第三種郵便物認可

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昭和46
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土壌微生物と新しい炭素源
農業技術研究所

鈴木達彦
はじめに食糧の生産は，著しく増加することが予測されて1962年，いるが，低開発国における人口の著しい増加か

FAO (世界食糧および農業機構〉の人口調査によれば， 1980年までの世界人口の増加

ら農産物のみで世界人口の食糧を自給しうるのために，食糧の供給を， 1962年のそれの 2倍にか，あやぶむ向きもある。

1世紀のはじまりまでには，しなければならず， 23倍にしなければならないと予想されており，現できること，また，気候条件やその他未知の条件

在，世界人口の約半分は飢餓と病気とに苦しんでによって，生育が左右されやすい植物より，はるいるということである。

かに，人間の意志によって，コントロールされや微生物は自分一人で，極めて短かい期間に増殖

また，化学工業の潜在力からみて，現在のみなすい性質があるので，これを利用して，今後，工らず，遠き将来においても，世界人口の食糧の大業的に食糧をつくりだそうという試みが，最近と部分は，太陽エネルギーと炭酸ガスとによらなけみに顕著になっている。

ればならないといわれている。
このような事態を深く認識するならば，米をはじめとする食糧の過剰から，最近，農業に対するその一つは蛋白合成〈微生物菌体の大量培養〉であり，各種の産業廃棄物を利用して，蛋白を合成しようとする試みである。

軽視の風潮が，本邦の国民のみならず農業従事者

酵母・かび・細菌は，比較炭素に富んでいる産や農業技術者の間にさえ，まん延しようとしてい業廃棄物(糖密，パルプ粕，ノコギリ屑など〉中のるのは，甚だ憂うべきことではないだろうか。

余分の炭素を，炭酸ガスとして空気中にとばし，また，都市の巨大化や重工業の過密によって生窒素を体内にとりこんで，窒素分の高い菌体や生じる各種の公害は，人間の健康な生活をはじめと産物を作る性質があり，この性質を利用して，蛋して，美しい日本の自然を著しくむしばんでいる白を生産するのである。のが現状であり，環境保全の抜本的対策が強く要望されている。

ノコギリ屑をうまく醗酵させれば，豚や乳牛のよい餌料となったり，あるいは，人間のし尿をク

すなわち，将来とも食糧生産の基盤である大地

ロレラと光合成細菌を利用して，高蛋白の稚魚のを，より経済的な労力と資本とで，農業生産を可

飼料をつくるとか，石油からある種の酵母による能ならしめる手段を維持確保すること，自然浄化蛋白質の生成が，これに類するものである。

力に富んでいる大地を有効に利用して，公害の除しかし，ここで注目しなければならないのは，去・軽減につとめること，この 2本柱が，今後わ石油，れわれのよってたつ基盤でなければならない。

そのみなもとは緑色植物により，太陽エネルギー以上の 2点を，より円滑に行ないうるのが微生物であり，今後，食糧の生産と環境保全に対して，微生物が果す役割は極めて大きいといわなければならない。
微生物そのものによる食糧の生産

し尿， ノコギリ屑いずれをとってみても，が固定されたものであり，単にエネルギーを食糧にむくようにかえたにすぎないのである。
そのこと自体は重要であるが，緑色植物による太陽エネノレギ{の固定の重要性を，否定するものにはならない。

農業技術の進歩から，今後，低開発国の顕著な全世界の人口が必要とするエネノレギーの 1/10が，農産・畜産物の増加によって，動植物利用による動物資源によるものであり，残り。/10 は植物資源

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111であるといわれているので，植物資源の確保が今後ますます重要になってくるであろう。

重要なのである。これらの微生物はその大部分が，土から分離されたものが多いということを，ところが，植物資源には動物に必要なリジ γ，最後に附記したい。

スレオニ γ ， トリプトファ γ などのアミノ酸が少

土壌微生物による炭素の利用ないので，これちのアミノ酸の徴生物による生産

土壌微生物はそのごく一部をのぞいて，有機栄が試みちれている。

養であり，エネノレギー源として炭素化合物を必要

また，一般の炭素源を，エネルギー源として徴とし，土に加えられた炭素化合物は，一部は菌体生物に利用一ーさせると，生産物には一般に硫黄にとりこまれ，残りは大部分が分解されて，畑条を含むメチオュ γ が少ない。

件下では炭酸カやス，湛水条件下では，一部メタ γ

しかし，ある種のキノコには，硫黄を含むアミガスとなって空気中に揮発する。したがって，徴ノ酸を合成するものがあり，その利用も今後考え生物の活性をたかめるためには，士に炭素化合物ちるべきである。

を補給してやる必要がある。

モノレチェラぐかぴの一種〉を，缶詰工業や飲料

徴生物活性が高かければ，後述するように，作製品の廃水で多量培養するととにより，極めて簡¥物に対する養分の補給，病気のコ γ ト ロ ー ル な

単にリジソ，ロイ γ ソ，トリプトファソなどのアど，r
健康な土づくり jが可能となって〈るからである。

ミノ酸が生成きれる。
しかし，との場合，アミノ酸と同時に多量の菌すなわち，人間が手聞をかけなくても，土の徴体が生成きれる響であり，その処理をぜろするか生物が自分でやって〈れるだろうと予測されるかについての検討も，同時に必要である。

ちである。

一方，徴生物かちある酵素を抽出するととは，すでにのべたように，土の中には，天然に存在徴生物の増殖の早いとと，コストの安いととかするあちゆる種類の炭素化合物色エネルギー源

ら動植物かち，その酵素を抽出するよりも有望として分解する微生物が存在しているので，天然となってきている。の炭素化合物を士に加えても，一応，受入れ体制

これちの精製抽出酵素によって，炭素源を原料はできているものと考えて良いであろう。とのとき

いま，土壌に炭素化合物のうちで簡単な形であは，酋体の増殖はないので，あと始末の問題はなるグルコース CC06} の CをC
14でラベノレした
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として，アミノ酸の合成が試みちれ，ぐなってぐる。

以上，のべたような微生物による，蛋白，あるものと，同様に，Cl1でラベルした稲わちを加え，土の中で， どのぐちい，分解するかを示したもの

いは必須アミノ酸の合成において注意しなければが表 1である。

なちないととは，石油蛋白の合成にみちれる，発ガソ物質のような毒物の生成であり，と〈に，食T‑Cは土壌よりの CO2の全発生量 ， G‑Cはグはルコ{スあるいは稲わらに由来する CO
2， H‑C物という立場かち，毒物の生成の有無についてはグノレコースおよび稲わらを加えたときの土壌有機と〈に慎重に検討されなければならない。
また，すでにのべたように，徴生物による食糧物に由来す CO2， S‑Cは有機物無添加!区の COzの全発生量を示している。の生産は，炭素化合物の形をかえるということでグルコースの場合は ， 8週間に加えたグルコーあり，自然に存在する炭素化合物ならば何でもよ

前後が，土壌の種類によらず分解していスの 75%

し、。

微生物にはいろいろの種類のものがあって，地る。したがって，加えたグルコースの炭素の約25%が，土の中に残留していることを示している。

球上に天然に存在する炭素化合物のすべてのもの

土の中でのグルコースの分解は 1週以内で完了を，ある条件のもとで代謝することができるといするので，残留するグルコ{スの炭素のほとんどっても，過言ではないからである。

大部分が，菌体に合成されたものと考えちれる。

むしろ，この場合は未利用の炭素化合物の利用と，それにもっとも適応している微生物の検索がまた，一例として，図 1に示したように，

1週以後の G‑CのCO2発生曲線は ， 1週までに較べて業農)
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昭和46年 9月 1日

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著しくゆるやかであり，いったん，菌体化された， (‑)のパランスがとれてしまうた)十進され， (炭素の分解が著しく悪くなることを示しているよ

めである。

うである。

とくに，可分解性有機物であればあるほど，土このように，加えられた炭素が，形をかえて微壌有機物の分解が促進されるのは ，表の都城土壌

生物の体合成に利用され，合成さ れた炭素化合物の場合にみられ，土の中に炭素を蓄積しようとすは，一部はゆっくりと無機化され，残りは重縮合る場合，考えなければならないことであろう。

をくりかえして腐植となるのである。

また，表でグノレコースと無機 N とを併用した場， (H‑C) …つまり，土壌有機物の分解は ，グ合表に示したように，稲わらの分解はグノレコースより，はるかに悪く， 33~53% である。

ルコ{ス単用に較べて抑制される場合が多く，添加する有機物の C/N比(炭素率〉に関係があるこ(mg/l00g乾土)の合計
8週自における CU
z‑ Cに対する%)
C又は稲ー(C及び加えたグルコースとが分る。
土壌

ì~主力o~勿グルコース
グルコース十 N
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グルコース
グルコース +N30530621176773560675038

平田373379264

グルコース
グルゴース +N
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これは稲わらの構成物質が，牢1/1/1/1/21寧28*
12*化であるが，工業徴生物の場合と異なり，培地のこれが，土の中における有機物代謝のオ{トメ組成の複雑であること，関与微生物が極めて多いこともあって，加えた有機物の何割が，土の中の*…有意差あり (5%水準)どんな微生物にとりこまれ，リグニ γ のような微生物によって分解されにくいも のを，多く含んでいるからである。

.とは， (H‑C) ‑ (S‑C) によって示E.
表の Pされるもので， グルコースあるいは稲わらの添加によって，土壌中の在来の有機物の分解が促進されることを示している。
土に有機物を加えても，なかなか 土の炭素含量が増さないのは，加えた有機物中 の炭素の微生物菌 体へのとりこみなど，土の中への 炭素の残留が
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与する必要はない。

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このような分解過程は，いったん，土に有機物が加えられれば，土の中の徴生物が自分達でやっ豊橋〈グノレコース〉

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どういう中間生産物

どういう過程で腐植に変ってゆくかという点については，あまりにも分らない

4ラベノレ有機物を駆使して，1ことが多い。 C

これらの点が今後明らかにされなければならない。
たとえば，ちがった形の有機物を加えても，最後には同じ腐植ができるのか，添加する量， C/N比の異なった場合，残留割合はど うなるのか，炭素化合物の分解中に，微生物によ り生成される抗生物質，生長促進物質あるいは植物毒素の有無が明らかにされなければならない。
植物毒素については，北海道で緑肥の鋤込みによって，ェ γパクの初期生育を阻害する毒素が 検出されている。そして， これは可分解性有機物の同時鋤込みによって，解消されることも明らかに在来の有機物が外部から新はないが，高水分・低温および嫌気的条件下では，鮮有機

植生に害を与えやすいといわれている。

物を加えるこ病気は，その防除がもっとも困難 であり，その対とによ‑S‑‑C) って分‑・‑‑T‑‑C，‑0‑G‑‑C，ーム.‑H一 C，‑・‑(ハ土に加えたグルコースの分解ができ，それらが，解が促されている。
匂概して， このような毒素は長期間つづくもので土の中に存在する病害虫によって生ずる各種の策として，薬剤による消毒が行なわれてきたが，薬剤は病害虫以外の土壌微生物にも影響を与えること， また，殺菌剤の中には，殺菌剤中の成分の昭和46年 9月 1日

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111111拠土壌残留などがあって，合理的ではない。したがたためであり，その形からみれば，極めて新しいって，生物的防除も今後考えられなければならな

画期的なものであっても，土の中の微生物にとっし、。ては，迷惑至極のものであったのである。

土に有機物を加えれば，土の中の微生物が活性

土の中の微生物の活性をたかめるためには，天になることはよく知られている。したがって，土然、に存在する有機物をもっと合理的に利用するこに有機物を加えることによって，病害虫をおさえとであり，その利用形式，関与微生物について，ることはできないだろうか。

より詳細に研究することが，まず第ーになされな

土に有機物を加えると，病原菌も病原菌に関係のない土壌微生物も同時に増えて，かえって病気を助長する場合がある。
たとえば，果樹のモ γパ病をおこすかびには絶ければならない。堆厩肥の再検討も古くて，実は新しい内容をもっているのである。
一方，自然環境の保全という面で，微生物の今後果す役割は大きい。

対寄生ではなく，エネルギー源として有機物をと

この場合は，農業生産の場合と多少趣きを異にりこむものもあり，このような菌に対して，新鮮して，土の微生物がどれだけ，外部から加えられる有機物の投下は危険であろう。

有機物の負荷にたえられるかということである。

ただし，土に加える有機物の形態が問題になる

この場合，有機物中の炭素は，大部分が CO2とこともあり，土にベタチンあるいはキチンを施用して最終的に大気中に放出されるので問題はな

すれば，それらを利用するベグチナーゼ、やキチナ

し、。

ーゼをもっ微生物が増殖して，病原菌の細胞壁をむしろ，有機物中に含まれる窒素含量を土の中とかし，病原菌が消滅するという例もみられていで，いかにして低くするかが問題であり ， N含量の低下のためには，土の微生物作用のうちで，脱る。
したがって病原菌に対して，抗生物質を生産する菌や病原菌をとかす微生物を，増殖させる有機窒作用を有効に利用することが必要となってくるであろう。

物の検索が重要である。
最近，堆厩肥は原料難と人手難とから，本邦では，ほとんど利用されていない。新鮮有機物の施用は，土壌微生物の活性をたかめるものの，土壌有機物の分解促進や，病害虫の異常増殖，植物毒

n====::=n: 8月15日現在の本年産米の第 1回予あとがき:==::==::=::=想が発表されました。異常気象による北海道の不作の影響で，作柄は平年を 100として素の生成など，すでにのべたように， とかく問題「やや不良 Jの98とやら。この指数から割出したこが多い。

としの収穫予想高は 1，117万トめこれに陸稲20万

これに対して，堆厩肥の多用においては，上述

137万トンで，こトンを見込み m 本年の生産量は 1，したような難点もみられないので，新鮮有機物のれは年間消費量に対し 28万トン不足だそうですが，堆肥化の過程において， どういう生物学的過程が一応，米の生産調整については当面の意図は達した起っているのか，今後，大いに注目すべきである。とみられています。

最近の研究によれば，新鮮有機物の堆肥化過程で，土壌細菌や病原菌を溶菌するブデロピブリオが見出されている。
このようなことからすれば，新鮮有機物を堆積発酵させて，毒物を消去し，病原菌を溶菌する菌を増殖させ，これをかなり大量に施用することは，[""健康な土づくり」の一環として考えなければならない。
農薬公害の大部分は，土の中の微生物が，これまで遭合したことのない有機化合物を土壌に加えお約束したとおり， 9月の特集号をお送り致します。
「新しい米づくり」に焦点をあてて編集しましたが，いろいろ手ちがいなどもあって，東海近畿農試の徳永先生のほか，九大の甲斐先生の原稿を頂戴できなかったことは，たいへん残念です。別の機会に執筆して戴きたいと考えています。
去就を注目されていた「円」が，ついに 8月28日からいよいよ変動相場制をとることになりました。
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本年下期はいよいよ問題が多いようです。 (K生，、，ー四、州、d(36)
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学 〈 毎 月 1日発行〉昭和46
年 9月 1日 第 179号‑，臥U...1Jt1伽.111111̲111111‑111111̲11111・同111111̲111111̲111111同ー111111同ー111111同ー111111伺..111111，..ー11刷伺ー1111111'・"111111̲1111。川島剛酬ー"剛山.1I11II̲mlll"11I1II̲
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