寒蘭栽培にバイオテクノロジーを
野口　眞人

　バイオテクノロジーといっても、流行りの交配物でもメリクローンでも有りません。バクテリアなど微生物の話です。二十代後半から始めて、やればやるほど下手になっている私の寒蘭栽培ですが、この十数年は病原菌（カビの仲間）との格闘が続いています。最新の技術でほんの少し光が見えてきたので、先輩諸氏のご意見を伺いたく筆を執りました。

準備体操

　今からミクロの世界に移行するため、人によっては感覚的に付いて行けなくなるかも知れません。前もって少しトレーニングしておきましょう。「寒蘭の生長は極めて遅い」と思われていますが、本当は驚くほど成長が早いのです。成長が遅くなるのは、病原菌が作用しているからです。特殊な消毒剤（文末に詳細を付す）でバック木を完全消毒し、黒土燻炭を表土とした鉢に植えると、考えられないほどの驚異的な速さで出芽します。株分けの時期にもよりますが、二週間程度で出芽するのです。一鉢だけなら偶然という事もあるでしょうが、同様の処理をしたものは高い確率で早期に出芽します。こう言うと「信じられない。私も定期的に消毒をしているし、病気も発生していないが、そんな事は起こらない。」といわれそうですが、それは目に見えないところで病原菌などの微生物が成長を抑制しているからです。（註一）

　ＴＶコマーシャルなどで見かける、ブルーベーリという果物があります。露地栽培のものと水耕栽培のものを比べると、水耕栽培のものはブドウかと思うほど粒が大きいのです。露地栽培は農家の作ったもので、水耕栽培のものは水耕栽培設備を作っている人の奥さんが、設備の見学用に作ったものでした。一方はプロでもう一方はアマチュア。しかもアマチュアの勝利です。高度な技術と経験があるプロに、栽培経験三年目の奥さんが勝てたのは「無菌培養のお陰」という訳です。

　土壌一立方㎝に一億五千万の土壌菌が生息していると言います。という事は、春蘭鉢程度の大きさに地球の全人口を遥かに上回るほどの微生物が生息している事になります。これらは植物と共生する「善玉菌」と、障害を起こす「悪玉菌」、植物とは全く無関係な菌に大別できます。上手くすれば、善玉菌が植物の根の周辺に集まって相互に必要な栄養素を受け取る「根圏」を作り出します。根圏微生物は植物の養分吸収を助けたり、根の状態を健全に保ったり、生理活性物質を生産して植物の生育に直接関与しています。

善玉菌ばかりなら何も問題は起こらないのですが、中には生きている植物に寄生し養分を吸い取るものや、病原菌のように植物そのものを餌にするものもいます。直接目に見える被害が無くても、成長を遅らせる程度の障害は日常的に発生しているのです。最新の研究では、根圏微生物の主な役割は悪玉菌を根圏から排除抑制する事にあり、悪玉菌が作用しなければ植物自体は旺盛な生育を示すという事らしいのです。

分類としての微生物は、細胞壁を持つ事から昔は植物の仲間だと考えられていましたが、最近は動物でも植物でもない第三の生物だと考えられている様です。しかも、どれほど多くの種が存在するのか、微生物界の全体像はまだ明らかになっていません。氷山一角程度が分離命名されているだけで、未知の微生物がその千倍以上有るそうです。植物に関係する菌だけでも何がどんな作用をしているのか、まだ解明されていない部分も多いというわけです。さて、視野がだんだん小さくなってきたところで、本題のミクロ圏での戦いに入ります。

植物ＶＳ病原菌

　植物の体内に病原性糸状菌の菌糸が侵入すると、植物は侵入を受けた部分の周囲の細胞が自発的に死に、菌の侵入を阻止するために壊疽斑ができます。（このような自発的細胞死をアポトーシスといいます。）さらにその周辺細胞にストレス化合物（ファイトアレキシン）を集め、病原菌に抵抗します。

しかし適もさるもので、病原菌の多くは細胞を直接攻撃するのではなく、特に根部の細胞間の空隙や根冠部分から植物体内に侵入し、菌糸を導管内に伸ばして比較的短時間で地上部に到達し、細胞内に侵入します。

蘭の場合は侵入された部分にオーキシンを分泌し粘液を出して、傷口を塞ごうとしますが、厄介な事にこれが導管を詰まらせたり、バルブの表面を覆い内部で活動する病原菌を農薬から守ります。ですから浸透力の弱い農薬では効果が出ないのです。韓国からの最新の報告では、フザリウム菌（fusarium oxysporum）にはスポルタックやアミスター20が効果的との、研究者の論文があるという事でした。

当然ですが、健全な株は抵抗力が大きく、不健康な株や軟弱な株では直ぐに病原菌の餌になります。また、品種による個体差もあり、農作物や園芸品種では「対病性品種」も開発されています。

健全な株とは、充分な日照と通風、水切れや肥料不足により、適度なストレスが掛かった株で、温室でぬくぬくと育った株では有りません。日照と通風は生育の必要条件だと思われていますが、植物には本来ストレスなのです。水切れや肥料不足も同じくストレスになります。ストレスが過度になると障害になりますが、適度なストレスは植物体内にストレス化合物を作り出すので、対病性も高くなります。

　しかし、日照や通風といった環境要因は望んで得られるものではなく、日照、通風が悪い場所では水切れは起こらず、潅水回数を少なくすれば肥料が停滞し、濃縮化が発生します。また、栽培年数が長くなると色々な病原菌が棚に居付くようになります。

多くの場合、鉢内だけではなく棚の周辺に飛散し、胞子で越冬するため、棚の消毒を頻繁に行っても発病株は増えていき、終には農薬の効果も無くなります。消毒によって病原菌を完全に殺菌すると言うのは無理な話で、必ずどこかで生き残っています。しかも、生き残ったものは農薬に対して「耐性」を持ってしまいます。長年栽培しているベテランが、すべからく「栽培下手」になる原因の大半はこれです。

病原菌ＶＳ拮抗菌

　そこで考えられたのが、「拮抗する天敵微生物によって病原菌を抑制する」という方法です。農業分野では既に多くの「微生物資材」や「微生物由来の資材」が販売されており、最先端部分では遺伝子を組替えた微生物によって病原菌を抑制する実験も行われています。

　東洋蘭に障害を引き起こす菌は真菌類（糸状菌ともいう、カビの仲間）で、フザリウム属菌、ピシウム属菌、リゾクトニア属菌、フィトフトラ属菌などです。リゾクトニア属菌の一部は蘭の菌根菌としても知られていますが、同属には苗立枯病の原因菌も含まれています。

　それに対抗する拮抗菌の主なものは、放線菌という糸状菌とは別の真正細菌グループのグラム陽性細菌で、細胞が菌糸を形成して、細長く増殖する形態的特徴から放線菌と呼ばれています。放線菌の一部は抗生物質を生産することでも知られており、ストレプトマイシン、バンコマイシンなどが医療現場で使用されています。未知の抗生物質がまだまだ有るとの事で、「放線菌学会」において遺伝子解析や新種株の発見が行なわれています。

　また、多くの放線菌はキチナーゼという酵素を生産し糸状菌の細胞壁を溶かす「溶菌作用」がある事から、農業分野で注目されていますが、大量に投入すれば増殖するというほど簡単ではなく、菌の移動や活着に付いて科学的に未解明な部分も含まれています。

ＥＭ菌

　ＥＭ菌は乳酸菌群、酵母群、光合成細菌群、発酵系の糸状菌群、グラム陽性の放線菌群)から嫌気性、微好気性の複数の有用な微生物を集め培養し、液中に複合共生させたもので、堆肥の熟成の促進や生ゴミや下水の処理、農業資材として注目を浴びましたが、科学では無く疑似科学であるという批判もあります。

効果の有無を確認すべく、まず宮崎の黒土に水を加えてＥＭぼかしを練り込み、密封醗酵（嫌気性なので）させたものを乾燥させ、適当な大きさに砕き鉢表土として使用してみました。ＥＭ菌には餌として糖蜜を添加する必要が有るのですが、鉢内に糖蜜を潅注するのは糸状菌を培養しているようなもので過度に危険です。（大半の糸状菌は黒糖を初期栄養源にできる）ＥＭ菌が弱った頃に表土を取り替えれば安全に管理できるので、この方法を採りました。二年ほど試用しましたが、これと言った変化は有りませんでした。

結論から言うと、「全く効果が無い」か「効果が確認できない」という感じでした。この稿を書くために、改めてＥＭ菌に付いて調べてみましたが、「日本土壌肥料学会」の一九九六年シンポジューム資料に、タイ国カセットサート大学、ナパバーン・ノパラットナラポーン博士らが行ったＥＭ菌に関する資料「ＥＭ及びＥＭ資材の有効性の評価とその農業及び環境に与える影響」の中で、「どのＥＭ試料にも存在が認められなかった重要な細菌が二種類あり、これらは光合成細菌（中略）また、ＥＭ試料には抗微生物活性は認められなかった。」となっています。結局、ＥＭ菌による抗病原性は一九九六年の段階で否定されていたのです。

黒土による栽培

　一九九九年に、宮崎県から「黒土栽培にすると、どんどん水をやっても根が傷まない、バック吹かしは百％成功する。」との話が入り、当時は販売されてなかった黒土を、無理を言ってわけて貰いました。同時に「鉢底以外は全部黒土にして頻繁に水をやる。この土は腐葉土の下にある段粒構造の黒土で、肥料分を含んでいるので無肥料で栽培する。」という栽培方法も教えて貰いましたが、水持ちの良い土だったので、水遣りは通常のまま実験栽培を始めました。その時に頂いた土が良かったのか、それ以後その鉢は植替えをしていませんが、病気は発生せず、バック木の葉も全く落ちていません。

　それに味をしめて、宮崎の黒土が販売されるや否や業者から大量に買い込みましたが、見た目は同じなのに直ぐに砕けて目詰まりのする、使い物にならない土でした。そこで、「腐葉土の下にある土なら、宮崎だけではなく何処にでもあるはず」と近くの山を探したところ、極めて身近に有る事が分りそれを使用する事にしました。後で判った事ですが、宮崎の黒土は段粒構造の黒土ではなく、黒ぼく土といわれる堆積火山灰土だった様です。（註二）

　それとは知らず、段粒構造の黒土での栽培を始めて、最も顕著に結果が出たのは、「バルブの底が黒くなり新芽が出なくなる病気」が止まった事でした。他にも、無肥料にも拘らず、葉幅が一．五倍ほど広くなり、葉丈も二割ほど長くなりました。また、バック木からいきなり四枚葉成木の新芽が出るなど、今までには考えられない変化が起こりました。

　ところが良いとこは続かないもので、三年もすると再び病気が発生しました。また、なぜか調子の上がらない鉢も出てきて、鉢を開けると中には根が全く無くなっているなど、失敗する鉢も出てきました。

　失敗と成功が極端に現れる事から、病気が治ったのは土の直接的な問題ではなく、黒土のなかに生存している何かの菌が病原菌に拮抗作用を持っているためだと考えましたが、「黒土は腐葉土由来であるからイオン交換が起こっている可能性もあるのではないか」と農学の専門家からのアドバイスがありました。

そこで黒土を蒸し焼きにして黒土燻炭を作り、それを表土に使用してみました。理由は、土が滅菌され＋イオンだけで構成されるからです。結果としては、黒土燻炭では病気が止まらず、再び新芽の倒れるものが発生しました。病気が治ったのは、イオン交換によるものではなく、どうやら拮抗菌の働きだろうと推測できました。

　三年後から再び病気が発生したのは、鉢という人工的な環境では特定の菌だけが増殖する事には期待できず、環境に適合した菌類が再び勢力を盛り返す為だと思われます。また、根が無くなったのは、本来黒土に住んでいた多種多様な菌の作用であると思われます。

サンデーグリーン
　福留先生が花色を良くする為に発案された「サンデーグリーン」もＥＭ菌と同様に各種の有用土壌菌をピートモス中に休眠状態にしたバイオ資材ですが、私は土壌菌の添加を目的として以前から使用しています。鉢内での増殖に成功した場合は根が赤褐色になり、根冠が健全に保たれますが、活着に失敗すると全く変化が起こりません。また、フザリウム属菌による病気だと思われる「バルブの底が黒変する病気」（黒腐病）には全く効果が認められませんでした。これはフザリウム属菌が好気性菌であるため、主に地表部や地上部に生息する事と、対抗する放線菌が比較的早い段階で、鉢内での活性を失うためであると考えられます。

　多くのバイオ資材に対する評価として、研究者の側から述べられている事ですが、「異なる環境に菌を移植しても一年後には大半が死滅し、環境に適合した菌に置き換えられる。」との事で、菌を制するのは蘭を制するより難しいと言う事になります。

キトサン

　ならば、放線菌の餌を鉢内に撒いて、その上で放線菌を添加するなり、やって来るのを待つという手が有りそうです。先に述べたように、「放線菌はキチナーゼという酵素で糸状菌の細胞壁を溶かす」わけですから、糸状菌の細胞壁を食べている事になります。細胞壁はキチン質でできているので、キチン質を鉢内に入れておけば、放線菌が増えるはずです。そこで考え出されたのがキトサンの添加です。自然状態での放線菌は、いたるところに存在し、主にキチン質である昆虫遺骸の外骨格を分解しています。

　キトサンは既に医療や健康など他の分野で利用されていまずが、農業分野でも効果があると言われ、農業用資材として生産されるようになりました。しかし、これも他の農業資材と同じく本当に効果が有るのかどうか、科学的なのかそれとも疑似科学なのか、気になるところでは有ります。

　そこで、再び前出の論文から引用します。神奈川県農業総合研究所の藤原氏は「微生物資材の生産現場での利用可能性」の中で、連作障害抑制の試験例として「微生物資材によるフザリウム病抑制の可能性」に、「中でもキチンを含むものは効果が高い傾向にあり、それを含めた三つの資材は、実験例すべてで効果ありと判定されており、病害抑止効果が期待される。」と述べています。どうやら、キトサンを使ってみる価値は有りそうです。

　という事で、早速キトサンを購入し、実験を始めました。始めたばかりなのでまだ結論は有りませんが、やってみたいという方は購入先や価格をお知らせしますので、申し出てください。ただし、キトサンだけですべてが解決するとは思えません。一に環境、二に肥料、三に消毒は変わらない鉄則であると思います。

また、文中の特殊な消毒剤に付いても購入先や価格をお知らせしますので、希望される方は申し出てください。従来の農薬による消毒は、根の表面に薬剤が付着することにより予防効果を期待する方法ですが、結果的に根圏微生物の活着を阻害し成長を抑制します。今回取り上げた消毒剤は全く残留性が無く、しかも完全に殺菌できるため、早期の出芽の一因になったのだと思います。

捕捉

　渋谷会長が素心三四号で有機肥料の作り方に付いて述べていらっしゃいますが、読み返してみて「さすがに良く研究されている」と感心しました。ＥＭ菌、コーラン（微生物資材）、カニガラ（キチン質）、黒土（放線菌等有用微生物）を添加物として取り上げられています。（麹菌、乳酸菌などは直接的な醗酵材料）私の場合は肥料では有りませんが、鉢内のバイオバランスを整えるという意味で、同じ結論に達したという事になります。同じ結論なのに、こちらはまだ答えが出ないという、「結果の違い」には納得が行かない気がしないでは有りませんが…。

註一　九州大学生物環境調査センター境雅夫「根圏環境と微生物」より。本来，植物の成長促進を目的とした有用根圏細菌の選抜は，特定の病原菌を抑制する生物的制御細菌（バイオロジカル コントロール）の選抜とは異なるものとして行われた。しかし，有用根圏細菌による植物成長促進の多くが根圏の有害細菌の抑制によることが明らかにされ，現在では両者に明確な違いはないと考えられている。有用根圏細菌の主な機能として，抗生物質やシアン化水素（HCN）産生による抗生，生息場所や養分の奪い合いによる競合，シデロフォア産生による鉄の競合，キチナーゼなどの細胞壁溶解酵素による寄生，植物ホルモン産生による植物成長促進，病原菌に対する植物の抵抗性誘導の付与などが推定されている。

註二　「宮崎の黒土」は黒ぼく土と呼ばれる「火山放出物の風化堆積層上部に暗褐色ないし黒色を呈する非泥炭質の腐植の集積した土壌」である。この土壌の断面形態は、二～三層に漸変的に分化している。上層の厚さはふつう二五～五〇cmの範囲にあって、下部は、弱度に発達した果核状構造で、やや緻密である。中層は暗灰色ないし暗黄褐色、下層は黄色ないし黄褐色である。これらの層の構造は中程度に発達した角塊状ないし角柱状構造で、多孔質で、緻密である。一般理化学特性としては、膨潤水や吸湿水が多く、現地容積重と仮比重が小さい。孔隙率が大きく、炭素含量が高くC/N比が大きい、リン酸吸収係数は極めて大きい。珪ばん比（SiO2/Al2O3モル比）が小さく、ばん土性が強い。

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