くない石垣の隙間で元気に育っています。コンクリートの排水溝でもよく見かけるシダですが、石垣の方が石由来のミネラルが期待できるため、より良い生育環境かもしれません。写真から、シダの生命力の強さと、石垣の隙間という環境の意外な豊かさが感じられます。

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ナバナの花弁に見られる部分的な脱色は、フラボノイドやカロテノイドといった色素合成に必要な金属酵素の不足が原因かもしれない。土壌中のカリウム、銅、亜鉛などの欠乏が予想され、放置すると生育不良や農薬使用量の増加につながる可能性がある。 解決策として、割れたドングリの活用が考えられる。ドングリは土壌改良効果を持つとされ、不足しがちな金属元素を供給する可能性を秘めている。 今回の花弁の脱色は、過剰な肥料に頼る現代農業に対する、植物からの警告なのかもしれない。持続可能な農業のためにも、土壌環境の改善が急務である。

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キクイモは草本であり、木本のように太い幹を持ちません。草本と木本の定義は曖昧な部分もありますが、一般的に木本は太い幹を持つ植物を指します。 キク科の植物はほとんどが草本ですが、日本の小笠原諸島には木本であるワダンノキが存在します。ワダンノキは元々は草本でしたが、進化の過程で木本化したと考えられています。 キク科の植物は、森林から草原に進出する際に、リグニンの合成量を減らした可能性があります。リグニンの合成はエネルギーを必要とするため、紫外線の強い草原では、リグニンの合成を抑制することが有利だったと考えられます。

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トマト栽培は、果実収穫、水分量による品質変化、木本植物を草本として扱う点、木の暴れやすさから難しい。ナスは「木の暴れ」が少ないため、物理性改善で秀品率が向上しやすい。トマトは木本植物だが、一年で収穫するため栄養成長と生殖成長のバランスが重要となる。窒素過多は栄養成長を促進し、花落ち等の「木の暴れ」を引き起こす。これは根の発根抑制とサイトカイニン増加が原因と考えられる。サイトカイニンを意識することで、物理性改善と収量増加を両立できる可能性がある。トマトは本来多年生植物であるため、一年収穫の栽培方法は極めて特殊と言える。

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トマト栽培では、秀品率向上のため土壌環境の徹底管理が必要だが、トマトとサツマイモで生産性悪化が見られた。トマトは樹勢が暴れ、サツマイモは根の肥大が不十分だった。トマト栽培では、老化苗の定植が一般的だが、これが後期の栽培難易度を高めている可能性がある。老化苗は根の先端が少ないため、窒素は吸収しやすい一方、カリウム、マグネシウム、微量要素の吸収は困難になる。結果として、花落ちの原因とされる亜鉛欠乏への施肥での対応は難しく、葉面散布が有効な手段となる。高額な環境制御に頼りすぎないためにも、微量要素の葉面散布剤の活用が重要となる。

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レンゲの開花を促すには、窒素過多に注意しリン酸を適切に施肥する必要がある。窒素過多は開花抑制と茎葉の徒長を引き起こすため、土壌の窒素量を把握し、過剰な窒素肥料は避ける。一方、リン酸は花芽形成に必須であり、不足すると開花が遅延または停止する。土壌診断に基づき、リン酸が不足している場合はリン酸肥料を施用することで、レンゲの順調な生育と開花を促進できる。

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ミミズと植物の根は共進化し、深い土壌を目指している。ミミズの糞に含まれる植物ホルモンが根の伸長を促進し、酸素供給を向上させる。一方で、根はミミズにとっての酸素源となり、より深い土壌への移動を促す。この相互作用により、両者は土壌を耕し、その物理性を改善している。菌耕の液体に含まれる物質が、菌の増殖ではなく、植物の根とミミズの相互作用に関与し、耕盤層を破壊する鍵となる可能性がある。

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菌耕による排水性向上は、ミミズの活動が鍵となる可能性がある。ミミズは土壌中を深く移動し、1メートルに達するミミズ孔を形成する。孔の壁にはミミズの糞塊が付着し、微生物が繁殖して硝酸態窒素などを利用、好気性細菌の活動によりガス交換も起こる。ミミズは水分、酸素、栄養塩を求めて移動し、植物の根から分泌される物質に誘引される。耕盤層に酸素と栄養塩が供給されれば、ミミズが孔を形成し排水性を向上させる可能性がある。地表への有機物供給もミミズの活動を促し、土壌改良に繋がる。良質な粘土鉱物の存在も重要となる。

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かつて幻のキノコと呼ばれたマイタケは、ブナ科の大木の根元に生える珍しい腐生菌だった。人工栽培により身近になった現在でも、天然物は森の奥深くで見つかる。舞茸の名前の由来は、見つけた時に嬉しくて舞いたくなるほど貴重なキノコだったことから。栄養価も高く、ビタミン類、ミネラル、食物繊維に加え、免疫力を高めるβグルカン、特にマイタケDフラクションが豊富に含まれる。そのため、風邪予防にも効果が期待できる。

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ドングリの殻斗の役割は、祖先種においては堅果を守る盾であったと考えられる。ブナやツブラジイなど原始的な種では、殻斗が堅果を包み込む形状をしている。しかし、コナラ属では堅果が大型化する進化の中で殻斗は小型化しており、その役割は不明瞭になっている。クリのように堅果と殻斗を共に大型化したものも存在するが、虫害対策としては完璧ではなく、コナラ属のような小型の殻斗を選択する戦略が進化的に優位だった可能性がある。つまり、コナラ属の殻斗は進化の過程で役割を失いつつある器官、もしくは堅果形成初期の保護に特化した器官であると考えられる。堅果自身はタンニンを含むことで自己防衛を行っている。

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川辺に群生するオギは、水からケイ素などを吸収して生育する。著者はかつて師匠が河川敷の刈草を畑に入れ、土壌を改善していたのを想起する。しかし、イネ科作物である稲作では、同じイネ科のオギをそのまま利用しても効果は薄いだろうと推測。そこで、オギの穂が実る前に刈り取り、堆肥化して秋のレンゲ栽培に用いることを提案する。これにより、ケイ素などミネラル分の供給、レンゲの生育促進、ひいては夏の猛暑対策といった複数の課題解決につながると期待している。

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土壌消毒を見直すべき時期が来ている。深く耕すと病原菌が浮上する懸念があるが、土壌消毒剤は深部に届かない可能性がある。糖蜜やエタノールを用いた土壌還元消毒は深部の病原菌を減少させる効果がある。これは米ぬかによる土壌還元消毒と同じ原理で、嫌気環境下で有機物が分解される際に土壌の酸化還元電位が変化し、過酸化水素や二価鉄が生成され、ヒドロキシラジカルによる強力な滅菌作用が生じるためと考えられる。土壌改良材、米ぬか/糖蜜、酸素供給材を組み合わせ、マルチで覆うことで、病原菌の生育環境を改善できる可能性がある。連作を避け、ソルガムなどの緑肥を栽培すれば更に効果的。米ぬかは菌根菌増殖や食害軽減にも繋がる。

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大気中の二酸化炭素削減のため、生石灰を海水に投入し炭酸水素カルシウムを生成するアイデアがある。これは鍾乳洞形成の原理と類似している。一方、農業利用後の牡蠣殻を海に還元する構想も提示。石灰製品のコストや土壌中和によるCO2発生を削減し、海洋酸性化を抑制する狙いがある。懸念される海底への貝殻堆積の影響については、絶滅危惧種ホソエガサの生育環境に着目。貝殻不足や水質変化が絶滅危惧の要因ならば、貝殻還元は有効な対策となる可能性がある。しかし、既に悪影響が出ている可能性も考慮すべきである。

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食品残渣堆肥に発生したダニの安全性について疑問が生じ、ダニについて調べてみた。ダニはクモの近縁だが、体節の区別がなく、食性も肉食だけでなく植物食、菌食、腐食など多岐にわたる。多くのダニは人間生活と無関係で無害だが、研究は進んでいない。土壌の菌バランスを整える菌食性のダニも存在し、農業に有益なダニがいる可能性もある。ダニに関する知識を深める必要がある。

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水耕栽培に使用したヤシガラ培地に褐色腐朽菌が生えた場合、堆肥としての利用価値が問われる。褐色腐朽菌はリグニンを分解せず酸化型リグニンに変性させるため、土に馴染む断片化リグニンは少ない。そのため、堆肥としてそのまま利用する場合は、排水性向上等の効果は期待できるものの、土壌への馴染みは低い。より良質な堆肥にするには、乾燥・殺菌後、白色腐朽菌を繁殖させるか、おがくずと混ぜて撥水性を弱める方法が考えられる。培地にはコケも生えているため有機物量は多い。ただし、褐色腐朽菌は炭素量を多く残すため、酸化型リグニンの量は重要でない可能性もある。

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虫や病気の発生を防ぐには、予防が重要です。虫や病気が得意とする環境を潰し、侵入を防ぎます。農薬はあくまで侵攻を止める役割であり、治療効果は低いため、予防を優先すべきです。例えば、軟腐病を減らすには、放線菌を活用して土壌環境を改善し、病原菌の増殖を抑えます。予防を徹底することで、農薬の使用を減らし、持続可能な農業を実現できます。