地力回復のために大豆などの豆科植物を育てる事は？

ニックネーム：
地力回復のために大豆などの豆科植物を育てる事は？

昔（自分が子供の頃ですから３５−４０年前）は冬の田んぼにはレンゲが植わっていました。このレンゲは春には土にすき込まれました。このようなマメ科植物の使い方は、確かに地力を高めることにつながっておりました。さて、では大豆ではどうでしょう。種子はもちろん食用です。大豆は吸収した窒素の７−８割を種子に移します。そのため、土壌と大気から獲得した窒素のほとんどは種子にあるわけです。大気中から獲得する窒素は全体の窒素の一部でしかないわけで、そのため大豆の栽培は必ずしも地力の回復にはなりません．実はこのことを勘違いしている大学の先生もおられて、大豆を植えれば他の植物に役に立つんだと公言する先生もおられます。
　大豆がなんで窒素固定をするのでしょうか？他の植物のために窒素を大気から獲得するのでしょうか？地力の回復のため？いえいえ、大豆は自分が窒素が欲しいんです。それも大量に。そのために、わざわざ苦労して微生物を囲い込んで、光合成産物を与えて窒素を獲得しているのです。そんなふうに考えると、大豆を栽培して種子を取り去れば地力が低下するのも分からないでも無いです。

根粒菌の窒素以外の養分との関連性はあるのか？

ニックネーム：

根粒菌の窒素以外の養分との関連性はあるのか？

根粒菌そのものの作用としては窒素ガスの大気からの取り込みとアンモニアを経由したアマイド（窒素化合物の一つです）の植物への供給です。その意味ではその他の植物の必須養分が根粒菌によって吸収されたりということはありません。
　無機養分ではないのですが、最近の報告で植物が根粒菌にアミノ酸代謝の一部を行なわせているらしいという研究があります。窒素固定をさせるだけではなく、もっと活用してやろうということですね。

植物が育つのに必要な窒素以外の養分は？

ニックネーム：鎌田洋彰
植物が育つのに必要な窒素以外の養分は？
多量元素としては炭素、 水素、 酸素、窒素、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、イオウの９元素、微量元素としてはモリブデン、銅、亜鉛、マンガン、鉄、ホウ素、塩素の７元素。ニッケルを必須微量元素に加える場合もある。
これらは必須元素であり、その他にも有用元素としてケイ素、ナトリウム、コバルト、セレン、アルミニウムがあり、これらの有用元素はすべての植物ではないがいくつかの植物で生育に有効に作用する例が知られる物です。

植物の生長を考える事でどれくらい食糧生産を解決できるのでしょうか？

ニックネーム：ET
植物の生長を考える事でどれくらい食糧生産を解決できるのでしょうか？
食糧生産を考える上で大切なのは生産量と安定生産です。もちろんこれに安全性も指摘されるようになってきました。安全性のことを今考えないでおきます。食糧になるのは植物の一部ですよね。植物全体の重さの中で食糧になる部分（収穫物）の重さの割合を収穫指数と呼びますが、長い品種の育成の中でこの収穫指数を高める事と、植物体全体の重さを高める事の両面の研究がなされてきました。ただし、一本の植物体全体の重さを高めても、ある一定の面積の畑全体での植物体全体の重さが増えなければ意味がありません。むりやり大きくしてしまうとヒョロヒョロの植物体になってしまい、簡単に倒伏してしまって収穫が全然出来なくなってしまうという問題もあります。そのため、過去において画期的な品種育成ということで注目されるのはむしろ収穫指数を高めるという技術でした。植物体の大きさを制限して、収穫部位への光合成産物などの流れを高めるという方向性で成功した例が沢山あります。過去にはこの方法でノーベル賞を取った研究者もおります。
　ただ、太陽エネルギーのほんのわずかしか植物は利用できていません。植物の持つ光合成の能力や物質蓄積の仕組みがもっともっと明らかになってくれば新しい品種育成の方向性が出てくるかもしれません。

砂漠で植物を育てる事は可能ですか？

ニックネーム：ようこ
砂漠で植物を育てる事は可能ですか？
水を与える事がきちんと出来れば砂漠でも植物を育てる事は可能ですし、実際に中東の産油国の中には海水を淡水化してドリップ灌漑（点滴灌漑とも呼びます。点滴のようにポタポタと養分入りの水を植物の根の周りに供給する事で水の使用量を大幅に節約する技術です。イスラエルで最も技術が進んでいるそうです）を行っている農業もあります。砂漠自体は比較的肥沃度も高いということを聞いております（ちょっと詳細なデータは知りません）。

根毛が無い植物はいますか？

ニックネーム：ようこ
根毛が無い植物はいますか？
います。身近な植物ですとネギ、タマネギが良い例です。根毛が少なくても環境に適応する能力を発展させてきたのだと思いますが、その詳細はまだまだ十分に解明されているとは言えないのかなと思います。実際の農業場面ではタマネギへの施肥量が著しく多い事が知られており、これが環境に対して影響を与えていることが考えられております。タマネギ栽培は北海道でも盛んです。肥料からの温暖化ガスの発生に関する研究事例はこの北海道のタマネギ畑の観察から明らかになった研究も多くあるそうです。

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。

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。

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。