家庭菜園 土壌微生物 4

家庭菜園 土壌微生物 4

窒素固定菌

窒素固定菌とは、大気中の空気を取り込んで有機物に変える微生物です。野菜類と共生する窒素固定菌にはダイズ、インゲンマメ、クローバー、クロタラリアなどのマメ科の根に共生する根粒菌、水稲の組織内や根面に共生するハーバースピリラムやアゾトバクター、ハンノキやヤマモモに菌根を作る放線菌の一種であるフランキュア、サツマイモやサトウキビの組織内に共生するアゾスピリラム、木質を餌とするシロアリや甲虫類の腸内に共生する細菌類などが知られています。

①根粒菌

マメ科の根に共生するのが根粒菌です。窒素固定菌の多くは野菜類と相利共生(互いに助け合う関係)ですが、根粒菌はマメ科の細胞と共生器官を作り(バクテロイド)、空気中の窒素を植物が利用できる形(有機物)に固定して植物に供給します。また、植物は炭酸ガスを同化した炭水化物を根粒菌に与えるなど、マメ科と根粒菌は共存・共栄の関係にあります。根粒菌は宿主特異性が強く、ダイズの根粒菌はダイズにのみ共生し、他の豆類には共生できません。また、宿主特異性は品種によっても異なると言われ、同じマメの種類でも品種が異なると共生できないことが知られています。

②フランキュア

フランキュアとは、植物の根に菌根を作って共生し、窒素を固定する能力のある放線菌に属する微生物の総称です。人工培養が困難であるため、生態については、ほとんど未解明です。ハンノキ、ヤマモモ、サージ、グミなどの根にはフランキュアが菌根を形成して共生します。

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家庭菜園で堆肥として使用するミミズ堆肥は有機特殊肥料として注目されています。

家庭菜園 土壌微生物 3

家庭菜園 土壌微生物 3

菌根菌

火山灰土には活性アルミナ(酸化アルミニウム)が多量に含まれているため、こうした土壌でリン酸肥料を使用すると、アルミナと結合してリン酸アルミニウムとなり、土壌中に蓄積されてしまいます。リン酸アルミニウムは不要性物質で、水に溶けないため、せっかくのリン酸肥料を、植物は根から吸収することができません。このときに役に立つのがVA菌根菌です。VA菌根菌は植物の根に共生して、土壌中に菌糸を伸ばし、リン酸などのミネラルや水分を効率よく吸収して植物に与えます。菌根菌は、植物の根に共生する微生物の総称です。松の根に共生するマツタケは有名です。菌根菌は菌糸が根を包む外生菌根菌と、菌糸が根の内部で伸長する内生菌根菌(アプスキュラー菌根菌)に大別されます。外生菌根菌にはキノコ類があり、内生菌根菌にはラン類に共生するラン菌、ツツジ・シャクナゲ類に共生するツツジ菌、多くの植物に共生するVA菌根菌などがあります。菌根菌は野菜からエネルギーとして炭水化物の供給を受け、土壌中からリン酸やミネラルを集め野菜に与えるなど、野菜類と菌根菌は共存・共栄の関係にあります。菌根菌は一般的な土壌微生物との競合には弱い菌であるため、有機物が豊富で微生物活性の高い土壌には繁殖できません。また、肥料や農薬が多投入された圃場では繁殖しがたい傾向にあります。そこで、菌根菌を活性化するためには、栄養分をほとんど含まず、一般的な土壌微生物が繁殖しにくい資材を用います。

資材としてよく用いられるのは、竹炭やくん炭です。竹材や木材やモミガラを焼いたもので、栄養分はほとんど含まず、熱で殺菌されているので微生物もほとんどいません。更に、燃焼しやすい部分が燃え、もえにくい部分が残った多孔質であるため、競合に弱い菌根菌のシェルターなります。竹炭やくん炭は、10㎡あたり4~15kgを土によく混和します。菌根菌が共栄した野菜類はリン酸やミネラルの供給を受けて生育が促進されます。また、菌根菌の刺激で病害虫に対する抵抗性が誘導されます。

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家庭菜園 土壌微生物 2

家庭菜園 土壌微生物 2

分解菌

家庭菜園には、さまざまな有機物が使用されていますが、その多くは炭水化物であり、これらは、リグニン、セルロース、キチン、タンニン、糖類とこれらを結合させるペクチンに分けられます。リグニンはバーク(樹皮)、木材チップ、オガクズ、モミガラに多く含まれ、セルロースはイナワラ、ムギワラ、枯草に含まれます。キチンはカニガラや廃菌床、タンニンは落ち葉、茶ガラ、糖類は収穫残渣や穀物、ペクチンは落ち葉、生草、収穫残渣に多く含まれます。これらを分解できるのが分解微生物(分解菌)であり、炭水化物の種類によってほぼ決まっています。リグニンは担子菌類、セルロースは子のう菌類、キチンは放線菌類、タンニン、糖類、ペクチンは細菌類によっておもに分解されます。易分解性の糖類、ペクチン、タンパクの分解を第一次分解(軟腐敗)といいます。セルロースやキチンガ分解されるのを第二次分解(褐色腐敗)、難分解性のリグニンやタンニンが分解されるのを第3次分解(白色腐敗)といいます。第一次分解が2~3週間、第二次分解が3週間~3ヵ月、第三次分解が3ヵ月~3年を要することが知られています。家庭菜園に使用される堆肥は第二次分解が済んだ有機物です。家庭菜園に使用されてから2~3年で完全に分解されます。一部は粘土鉱物と結合して腐植となりますが、ほとんどは水、炭酸ガス、窒素ガス、灰分に分解されます。

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家庭菜園 土壌微生物

家庭菜園 土壌微生物

分解菌、共生菌、病原菌その他の微生物

10a(1000㎡)の作土(作物の栽培に利用される土)は約100tといわれ、この土の中には700kg前後の生物が生息しています。内訳は、細菌が140~175kgで数が7京(7万兆)、糸状菌が490~525kgで長さが6500万km(月までの距離の170倍)、小動物が35kgです(1989年、西尾)。肉眼では観察できない微生物が土の中には重量比で0.7%生息していることになります。これらの土壌微生物は死滅すると、肥料成分となり、窒素成分で300~500kgに相当します。このように、野菜類を育てるうえで、土壌微生物は大きな役割を担っています。

土壌微生物は有機物を分解する分解菌、野菜の根に共生する共生菌、野菜に病気を発生させる病原菌、働きの不明なその他の微生物に分けられます。これらの微生物で人工的に培養できるのは1%、そのうち働きのわかっている微生物は10%です。すなわち、土壌中で働きのわかっている土壌微生物は0.1%であり、99.9%は働きのわからないその他の微生物です。土壌微生物は、分解できる有機物、共生や寄生できる植物が決まっていて、好き嫌いがはっきりしています。このことは役にも立ちますが、害になることを意味しています。土壌微生物の餌は化学肥料ではなく、堆肥や収穫残渣などの有機物、葉からリーチング(浸出)された物質(乾燥すると葉緑が白くなる物質)、根からエクデュース(老廃物の排泄、根は養分や水分を吸収するだけではなく老廃物の排泄もします)された物質です。このため、土壌微生物の状態を改善するには、有機物を使用する方法と、植物の力を用いる方法があります。

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家庭菜園 野菜の種類や栽培地域によって違う土づくり

家庭菜園 野菜の種類や栽培地域によって違う土づくり

①野菜の種類

ナス、オクラ、スイカ、ゴボウなどは深い位置に根を伸ばし、トマト、イチゴ、キュウリ、メロンなどは浅い位置に根を伸ばします。サツマイモ、ジャガイモ、ヤマイモなどは有機物を嫌い、キャベツ、コマツナ、シュンギクなどは有機物を好みます。ネギ、ホウレンソウ、ビート、ムギは多肥を好み、豆類、サツマイモ、ジャガイモ、サトイモは肥料をほとんど必要としません。ネギ類など単子葉野菜は未熟(未発酵)な肥料を好み、ウリ類など双子葉野菜は感熟(発酵)を好みます。コンニャクやサトイモは厚い覆土を嫌います。このように野菜によって、土の好みは異なります。このため、耕す深さ、有機物の熟度や使用量、有機質肥料の種類など野菜の種類に合わせた土作りが必要になります。

②栽培する地域

温度の低い地域の土は黒く、温度の高い地域の土は赤い傾向があります。これは、寒い地域では有機物の分解が遅いため腐植が集積し、温かい地域では有機物の分解が速いため腐植が集積しないことを意味します。このため、気象条件によっても土づくりは異なります。東北や北海道のように冷涼な地域では有機物の分解が遅れるため、完熟した有機物を少量(10㎡あたり10kg程度)使用します。逆に、九州や沖縄県のように暖かい地域では有機物の分解が速いため、やや未熟な有機物を大量に(10㎡あたり30kg程度)使用します。さらに冷涼な地域では、有機物の分解を促進するため耕起回数を多くし、地力窒素の発現を良くします。逆に、温暖な地域では不耕起あるいは耕起回数を少なくし、有機物の分解を抑制し、地力窒素が発現しすぎないようにして地力の消耗を防ぎます。

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家庭菜園 有機質肥料の効果

家庭菜園 有機質肥料の効果

有機質肥料は微生物に分解されて初めて、野菜が肥料として吸収することが出来ます。このため、発酵(分解)させてから用いると速く肥料効果が発現します。また、発酵、未発酵にかかわらず、使用方法によって、土壌微生物の働きが異なるため、肥料効果も異なります。有機物の分解には、酸素を必要としますので、酸素が多いと速く、少ないと遅くなります。また、微生物によって分解されますが、微生物活性は有機物が多いと高くなり、少ないと低くなります。すなわち、酸素の供給が少ない深い位置や、微生物活性の低くなる全層施用は肥料効果が遅く、長くなります。逆に酸素が多い土壌表面や、微生物活性が高くなるすじ状やツボ状使用は、肥料効果が早く、短くなります。

有機質肥料の効果の順番

元肥を全層に混和して肥料効果を長くし、追肥は表層にすじ状あるいはツボ状に使用して肥料効果を速めます。

水分管理は、野菜によって異なります

乾燥する土地に自生する植物にとって水分の確保は生死を分ける重要な課題です。逆に湿潤な土地に自生する植物にとって、水分は多すぎるか、むしろやっかいな存在でもあります。乾燥地に自生するスイカは根を深く伸ばし、水分の蒸散を抑える茎葉の構造があり、湿潤地に自生するサトイモは、親芋の上に小芋を作って根を浅く伸ばし、葉は水をはじく性質があるなど、植物は自生地のさまざまな条件に適応して進化してきました。

田畑には、砂地のように水持ちの悪い圃場、重粘土のようにまったく水が浸透しない圃場などがあります。このため、自生地の土壌条件に合わせるため、根の深いゴボウ、ナスなどの野菜は深く耕し、根の浅いキュウリ、トマトなどの野菜は根を守るワラや枯れ草などの敷き料、湿潤を嫌うジャガイモ、サツマイモなどの野菜は高畝による水はけ等の対策が必要となります。

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家庭菜園 ボカシ肥料の作り方

家庭菜園 ボカシ肥料の作り方

ボカシ肥料の作り方

有機質肥料の肥料効果を速めるためには、少し発酵(ボカシ)してから用います。発酵方法は野菜の種類、使用の時期などによって多少異なりますが、品目や時期を選ばないオーソドックスなボカシ肥料作りは次のとおりです。

山土 5 : 大豆油粕 2 :コメヌカ 2: カニガラ 0.5 : モミガラ 0.5(全体を10とした場合の重量比)を混合し、握って崩れない程度に水を加えます。次にこれを風雨のあたらない場所に30~50cmで堆積させ、コモやムシロなどで覆い、湿度と温度を保ちます。3~5日後には発酵に伴って温度が上昇します。7~10日後に堆積された上下を混合(切り返し)します。このとき水分が不足している(握れない)場合は水を補給します。3~4回切り返せば出来上がりです。なお、3回目の切り返しからは水分を補給しないで乾燥させると、保存が可能なボカシに仕上がります。発酵すると、肥料分は無機化され土に吸着されるため、有機質資材が無駄なく利用できます。また、肥料効果も長続きします。

有機質肥料は微生物の働きによって分解され、アンモニアになり次に硝酸に変化します。ネギ、ニラ、タマニギなどの単子葉野菜類はアンモニアを好み、キュウリ、トマト、コマツナなどの双子葉野菜類は硝酸塩を好みます。このため、単子葉野菜類はやや生で、双子葉野菜類はボカシ(硝酸に変化してから)を使用します。

特にメロンやキュウリはアンモニアに弱いため、生の有機物を与えることは禁物です。

 

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家庭菜園 有機質肥料の使い方

家庭菜園 有機質肥料の使い方

有機質肥料の使い方

土壌の科学性には、粘土鉱物、腐植(土壌粒子と有機物が結合した物質)と、窒素、リン酸、カリウム、カルシウム、マグネシウムの主要な5つの肥料成分、硫黄、鉄などの微量要素があります。粘土鉱物は、肥料分を化学的に吸着して貯める役割があるので、地力に関係します。砂質で少なく、重粘土壌で多くなるので、砂質土壌では地力は低くなります。また、微量要素も植物にとって大切な養分です。粘土鉱物はゼオライトや粘土、微量要素は堆肥などで供給します。

窒素、リン酸、カリウム、カルシウム、マグネシウムは植物の主要な栄養素です。これらは、化学肥料あるいは、魚滓、コメヌカ、大豆油粕、菜種油粕、カニガラ、フェザーミールなどの有機質肥料で供給します。有機質肥料は、野菜の種類や時期に合わせ、混合して使用します。

野菜ごとの肥料

野菜の種類によって、肥料成分の要求が異なります。ホウレンソウやコマツナなどの葉物野菜は窒素肥料を好むので、有機質肥料では採種油粕や大豆油粕を使用します。キュウリやスイカなどの、つる性の野菜類はカリウムを好むので大豆油粕、イチゴやナスなどの果菜類はリン酸を好むため、魚滓を多めに使用します。また、根の深いナスやホウレンソウは深い位置、根の浅いキュウリやイチゴは浅い位置に使用します。

 

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家庭菜園 落ち葉2

家庭菜園 落ち葉2

落ち葉や枯れ草を深層に施用

分解を極端に遅らせ、障害の発生を抑える方法です。まず、野菜を植える予定の畝に沿って、深さ40cm~60cmの穴を掘ります。次に穴の底に落ち葉や枯れ草を踏み固めながら20~40cm埋めます。最後に掘り上げた土を20cm戻し、畝を作ります。落ち葉や枯れ草は3~5年かけて徐々に分解され、野菜の肥料分となりますので、3~4年間は無肥料で野菜類を栽培することが出来ます。なお、有機物は完全に未熟(分解してない状態)であることと、乾燥していることが重要です。もし、完熟(分解)した場合や水分があると、有機物が固まり、水の縦浸透を阻害するので注意する必要があります。

有機物を深層施用した畑は、有機物の分解に伴って熱を発生するため、冬期の寒いとき、他の畑に比べて地温が2~3度高くなります。その影響で、霜柱が発生しないか、発生しても小さな霜柱になります。また、地温が他の畑より高くなるため野菜の生育がやや早まります。なお、この方法はイチゴやトマトなど根の浅い野菜に向きます。また、ホウレンソウやナスのように根を深く伸ばす野菜類にも、地上部を収穫する野菜類には応用できます。ゴボウや長イモのように、深い位置に根を伸ばす野菜類は、肌荒れや枝根の原因になりますので、深層施用は不向きです。

 

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家庭菜園 落ち葉

家庭菜園 落ち葉

落ち葉をそのまま畑に施用するには

落葉樹林や公園などからは、冬期間に落ち葉、河川や田畑の畦畔からは収穫残渣を採集することができます。また、畜産からは糞尿が排出されます。これらの有機物は田畑に直接施用すると、障害を発生させる恐れがあるため、通常は分解(発酵)させてから田畑に施用します。分解され堆肥となった有機物は土壌全体に混和することが出来ますが、ここでは未分解の有機物を、表層あるいは深層に施用しても障害を発生させない方法を紹介します。

なお、有機物とは堆肥を含め、窒素、リン酸、カリウムなどの肥料成分が少ない有機質資材で、有機質肥料とはこれらの肥料成分の高い、肥料取締法で認められた有機質資材を指します。

①落ち葉を表面に施用

畜産廃棄物をもちろんのこと、未分解の落ち葉や枯れ草を直接土壌に混和すると1)分解に伴って、植物の生育を阻害する物質が産生される。2)分解に伴って、土壌中の窒素が奪われ窒素飢餓現象を生ずる、3)有機物によって水の移動が遮断され、根の伸長が抑制される、などの障害を生ずることが多々あります。障害を発生させず有機物を未分解の状態で土壌に還元する方法に表面施用があります。

通常、有機物が堆肥化される際には、堆積されて低酸素状態で分解されるので、有害物質も産生されます。そこで、未分解の有機物は野菜の畝間土壌表面に散布します。こうすることで、土壌表面であることから、酸素供給が十分な状態で分解され、分解に伴って発生する有害に物質の産生が少なくなります。また、たとえ有害物質が産生されても、降雨によって薄められ、障害を発生しない濃度になります。有機物の表面施用は野菜の敷き科になるとともに、野菜の収穫が終わるころには、ほどよく分解され、良質の堆肥になります。有機物は野菜の収穫後に土壌とよく混和し、次作の土壌改良や栄養分として活用できます。

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