サイエンス理論

このコーナーでは、X(Twitter) で連載していたサイエンス系のネタを、順を追って読みやすく再掲載しています

「常識と真逆の世界」の話になりますが、「自然農」や「自然栽培」、「無肥料」そして「不耕起」についての理解を深める意味において、また時として「ファンタジー的」な表現で語られがちな（そしてその結果として「再現性が低い」という現状がある）そのような概念に欠落していた「サイエンス的」な視点を与えてくれるという意味において、非常に参考になる内容になっていると思います

お時間がある方はぜひ読み進めてみてください

ここで紹介しているサイエンス理論は主に、最先端の土壌微生物学者 Dr. Christine Jones の4回連続セミナー（全6時間）からの抜粋、要約になります

断片的な短文まとめになってしまいますが、ぜひご自身で「全体像」を描いてみてください

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とある農夫が、「12種混合カバークロップ種子」を買ったそうな

「どんな植物かな？」と品種別にポットに蒔いてみる、それと12種混合のポットも

「単体」のポットが「窒素不足」を示す一方で、「混合」のポットは問題なく元気に育ったというハナシ...

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植物の根っこと「微生物との共生関係」による窒素固定 (マメ科に限らない) は、植物の種類（科）が「多様」であることによって、よりダイナミックに行われる

最低でも 4種類、理想的には 6種類以上の「科」の植物が近接していることが望ましい

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植物の種類（科）によって、「共生関係」を営む微生物の種類が全くちがう

植物の種類が「多様」であればあるほど、微生物の種類も多様になる

微生物の種類が多様であればあるほど、土が「本来の機能」を取り戻す、つまり、「生産能力」が高まる

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同じ種類（科）の植物が近接している場合、それは「競合」として認識されるが、

別の種類（科）の植物が近接している場合、それは「協力」すべき相手として認識される

これを認識 / 判断 / 管理しているのは「微生物」である、「植物」ではない

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「窒素固定はマメ科だけ」という思い込みから我々は自由になる必要がある

実際にはおそらく全ての植物が、「窒素固定バクテリア」（Archaea）と、「本来であれば」共生している

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「窒素固定バクテリア」には何百もの種類が存在するが、その99.9%は「培養不可能」である

つまり研究が非常に困難であり、かつ「ビジネス的な旨味がない」ため、長年に渡ってその存在自体が無視されて続けてきた

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近代的農業の基盤となった「研究」の大部分は、「窒素固定バクテリア」が機能できない「死んだ土」を用いて行われてきた

これらの研究の「成果」は、「生きた土」の機能を前提として考えていく際、「何の参考にもならない」

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「窒素固定バクテリア」は単体では機能しない、彼らは「社会的」であり、他者の存在が不可欠である

微生物の層における「多様性」が最重要と言える、そのためには植物の種類（科）が「多様」でなければならない

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植物と微生物との「共生関係」において、植物は光合成により生成した糖を「根分泌物」として微生物に提供し、微生物は植物の生育に必要な栄養素を提供する

これは善意によるボランティアではなく、お互いにとってメリットのある「契約」である

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微生物と「共生関係」にある植物は、虫や病気、干ばつや浸水など、さまざまな環境ストレスに対しての耐性が強くなる

これは主に、自らの「宿主」である植物を、微生物が「守ろう」とするためである

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「単一栽培」の柑橘生産者に壊滅的な被害を与え続けている「カンキツグリーニング病」

人類はいまだに「科学的」な解決策を見出せていないが…

Ed James 氏は「下草を多様にする」だけで、「感染したまま」良質な果実を生産できることを証明した

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協力関係にある植物の根っこは、「菌根菌」を中心とした「菌糸のネットワーク」で繋がっているが、これを通じて、

・水
・栄養素
・情報
・遺伝子的素材
・etc.

といったモノがやり取りされている

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植物の種類(科)が多様であればあるほど、コミュニティとしての協力関係はより強固なものになり、それぞれの「得意」を共有できるようになる

例えば、「乾燥に強い」という性質を「輸入」したりできるが、これを指揮するのはもちろん微生物である

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植物をとりまく微生物のコミュニティは、「全体の利益」が最大になるよう運営されている

彼らにとっての「利益」とは主に、植物が光合成によって作り出す「糖」などの「根分泌物」、つまりコミュニティ全体が機能するための「エネルギー源」である

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落葉紅葉樹の「大きな木」の下に、常緑の「小さな木」があったとする

夏の間「小さな木」は日陰になるが、微生物たちは「大きな木」が光合成したエネルギーを「小さな木」に送る

何故か？

冬の間、光合成し続ける「宿主」を確保するためである

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植物と微生物は、「ケミカル信号物質」によってコミュニケーションをとっている

例えば、刈られた植物は「緊急要請」の信号を出す、窒素固定バクテリアはそれを受け、フル活動で空気中の窒素を固定、供給する

自らの「宿主」を再生させるために

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〜ちょっと休憩〜

「自然農」や「不耕起」は、世界に誇る日本のスタイルだと思ってたんだけど、全然そんなことないね

海外のほうがよっぽど進んでる、サイエンス的なアプローチで、「大規模農業」の「経営改善」が実際に機能してる

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植物は「共生関係」にある有益な微生物を「植物の内部」に取り込み、「種子」の内部に格納し、次世代へと受け継ぐ

タネとり母本（親株）が微生物との共生関係を経験しているかどうか、これは次世代の「共生能力」に大きく影響する

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植物は「本来であれば」微生物との「共生関係」によって健全に生育できるが、近代的農業においてこれはほとんど機能していない

主な原因は以下

① 種子消毒
② 無機窒素肥料
③ 水溶性リン酸肥料
④ 単一栽培
⑤ 土を裸にしている

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①「種子消毒」

植物は「本来であれば」発芽と同時に微生物との共生を開始、「根分泌物」で彼らを養い始めるが、種子消毒はこれをスタート時点から阻害してしまう

自家採種のタネが理想、少なくとも「種子消毒なし」のタネを使用するのが望ましい

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②「無機窒素」

「硝酸態窒素」や「アンモニア態窒素」のような無機窒素が大量にあると、植物はそれに甘んじて微生物との共生関係を「放棄」してしまう

窒素肥料では「アミノ酸」の葉面散布が良く、コンポストの使用も微生物の活性化に有効である

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「混植カバークロップ」の品目として、できるだけ「マメ科」を入れないほうが良い

「マメ科」による窒素固定は、化学肥料（無機窒素）の投与とほぼ同じである

つまり、他の植物における「窒素固定バクテリア」との共生を妨げることになるからである

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③「水溶性リン酸」

リン酸そのものは植物にとって「毒」ではないが、これがあることによって「リン酸可溶化バクテリア」との共生が「放棄」され、これと連動して「窒素固定バクテリア」も機能しなくなる

「投与」よりも、すでにある資源の「可溶化」が重要である

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使用された「リン酸肥料」のうち、植物に吸収されるのは10〜15%程度で、残りの85〜90%は半永久的にその場に「貯蔵」される

この「貯蔵物」は、「リン酸可溶化バクテリア」などの微生物と植物との「共生関係」によってのみ利用可能な「資源」となる

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④「単一栽培」

作業性の面では効率が良いが、微生物と「共生」して味方につけるという意味では「最も効率が悪い」

「家庭菜園」や「少量多品目」の場合においても、4種類（科）以上の植物が近接しているように配置するのが望ましい

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⑤「土を裸にしている」

植物と「共生」する微生物は、常に「生きた植物の根」を必要としている

「光合成を最大化」するため、土を「裸」にする期間はできるだけ短く、「株間」や「列間」にもなんらかの植物が常に生えていることが望ましい

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現状における農地は極限にまで「機能しない」状態になっており、多くの人々は「機能する土」を見たことがない

しかし、植物の多様性、微生物の多様性に焦点を当てて取り組むことにより、早い段階（3年程度）でその機能を回復することは可能である

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従来の Soil Food Web モデルでは、植物 / 微生物 / 虫 / 小動物等による「食物連鎖」が、窒素やリン酸、その他ミネラル類の「供給サイクル / 土作り」であると考えられてきた

しかし後の研究により、これが「メインではない」ことが分かっている

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空気中の濃度
・窒素 78％
・酸素 21％
・二酸化炭素 0.04%

このうち最も「限られた資源」である「炭素」を、いかにして植物・微生物・土壌のサイクルに「取り戻していく」か…

これこそが焦点を当てるべきポイントである

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地上からの有機物(植物の残骸)は、微生物の活性化という意味では非常に重要であるが、分解のプロセスにおいてほぼその全てが「二酸化炭素」として大気中に放出される

つまり、土壌中に「炭素」を固定するという意味では、「ほとんど貢献しない」

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空気中にある「二酸化炭素」を土壌中の「炭素」として固定する働きは、

地上からの「有機物」（植物の残骸）よりも、植物と微生物との「共生関係」によって「圧倒的に」効率よく行われる

葉《光合成》→根→微生物《固定》

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空気中の「炭素」を土壌中に固定する働きは、植物と微生物との「共生関係」によって行われる

化学肥料で育った植物にはこれがなく、粗大有機物の生産量が大きかったとしても、「土壌の改善」という観点からは「ほとんど何の仕事もしていない」

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「家庭菜園」は「混植」を最も簡単に実現できるフィールドである

それぞれの作物を別々に植えるのではなく「ごちゃまぜ」に植えていけば良い

これだけで「光合成能力」は高まり、「土壌の改善」は進み、微生物との共生関係はより強固なものになる

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土の「機能」がまだ回復していない場合、「混植」で植物の数が増える→「蒸散」が増えることで乾燥しやすくなる可能性はあるが、

「混植」の効果として、根分泌物と微生物の活動で「保水能力」が高まることにより、水バランスの「損益分岐点」は間も無くプラスに転ずることになる

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「機能していない」土壌にも、たくさんの微生物が「休眠状態」として存在している

これらの微生物を「目覚めさせる」方法のひとつが、「バイオスティミュラント」を「種子」に使用することである

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「バイオスティミュラント」は市販品を購入しても良いが、自家製や低コストのものでも充分に効果が見込める

例 )
・ミミズのウンチ
・ミミコンに溜まる液体
・嫌気性ボカシ
・自家製コンポスト
・牛乳

注釈：ここで挙げている「牛乳」については個人的にはいまいちピンとこないのだけど、Dr. Christine Jones のいくつかのセミナー動画の中で、「バイオスティミュラントとして効果がある」とはっきり言及されています

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「バイオスティミュラント」には微生物が活動した「痕跡」としての「ケミカル信号物質」が大量に含まれており、これに植物が反応することで効果が生まれる

「微生物」の投入が狙いではない、彼らは先住の微生物によって数分のうちに「消費」される

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「嫌気性は悪である」と思われている節があるが、嫌気性発酵のほうが圧倒的に多く「ケミカル信号物質」が生成され、「バイオスティミュラント」としての効果が高い

ちなみにミミズの腸内は「嫌気性」であり、この意味でも非常に優秀であると言える

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「バイオスティミュラント」は微量でも充分に効果があり、むしろ濃すぎると逆効果になる

重要なのは窒素とリン酸が「ほとんどない」状態で使用すること

特に発芽時に「怠けさせない」こと、共生の必要に駆られる環境を作ることがポイントである

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「バイオスティミュラント」の狙いはあくまでも「施肥」ではなく「きっかけ作り」であるが、これが機能する仕組みとしては、以下のようなステップを踏むことになる

① 植物の「勘違い」
② 微生物の「目覚め」
③ ポジティブな連鎖反応

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① 植物の「勘違い」

播種時に施された「バイオスティミュラント」に含まれる「ケミカル信号物質」を外皮から感知した種子は、「ここは微生物豊富な土地なんだな」と勘違いする（実際にはほとんどいないことが多いが、それは問題ではない）

発根と同時に根分泌物を出し、微生物に語りかけ誘う

「私はここにいます、さあ共生関係を始めましょう！」

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② 微生物の「目覚め」

数十年に渡って休眠状態であった微生物たちは、植物からの語りかけに反応する

「ワシらと共生しようって気がある植物がおるんか、珍しいな… 」

「目覚めた」微生物は植物の根に取りつき、自らの宿主を「育て始める」

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③ ポジティブな連鎖反応

植物が微生物を「養い」、微生物が植物を「育てる」

この過程でさらに「ケミカル信号物質」が生成され、「共生関係」はより活発に

こうして当初は「勘違い」であったはずの「微生物豊富な土壌」が、現実のものとなる...

【あとがき】

いかがだったでしょうか...？
目からウロコな内容が多かったのではないでしょうか？

当店の種取り圃場では、このようなサイエンス理論に基づいた栽培方法を確立すべく、試行錯誤しながら日々実践しているところで、その様子や考えたことなども X(Twitter) にて投稿しています

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