内閣総理大臣賞

宮城県農業高等学校〒 981-1242 宮城県名取市高舘吉田字吉合 66☎ 022-384-2511
活動団体

農業経営者クラブ菅生 琢磨

板橋 祐稀子

主な活動時間

授業の一環として、部活動として活動人数

12 人

最終審査会発表生徒

菅生 琢磨（3年） 板橋 祐稀子（3年）

担当教諭

山根 正博

すごう

たくま

いたばし

ゆきこ

山根 正博先生

3 Ｃの力で永続的な農林業の開拓！
【活動内容】が示唆されました。次に食味調査を行うと、茎の糖度 7１．緒論度と試験区に比べて 2 倍以上の結果がでました。炭素

宮城スギは県内 2744h a の森林に植えられています。森林を管理するために間伐作業を行うと大量の樹液肥を与えたことで植物体がアミノ酸を合成し、生育を早め糖度上昇と収量増加につながりました。

皮が生じ、産業廃棄物として処理されます。平成 28 年
度に黒川森林組合から「宮城スギを守るのを手伝ってほしい」と連絡をいただき、産業廃棄物の樹皮を農業に利用できないかと研究を開始しました。現在、樹皮に化学肥料や鶏糞を入れて発酵させるバーク堆肥がありますが、発酵が不十分なため微生物が窒素を大量に使用して再発酵を起こして窒素飢餓を起こすことから、農家には敬遠されがちです。そこで、本研究では産業廃棄物の樹皮から環境に優しい完全有機資材を開発し、商品化することを目的としました。
２. 理論の構築
農業利用としてはじめに着目したのは樹皮に含まれ４. 発展研究る炭素（Ｃ）で、作物の必須構成元素です。産業廃棄物

次に窒素飢餓にならないように樹皮を完全発酵させとして樹皮に大量に含まれる炭素を効率良く畑に入れる方法を考えました。森林組合からは「発酵には４年ることで収量と食味を上げ、土壌改善を促進すると理以上かかる」と言われましたが、１年以内の堆肥化を論を構築しました。

目指し、微生物の力に着目。微生物は温度、酸素、湿度

３. 基礎研究の環境を整えることで爆発的に増殖してくれます。菌

まず炭素（Ｃ）の力を探るためにＣを多く含む砂糖は宮城スギが植えられた山から糸状菌を採取した時ので液肥を作り、トウモロコシに与えますが差が認めら

土着菌や食品や販売されている菌を使用しました。乳れませんでした。これは、砂糖の分子量が大きすぎて酸菌、酵母菌、イースト菌、光合成細菌、乳酸酵母菌、麹根の細胞膜を透過できないためだと考えました。そこ

菌、糸状菌を樹皮に添加してインキュベータ内 36 度ので、分子量を小さくする二つの酵素に着目。砂糖水に環境で変化を調査しました。分解スピードは乳酸菌が納豆菌を加えるとブドウ糖まで分解してくれました。

最も速く、発酵過程で酸を放出し高い分解力が認めら

更に、イースト酵母菌はブドウ糖をアルコール発酵されました。しかし、２週間で分解が進まなくなりまし

せエタノールを生成してくれました。ブドウ糖とエタた。樹皮には炭素は豊富に含まれていますが、分解エノールを炭素液肥としてキャベツに与えて変化を調査

ネルギーに必要な窒素が存在しなかったのです。なんしました。炭素区の乾物重量は低く、水分割合が多くとか自然界から窒素が得られないか悩んでいる時、偶なればキャベツの重量が増し、大きく生育する可能性

然ゲリラ豪雨が発生し稲妻が鳴りました。なぜ雷を稲22

試験・展示し、データ収集を行いながら情報発信を行と言われていたことを知りました。雷が鳴ると空気中いました。収穫したバジルは球場内のピザ屋さんで販の窒素と酸素が反応して窒素酸化物が生成され、それ売を行い、生物多様性や樹皮培土の将来性を併せて広が雨水に溶けて硝酸態窒素となり稲に吸収されること報しました。楽天球団からは高く評価され、活動へのを知りました。つまり、空気中には窒素が大量にある継続性と発信力に自信を持つことができました。スギことになります。枝豆は空気中の窒素を根に固定する

樹皮だけを発酵させて作った資材は「イデアルグリーことを思い出し、樹皮ン」と呼んでいます。この商品は大東環境株式会社さに枝豆を播種し、樹皮んで実際に販売して畑や花、果樹、野菜にも使用されだけで育てた根粒菌て、「生育が良すぎる」と消費者からうれしい言葉をいを得る実験に成功。1

ただいています。さらにラジオや新聞でも取り上げて年で発酵させることいただくことで、販路拡大につながっています。

ができました。
この実験と並行し【目標・今後の計画】て堆肥化した樹皮を使って実際に植物が生育するか農地に炭素を供給することで農作物へ好影響を与を確認する試験を行いました。樹皮と培土の割合をえることが分かりました。また、純粋な樹皮の分解発

100：0、75：25、50：50、25：75、0：100 に設定し、酵に必要な窒素を根粒菌から得ることに成功。樹皮培バジルの生育実験を行いました。樹皮割合が多いと主土の割合と生育には比例関係があることが分かりま茎長、根重、根長が大きく、肥料についても長持ちするした。

ことが分かりました。土を除去し根の状態を確認する

今後の課題として樹皮の環境への影響を明らかにと樹皮 100％が 0％に比べ 4 倍の根重、2 倍の草丈として、発酵１年を目指したフローチャートを作成しまいう結果が得られ、仮説通り炭素が好影響を与えていす。本研究で工夫した点は林業において過剰な炭素ると立証することができました。

を枯渇している農業に利用し、二つの産業の欠点を補完しあう関係にしたことです。そこで、私たちは３【成果・実績】

つのＣを提唱します。永久的な農林業の可能性を発実験と研究により、発酵を短時間で進め資材の高い掘してくれる C a r b o n。環境と人体に優しい農法を効果を得ることに成功しました。この活動を広めるた

目指し C l e a n。農業と林業の新たな文化を作りだす

めに黒川森林組合に間伐材をいただき、プランターをC u l t u r e。C a r b o n C l e a n C u l t u r e の３Ｃを心40 個作りました。これにバジルを植えて楽天球場内でに秘め、今後も活動と研究を行っていきます。

●活動にあたり創意工夫したこと
林業で過剰な炭素となる樹皮を使用して、農業において枯渇している炭素を供給することに着眼した点です。スギ樹皮を発酵させるために窒素が大量に必要ですが、それを空気中からとるために大豆を植えて、空気中の窒素を根粒菌に固定しました。これにより、お金をかけずに窒素を得ることに成功しました。
●活動の際に苦労したこと
1 年で発酵させるために、さまざまな微生物を使用しましたが、それを単離することに時間がかかりました。当校は東日本大震災で被災した学校です。そのため、私たちには器具や道具がありませんでした。ゴミ捨て場から拾ってきた器具を使い発酵試験を行いました。

わ

活動の環を広げよう 出場者からの提言◎今回の大会では他校のさまざまな取り組みに触れ、貴重な体験をすることができました。今回の参加により自分を高めることにつながり、行ってきた取り組みの自信にもなりました。この取り組みが今回の賞にふさわしくあり続けるように取り組みを重ねていきたいです。

（菅生 琢磨・３年）◎はじめに、このような素敵な活動をされている高校生の方、指導者の方と交流できる場を提供してくださった主催の方に感謝します。先輩、先生から引き継いできた大切な研究を、あの場の一員として伝えられたことを心から誇りに思います。

（板橋 祐稀子・３年）
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第７回（２０１８年）最終審査会出場校の妻と書くのか調べてみると「稲光は稲をよく育てる」