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窒素固定植物とは?

ちっそこていしょくぶつ

窒素固定植物とは、根粒菌などの微生物と共生することで大気中の窒素ガスをアンモニアに変換し、植物が利用できる形で取り込む能力を持つ植物です。

窒素固定植物(Nitrogen-fixing Plants)とは、土壌中の特定の微生物(主に根粒菌Rhizobium属など)と共生関係を築き、大気中に約78%存在するが植物が直接は吸収できない窒素ガス(N₂)を、植物が利用可能なアンモニウムイオン(NH₄⁺)や硝酸塩へと変換(固定)する能力を持つ植物のことです。

仕組みとしては、根粒菌が植物の根に侵入して「根粒」と呼ばれるコブを形成し、その中で根粒菌がニトロゲナーゼという酵素を使って窒素固定を行います。植物は根粒菌に光合成産物(糖)を供給し、根粒菌は固定した窒素化合物を植物に提供するという相利共生の関係です。

代表的な窒素固定植物には以下のものがあります。

  • マメ科植物:大豆、クローバー、アルファルファ、エンドウ、落花生など
  • ハンノキ属:根粒菌の一種フランキア菌と共生する非マメ科樹木
  • ソテツ類:藍藻との共生で窒素固定を行う裸子植物

農業・生態学上の意義は非常に大きく、化学肥料を使わずに土壌の窒素を補給できることから、有機農業・持続可能農業の要となっています。また自然生態系においても、窒素固定植物は土壌肥沃度の底上げ役として生態系の一次生産を支えています。

使い方・例文

畑にエンドウや大豆を輪作として取り入れると、次の作物のために土壌中の窒素が自然に補給される——という農業実践の場面で「窒素固定植物を活用する」という使い方をします。

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