土壌のしくみ��
土壌微生物No3
堆肥施用後の分解
堆肥を施用すると土壌中の微生物の働きで分解され、有機物質は無機化されそれを作物が吸収します。この過程も堆肥化の過程と同様に行なわれていきます。
堆肥施用直後には、堆肥に含まれている低分子のタンパク質や糖類を利用して細菌が増殖します。ここでの注意は施用した堆肥が未熟な堆肥だと細菌や糸状菌が急激に増殖し、ガスや代謝産物が発生し、根に障害を与えます。タンパク質や糖類の一部分解（最初の細菌等の分解能力で分解できる、簡単に分解しやすい部分の分解）が終わると細菌や糸状菌は休眠状態や死滅します。
次に発生するのが、セルロースなどの繊維質やリグニンの分解力にすぐれた糸状菌です。糸状菌は菌糸から分解酵素を分泌して分解をしていき、その分解時に発生する分解産物を利用して細菌や放線菌が増殖します。また栄養がなくなって死滅した糸状菌を分解します。このような段階を繰り返し、また栄養源を失った細菌や放線菌を別の細菌が分解していき、微生物を餌にするセンチュウなども増え、土壌中の生物の種類や量が増加していきます。
堆肥にはセルロースやリグニンが多く含まれているため、この分解が数年に亘って継続されます。堆肥の効果が比較的に永く続くのは、この分解がゆるやかに長期間に及ぶためで、そして最後には分解されずに残ったリグニンがタンパク質などと結合して、複雑な構造をもった腐植に変化します。腐食は、微生物がほとんど分解できないために土壌中に蓄積され粘土粒子と結合して団粒構造をつくります。
土壌中における堆肥の分解
無機化
堆肥に含まれる肥料成分のうちカリは無機態で存在しているため、堆肥に含まれる量のほとんどを作物が利用することができます。しかし、窒素とリン酸は有機化合物に組み込まれた有機態のものが多く、作物はそのままの状態ででは取り入れることはできず、無機化して初めて作物に利用されます。有機化合物は土の中の微生物によって分解されて無機態なり、初めて肥料効果を発揮します。肥料効果の中で最も大切なのが窒素です。
土壌中での微生物の分解では、堆肥に含まれる炭素の２／３を二酸化炭素に変えてエネルギーを獲得し（呼吸作用）、残りの１／３で自分の体を作るとされています。また、微生物の炭素比率は６．７程度とされています。このことを考えると微生物のＣ／Ｎ比６．７の３倍であるＣ／Ｎ比２０．１の堆肥でなければ微生物での分解はうまくいかないことになります。Ｃ／Ｎ比が２０以上の炭素が過剰な堆肥が土壌中の微生物の分解を受けると、窒素が不足するので土壌中の無機態窒素を吸収して補うことになります。このように無機態窒素が微生物に分解されることを窒素の有機化と言います。窒素の有機化が起こると土壌の窒素が不足して、作物は窒素不足で生育不良になります。逆にＣ／Ｎ比が２０以下であれば炭素の割合に比べて窒素過剰となり、微生物は余分な窒素をアンモニアとして体外に放出します。つまりこれが窒素の無機化で、無機化された窒素は作物に吸収されます。堆肥に含まれる有機態窒素のうち、無機化する量の比率を「窒素無機化率」といいます。
大まかに言って、このようなことが土中で行なわれ微生物の働きによって作物は養分を吸収できるようになり生育していきます。土中に微生物が存在しなければ作物は充分な栄養を吸収することができずに生育不良を起こすことになります。このように作物の生長と微生物の働きには密接な関係があるわけです。次の項目については微生物そのものに焦点をあてています。
