土壌中には、様々な微生物が存在しています。もちろん農場の土壌や畑、水田、森林など土壌の環境条件はその目的毎に変わってくるため種類や数に違いは生じます。しかし一般的な畑には面積10a、深さ10cmの土に約700kgもの土壌生物が存在すると言われています。その内訳ですが約70%はカビ、約25%が細菌や放線菌と呼ばれるもの、そして残りの約5%がミミズなどの土壌動物とされています。
農業において「土」の存在は欠かせません。そしてその土の中には、微生物達の存在も欠かせません。彼らは農作物である植物とともに生育していきます。そのため「共生」や「寄生」といった関係が生まれることも決して珍しいことではありません。互いの利益・不利益の関係から、植物と微生物の関係は「相利共生(双方が利益を得る)」「片利共生(片方のみ利益を得る)」「片害共生(片方のみ害を被る)」「寄生(片方のみが利益を得て、片方が害を被る)」に分類できるのですが、今回は「エンドファイト」と呼ばれる「共生」の農業活用法についてご紹介します。
■エンドファイト(植物共生細菌)とは
「エンドファイト」とは、ギリシャ語の「endo(内部の)」と「phyte(植物)」からきている単語で、植物体内で相利共生している微生物一般のことを指します。「エンドファイト」という名称をもつ微生物が存在している訳ではありません。ただこの「エンドファイト」は、農作物を栽培する上で、実用性が高いのでは?と考えられており、高い注目を集めています。
「エンドファイト」の先駆けとも言える存在に、イネ科植物と共生するNeptyphodium属と呼ばれる糸状菌がいます。この菌は少々聞こえは悪いかもしれませんが、植物種子へ感染し植物の遺伝形質の一部として扱われます。そのためこの糸状菌と共生しているイネ科植物は、菌の生成する分泌物のおかげで害虫から身を守ることができたり、その植物だけでは持つことの出来なかった形質を得られるとのことで、注目されました。
「相利共生」という観点から、農作物を育てる人には馴染み深い存在とも言える“根粒菌”、“菌根菌”も「エンドファイト」のひとつであると言えるでしょう。例えば菌根菌と呼ばれるカビやキノコの仲間は、植物の根の内部に菌糸を伸ばし侵入することで共生しながら生育しています。根の内部に侵入することで、根から自身の生育に必要となる糖分などの栄養素を供給していますが、その代わり菌糸を伸ばし土壌中から吸収したリンなどの無機養分、水分など、植物の生育に必要なものを提供してもいます。植物は無機養分を欲しているにも関わらず、根から数mmの範囲でしかリンを吸収することができません。しかし菌根菌と共生することで、植物だけでは吸収し得ないリンを受け取ることができるのです。
菌根には様々な種類がありますが、どの種類においても植物に必要な養分を吸収するという役割だけにはとどまりません。例えば水分吸収の促進という役割は、植物の生育には必要不可欠なものであり、菌根菌と共生している植物の成長が促進されることもよく知られています。養分が乏しい土壌であったとしても、彼ら微生物と共生することで、生育力が強まります。そのため菌根菌を共生させている植物は乾燥にも強くなることが知られています。
また菌のおかげで、植物にとって害となる病原菌から身を守ることもできます。菌の種類にもよりますが、病原菌に対抗する抗生物質を作り出す菌の存在も知られています。
■農業利用の方法とは
現在の農業では、地球環境に配慮した「環境保全型農業」というものが重要視されています。化学農薬を避けるよう努め、農作物に有害な生物は、生物で防ぐという考え方が、ここでは重視されます。その点から考えると「エンドファイト」はうってつけの存在です。
従来の農業において、微生物と植物の共生関係が崩れてしまっている農地もあることでしょう。しかしそこへ「エンドファイト」を利用することで、農業の中での生態系のバランスを整え、作物を育てていくという流れを作り出すことができます。「化学肥料=悪」という考え方では決してありませんが無機養分を肥料として大量に扱うと、その土壌に元々存在していた菌根菌の数が減ってしまうとも言われています。現在重視されている「環境保全型農業」という考え方からすれば、「エンドファイト」を利用することで、自然に備わった土壌の力を取り返そうという考えに達します。
また農作物が病原菌に抵抗できるよう「遺伝子組み換え」の手法ではなく「エンドファイト」の力を利用することで、農薬を減らしても病害虫から身を守ることができる、という活用法もあります。消費者の食への安心、安全への志向が高まっている昨今、生産者側と消費者側の理想をつなぐ役割を「エンドファイト」が担っているとも言えます。農薬を減らし、農作物の安全性、安心感を高めながら、「エンドファイト」によって病害菌から農作物を守ることができます。
従来の農薬の効果は、病気と害虫への効果は別物だったのですが、「エンドファイト」の力を利用した減農薬の取り組みによると、病害から身を守るだけでなく、害虫がその農作物自体を食べることを嫌がる、ということも報告されています。
■今後の展望
ただし「エンドファイト」にも注意点があります。微生物農薬という形で取り入れられる「エンドファイト」は、その植物に対して特定の微生物だけを大量に導入することになりますから、いくら自然由来の「エンドファイト」であっても、生態系のバランスを乱す可能性があるという点から安全性への評価が必要になってきます。
ただ有用な微生物の存在は、環境改善への取り組みには重要視すべき存在ではあるでしょう。もちろん「環境保全型農業」を意識して化学農薬や肥料を一切ゼロにする、という目標を掲げる農家さんもいるかと思います。でもまずは化学の力を利用するか否かではなく、元々備わっていた自然の力、仕組みを理解するということ、植物と微生物の関係を理解することから始めてみましょう。
「環境保全型農業」が重視されているからといって、「エンドファイト」を取り入れてすぐに環境が元に戻る訳ではありません。植物と微生物のつながりを意識し、地道な環境改善の取り組みと、安心・安全な食づくりに貢献していきましょう。
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