土壌生物の力を引き出す病害抑制・養分管理：化学資材に頼らない持続可能な土づくり
はじめに：土壌の隠れた力に着目する
長年農業に携わる皆様は、作物の生育にとって土壌が極めて重要であることを肌で感じていらっしゃることと存じます。土壌は単なる物理的な支持体ではなく、多様な生物が生息し、複雑な相互作用を繰り広げる生きたシステムです。近年、この土壌中の生物、特に微生物の多様性を高め、その働きを積極的に活用することで、化学農薬や化学肥料の使用量を削減し、持続可能な農業を実現しようという取り組みが注目されています。
これまでの農業では、病害虫や生育不良に対して化学資材に頼る場面が多く見られました。しかし、化学資材の連用は土壌環境に影響を与え、生物多様性を損なう可能性も指摘されています。本稿では、土壌生物が持つ病害抑制能力や養分供給能力に焦点を当て、それらの力を引き出すための具体的な「土づくり」の手法をご紹介します。新しい技術の導入に不安を感じていらっしゃる方にも、一歩踏み出すための具体的なヒントを提供できれば幸いです。
土壌生物多様性とは：豊かな土壌が育むもの
土壌には、細菌、糸状菌（カビ）、放線菌、藻類、線虫、ダニ、ミミズ、昆虫など、驚くほど多様な生物が生息しています。これらの生物は、それぞれ異なる役割を担いながら、土壌の健康と作物の生育に深く関わっています。
特に重要なのが、作物の根の周囲に集まる「根圏（こんけん）」と呼ばれる領域に生息する微生物群です。植物は根から様々な有機物を分泌し、これが根圏微生物の餌となります。微生物はこれらの有機物を分解したり、植物に利用しやすい形で養分を供給したり、病原菌の活動を抑えたりするなど、植物との間で共生関係を築いています。
多様な土壌生物が存在する健康な土壌では、これらの生物が互いに牽制し合い、特定の病原菌が異常繁殖するのを防ぐ「病害抑制機能」が働いていると考えられています。また、有機物の分解や養分の循環がスムーズに行われ、植物が必要な養分を効率的に吸収できる状態が保たれます。
土壌生物性を活かす技術の概要
土壌生物が持つ力を農業に活かす技術は多岐にわたりますが、主に以下のメカニズムを利用しています。
- 病害抑制メカニズム:
- 拮抗（きっこう）： 有益な微生物が病原菌に対して抗菌物質を分泌するなど、直接的に活動を阻害する働きです。
- 競争： 有益な微生物が病原菌よりも早く、または効率的に養分や生息場所を獲得することで、病原菌の増殖を抑える働きです。
- 抵抗誘導： 特定の微生物が植物体内に働きかけ、植物自身の病害に対する抵抗力を高める働きです。
- 養分利用効率向上メカニズム:
- 土壌中の有機物を分解し、作物が必要とする無機養分（窒素、リン酸、カリウムなど）に変換します。
- 土壌中に固定されて植物が利用しにくい養分（例：土壌粒子に吸着した難溶性リン酸）を、酵素などの働きで植物が吸収可能な形に変換します。
- 大気中の窒素を作物が利用可能な形に固定する微生物も存在します（例：根粒菌）。
- 土壌物理性改善への寄与:
- 微生物の菌糸や分泌物が土壌粒子を結びつけ、団粒構造（だんりゅうこうぞう：土壌粒子が小さな塊になる構造）を形成します。これにより、水はけ、通気性、保水性が向上し、作物の根が張りやすい環境が作られます。
- ミミズなどの大型土壌動物は、土壌を耕し、有機物を分解する過程で物理性の改善に貢献します。
これらの土壌生物の働きを促進することで、化学農薬の使用を減らし、病害リスクを低減できます。また、土壌中の養分循環が活性化することで、化学肥料の使用量を減らしても作物の生育を維持し、ひいては肥料由来の環境負荷（硝酸態窒素の流出など）を低減できます。
環境負荷低減への貢献
土壌生物多様性を高め、その機能を活用する農業は、環境負荷低減に大きく貢献します。
- 化学農薬・肥料の削減： 病害抑制機能や養分供給能力が向上することで、化学農薬や化学肥料の使用量を削減できます。これは、製造・輸送に伴うエネルギー消費や、環境中への化学物質の放出を減らすことに繋がります。
- 土壌環境の健全化： 有機物の分解促進や団粒構造の発達により、土壌の物理性、化学性、生物性が改善されます。健康な土壌は、水質汚染の原因となる養分や農薬の流出を抑える緩衝機能も高まります。
- 炭素貯留： 土壌有機物が増加することで、大気中の二酸化炭素を炭素として土壌中に蓄える「炭素貯留」の能力が高まる可能性があります。
- 生物多様性の保全： 土壌中の多様な生物相を維持・向上させることは、地上の生物多様性の保全にも繋がります。
これらの環境負荷低減効果は、持続可能な農業経営を実現するための重要な要素となります。
導入のメリット・デメリット
土壌生物性を活かした土づくりへの移行には、多くのメリットがある一方で、考慮すべきデメリットも存在します。
メリット:
- 化学資材費の削減： 化学農薬や化学肥料の使用量を減らすことで、生産コストを削減できる可能性があります。
- 作物品質の向上： 土壌環境が改善され、根張りが良くなることで、作物の品質や収量の安定に繋がることが期待されます。
- 土壌の長期的な健全化： 土壌の物理性、化学性、生物性が向上し、地力が高まることで、将来にわたる持続的な生産基盤を構築できます。
- 環境負荷の低減： 化学資材使用減による環境負荷低減は、消費者や社会からの評価にも繋がる可能性があります。
- 農業のレジリエンス向上： 健康な土壌は、干ばつや長雨などの環境ストレスに対する作物の抵抗力を高める可能性があります。
デメリット:
- 効果発現までの時間： 土壌生物相を改善するには時間がかかる場合があり、すぐに劇的な効果が現れるとは限りません。数年かけてじっくり取り組む視点が必要です。
- 効果の不安定さ： 土壌生物の活動は温度、水分、pHなどの土壌環境条件に大きく影響されるため、効果が気候や圃場によって変動する可能性があります。
- 初期投資・手間： 有機物の投入、土壌診断、新しい技術の学習などに初期投資や手間がかかる場合があります。
- 効果の評価の難しさ： 土壌生物の多様性や活動を定量的に評価し、それが作物の生育にどう影響しているかを正確に把握するのは、化学成分の分析に比べて難しい場合があります。
- 知識・技術の習得： 土壌生物やその働きに関する理解を深め、適切な管理方法を学ぶ必要があります。
これらのデメリットを理解し、長期的な視点で計画的に取り組むことが成功の鍵となります。
具体的な導入手順と実践事例
土壌生物の力を引き出すための具体的な手法はいくつかあります。これらを組み合わせることで、より効果が期待できます。
- 現在の土壌の状態を知る（土壌診断）： 物理性（硬さ、水はけなど）、化学性（pH、養分含量など）に加え、可能であれば土壌生物に関する簡易診断（微生物量、特定の指標生物の有無など）を行うことで、自圃場の課題と改善の方向性が見えてきます。
- 適切な有機物の施用：
- 堆肥： 良質な完熟堆肥は、土壌生物の餌となり、多様性を高めます。種類（牛糞、豚糞、鶏糞、バークなど）によって含まれる養分や微生物が異なるため、目的に合わせて選びます。
- 緑肥： 特定の作物を栽培し、土壌にすき込むことで、有機物を供給するとともに、特定の土壌生物を増やしたり、病害を抑制したりする効果が期待できます（例：センチュウ抑制効果のある種類）。
- 作物残渣の活用： 適切な処理（細断、すき込み、堆肥化など）を行うことで、圃場内の有機物循環を促進します。
- 輪作・混作の導入： 同じ作物を連作すると、特定の病原菌が増えやすくなります。異なる種類の作物を順番に栽培する輪作や、複数の作物を組み合わせて栽培する混作は、土壌生物相の偏りをなくし、病害リスクを分散させる効果があります。
- 耕うん方法の見直し： 過度な耕うんは土壌構造を破壊し、土壌生物にダメージを与える可能性があります。不耕起栽培や最小耕起栽培は、土壌構造と生物相を維持・改善する手法として注目されています。（これについては別途詳細な記事もございますのでご参照ください。）
- 特定の機能性微生物資材の活用： 市販されている微生物資材の中には、特定の病害菌に対して拮抗作用を持つものや、養分吸収を促進するものがあります。これらを、上記基本的な土づくりと組み合わせて補助的に活用することも有効です。ただし、効果は土壌環境や作物によって異なるため、圃場で試行しながら見極めることが重要です。
実践事例（概念的な紹介）： ある地域の農家グループは、長年課題であった土壌病害に対し、有機物（地域の畜産堆肥と米ぬか）の継続的な施用と、抵抗性品種の導入、そして輪作体系の見直しを組み合わせた取り組みを開始しました。初年度は大きな変化は見られませんでしたが、3年後には土壌中の有用微生物が増加していることが確認され、化学農薬の使用回数を以前の半分に削減しながら、安定した収量と品質を維持できるようになりました。土壌が団粒化し、水はけが良くなったことも実感として得られています。
費用対効果と利用可能な支援
土壌生物性を活かした土づくりへの移行には、有機物購入費や土壌診断費用などがかかる場合がありますが、長期的には化学資材費の削減によりコスト削減に繋がる可能性があります。また、土壌の健全化による収量の安定や品質向上は、経営の安定化に貢献します。
国や地方自治体では、環境負荷低減や有機農業への転換を支援するための様々な補助金制度や交付金制度を設けています。例えば、環境保全型農業を推進するための直接支払交付金などが該当する可能性があります。お住まいの地域や取り組む内容によって利用できる制度が異なりますので、最新の情報を収集し、ご自身の経営に活用できるか検討されることをお勧めします。
情報収集や具体的な導入計画の相談先としては、地域の農業改良普及センター、農業試験場や研究機関、JAの営農指導部門、環境保全型農業や有機農業に詳しい民間コンサルタントなどが挙げられます。専門家の意見を聞きながら、ご自身の圃場に合った方法を見つけていくことが重要です。
まとめ：未来へ繋がる持続可能な土づくり
土壌生物の力を活かす農業は、単に化学資材を減らすだけでなく、土壌そのものを健康にし、作物の生育を根元から支える、未来へ繋がる持続可能な土づくりです。効果の発現に時間がかかったり、環境条件に左右されたりする側面もありますが、長年の経験をお持ちの皆様だからこそ、土壌の変化を丁寧に観察し、その声を聞きながら、最適な方法を見つけていくことができるはずです。
新しい技術や考え方の導入には不安が伴うかもしれませんが、小さな一歩から始めてみませんか。まずは土壌診断をしてみる、緑肥を試してみる、堆肥の質にこだわってみるなど、できることから取り組んでいくことが大切です。豊かな土壌は、必ずや皆様の農業経営と環境保全に良い循環をもたらしてくれることと信じています。