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微生物の力を利用した土壌消毒技術低濃度エタノールによる土壌還元消毒

Noriaki Momma

門馬 法明

公益財団法人園芸植物育種研究所

Published: 2019-10-01

数年ごとに畑と水田を転換して利用する田畑輪換では,土壌病原菌や畑地雑草が抑制されることが古くから知られていた.1999年になって,この現象をヒントに土壌還元消毒法という技術が開発された(1)1) 新村昭憲,坂本宣崇,阿部秀夫:日植病報,65, 352 (1999)..実際のところ,1970年代にはこれと類似した技術が利用されていた地域もあったが,当時は臭化メチルという特効薬が利用できたため,あまり注目されることがなかった(2)2) 小玉孝司:植物防疫,69, 209 (2015)..しかし今日,臭化メチルの全廃や化学合成農薬の環境影響への懸念から,日本国内に限らず,この技術は世界的に注目を集めるようになり,広く普及しつつある(3)3) 門馬法明:土と微生物,71, 24 (2017)..方法は単純で,以下の3つのステップで構成される.

これらのいずれも,土壌環境の還元化の促進が目的となる.還元化した土壌中では,さまざまな植物病原菌や植物寄生性線虫が抑制される.使用する有機物は,微生物が容易に分解できるものであればなんでも良く,筆者はこれまでに酒粕やアミノ酸系の除草剤,酢酸などのいずれを用いた場合にも,還元消毒の効果が得られることを確認している.ただし実用の場面においては,十分な消毒効果が得られることに加え,環境への負荷が少ないこと,安定した品質のものが安価にかつ,使いたいときに十分量手に入ることが求められる.

これらの観点から,多くの場面において米ぬかや小麦ふすまなどが使われてきた.これらの資材は散播,混和が容易であるが,資材が混和された深度までしか消毒効果が得られない,家畜飼料としての用途もあること,窒素分を含むため次作の肥培管理に注意を要するといったデメリットがあった.2007年になって元千葉県農林総合研究センターの植松らが「手指と同じように,エタノールで土壌消毒ができないだろうか?」と考えて始めた実験がきっかけとなり,土壌還元消毒に低濃度のエタノールを用いることを発案した.そして2012年には土壌還元消毒用のエタノール製剤の販売が開始されることとなった.この製剤は,これまで有効な用途がなかった副生アルコール(原料アルコールの蒸留工程で生じる副産物)を利用したもので,ほかの用途と競合することがない.

低濃度エタノールを用いた土壌還元消毒(以下,エタノール還元とする)は,0.25~1.0%(v/v)程度に希釈したエタノール溶液を作土層が一時的な飽和状態になるまで潅水したのち,図1図1■低濃度エタノールを用いた土壌還元消毒の様子のように土壌表面をプラスチックフィルムで被覆し2~3週間ほど密封することだけで還元消毒効果が得られる簡単な技術である(4)4) N. Momma, M. Momma & Y. Kobara: JGPP, 76, 336 (2010)..エタノールと同様に糖蜜のような液体の有機物が用いられることがあり,これらは土壌の深層部にも消毒効果が期待できること,また,窒素分を含まないため消毒後の肥培管理が容易であるといったメリットがある.