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◆硝酸態窒素は有害なのか?
□ご存知のように、窒素・リン酸・カリウムは植物に必要な三大栄養素です。植物は窒素肥料を硝酸態窒素の形で体内に取り込み、それを使ってたんぱく質を合成します。これを過剰にやり過ぎると分解されなかった硝酸態窒素が植物体内にたくさん残ります。
□「硝酸態窒素」は人間の体内でたんぱく質、アミノ酸と結合して"ニトロソアミン"という強力な発ガン性物質を作ります。また、血液中の酸素を運ぶヘモグロビンが酸化されてしまって酸素を運ぶ能力が低下するので大量に摂ると酸欠症状を引き起こします。個人差はありますが、摂取量の安全基準は体重によって変わります。(WHOによると体重1kgにつき硝酸態窒素3.5mgまでとされています)
◆化学肥料と有機肥料
□化学肥料の場合は、植物体内に吸収されるのが速いため、硝酸態窒素が分解されないで残ることが多いのです。一概には言えませんが、硝酸態窒素が多く含まれる野菜は苦味が多いのが特徴です。   
□ただトマトなどは、実をつける時点でアミノ酸に姿を変えるので硝酸態窒素はほとんど含まれることがありません。特に生で食べる野菜に関しては、例え「無農薬栽培」であっても、化学肥料を多く使ったものが避けられだしたのはこういう理由からです。
◆地下水の硝酸態窒素汚染とは?
□作物に吸収されなかった硝酸態窒素はやがて土壌水系に排出されることになります。
これは化学肥料であろうと有機肥料であろうとまったく関係ありません。
有機原料の場合硝酸態窒素に変わるのか゛3日から30年の時間がかかるというだけのことです。
□近年、閉鎖性水域の富栄養化や地下水の硝酸態窒素汚染など、人為起源による自然界への窒素負荷の増大が懸念されています。特に硝酸態窒素汚染を受けた農地水系を対象としていることから、私達も決して無関心ではいられません。
◆硝酸態窒素汚染の現状
□硝酸態窒素は、人体内で、亜硝酸態窒素に還元され、この亜硝酸態窒素がヘモグロビンと結合することから、酸素欠乏症(メトヘモグロビン血症)をひきおこすということは、前にのべましたが、特に乳幼児の胃腸内は酸度が弱いため、微生物による硝酸態窒素還元が起きやすく、メトヘモグロビン血症にかかりやすいとされています。そのため飲料水に対して日本では10 mgN/Lの水質基準が設けられています。しかし、窒素施肥や畜産廃棄物等の人為的窒素負荷の増加は続いていて、世界的に地下水の硝酸態窒素(NO3- )汚染が問題視されています。
◆欧米の現状
□欧米においては、早い時期より地下水の硝酸態窒素汚染が問題視されてきました。イギリスでの公共取水域における調査では、1970年時点で、WHOの国際水質基準を越えていたのは60井戸であったのに対して、1980年には90、1987年には142と硝酸態窒素汚染が進行していることが報告されています。また、アメリカのいくつかの州においては、施肥量のコントロールを実施しており、EUでは、硝酸態窒素濃度が危険な濃度に達した区域を指定することで、公共の健康及び環境を守ろうとしています。
◆日本の現状
□日本においても地下水の硝酸態窒素汚染の報告例は多く見受けられ、特に農村地帯で硝酸態窒素汚染が重大な問題となっています。環境庁が1997年度に行なった調査では、6.5%の井戸で硝酸態窒素が要監視項目としての指針値(10mgN/L)を越えていました。その為1999年には硝酸態窒素及び亜硝酸態窒素が、公共用水域及び地下水の水質汚濁に係わる人の健康保護に関する環境基準の項目に追加されました。
□中央農試環境化学部の調査によると、露地野菜畑での化学肥料・堆肥及び残存窒素を合計した総窒素投入量は市場へ搬出される野菜の窒素必要量の2~4倍と大幅な投入超過になっており、収穫後には多量の無機態窒素が残存していることが報告されています。
◆対策・・・精密農業への取り組み
□精密農業(Precision Agriculture)とは、「GPS、各種センサーを用いて、圃場の土壌や収量データ―を 面のデータ―として入手し、細分された小区画単位に適切な管理を行う」という圃場管理技術ですが、狭い意味では、窒素肥料を最適に施肥することです。
□窒素を多く与えすぎるとたんぱく質の合成が悪くなり生育障害を起こします。窒素肥料の施肥料と収量の関係は最適値が存在し、窒素肥料が不足の間は、施肥料に応じて収量が増加しますが、ピーク値に達して以後は、逆に収量は減少することになります。
□これに対して環境負荷は施肥量とともに指数関数的に増加します。また、窒素肥料の過剰施肥は硝酸態窒素による地下水汚染を引き起こし、硝酸態窒素・亜硝酸態窒素はヘモグロビンをメトヘモグロビンにし酸素運搬機能を低下させます。
□次ぎに、水稲を生産するのに必要な労働力、農業機械、燃料、リン酸・カリ肥料、農薬あるいは電力などの所要エネルギーでみると、窒素肥料の製造に要するエネルギーは35%を占めていて、窒素肥料の適切な施用は環境保全だけでなく、収量の確保、省エネルギーのためにも有効です。
◆対策・・・日本の精密農業の現状
□京大では1996年に生研機構(虎ノ門)のプロジェクトとして研究の準備を始め、土壌学研究分野の研究者と共同で1997年秋から京都大学大学院農学研究科付属高槻農場(大阪府高槻市)の0.5ha水田の土壌マップと収量マップを作成した。1999年からは高槻の農場の水田を担当している、栽培システム学研究分野も加わり、土壌マップ、収量マップに加えて、可変施肥を行うための頴花数(籾数)モデル作成の研究を開始し、栽培システム学、土壌学、農業機械学の三者による精密農業共同研究科の体制が整った。
□東京農工大学農学部では1996年頃から、硝酸態窒素の調査と土壌センサーを開発しているのに加えて、精密農業セミナーの開催と海外調査を行っている。このセミナーは、内外の第一線の研究者を多数招いていることに加えて、様々な分野の関係者が出席している。平成12年3月で第九回を迎え日本での精密農業研究の進展に貢献している。
□1998年から農林水産省北陸農業試験場では圃場長をリーダーに地域先導技術総合研究として、総合研究第一チームを中心に七つの専門分野が参加して「生育情報収集処理技術を活用した低投入型高品質稲作営農システムの確立」と題するプロジェクト研究が開始された。
□また、通産商業産業省地域研究コンソシアムとして、北大、北海道立農業試験場、工業試験場、メーカーなどが多数参加した大規模なプロジェクト研究が行われている。同年、生研機構(大宮)でも”二十世紀型緊急開発事業”として精密農業研究を取り上げ、農林水産技術情報協会では精密農業用センサー開発の支援を始めた。2000年からは農林水産省農林水産技術会議の軽労化第三期で精密農業が取り上げられた。
□この他、琉球大学、三重大学、石川県農業試験場、また、アメリカでの在外研究にて精密農業を行い、研究を続けている人など多数の人が精密農業の研究を行っており、日本での研究が本格化してきた。
(農機新聞 2000年7月18日 梅田幹雄(教授)著「精密農業とは何か」より抜粋)
◆対策・・・バイオレメディエーション(微生物応用環境修復技術)
□バイオレメディエーションは人間の健康や環境を損なう有害な物質により汚染された土壌、水を有効な微生物の利用によって元の状態に戻す処理方法です。この方法は毒性のある有機化合物もクリーンな状態に戻す最も自然の理に適った方法です。
□有機化合物は炭素を含む化合物でその中には石油化合物、多くの溶剤なども含みます。これは強い毒性のあるものまで含めて多くの有機物を分解してしまう微生物の性質を利用しています。よく微生物が「油を食べる」とか言いますが正確には食べるのではなく微生物自身が作り出す天然の界面活性剤(バイオサーファクタント)や各種の酵素の働きで分解していく活動をこのように単純化した表現をしています。
◆バッチリ<七五三>、<50>が硝酸態窒素対策に有効!
□硝酸態窒素対策には、適正な施肥と微生物の応用がが有効な手段であることは疑う余地はありません。以前より?三重興農社で取り扱っている「バッチリシリーズ」は硝酸態窒素による健康障害と連作障害の解消を目的に開発された特殊有機肥料です。バッチリ<50>には多くの特徴がありますが、技術の中心は発酵菌のバチルス・サブチルス・タケミ菌です。この菌は硝酸塩還元能があり、菌体にキチン・キトサンを含むという大変優れた性質を持っています。
□バッチリ<50>を施肥すると、土壌に残留する化学肥料由来の硝酸態窒素及びアンモニアを捕食し有機態窒素に変換し、窒素分を土壌に固定増強する働きを持っています。つまり、流亡の恐れのある窒素分を減少させ、植物が利用可能な窒素分として役立てることが出来るというわけです。
□また、キチン・キトサンオリゴ糖は毒素を産生する有害微生物の増殖を阻害することから、連作で障害のある土壌の改善が可能になり、しっかりした根を育てます。(バッチリ<七五三>