化学農薬の一部は、土の中の細菌や菌類の数や働きを下げることがあります。農薬の種類、量、土の性質によって影響は大きく変わり、微生物をむしろ増やした実験もあります。益になる微生物の構成が変わると、養分が使いにくくなったり、病気が増えたりする可能性が、2020年の総説で指摘されています。
しかし、農薬は狙った害虫や雑草や病原菌に効くように作られているので、土の微生物への影響は小さいのではないか、という疑問があります。除草剤、殺虫剤、殺菌剤のそれぞれで、土の微生物が減った例と、変わらなかった例の両方が報告されています。
この記事では、土の微生物の3つの働き、農薬の影響、微生物を保つ方法を順に説明します。
土の微生物は養分の供給・団粒の形成・病気の抑制を担う
土の中の微生物は、有機物を分解して養分を作り、土の粒を団粒にまとめ、病原菌の増殖を抑えます。国連食糧農業機関（FAO）は、大さじ1杯の健全な土に、地球上の人口より多くの生物がいると紹介しています。
有機物を分解して養分を作る
植物は、根から水に溶けた無機の養分を吸収します。落ち葉や枯れ草などの有機物は、そのままでは吸収できません。
微生物が有機物を分解すると、有機物に含まれる窒素やリンが無機の形になり、作物が吸収しやすくなります。農研機構の緑肥の手引きも、すき込んだ有機物で微生物が増え、その働きで窒素とリンが無機化されると説明しています。
微生物が出す物質が団粒を作る
団粒構造は、土の粒が小さな塊になった状態です。団粒が増えると、作土が軟らかくなり、保水性と透水性が良くなります。
細菌が出す多糖類は、土の粒を接着する物質として働き、団粒の形成と安定に関わります。菌類も団粒の形成に関わります。
微生物の競争が病原菌を抑える
土の中には、植物の病気を起こす病原菌もいます。病気が出にくい土では、微生物全体による栄養や居場所の奪い合いと、抗生物質を作る細菌の働きが、病原菌を抑える仕組みとして調べられています。
病気が出にくい土では、病気が出やすい土より微生物の種類が多いことが、検出されています。
化学農薬の影響は種類と使い方で大きく変わる
除草剤には、種類によって、散布から7〜30日で土の微生物の総数を減らすものがあります。Meenaらの2020年の総説（Land誌）は、殺虫剤や殺菌剤にも、土の細菌や菌類の活動を抑えるものがあるとまとめています。影響の大きさは、土の粒の大きさ、耕し方、有機物の量、農薬が土に残る期間で変わります。
窒素固定とリン酸の可溶化への影響
空気中の窒素を植物が使える形に変えるのが窒素固定菌です。同じ総説によると、グリホサートとパラコートは、大豆の窒素固定を減らすことがあります。アゾトバクターという窒素固定菌は、除草剤の影響を特に受けやすいとされています。銅を含む殺菌剤の多くも、窒素固定菌に有害です。
除草剤でも、セトキシジム、アラクロール、メトラクロールは、通常の使用量では窒素固定に悪影響を出しませんでした。土に固着したリンを溶かす微生物では、除草剤のペンディメタリンとキザロホップを通常の量で土に加えた室内実験で、微生物の増殖と活性が高まりました（Dasら、2012年）。
微生物の多様性と病害への影響
ある圃場試験では、殺虫剤のクロルピリホスが、細菌の多様性にもっとも大きな害を与えました。殺菌剤のカルベンダジムは、病害の防除に使われる菌トリコデルマ・ハルジアヌムに強い毒性があります。
Meenaらの総説は、益になる微生物の種類や構成が変わると、土の養分が利用されにくくなったり、病気が増えたりする可能性を指摘しています。有機資材を使った219件の研究のメタ分析では、微生物の多様性が高いほど、土の機能も収量も高い傾向がありました（Shuら、2022年）。
団粒構造への影響
微生物が減ると団粒が崩れ、水はけと通気が悪くなって根が育ちにくくなる、という説明があります。農薬で微生物が減ったあとに、化学肥料や別の農薬を増やす循環が生じるという説明もあります。この流れは、実際の畑での測定では確かめられていません。
土の微生物を保つ方法
土の微生物を保つ方法として研究で効果が示されているのは、有機物を入れることと、輪作で作物を替えることです。耕す回数を減らすことは、団粒への効果が場所によって違います。
- 有機物を入れる：堆肥や腐葉土、緑肥を土に入れます。緑肥は、収穫せずに栽培した作物をそのまま田畑にすき込み、次の作物の肥料にする方法です。219件の研究のメタ分析では、有機資材を使った土は、化学肥料だけの土より微生物の多様性が高くなりました。緑肥のすき込みでは、リン酸を溶かす微生物が増えることも分かっています。
- 耕す回数を減らす：3か所の試験のうち、耕す回数を減らした畑で団粒が有意に安定していたのは1か所でした。団粒を接着する細菌の遺伝子は、場所ごとに見ると、耕す回数を減らした畑で多い場所と少ない場所がありました（Caniaら、2020年）。
- 作物を替える：122件の研究のメタ分析では、単一栽培に作物を加える輪作で、微生物の炭素量が20.7%、窒素量が26.1%増えました（McDanielら、2014年）。混植や間作も微生物相を豊かにするとされますが、この点は輪作を調べたこのメタ分析では確かめられていません。
団粒が増えると保水性が高まるため、土の微生物を保つことは、雨の少ない時期の水やりの負担を軽くすることにもつながると思います。
まとめ
土の微生物は、養分の供給、団粒の形成、病気の抑制を担っています。化学農薬は、種類と量によって、微生物の数や働きを下げることも、変えないことも、増やすこともあります。
- 微生物が有機物を分解すると、窒素とリンが作物の吸収しやすい形になります。
- 農薬の影響は、窒素固定、リン酸の可溶化、細菌の多様性で、種類ごとに違います。
- 有機物を入れることと、輪作で作物を替えることで、微生物が増えた研究があります。耕す回数を減らすことの効果は、場所によって違います。
プランターの土に腐葉土を少し混ぜるところから、始めてみてはいかがでしょうか。
