2010年5月9日日曜日

硝化菌について

植物の生育に、微生物は密接に結びついているので、この働きについて理解を深めようという目的で、微生物について勉強中です。

まず、そもそも微生物とは、文字通り微小な生物、という意味です。

サイズは、0.1ミクロンから200ミクロンくらい。(1ミクロン=1000分の1ミリメートル)

顕微鏡が発明されて初めて見つかったそうです。

ちなみに、顕微鏡でも見えないくらい小さいものがウィルスです。

ウィルスは、もはや生物ともいえず、生物のような蛋白質、という位置づけになっています。

話を微生物に戻して、今回は特に、肥料成分に直接影響を及ぼす硝化菌について、述べてみたいと思います。

植物の三大栄養素は、チッソ、リン酸、カリですが、このうちのチッソは、微生物を介して、土壌中で複雑な変化を起こすことが知られています。

例えば、畑に有機肥料を撒いたとすると、これらの有機物は様々な微生物によって分解され、アミノ酸を経てアンモニアになります。

そして、アンモニア(NH3)は亜硝酸菌により亜硝酸(HNO2)に、変化し、これはさらに硝酸菌により硝酸(HNO3)に変化します。

さらに硝酸は、脱窒菌により窒素ガスとなって大気中に抜けていきます。

植物にとっては、肥料成分は水に溶けたものを根から吸収します。

窒素であれば、主にアンモニアイオン、もしくは硝酸イオンとして吸収しますが、一般的にはアンモニアよりも硝酸の方を好みます。

アンモニアは過度に蓄積すると、植物に障害が出てきます。

亜硝酸はもっと有害で、アンモニアよりも微量で害が出ます。

従って、肥料として土壌に投入した窒素分は、できるだけ硝酸として存在させ、亜硝酸や窒素ガスにさせないことが肝要です。

通常は亜硝酸菌よりも硝酸菌の方が活動が活発なため、亜硝酸が蓄積されることはあまりありませんが、土壌のpHが概ね5以下になると亜硝酸菌の活動の方が優勢になってしまいます。

逆にpHが9以上に高く、アンモニアが土壌中に豊富に存在する状態でも、硝酸菌の活動が低下して、亜硝酸が蓄積されてしまいます。

従ってこれらを防ぐためには、pHを適正な範囲に保つとともに、肥料を適正な量投入して、与えすぎないことが大切です。

脱窒菌による窒素ガスの抑制については、通常は脱窒菌は酸素を用いて呼吸を行いますが、酸素が少ない環境で硝酸呼吸により、硝酸を消費します。

従って、畑の場合には土壌中で酸素が不足しないように管理すれば、脱窒を抑えることができます。

植物を健康に育てるためには、土を団粒構造にして水はけをよくする、とよくいわれますが、上記のような点からも、このような土壌は有効なのですね。

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