土づくりのススメ - 深掘！土づくり考

植物と共生する根圏微生物

次に、根のキレート作用と関連して養分の吸収を補助したり、植物病原性菌への抵抗性を高める根圏微生物の役割を紹介します。

①養分吸収を補助する「AM菌」

（図1）は、栽培前歴が異なる様々なほ場で栽培したスイートコーンの生育と菌根菌の胞子密度との関係を示したグラフです。菌根菌の着生が良いと、生育が旺盛になっています。

また（図2）は、土壌を蒸気殺菌し、窒素とカリのみを施用した低リン酸状態でキマメとソルガムにAM菌を接種し、その生育を比較したものです。いずれもAM菌は付着しますが、キマメが一定の大きさに生育したのに対し、ソルガムは枯死しました。これは、作物自体の持つキレート作用の違いに起因するものです。菌根菌の一種であるAM菌は、植物の根に寄生し、根圏を越えた範囲にまで菌糸を伸ばします。

そして、（図3）のように根圏のキレート性物質で溶かされたリン酸を効率的に取り込み、作物へ供給します。キマメは自ら土壌中のリン酸を引きはがすキレート能力を持ちますが、ソルガムは持ちません。ところがソルガムの場合でも、根圏に解けやすいリン酸があればAM菌が能力を発揮します。
また、AM菌はアブラナ科や、アカザ科の作物（※）などには着生しません。したがって、これらの栽培跡地ではAM菌の密度が低下します。

•  ※アブラナ科はキャベツ・ブロッコリー・大根などがあり、アカザ科は、ホウレンソウ・テンサイなどがあります。

（表1）は作付体系の違いによるAM菌の胞子密度と収量を比較したものです。AM菌が付着しない作物の場合、輪作体系の中にひまわりやイネ科作物を組み込めば、菌根菌密度を高めることができます。また、開墾などで生きた根がなくなった土壌でも、菌根菌密度が低下し作物の生育が悪くなることがあります。このような場合は菌根菌資材の接種が効果的であるといわれています。

（表1）作付体系（連作・輪作）によるAM菌の影響

【1998年農研機構の成果より】

Aは、AM菌が着生しないため胞子密度が低く、感染率も低下。スイートコーンの収量も低い。
Bは、AM菌が着生する作物のため、Aに比べて収量が高い。
Cの大豆は、AM菌に感染するが、連作により線虫害（連作障害）が発生したため収量が低下。しかしスイートコーンにはその影響はなく、収量は高い。

②病原性菌への抵抗性を持ち植物を守る「エンドファイト」

続いて「エンドファイト」を紹介します。「エンド」は体内、「ファイト」は植物を意味し、植物内に共生する真菌や細菌の一種です。エンドファイトは植物が病気や害虫から攻撃を受けると、それに対抗する活性物質を作り、抵抗性や環境ストレスに対する耐性を高めます。芝草などでは、エンドファイト感染種であることが商品価値を高めるといった事例もあります。
しかし、一方でエンドファイトが生産する物質は動物に対して有害な場合もあり、この芝草を食べた家畜に中毒症状が発生した例も報告されています。このエンドファイトは農薬などを使わない環境配慮型農業を実現する手段として注目を集め、応用に向けた研究が進められています。

（図4）は、アスパラガスの立枯病の病原菌であるフザリウム抑制反応の試験結果です。3種類の根部エンドファイトの菌株（Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ）をフザリウムの生育培地に載せると、対象区では発病度が41.7と高く生育も劣っていますが、エンドファイト3種では発病度が低くなっています。特にⅡ区では発病度がゼロで、アスパラガスの生育も最も良い結果となりました。