
私たちの暮らしているこの豊かな地球環境は、生産者である植物と、それを分解する微生物の間の「炭素」を使った大きなエネルギー循環で成り立っています。この循環の中で動物はエネルギーを受け取って生きているわけですが、それだけではなく、移動することで植物の種子を運び、排泄によって養分を供給し、さらに適度な撹乱を与えることにより多様で豊かな生態系を広げ、その循環を大きくする役割を持っています。
私たち人も動物であり、地球上で人が活動することによって、地球環境がより豊かに循環し、そしてその豊かさを享受して人はより豊かで心地よい生活ができるはず。畑と森を再生する糸状菌の活性化基金で、それを実現するための知見を提供する研究を行います。
人の活動の中でも私たちが生きる上で欠かすことのできない活動が、農林業による生産活動です。この農林業に使われている面積は、人間活動が改変した地球上の陸地面積の約7割を占めています。そのため、これまでも農林業の分野では劣化してしまった畑や森の土を再生することこそが地球温暖化問題の解決策の一つであると言われてきました。農地においては耕起・施肥の繰り返し、森林においては皆伐・単一種の植林により、多くの土の有機物が枯渇して固い土になってしまっています。その土に、有機物を入れて炭素を貯めていけば、土の状態が改善し生産性も高まり、空気中の二酸化炭素も減ることからWin-Winの解決策であると期待されてきました。
※有機物とは、生物体を構成・組織する炭素を含む化合物のことです
ところがこの20年の土の研究からわかってきたことは、一度失われてしまった土の中の炭素を再び土の中に戻すのは非常に困難であるということでした。特に畑では、堆肥や緑肥などで有機物を投入しても、土の中の炭素はほとんど増えないか、逆に減ることさえあるのです。有機物を投入しても細菌が一気に増えて、土の中にもともと比較的安定して存在していた有機物まで食べつくしてしまうことが、主な原因です。
そこで私たちが着目しているのが糸状菌の働きです。「糸状菌」とは、微生物の中でも菌糸を伸ばす多細胞の生物で、私たちがよく目にするキノコやカビも糸状菌です。
土の中の糸状菌は大きく分けて、植物と共生する「植物を育てる糸状菌」と、共生しない「分解する糸状菌」に分けられます。「植物を育てる糸状菌」の一種である菌根菌についてはこれまで農林業の分野でたくさんの研究が行われてきたのですが、「分解する糸状菌」である腐生菌についてはこれまであまり注目されてきませんでした。矛盾するように聞こえるかもしれませんが、私たちはこの「分解する糸状菌」を活性化させることこそが土を再生して農林業の生産性を上げ、地球温暖化問題を解決することにもつながるのではないかと考えています。
「分解する糸状菌」は有機物を分解して得た炭素を使って菌糸を作り、土の中まで菌糸を深く伸ばしながら団粒を作り直します。土壌構造を安定させて水と空気の通る空隙を作り、植物の根が健全に土中深くに伸びるのを助けます。糸状菌の菌糸も植物の根から出る有機物も、土の中の炭素を増やすことに大きく貢献します。また、植物が深くまで根を張れると、さらに土の深いところまで土の構造が発達して、雨が地中に速やかに浸透してやがて湧き水としてゆっくりと川や海に放出されます。
土が劣化して元気のなくなってしまった「分解する糸状菌」を再び増やすためには、木質有機物やバイオ炭(コラム2)を入れて空気や水が十分に循環する環境を作ることが重要であることがわかってきました。人が手を加えることで菌糸が十分に生育・発達した健康な畑や森を作ることができれば、自然状態よりも1)炭素が土の中に蓄積、2)植物の根が健全に生育して生産性が増加、3)豪雨の影響を和らげて土砂災害や水害を軽減、4)ミネラルを適度に含む湧き水によって川や海の生物を豊かにできる可能性があります(コラム3)。
近年、糸状菌を増やして土を再生させる試みが造園家と篤農家によりそれぞれ提案され、草の根的に現在さまざま取り組みが全国各地で行われています。具体的には木質有機物やバイオ炭を大量に土壌に入れ、地形や土質に合わせて水捌けの改善を行うことにより、糸状菌が増えやすい環境を整える手法です。本研究は、こうした取り組みの効果を科学的に検証して、さまざまな気候や土壌条件のもとでより最適な手法を提案することを目指しています。
これまで、木質有機物を大量に投入し無農薬で栽培を行なっている複数の栽培農家の調査研究から、土壌に炭素が蓄積していることや(普通の畑は炭素含有量が1~5%程度なのに対して、多いところでは12%も!)、野菜の収量だけではなく品質が高まるなどの結果を得てきました。
今回、試験圃場を複数の地域で設置してその効果の検証を行うことと、同様の手法をおこなっている山林へと調査の対象を広げることで、より地域全体の環境を改善するためのインパクトの大きい成果につなげていきたいと考えています。
効果の検証には糸状菌をはじめとする微生物の測定が必須で、その測定項目に多大な費用が継続的にかかることから、今回広く皆様のご支援をいただいて研究を継続的に発展させたいと考えています。どうぞよろしくお願いいたします!
・遠隔地圃場借用・管理費
・測定費用
(アンプリコンシーケンス解析、土壌全炭素・窒素、無機態窒素等)
・管理・調査のための交通費や宿泊費等
実験の様子やこのプロジェクトに関するトピックをコラムでも発信しています。ぜひご覧ください。
コラム1:大きく野菜が育ちました!
コラム2:熱帯の肥沃な土壌の謎
コラム3:人が暮らすことで豊かになる仕組み
◆本研究に関するインタビュー記事:
Mechanism and Dissemination of High Quality Vegetable Cultivation Technique Using Local Wood Biomass and Filamentous Fungi
2022年度に新しく始めた実験の一つが、耕作放棄地で木質有機物(木質チップやオガクズ)のみを入れて糸状菌を育てた畑で、無肥料・無農薬で野菜を育てる実験です。とても土が硬く、また石が多い土壌だったため、近くの農家の方にも耕運機の歯が欠けるからここは機械では無理!と言われ、たくさんの人に手伝ってもらって手作業で畝を作りました。
木質チップやオガクズだけを置いた畑の畝。糸状菌が生えるのを待って野菜を植えつけます。
肥料らしきものは何も入れず、有機物は木質チップやオガクズのみだったので、本当に野菜が育つのかなぁ・・・?と思っていたのですが、秋作ではチンゲンサイもレタスも巨大になり、チンゲンサイは1株で1キロにもなりました。大きすぎるほど育った野菜でもとても美味しく、収穫調査を終えた株はその後サラダで毎日いただきました。
両隣の畑でも地元の方が家庭菜園として野菜を作っているのですが、地続きの同じ土壌なのに、そちらでは肥料を入れないとすぐに成長が止まってしまうのだそうです。まだどの要因がどのように影響を与えているのかはわからないので、土壌分析と栽培試験を続けて、仮説を検証していきます。
先日、バイオ炭の社会実装を目指す、「日本バイオ炭コンソーシアム」のキックオフミーティングが開催されました。「バイオ炭」とは木質バイオマスなどを炭化したもので、地球温暖化対策としてバイオ炭を農地へ施用して炭素を土の中に貯めていこうという研究も多く行われています。
実は、このバイオ炭の研究が盛んになったきっかけは、アマゾン盆地の古代都市が発達していた地域で発見された、Terra Preta(テラプレタ)と呼ばれる肥沃な土壌でした。 Terra Pretaは 3000年以上前に人工的に作られたのではないかと考えられており、都市が消滅し長い年月放置された後でも明らかに周りと植生の異なる豊かな森が形成されています。この土の中には大量のバイオ炭が蓄積していたのです。
写真左がTerra Preta、右が典型的なアマゾン盆地の土。
(Glaser et al, 2001. Die Naturwissenschaften. 88. 37-41).
でも単にバイオ炭と有機肥料を一緒に土に埋めただけでは肥沃な土はできず、未だにこうした肥沃な土がどのようにできたのかは解明されていないそうです。また、Terra Pretaでは繰り返し作物が生産されていた形跡があるのですが、雨も多く有機物も分解しやすい熱帯で、なぜ今日まで養分が流れ出てしまわずに保たれているのかは謎のままです。興味深いことに、このTerra Pretaに蓄積している有機物は、糸状菌由来であることがわかっています。私たちの研究が進めば、古代の知恵を現在に蘇らせるきっかけになるかもしれません!
私たちの専攻の海外実習のプログラムで、マレーシアのボルネオ島に研究室の学生3名も含めて行ってきました。
ちょうど雨が降り続き、そこかしこで洪水が起きた中でのスタディツアーでした。雨の降り方はまるでバケツをひっくり返したような一瞬でずぶ濡れになる雨で、普段は透明な川ですが、一度雨が降ると茶色の濁流に。水が茶色いということは、雨によって大事な表土がどんどん流されているということです。
ところが、とある村に調査に行くと、その川は全く濁っておらず透明のまま。ここ一体の山は、村の人たちが田んぼを所々に作っており、人の手が適宜入っている場所なのだそうです。人の手が入ることによって、森の糸状菌が活性化していて、土がしっかり団粒化して構造を作り、表土がなくなりやすい熱帯でもこのように透明な川の水を保てている可能性があります。
かつての里山でも、山に適度に人の手が入ることで森の生育が促進され、森の有機物は里の畑を豊かにし、豊かな山里から供給される養分は河川や海の生物を豊かにしてきました。こうした場所の土壌の糸状菌の状態も今後ぜひ調査して行きたいです。
2025年01月29日(水)
今年度もたくさんの方からご支援をいただき、本当にありがとうございました!2024年は4月からの皆様からのご支援のおかげで、東京都八王子市、茨城県つくば市のそれぞれで昨年度からの継続の試験を行い、さらに様々な調査地でのサンプリングを行うことができました。
東京都八王子市では、昨年度に引き続き、木質チップを主に使った圃場試験を行いました。耕作放棄地を不耕起のまま開墾した圃場で、施肥や農薬を使わずに木質チップのみを施用して野菜を栽培し続け、処理による収量の変化を調査しました。
茨城県つくば市の試験圃場でも引き続きバイオ炭と木質チップと堆肥の組み合わせの圃場試験を行いました。こちらの試験では、大量の有機物とバイオ炭を組み合わせることで、短期間で土壌有機物の量を増やし地力を上げることができないかどうかの検討を行いました。
その他、長崎、神奈川、千葉、埼玉、北海道などの農地や森で土壌の調査をさせていただきました。特に簡易的に糸状菌の量を測定できるかどうかについて検討や、生育の良いスポットでの微生物解析を行いました。
来年度も各地の土の中で実際に何が起きているのかを明らかにしていきたいと思っていますので、引き続きのご支援をよろしくお願いいたします!ご支援していただいた皆様にはメールマガジンの形で試験の様子や結果についてお伝えさせていただいております。
自作を諦め耕作を依頼すると持続性のないやりかたになり、まともな作物が取れなくなりがちなので、良いシステムの考案が望まれます。
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
菌の研究に期待しています。
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
農家で働いて分かりましたが肥料を使うと農薬を使わないといけませんので経費がとてもかかります。
無肥料栽培出来れば虫にもほとんど食べられなくなりますので無農薬で栽培出来ます。
化学肥料から出る硝酸態窒素も減り地球環境保護にもなります。
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
有機農法では使用を認められている伝統的な農薬が、例えば硫酸銅などが土壌に蓄積する。
研究の進展と社会実装を記念いたします。
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
地球環境といった視点だけでなく、化学肥料・農薬等の原料の多くを輸入に頼っている慣行農法が中心の日本の農業を変えうる可能性も感じます。
研究成果を楽しみにしています。
<畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
八十川 紀夫
2025年04月16日
300,000円
地球の自然環境と人類が調和して発展していけますよう工夫を重ねてください。 自作を諦め耕作を依頼すると持続性のないやりかたになり、まともな作物が取れなくなりがちなので、良いシステムの考案が望まれます。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
山田 和子
2024年12月23日
300,000円
地球環境問題は待ったなしの状況です。 菌の研究に期待しています。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
勝部 壮
2024年11月17日
100,000円
最近、趣味で菜園を始めた者ですが、類似の手法で手応えを得つつあります。単なるエコ農法などではなく、生産性の高さによって、数十年後に世界的に普及していても驚かないポテンシャルがあると感じます。このメカニズムを解き明かし、世界に発信されますことを期待しております。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
岸本 浩一
2024年11月09日
10,000円
菌ちゃん農法をやっていましてとても共感致しました。 農家で働いて分かりましたが肥料を使うと農薬を使わないといけませんので経費がとてもかかります。 無肥料栽培出来れば虫にもほとんど食べられなくなりますので無農薬で栽培出来ます。 化学肥料から出る硝酸態窒素も減り地球環境保護にもなります。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
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2024年09月12日
1,000円
植えれば必ず育つ土「テラプレタ」のメカニズムが解明されることを心から願い、研究成果を楽しみにしています。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
野満 育朗
2024年09月01日
10,000円
身近な有機物と菌の力で、畑と森、そして海を再生していくことができればと思っています。素晴らしいプロジェクトです。機会がありましたら、当農園にもいらしてください。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
中村 昌子
2024年07月15日
10,000円
今、人類に一番必要な研究だと思います。全ての原点かもしれない大切な研究を進めていってほしいと思います。頑張って下さい! <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
舩見 高貴生
2024年07月09日
10,000円
気候変動、脱炭素に貢献して、農業を自然破壊ではなく、自然と協調できる営みにできる解決策になると期待しています! <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
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2024年07月07日
5,000円
未来への希望。応援させてください <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
萱場 時男
2024年06月25日
30,000円
糸状菌のプロジェクトはとても興味があり応援したいと思いました。この働きを解明していくことで、土壌が元気になる道筋が見えてくるといいなと思っています。定年となりましたが、今も各地の農業者と繋がって土づくりを日々奮闘しています。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
八十川 紀夫
2024年05月28日
300,000円
再生型農業こそSDGsの名にふさわしい。 有機農法では使用を認められている伝統的な農薬が、例えば硫酸銅などが土壌に蓄積する。 研究の進展と社会実装を記念いたします。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
舩見 高貴生
2024年05月15日
100,000円
糸状菌と協力することで、無肥料でも元気で美味しいい野菜ができ、炭素固定もできるという夢のようなお話。篤農家さんでの事例があっても、再現が難しく、複雑で未知のことだらけと予想でき、研究するのも躊躇されてた対象だと思いますが、取り込まれることを決められたのが素晴らしいです!応援します <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
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2024年04月09日
10,000円
土の中では多種多様な生物が相互に関わり合い、非常に複雑な系になっていると想像します。その複雑さの一端でも理解できれば、と期待しております。なお返礼品は辞退しますので、全額研究にご活用ください。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
菅野 知之
2024年03月24日
30,000円
森林土壌の地力回復への貢献、頑張って下さい <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
服部 恵祐
2024年03月17日
10,000円
糸状菌が、食料問題、地球温暖化への一課題解決法になる可能性があるなら応援させてください。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
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2024年02月22日
3,000円
自分の畑でも糸状菌を活性させる農法を行なっています。研究されている内容が興味深く、マルチあり、なしなどいろんな方法、地域での違いがぜひ知りたいです。頑張ってください! <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
太田 耕作
2024年02月13日
10,000円
いつも応援しております。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>
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2024年02月04日
10,000円
とても貴重で価値ある研究だと思います。 地球環境といった視点だけでなく、化学肥料・農薬等の原料の多くを輸入に頼っている慣行農法が中心の日本の農業を変えうる可能性も感じます。 研究成果を楽しみにしています。 <畑と森を再生する糸状菌の活性化基金>