肉眼で見える生物と、肉眼では見えない微生物が棲んでいます。微生物はバクテリアやカビ、アメーバなどの原生動物といった生物であり、たくさんいます。この微生物が水田の土壌で重要な働きをします。

まず知っておきたいのは、稲だけではなくあらゆる植物には栄養分が必要ということです。その中でも特に重要なのは窒素です。植物はアンモニウムイオンか硝酸イオンのどちらかで窒素を吸収して成長しますが、それを作るのが微生物なんです。

水田では、稲は無機態のアンモニウムイオンで窒素を吸収します。無機態とは二酸化炭素など一部の単純な化合物を除いた炭素を含む化合物のことをいいますが、一般的に土壌には無機態の窒素は少ない。ではどうやって供給されるかというと、土壌中にある有機物の中の窒素を微生物が分解して無機態窒素に変換するのです。だから微生物がいないと稲は基本的に育つことができませんね。

はい、量や種類の違いはありますが、土壌と呼ばれるところには少なからずいます。微生物の力がないと岩石が細かくなって土壌にはならないので、ほぼ含まれていると考えていいでしょう。

大きく違いますね。水稲栽培では、土壌は水の下にあります。水の中では酸素の移動速度が大気中の約10,000分の1になるので酸素が土壌に浸透しなくなり、酸素が欠乏してしまいます。専門的に言えば嫌気状態になってしまうということです。だから、酸素がなくても生きていける微生物が主に活動します。
反対に畑では、土壌中に酸素があるので、酸素を使って活動する好気性の微生物が主に活動します。

水中ミミズは肉眼で見えるので、微生物ではなく動物ですね。細いのでイトミミズとも呼ばれます。イトミミズは田んぼだけではなく沼地や栄養分の多い下水にも棲んでいます。陸上のミミズと生態は似ていますが、種としては全く違いますよ。イトミミズは水の中が好きで、水分が多くないと弱るので畑にはいません。

イトミミズが土を食べると、土の中の有機物の分解が進んで、窒素がたくさん出てくるようになります。微生物の働きを助けているという感じでしょうか。雑草は出ないし、土から窒素がたくさん出るから稲はよく育ちます。だからイトミミズは稲にとってもとても大切な生き物です。

イトミミズは頭を土に入れて、土の中の微生物を餌として始終食べています。そして土の上に出た尾部から糞（土）を出します。農薬を使わない有機栽培ではしばしば雑草が問題になりますよね。これは実験でわかったことですが、イトミミズがたくさんいると、土の中の雑草の種がその糞で埋まっていきます。雑草の種は光がないと発芽しないので、雑草は生えにくくなります。不耕起栽培（土を耕さずに栽培する農法）の田んぼで同じ実験をしたところ、イトミミズが土をたくさん食べて糞をどんどん上に出すので、田んぼの表面にあった去年の藁が5cmも沈んでいました。イトミミズが藁を土にすき込んだ、ということですね。

大丈夫。微生物は食べられるとびっくりしてもっと増えるんですよ。「これはやばいぞ」って。それに、イトミミズが微生物を食べるといっても全部は食べきれないので、残渣が出ます。その残渣をまた微生物が食べるので、どんどん窒素が出てくるのです。まさしく生態系の不思議──生きもののつながりの素晴らしい働き、ですね。

農薬を減らす、有機肥料で栽培するなどいろいろな方法があります。有機物を用いれば、微生物は増えます。有機物は微生物のエサだからです。でも化学肥料を施しているところとそうではないところを比べると、実は施しているところのほうが微生物は多かったりする。これはどういうことかというと、化学肥料を使ったことで作物の収穫量が多くなり、収穫した後に土の中に残る残渣、つまり作物の死骸が多くなります。それが有機物となって、微生物が増えるのです。

イトミミズでも似たようなことがいえます。とある地域の田んぼで研究をしたところ、ある田んぼはイトミミズがたくさんいたけれど、ある田んぼは3年経っても増えませんでした。増えなかった農家は、土壌の有機物を維持するためにはとても大切な藁を畜産農家にすべて畜産農家に売っていたため、藁が土の中に戻らず、有機物が減ってしまっていたのです。その結果、微生物をエサにするイトミミズが減ったのだと考えられます。

そうです。いろいろな土壌生物を増やすためには有機物がとても大切ですが、特に藁はすごく大切です。藁さえ入れれば田んぼの有機物は維持されると考えられています。これが田んぼの偉大なところ。田んぼに有機物が多いと微生物や土壌生物が増え、稲も健やかに育ちます。

はい。田んぼの水には、藍藻（らんそう）という微生物がたくさんいます。藍藻は光合成と窒素固定によって空気中の窒素を有機物にすることができ、その結果、それをエサにする生物や微生物が増えます。
さらに田んぼの土の中には鉄が多く、鉄還元菌という微生物が働くと、土の中に窒素が増えることがわかってきました。鉄還元菌は酸素がない条件で働くので、水があって酸素が少ない水田では、鉄還元菌がうまく作用して窒素が増えやすいですね。

本当にそうですね。水田にとって水の力は大きいですね。藍藻や鉄還元菌、これらの働きが窒素を増やすことで稲の生育につながっています。

そうです。それに田んぼの水は川や用水路から流れてくるので、いくらかの養分が入っています。それも稲にとってはいいことなのです。畑は水を張らないので、こうした作用はほとんど起きません。

そのとおりです。冬に水を張ることは生物多様性の保全につながります。

水田に水を貯めておくことは土地の保全にもつながっています。昨今の豪雨も、田んぼで一時的に貯留することで洪水を防ぐことができる、まさに田んぼは小さなダムです。水を貯めるために田んぼを平らにすることで、土壌の侵食も防ぎます。また田んぼのあぜも水が流れ出るのを防ぐ役割を果たしています。昔の人は山の上まで棚田を作りましたよね。これも国土を守るというすばらしい役割を持っています。

そう、私たちの暮らしも守ってくれます。田んぼは日本の宝です。

まずは今日話したように、命のサイクルや自然の循環で生態系が成り立っていることを、私たちみんなが理解することが大切だと思います。

ピンポイント的にいえば、土の中の有機物を大切にしてあげることでしょうか。有機物は微生物や他の生物のエサになって、分解された窒素は稲のエサになります。有機物を堆肥や藁できちんと土に戻してあげることで、生き物のサイクルも大切にすることができ、私たちの糧となるお米もたくさん取れるようになります。