連作障害とは？
連作障害とは、同じ種類の野菜を同じ場所で繰り返し栽培した場合に、通常の栽培管理を実施しているにも関わらず、収量や品質が低下する現象のことです。同じ作物を連続して育てると、根に侵入して悪さをする特定の病原菌や寄生するセンチュウの増殖が進み、土の中に集積し密度が高くなります。密度が高くなれば、それだけ作物に被害が起こりやすくなります。土壌病原菌に起因してナスで発生する青枯病・半身萎凋病・半枯病などは、導管や根が侵されるため通常の薬散では防除できないという特徴があります。異なる作物を交代して繰り返し栽培する輪作では、一部の病原菌やセンチュウの増殖しにくく、連作障害の発生が抑えられると考えられています。
集約性の高くなった現代農業において、連作は有機質肥料の不足や、過剰な施肥による塩類集積、化学肥料の過剰施用などにより、土壌の化学性や物理性が悪化していることが多くなっています。このような要因が引き金となり発生する作物の障害についても、連作障害として定義することがありますが、今回のコラムでは病原菌やセンチュウに関する影響について焦点を当てて解説していきたいと思います。
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こんなナスの症状は連作障害かも？
ナスを専作している畑では、収穫後の次の作付けまでの期間が短いため、病原菌やセンチュウなどの増殖のサイクルが早くなりやすいという傾向があります。ナスで発生し問題となるのは、青枯病・半身萎凋病・半枯病などに加えてネコブセンチュウなどの被害です。
ナスの連作障害症状のチェックリスト
ナスで土壌の病害菌やセンチュウに起因した連作障害が発生すると、様々な症状が現れ生育や収穫に悪影響を及ぼします。下記に症状のチェックリストを作成しましたので、まずはこれらの症状が当てはまっていないかチェックしてみてください。
| 青枯病（ラルストニア属菌） |
|---|
| □ 晴れた日に茎や葉が萎れ、朝夕や曇や雨の日には回復する □ 急速に症状が悪化し青い状態のまま萎れる □ 葉が黄化して萎れる □ 症状が下葉から起こり次に中位葉に起こる □ 切り口を水中に入れておくと、病原菌が白色のスジとなって流れる |
| 半身萎凋病（バーティシリウム属菌） |
| □ 下葉の葉脈間に不鮮明なうすい黄色の病斑が生じる □ 片側の葉が萎れる □ 葉の片側の黄化 □ 茎を切ると維管束が上部まで褐変 |
| 半枯病（フザリウム属菌） |
| □ 主脈を堺にして葉の片側が黄化 □ 下葉で発生し次第に上位葉へ及ぶ □ 幼葉が奇形 □ 萎凋は目立たず風などで容易に葉が落ちる □ 茎を切ると維管束が黄褐色になっている |
| ネコブセンチュウ |
| □ 根にこぶができている □ 草丈が伸長しない □ 地上部の萎れ □ 株の枯死 |
これらの症状は、連作障害以外にも、肥料不足や日照不足、水はけ不良など、様々な原因で起こる可能性があるため、これらの症状の一部が見られたからといって、必ずしも連作障害だと断定することはできません。しかし、ナスを同じ場所で数年続けて栽培していて、例年通りに栽培しているにも関わらず、このような症状が見られる場合は、連作障害を疑ってみることが重要です。
連作障害が大きな問題となった原因
連作障害は、農業基本法が1961年に制定され、農業生産の集約度が高くなってきた頃から問題視されるようになってきました。その背景としては、以下のような農業の変化があげられます。
同じほ場で単一作物の栽培
農業基本法には、需要が伸びてきた農作物の生産量を増やすことや、合理的な生産方法を選択することが謳われていました。そのため多くの農家では、同じ畑で１年のうちに同じ作物を２～３回栽培するなど、合理的に収量を増やす体制（専作化）を採用することが多くなりました。農作物の単一化は、特定の作物の根から放出される分泌物を好む菌や微生物ばかりを増やすこととなり、菌の多様性や平衡状態が失われます。すると土壌の静菌作用が弱まり、植物に有害な菌や微生物が増加しやすくなります。過度に集約された農業体系が連作障害を発生しやすくしてしまったのです。本来は土壌中の生存能力が低く、年1回の栽培では増殖しえなかった菌が、同一作物が年に複数回栽培されることにより、生存できるようになったことが、連作障害が増加した一因だと考えられています。
化学肥料の施用が増加し、有機質肥料の使用が減少した
土壌中には様々な土壌微生物が生息していますが、特定の植物に対して有益な作用をする微生物だけでなく有害な作用を持つ微生物も存在します。土壌微生物は有機物をエサにしますが、有機物が含まれている堆肥の施用が少なくなり、化学肥料に頼りすぎると土の中の微生物の種類が減少しバランスが悪くなります。すると、土の中の静菌作用が低くなった結果、植物に有害な微生物が増殖するため、根の生育を阻害したり、病気の原因になったりします。良質な有機質肥料は根圏の微生物多様性をもたらし土壌病害を抑制することや、堆肥を連用し続けると微生物活性を高めることがわかっています。化学肥料の偏った施用により抵抗力が弱まったことも、連作障害の発生を助長したと考えることができるのではないでしょうか。
大型の農業機械が増加した
大型トラクターを使った作業が増えたことにより、踏圧により耕盤層が形成され排水不良を招き病原菌による土壌病害の多発を招いたとされています。また固い土では根張りが悪くなり、株の健康状態が低下することや、機械の車輪に付着した病原菌が他のほ場へ移動しやすくなり、連作障害の伝搬が加速した可能性が指摘されています。
効果的な連作障害の予防策
連作障害について、症状や原因、メカニズムについて理解が進んだところで、ここからは最も重要な「連作障害の予防策や対策方法」について解説していきます。連作障害への対策としては、輪作や土壌消毒、有機質肥料や堆肥の導入、接ぎ木などが挙げられます。それぞれ詳しく見ていきましょう。
輪作（後作）
連作障害を防ぐ1つに挙げられるメジャーな方法は「輪作」です。輪作とは、異なる科の植物を順番に栽培する方法のことです。ナス科植物を栽培した後は、アブラナ科（キャベツ、ブロッコリーなど）、マメ科（エンドウ、大豆など）、イネ科（トウモロコシなど）の植物をローテーションして栽培することで、土壌の微生物のバランスを整え、特定の土壌病原菌の密度を抑制することができます。輪作による発病軽減効果は、病原菌密度が高いと発現するまでに時間を要し、病原菌密度が低いと効果が出やすいため、病気の汚染が進む前に輪作を導入する必要があります。一般的には、ナス科植物を植えた後は3～4年（場合によっては5～6年）以上の間隔を空けることが推奨されています。下記にナス科以外の代表的な植物をまとめたので、どのような植物を選べば良いのか確認してみてください。ネコブセンチュウは複数の作物に複数の作物に寄生する種類があるので注意が必要です。
| 科 | 植物の例 |
|---|---|
| アブラナ科 | キャベツ、ブロッコリー、大根、小松菜 |
| マメ科 | エンドウ、大豆、枝豆、落花生 |
| イネ科 | トウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ |
土壌消毒
土壌消毒は、連作障害の原因となる病原菌や害虫を効果的に除去することが可能です。土壌消毒の方法や特徴、メリット・デメリットは次の通りです。
| 方法 | 実施方法 | メリット | デメリット |
|---|---|---|---|
| 太陽熱消毒（ハウス） | ハウスを密閉して地表をビニールフィルムで覆い、40～45℃の比較的低い温度を長期間持続させる。一般に期間は2～3週間程度。 | 薬剤が不要。有機JAS認証の規定から逸脱しない。 | 夏の高温期にしか実施できないため、季節に制約がある。 |
| 土壌還元消毒 | 還元資材として米ぬかやフスマを土にすき込み、ビニールフィルムで覆って3～4週間放置する。 | 地温の上がりにくい環境でも利用できる。微生物の力を利用する消毒方法。 | 還元中は悪臭（どぶ臭）が発生するため、住宅地では不向き。 |
| 熱水（熱蒸気）消毒 | ボイラーなどで作った高温の水や蒸気を土壌に流し込む。 | 均一に消毒できる。 | ボイラーやチューブなど大規模な設備（投資）が必要。 |
| 薬剤消毒 | 土壌燻蒸剤（クロルピクリンなど）を使用し、使用前に土壌を耕し水分量を調整してから散布する。 | 効果が高く入手もしやすい。 | 臭いが強いため住宅地に隣接する圃場では使用できない。曝露による人体や家畜への健康被害のリスクがある。 |
季節や場所など状況にあわせて土壌消毒をすれば、連作障害以外の病気の予防にも効果が期待できます。しかし、ナスの根は地下１ｍほどまで伸びるため、消毒が困難という点は考慮しておく必要があります。また、土壌消毒は土壌中の有用な微生物も死滅させ微生物相に悪影響を与えることがあります。特に化学薬剤を使用する場合は、その影響について十分理解した上で実施するようにしましょう。
有機質肥料と堆肥の活用
有機質肥料や堆肥は、土壌中の微生物の活動を活発化させたり、微生物の種類を増やしたりする効果があります。単独で土壌病害やセンチュウの被害を抑制することは難しいのですが、他の対策と組み合わせて実施することで、自然環境や生態系を保護しながら被害を抑えることが可能です。良質な堆肥や有機質の肥料は、土壌の物理性や化学性が改善し、根圏の土壌微生物の種類や数を豊かにします。有機肥料や堆肥を連用し続けると、土壌微生物の多様性により植物に悪影響を与える菌の急速な増加を抑えて（静菌作用）、連作障害が起こりにくくなると推察されています。
有機肥料と堆肥の使い方と注意点
土壌に有機物を施用したときに増加する土壌微生物の数や種類は、熟成度合いや混ぜる原料によって大きく異なります。油かす、魚粉、米ぬかなどを含んだ肥料では糸状菌の増加が顕著に見られたり、骨粉、鶏糞の場合には糸状菌、細菌、放線菌などが比較的均等に増加したりするなど、それぞれに特徴があります。
しかし、有機物を施用すると、土壌病害を助長する場合にもあるので注意が必要です。例えばナスにおいては、豚糞堆肥はナス半身萎凋病が、バーク堆肥類はナス半身萎凋病やナス褐色腐敗症が助長されたことが報告されています。原料による効果の違いや、同じ種類でも施用時期や土壌環境により効果が異なるようです。病原菌の密度が著しく高くなった土壌では病害が促進されたり、殺菌した土壌では効果は表れにくかったりするなど、細かな使用方法は体系化されていないため取扱いは慎重に行う必要がありそうです。
関連コラム：バーク堆肥とは？ 地力回復の効果とデメリットを解説
対抗作物の導入
対抗作物とは、栽培することにより土の中のネグサレセンチュウやネコブセンチュウなどの有害なセンチュウ類を減少させる植物のことです。マリーゴールド（キク科）、クロタラリア（マメ科）、ギニアグラス（イネ科）などが良く知られています。これらの植物は根から有害な物質を分泌しセンチュウを抑制したり、センチュウが根に侵入しても根の内側では発育できなかったりするなど、センチュウの密度を下げることがわかっています。ナス科対抗植物の短期間栽培によるジャガイモシストセンチュウ密度低減（北海道農業研究センター）では、「ナス科のSolanum peruvianumまたはハリナスビを、休閑緑肥として初夏に1kg/10a播種して60～80日間栽培すると、圃場のジャガイモシストセンチュウ密度は20%以下に低減し、中密度以下の圃場であれば要防除水準(10卵/1g乾土)以下になる」と報告されています。
接ぎ木苗を利用する
接ぎ木は耐病性があり連作障害に強い台木に接ぎ合わせる技術です。接ぎ木を行えば青枯病や半身萎凋病、根腐萎凋病などの連作障害の影響を受けにくくなり、健全な生育を促すことができます。ナスの台木としては、台太郎、トルバム・ビガー、トナシムなどが有名です。台木の種類によって耐性のある病気や樹勢などが異なります。このような抵抗性品種でも連作を繰り返せば新たな病原菌の蓄積を招く可能性があるため、完璧な方法ではないことは留意しておく必要がありそうです。
微生物資材の利用？
微生物資材は、土壌中に有用な微生物を補充することで、土壌の生態系を活性化し、連作障害の抑制に繋がる資材として販売されています。連作によって偏った土壌の微生物の種類やバランスを整えて連作障害を防止するという触れ込みで、微生物資材の施用により連作障害が軽減されたという事例もあるようですが、作用機構が明らかになっていない点、資材に含まれている様々な菌が土壌微生物相に与える影響がはっきりしていない点などから考えると、導入する際は慎重に進めたほうが良いと考えます。
ナス科植物の連作障害についてよくあるFAQ
最後に、ナス科植物の連作障害に関するよくある質問とその回答をまとめました。
Q.ナスの連作障害の症状が出ていても収穫は増やせますか？
A.残念ながら、連作障害の症状が出ている場合は、すでに土壌環境が悪化しているため、収穫量を増やすことは難しいです。症状が出ている場合は、土壌改善などの対策を優先し、次の栽培に向けて準備することが重要です。一時的に収量を上げるための対処としては、液肥の追肥や、生育状況に合わせた摘葉、わき芽かきなどが有効です。しかし、根本的な解決には輪作、有機質肥料の施用、土壌消毒など土壌環境の改善が必要不可欠です。
Q.ナスの連作障害を防ぐには何年休ませれば良いですか？
A.ナス科植物を同じ場所で栽培しない期間、つまり輪作期間の理想は3～4年と言われています。これは、病原菌や線虫の密度を減らすのに十分な期間と考えられています。ただし、土壌の状態や前作によって変わる場合があるので、2年程度でも問題ないケースや、5年以上あける必要があるケースもあります。可能であれば、土壌分析を行い、専門家のアドバイスを受けるのが確実です。
Q.ナスの連作障害は、輪作をしなくても防げますか？
A.輪作をしなくても、今回お伝えした対策方法を組み合わせることで連作障害の発生リスクをある程度低減することができます。しかし、輪作は最も効果的で持続可能な連作障害対策であるため、可能な限り輪作を取り入れることをおすすめします。他の対策と組み合わせることで、より効果的に連作障害を防ぐことができるでしょう。
連作障害の対策が期待できる資材｜地力の素カナディアンフミン
地力の素カナディアンフミンはフミン酸とフルボ酸などの腐植を高濃度に濃縮した有機質資材です。連作で崩れた土壌微生物のバランスを整え、健全な土壌を取り戻します。粗粒タイプと細粒タイプは、堆肥が含まれていないため堆肥と混用する手間がありますが、カリウム、マグネシウム、カルシウムといったの陽イオンの栄養素を保持するCEC（陽イオン交換量）が高いという特長があります。ペレットタイプは粗粒や細粒と比べるとCECは低くなっていますが、もともと堆肥成分（牛糞堆肥）を含んでいるため単独で使用できます。またペレットタイプは粒度が均一のため、ブロードキャスターやライムソワーなど汎用性の高い散布機で施用することができ省力化につながります。
ホウレンソウの萎凋病の発生を緩和したり、レタス根腐病、カーネーションの立枯病などの抑制効果が確認されています。ネコブセンチュウの被害も大きく抑制することができ、トマト、キュウリ、ピーマン、メロン、ニンジン、オクラなどで効果が確認されています。
連作障害の予防におすすめの肥料｜リンサングアノ
近年注目を集めているのがリンサングアノです。これは海鳥やコウモリのフンが化石化したもので、良質なリン酸と腐植酸を豊富に含んでいます。リン酸の過剰施用は、リン酸とアルミニウムが固定され、アルミニウムによる発病防止力が低下することがわかっています。リンサングアノにはリン酸と腐植酸が一緒に含まれているため、腐植酸がアルミニウムと結合し固定化を防ぎます。リン酸の根の成長や開花結実を促進する作用を維持させながら土壌病害の発病を防ぎ、ナスの収量を向上させる効果が期待できます。また、土壌の通気性や排水性を改善して団粒構造を形成でき、カルシウムによるpH調整効果も期待できます。
連作障害の原因をつきとめて健全なナスを育てましょう
ナスにおける連作障害の症状や原因、そして具体的な予防・対策方法についてポイント解説しました。連作障害は、同じ科の植物を同じ場所で繰り返し栽培することで、生育不良や収量低下を引き起こす現象です。連作障害を防ぐために、今回ご紹介した対策を組み合わせることで、ナスを健康に育て、安定した収穫を得ることができるかもしれません。今回のコラムをお役立ていただければ幸いです。
参考資料：
・ナス科対抗植物の短期間栽培によるジャガイモシストセンチュウ密度低減（北海道農業研究センター）
・堆肥等有機物を利用した土壌病害の防除（雨宮良幹）
・太陽熱利用による土壌消毒（奈良県農業試験場）
・有害線虫総合防除技術マニュアル（九州沖縄農業研究センター）
・土壌燻蒸剤クロルピクリン曝露による健康被害と曝露の低減に向けた技術および土壌燻蒸剤の代替技術（農薬人体影響防止研究所）
・連作障害の形成要因とその対策（重光春洋）
・連作障害の発生について（西尾道徳）
コラム著者
セイコーステラ 代表取締役 武藤 俊平
株式会社セイコーステラ 代表取締役。農家さんのお困りごとに関するコラムを定期的に配信しています。取り上げて欲しいテーマやトピックがありましたら、お知らせください。
