根圏制御以外に菌の使い道は何かあるか？

ありますよ。植物の体内に住む内生菌も販売されています（アメリカの話ですが）。これは芝生用で、体の中で微生物が生産する化合物が虫害を抑制するに役立つということです。

水だけで生きる植物を人工的に作ることは出来ますか？

水の質によりますよね。例えば純水と呼ばれる空気中の炭酸イオンがわずかに溶けただけのきれいな水で植物を育てられるかという質問ですと、無理です。
他の回答でも書きましたが、植物が育つのに必要な養分がありません。植物がアクセスできる元素を考えてみると自然界からは空気中の窒素、炭素ですよね。自らは水素と酸素。また、普通の空気の中には塵、ホコリが含まれていて、それが地上に落ちて来ており、これはゆっくりと地上にたまりますが、この量では普通の植物では育ちませんし、いくら遺伝子組み換えをした所で、養分が無い所では育たないのです。無から有は生まれないということです。

リン酸、カリウムは必要ないのですか？

必要ですよ。説明不足でしたね。窒素、リン酸、カリウムが三大肥料と呼ばれるゆえんは多くの耕地においてこれら３つの元素が生産性を制限する最も大きな要因になるからです。もちろん、耕地の種類によっては制限する要因が異なる事もありますが、大きく考えた場合には窒素、リン酸、カリウムです。

農薬を使った時と使わなかった時では植物の育ち方が違ってくるのか？

農薬は病害虫や雑草の防除のために用いられます。
病気や雑草だらけでは良い植物が出来ないのは当然ですよね。そのため、農薬を使わないで、ほったらかした場合には生産性は当然落ちます。有機農業は法律に基づき農薬を使えません。そのため、農家には農薬を利用する場合に比較してより多くの作業が要求される事になります。
質問が病害虫、雑草が存在しない場合に農薬が植物に影響を与えるのかどうかということでしたら、農薬の種類と量（濃度）で違ってきます。多くの農薬は特異性を高くしてターゲットとする物にだけ強く作用するように設計されているため、ちょっと撒いたからといってターゲット以外の植物の生育が低下する事はありません。ただし、それらの農薬は基本的に生体外異物です。体内に取り込まれてその量がある程度以上高まれば様々な障害も生じます。そのため、農薬の使用には様々な制限がかけられています。

カップヌードルは麺が減ったのですか？

いえ、カップヌードルは値上げされたのです。
値上げはしないで量が減ったのはポッキーです。
実はごく一部の生徒さんは見ていたのですが、リハーサルではポッキーの動画を流しました。見ていた生徒さんの中には一緒に踊ってくれた人もいたそうで、ありがとうございます^^)

畑に肥料をまかなくても良い土作りには、どのくらいの年月が掛かるのですか？

肥料というのは化学肥料のことでしょうか？それとも有機肥料も含めた全般のことでしょうか？
いずれにしても植物が、それが持つ最大限の能力を発揮して大きくなるには十分な栄養が必要です。無から有は生まれません。栄養を与えるという観点で肥料は基本的には必要です。もちろん、人間が手をまったく加えない環境においても植物は生育します。昔の授業でアルゼンチンでは肥料をまったく利用しないで小麦の生産を行っていると聞き驚いたことがあります。ただしその生産性はきわめて低く、莫大な耕地面積と低い収量（一定の面積あたりの生産量）の掛け合わせで絶対量をまかなっているということでした。なぜ肥料がなくても植物が育つのか。それは地力によります。その土壌の母体になっている岩石からの養分、大気中からの降下物や雨に含まれている養分。さらには沖積地のように河川が遠い山々から削り取って来た養分を含む土壌。こういうものが地力を形成します。肥料はいらないのです。環境にも優しそうですよね。地球の人口を支える事は出来ないのです。人類は化学肥料の開発によってパンドラの箱をあけてしまったのかもしれません。

趣味は何ですか？

今の趣味は自転車と釣りです。
自転車はロードバイクに結構はまっているようです（何を基準とするかではまりかたの程度が変わるので。例えばホイールータイヤをはめる部分ーに前後で９万円に払うのがはまっているのかどうか？。。。はまっていますね。。。あくまでも希望で家で許可されている訳ではないことは付け加えます）。北海道は４月途中から10月下旬までしか乗れないのですが、今年は３０００kmくらい走っています。
釣りは海釣りです。船で出ます。北海道は釣れます。友人にはお前の釣りは漁だと言われています。自分がうまいわけではなく、魚が沢山いるからでしょう。タラを一度にトリプルであげたりとか、カレイを一日で２０リットルとかの釣り方です。天草も釣りですよねー。今回は時間がなくて行けなかったです。それだけ？が心残りで。

どうして広い畑が貰えるのか？

もらえるのではないです。貸してもらっているのです。
それから、希望すればもらえるのではなく、広い畑を使っている研究室を選んだから使えるのです。
広い畑を使った研究に興味があれば、是非北海道大学へ（宣伝です^^）

人間と植物とでは栄養分の種類は違うのですか？

違います。植物は無機栄養（二酸化炭素、水と窒素、リン、カリウムなどの１５種類の元素が基本）のみでその一生をきちんと終える（発芽して、種子を作る）ことができます。しかしながら、動物は無機栄養のみではきちんと生育できません。
例えば、人間ではリジン、フェニルアラニン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、バリン、スレオニン、トリプトファンといった８種類のアミノ酸が必須アミノ酸として知られています。さらに生産量が少ないという事でヒスチジンも必須アミノ酸として加えられる事もあります。これらのアミノ酸は炭素、窒素、酸素、水素と硫黄（必須アミノ酸ではメチオニンのみ）から構成されているのですが、人間は体内で合成する事が出来ません。そのため食品として取込む必要があります。これらのアミノ酸は体を作り上げ、様々な機能を持つタンパク質を作っており、その重要性は動物でも植物でも同様です（タンパク質の種類は違いますが）。一方、植物は合成できます。

肥料にも害はあるのか？

あります。環境中に散逸した肥料の成分（窒素やリン酸）は生態系に大きな影響を与えます。本来肥料などが投入される事の無い生態系には、低養分状態に適した生物が繁栄しています。そこに窒素やリン酸などが入ってしまうととたんにその生態系は壊れてしまいます。また、硝酸の一部は微生物の作用で地球温暖化の原因となるNOやN2Oに変化することが知られています。リン酸は富栄養化を引き起こす最大の原因物質です。
　また、人間に対しても影響があります。硝酸含有率の高い水を飲むと、赤ん坊ではブルーベイビーシンドロームという酸素欠乏になってしまったり（硝酸から生じる亜硝酸が体内に入って、これが血液中のヘモグロビンタンパク質と結合してしまいます）します。ただし、この硝酸による人間の健康への影響に関してはかなり疑問視もされています。不衛生な水で、硝酸が飲む前に亜硝酸に変化していることが悪影響をもたらしている場合がほとんどのようです。
　このような問題が次第に顕在化してきて、クリーン農業などの不必要に施肥をしないような農業技術が開発されてきました。

お二人は結婚されているのですか？

いえいえ。夫婦で掛け合い授業だったら漫才みたいではないですか！

食糧生産率が落ちても他の国からの輸入でまかなわれるのではないか？

今から５年ほど前にブラジルを二週間訪問した事があります。その際には各地のダイズ農家を訪問したのですが、何カ所かで、中国から買い付けに来ていたんだよという話を聞かされました。当時はまだ中国が食糧を海外から輸入しているという話は広く知られている事ではなく、びっくりした覚えがあります。今では当たり前のようにして中国は世界中から農産物を購入しています。日本の食糧自給率の低下が許されるのは、海外から余剰の農産物を購入できる事が前提条件です。今、様々な国や地域で農産物の輸出の制限や輸出量の減少が続いています。例えば、ヨーロッパでは域外への小麦の輸出を一時的に停止したり、オーストラリアでは3年続きの干ばつで在庫の小麦を切り売りしている状態です。世界的にストックされている農産物の量は７０日をきった状態になっています。過去の例からはこの７０日というのは農産物の高騰と結びつくところで、まさに最近の食料品の値段の上昇と一致しています。
　このまま手ぐすねしていると、今世紀末に向かって（多分一時的に）農産物価格は上昇し続けるでしょう。経済力があるから、お金があるからといって他の国が購入できない高値で農産物を買いあさっても良いですが、地球全体のことは考えていないですよね。日本は他の国に先駆けて人口が減少しはじめました。このことを好機ととらえて、日本の農政がしっかりやっていけば良いのかなと考えられませんか。

たくさんの植物があれば微生物を引き寄せる可能性が大きくなると思うが、どうですか？

ちょっとピント外れの答えになるかもしれませんが、植物を使って特定の微生物を集中的に増幅しようとしている研究もあります。植物は果たして全ての微生物に同様に側に来る事を許しているのでしょうか？まだはっきりとは分かりませんが、必ずしもそうではなさそうです。つまり、植物にも好き嫌いがあるかもしれません。

窒素以外の養分を抜く実験はしていないのですか？

今回はお話ししませんでしたが、リンの実験も行っています。ただし、リンは空気中にはほとんど存在しません。そこで、どういう実験だというと、植物が利用できない形態のリン化合物を加えておいて、それを微生物にまず分解させ、そのおこぼれを植物が使うというような実験も行っています。

どうやって窒素をやらない処理を作ることが出来るのですか？

通常の土壌ではまったく窒素が含まれていない土壌を作る事はまず出来ません。私たちの研究室では１００年近く窒素肥料を与えずに作物を育て続けた畑を持っていますが、そこでも窒素はまだあります。生育に制限は生じますが、それでも育ちます。実際にまったく窒素を含まないようにするには、養液栽培（水耕栽培）のように脱塩水（養分をまったく含んでいない水）に、窒素が入らないように他の養分を入れて作製する事が可能です。

彼女いますか？ 先生の好みの女性のタイプは？ お嫁さんはいますか？

彼女いますか？　お嫁さんはいますか？
家内と娘とワンがいます。

先生の好みの女性のタイプは？　
これは難しい質問です(^^)。男でも女でも自分の考えを持っている人が好きですが、でもその考えを修正できない人は嫌いです。特に自分のポリシーとかを若い時から振りかざすのには閉口します。人は変われます。というか死ぬまで変わり続ける為に悶々としているような人が好きです。

なぜ窒素を抜く必要があるの

肥料で与えた窒素の全てが植物に吸収される訳ではありません。一部は地下水に流れたり、雨や雪解け水（これは天草では問題ありませんね。でも北海道では畑の土を流す大きな要因の一つです）と一緒に川や湖沼、そして海に流れ出てしまいます。例えば地下水に入り、井戸水の中の窒素（特に硝酸）の濃度が高まると人間に対しての害も起こります。硝酸が体の中に入ると口や腸内の細菌の活動で亜硝酸に変化し、この亜硝酸が血液中に入ってしまうとヘモグロビンと結合して酸素が運べなくなってしまいます。成人ではればほとんど問題は無いのですが赤ちゃんのミルクにこのような井戸水を使っていた地域ではブルーベービー症候群という病気が知られていました。死亡に至る場合もあります。また、お腹の中の亜硝酸は発がん性物質のニトロソアミンに変化する原因物質でもあります。そのため、WHOでは飲料水中の硝酸濃度を10ppm以下になるように指導をしています。
　直接的な人間への害の他に、生態系への影響も深刻です。通常の自然生態系は窒素の投入はほとんど無く（降雨が主体）、そのため肥料由来の窒素がその生態系に流れ込むと窒素が多いときに大きく生長ができるような植物種によって生態系が攪乱されてしまいます。

なぜうんこに微生物がいっぱい入っているのですか？

それはあなたのお腹の中にたくさん微生物がいるからです。
腸内の環境は微生物によって支えられているそうです。お腹の中の物質代謝もヒトの力だけでは到底無理があるということでしょうか。腸内は体内のようであり、体外のようでもあります。人間の細胞レベルで考えると、腸内（胃や、口、肺もそうですが）は体外ですよね。人類が発生して何百万年ですが、ずっと微生物と一緒にやりくりしてきたのですよね。

微生物の害はないのですか？

あります。植物も病気にかかります。細菌、カビ、センチュウと色々な微生物が原因で植物は病気になります。被害もひどいですよ。例えばセンチュウは防除が難しくて、FAOの話では世界の農産物の生産量の１４％がセンチュウの被害で減収しているという試算もあります。過去においては１９世紀末にアイルランドで三年間にわたって馬鈴薯（北海道ではジャガイモをこのように）に疫病という病気が発生して、当時主食だったジャガイモの生産が壊滅的な被害を受けました。その結果、人口の１０％にあたる人々が餓死または飢餓に関連した病気でなくなり、１５％にあたる人々が国を捨てて移住してしまったことがあります。
　農作物に対する微生物の害は考えさせられるところがあります。農薬の開発以来、作物は農薬と歩調を合わせて品種開発が進められてきました（さらに遺伝子組み換えでより効率的に農薬を利用できるような技術もすでに実用化されていますが）。そのため、今突然農薬の利用を停止してしまうとほとんどの作物の品種は植物病害微生物に対抗する事ができません。
　その一方で、農薬が環境、生態系、ニンゲンに悪影響を及ぼしている事も明らかになってきました。農薬はより環境に対して影響が少ないもの（ゼロにはできませんが）の開発が進められており、その使用にあたってみ総合防除という概念で経済的に許容できるレベルで抑制すれば十分であるという考えが導入され、むやみな利用は抑制されてはいます。苓明高校の講義でお話ししたように今から２００年先の農業を考えた場合と２０７０年問題を考えた場合とでは自分たちがたつべきスタンスがだいぶ異なっているのが難し所なのですが。

微生物は何をしてくれるんですか？

何をしてくれるのかという質問にしてしまうと、微生物がまるで他の生物のために何かをしているかのように感じてしまいますが、実際のところは微生物は微生物の好きなようにしているだけだと思います。植物にしろ、人間にしろ、そんな勝手気侭な連中とずっと一緒に暮らしてきたのです。大きさこそ違えどもお互い同じ生物です。それぞれが生存する戦略の中で微妙なバランスを取っているのでしょう。
　実際、本当に色々なことに作用しています。身近な所では沢山の発酵食品もそうですよね。食べ物を作ってくれるのとは逆に食べ物を駄目にしてしまうのも微生物の働きですし、でもその働きは地球上の物質循環においてなくてはならない作業です。
　お腹の調子を整える微生物がいる一方で、虫歯を作ったり、胃がんの原因を作ったりするのも微生物です。なんでもござれですね。

根粒菌は何種類ぐらいあるのですか？

沢山です。というか分からないです。すみません。
根粒菌は菌根菌に比較すると宿主（植物のこと）と菌の種類の間の関係が限定的です。
そのため一つの植物種に一つの根粒菌の種類かというと必ずしもそうではありません。
マメ科と共生する根粒菌はRhizobiumやMesorhizobium, Sinorhizobiumが知られておりますが、これらの他にも最近ではBurkholderia属の中にも根粒を形成して窒素固定を行う細菌も見いだされています。同じRhizobiumで同じ植物種に共生する細菌の中にも株によって窒素固定能の大小は大きい事が知られています。この窒素固定能が低い株が高い株にくっついて根粒の中に入り込んでいるということも報告されています。また、窒素固定能を持っていない同じ種の細菌も沢山存在しており、それらが根毛の周りで窒素固定能を持っている最近から窒素固定に必要な遺伝子をもらっているという現象も知られています。そんなように、単純に何種類といえないのが難しいところです。

農業に必要な微生物は何種類ぐらいいるんですか？

農業に必要な微生物という表現は実は結構難しいかもです。
無菌で水耕栽培を行っても農業は可能です。でも問題はコストですよね。いわゆる穀物を大量に栽培するためには土壌でうまく栽培する必要があります。
　植物に直接的に関与している微生物だけでもマメ科の根粒菌（これだけでも一種類ではありませんが）、リンの吸収を助ける菌根菌、病気を予防するようなトリコデルマ菌のような菌、芝生に内生菌を接種する内生菌の一種は昆虫の食害を防御する事が可能な化合物を合成するようなものもいます。
　でももっと大切なのは間接的に作用している微生物かもしれません。土壌中での物質循環には微生物の作用が欠かせません。そうでなかったら土壌中には植物の残骸だらけになってしまいますね。微生物作用による物質循環が何億年にもわたる植物の地球上での繁茂を支えていたといっても過言ではありません。

微生物は何種類あるのか？

細菌だけでも昨年の段階で約７０００種類が知られています。が、それらのほとんどは培養が可能な細菌です。遺伝子を利用した研究から環境中には培養が出来なくても存在している細菌が非常に多く存在していることが知られています。例えば土壌では培養可能な細菌はわずか１％。根の周りの根圏土壌は比較的培養可能な細菌が多いと考えられていますがそれでもわずか１０％。
今年アメリカのVentorらの研究で、海洋の細菌の遺伝子を片っ端から決定した報告がありました。そこでは分類学的に新しい門（生物分類でかなり異なる性質を持っている事が予想されるグループ）に属する種類が１４８種類も発見されています。数十万種類、もっと多い可能性もあります。

微生物はどこから生まれるのですか？ どうやって発生するの？

無から有は生まれません。例えば納豆菌は芽胞と呼ばれる非常に耐熱性があり、長期間生存可能な細胞構造で休眠することが知られます。このような戦略をとらない細菌も沢山存在しており、例えば生理活性を非常に落として不良環境の下で生き延びている例も知られております。単細胞の細菌ですが、分裂によって数を増やしています。

微生物ってナニ？

微生物の定義とは？ASAMA CHEMICALS に分かりやすい解説が出ておりました。『顕微鏡を通してしか見ることのできないような、小さな生物』ということです。細菌、カビ（真菌）、ウイルスといった生物たちが含まれるでしょう。もちろん、ゾウリムシ、センチュウ、ミドリムシのような生物を含めて考える場合もありますが、どこまでが微生物でどこからが違うかということは明確な定義は無いと思います。参考になりますか？目には見えないけど何かをしている生物たちです。

窒素で何で植物が育つの？

窒素は動物でも植物でも体の中に入ると主にタンパク質になります。
タンパク質は様々な機能を持っています。コラーゲンもそうです。酵素もそうです。人間の体を作っている重要な成分です。通常植物には１−３％（乾燥重量あたり）含まれています。その約６倍がタンパク質の重さだと考えて下さい。結構な量なのです。酵素は光合成などを行うために必須ですよね。窒素で植物が育つというよりは、窒素が無いと植物は育たないと考えて下さい。

根を調べようと思ったきっかけは？

植物の生育に重要なのは光合成による炭素の獲得なのですが、実はその光合成を支えているのは根から吸収している様々な養分です。特に窒素やリン酸が重要です。となるとそれらをどのように吸収しているのかを明らかにする必要が出てきました。今まで、そして今でも根の養分吸収の研究はほとんどが水耕栽培（養液栽培）で得られた実験結果なのが問題です。実際の土壌の中の根の状態ははたして水耕栽培の条件と同じでしょうか？農業を中心にして植物の養分吸収機構を解析しようとすると、土壌での養分吸収機構を考える必要がありました。そんなこんなで根や根の周りの土壌の事を調べるようになりました。

プロフェッサービジットin 天草

北海道大学と朝日新聞の共催によるプロフェッサービジットで訪問した高校での講演時に皆さんから頂いた質問に答える為の専用ブログを設置してみました。一つの質問に一つ記事というスタイルにしようかなと考えています。間違った答えかもしれません。そんな時はどうぞご指摘を。