リン酸固定問題の打開

植物の生育に必要な成分の内、特に重要とされる3要素。窒素、リン酸、カリウム。それぞれの役割は一般に次のように説明されます。
窒素：葉を育てる
リン酸：実を育てる
カリウム：根を育てる

この内、窒素については豆科の根粒菌に見られるように、植物と微生物の共生によって安定的に確保できることが分かっています。また、カリウムについては、草木灰から得られる炭酸カリウムが英語でpotashと呼ばれ、カリウムの英名potassiumの語源になっている通り、古くから、枯れた草木から取り出して利用されてきました。先日の、ブタクサ枯れ枝のph測定からも枯草が多くのアルカリ成分を含むことが確認できました。しかし、残る「リン酸」については、効率的な利用技術がいまだ確立されておらず、一般農地に投入されるリン酸肥料の内、実に80％近くが作物に利用されないまま、無駄に土壌に固定されてしまっている状況だそうです。

ここで、リン酸について国際関係から見てみますと、現在、日本は農業用肥料としてのリン酸を100％輸入に頼っています。リン酸肥料の製造原料であるリン鉱石が日本国内で全く算出されないためです。世界人口増加に伴う農業生産の拡大によって、年々肥料需要が増大していますが、安価に採掘が可能な世界の主要鉱山の埋蔵量には限界が見え始めており、アメリカ、中国などの産出国が戦略物資として輸出の禁止や、高い関税を課すなどの動きを見せています。日本は肥料に加え、食料自体も大半を輸入に頼っていますので、万が一、世界情勢が不安定化した場合、極めて危うい状況に追い込まれることは明白です。そのような事態を回避するため、国としては、資源産出国や食料生産国との友好関係を維持し、輸入を安定させることが重要な課題になると思われますが、一農業者といたしましては、そこに望みを託すよりも「農地で80％のリン酸が無効化されている」という問題に目を向けるべきであると考えます。

「リン酸の無効化」を化学的に捉えますと、アルミニウム（および鉄などの金属イオン）との結合によるリン酸の固定として説明が可能です。健全な土壌において、アルミニウムはケイ酸に包まれて粘土を形成していますが、砂質化（酸性化）した土壌では、ケイ酸が溶脱してアルミニウムがむき出しになり、そこにリン酸が強く結合して、作物が吸収できない状態（不可吸態）になってしまいます。ゆえに、正攻法としては、溶脱したケイ酸を復元してアルミニウムを包み直し、固定されたリン酸を自由にして作物が吸収できるようにする事（可吸態化）を目指せば良いことになります。

＜現在模索している「粘土の復元と活用」によって、肥料を施さずとも育つホウレンソウ＞