スプーン一杯の土には、地球上の人口よりも多くの生物が生息している。それは私たちが知る限りの隠れた宇宙であり、私たちの食糧や気候は、この宇宙に依存している。その小さな一握りの土の中には、細菌、菌類、原生生物、線虫、ミミズ、そして数え切れないほどの生物が共存している。 この活動は生態系を生かし続ける そして、農業を支えています。土壌生物多様性は科学的な好奇心ではありません。土壌の肥沃さ、土壌への水の浸透、そして植物の健康の静かな原動力なのです。
しかし、この宝は危機に瀕しています。気候変動と、集約的な耕作、単一栽培、過剰な肥料や農薬の使用、機械による土壌の圧縮、都市の封鎖といった人間の活動によって、土壌の生物多様性は驚くべき速さで減少しています。FAOやIPBESなどの情報源は、土壌生物多様性の減少が懸念されると述べています。 絶滅率は100倍から1.000倍高い 土壌は自然の状態に戻りつつあり、形成されるよりも13～18倍の速さで失われていると言われています。これと並行して、欧州は土壌の劣化を抑制し、投入物を削減し、土壌の本来の価値を認識するための戦略を推進しています。 複雑で生き生きとしたシステム単に根が定着できる基質ではありません。
土壌生物多様性とはどういう意味でしょうか?
土壌生物多様性とは、私たちの足元に生息する多様な生物とそれらの相互作用、つまり種、遺伝的多様性、機能的多様性、そしてそれらが占める生態学的地位を指します。土壌生物多様性は、微生物や微小動物（100ミクロン未満）から中型動物（100ミクロン～2mm）、大型動物（2mm以上）まで、あらゆる生物を包含し、細菌、菌類、原生動物、ダニ、トビムシ、ワムシ、クマムシ、線虫、昆虫の幼虫、ミミズなど、実に多様な生物群を含みます。植物の根でさえ、共生関係にあることから、土壌システムの一部とみなされています。土壌には、 地球上の生物多様性の約4分の1一般的に言えば、地球上の全生物の 4 分の 1 から 3 分の 1 に相当します。
現実には、地下の生命のほんの一部しか特定されていません。植物の約 80% が知られていますが、種全体ではわずか 10% 程度しか知られていません。 微生物の1% 土壌の。この知識の欠落は、土壌の価値を評価すること、そして何よりも、これらの生物を結びつけるネットワークがどのように組織されているかを理解すること、つまり生態系の適切な機能に不可欠なネットワークを理解することを困難にしている。この複雑な生物学的ネットワークは静的なものではなく、 非常にダイナミックで多機能.
生態系の機能とサービス：なぜ私たちは関心を持つのか
土壌群集は、有機物の分解、栄養素（窒素、リン、カリウム、硫黄、カルシウム、マグネシウム、微量栄養素）のリサイクル、土壌構造の調整、多孔性と保水性の向上、そして侵食の抑制といった重要なプロセスを担っています。根との共生・非共生関係を通じて、植物の栄養補給と自己防衛を助け、集団的に機能しています。 害虫や病原菌に対する自然の障壁さらに、土壌は重要な炭素貯蔵庫であり、炭素を隔離して温室効果ガスの排出を調節することができます。
FAOが提供したデータは決定的である。土壌は直接的または間接的に 食料の95％ 私たちが消費し、処理する有機物の約90%は土壌生物によって担われています。言い換えれば、土壌生物がなければ、私たちの食料安全保障と農業生産性の基盤は深刻な危機に瀕することになります。土壌が健全であれば、植物やそれを取り巻くバリューチェーンも健全であることは偶然ではありません。 安定した収量と品質 物資の必要性がさらに減ります。
この考えを強固にする力強いイメージがあります。一握りの土の中には、銀河系の星の数よりも多くの生物が存在する可能性があります。中にはミミズのように生態系のエンジニアである生物もいます。 彼らは侵入を容易にする通路を掘る 通気性を高める菌根菌は、根の到達範囲を広げ、栄養分と水分の吸収を改善します。
警告サイン：損失と脅威
20世紀、特に1950年代以降、生産性は飛躍的に向上しましたが、多くの場合、環境への負荷は考慮されていませんでした。深耕、単一栽培、合成化学物質を用いた集約化は、ブーメランのように作用します。一時的には収量を増加させるかもしれませんが、土壌を劣化させ、生物多様性を低下させ、最終的には収益性に悪影響を及ぼします。集約的に管理された土地では、以下の事象が記録されています。 土壌生物多様性の50%～60%の減少より脆く、回復力の弱い土壌となります。
侵食、塩害、機械による圧縮、作物残渣除去による有機物の損失、過剰施肥による化学的不均衡、残渣の焼却、不十分な灌漑（塩性土壌の塩害や廃水の使用を含む） 生物学的侵入 これらは土壌の健全性を蝕む要因です。さらに、土地（道路、建物、駐車場など）の封鎖により、水と空気の流入が妨げられ、地下の生物相が死滅します。
この問題は農業に限ったことではない。畜産管理方法によっては土壌が圧縮されたり、侵食を引き起こしたりする可能性がある。FAOは次のように推定している。 世界の土壌の33%が劣化している2022年の欧州報告書によると、集中的な農薬使用と単一栽培が行われている地域では、土壌生物多様性が最大70%失われていることが明らかになっています。欧州では、土壌の圧縮により一部のミミズの個体数が半減しており、土壌構造と肥沃度に多大な影響を及ぼしています。
地球規模の状況は切迫しています。人口はすでに8.000億人を超えており、これまでと同じ対応では済まされません。土壌の生物学的基盤を考慮せずに投入量を増やすことは、長期的には土壌の生産性と質を低下させることになります。実際、土壌が失われつつあるという証拠があります。 13～18倍高速 自然は再生し、その損失とともに何百万もの重要な生物が消滅します。
方向性を定める政策とアプローチ
ヨーロッパではすでにパラダイムシフトが始まっています。生物多様性、農場から食卓へ、循環型経済、土壌管理といった戦略は、 肥料と農薬を減らすそれは生物の基盤を多様化し、維持する。その背後には文化的な変化がある。土壌はもはや単なる不活性な支えとしてではなく、繊細で状況に応じた管理を必要とする生きたシステムとして理解されるようになったのだ。
土壌の重要性を浮き彫りにする象徴的な節目もいくつかあります。毎年12月5日は世界土壌デーです。前回は月曜日に開催され、土壌が陸上生態系のバランスにとって不可欠であることを改めて認識させる機会となりました。国際的な議題としては、12月7日から19日までモントリオールで開催された生物多様性に関するCOP15で、過剰な搾取、侵入種、そして持続可能な開発の必要性が議論されました。 農薬の使用を減らす地下生活をより尊重するモデルを目指すという明確な意図の表明です。
最高レベルの科学的証拠
科学は土壌生物多様性の役割を強く支持しています。パブロ・デ・オラビデ大学が主導し、Nature Ecology and Evolution誌に掲載された研究では、砂漠から熱帯林、極地まで、世界中の約100の生態系におけるサンプル採取と室内実験を組み合わせて、以下のことを実証しました。 土壌生物多様性の複数の構成要素 （細菌からミミズまで）重要な生態系機能を支えています。
これらの機能には、気候調節、土壌肥沃度、食料生産、廃棄物分解、そして病原体負荷と抗生物質耐性遺伝子の少ない土壌の維持などが含まれます。また、本研究は、食物網において特に機能的に重要で強いつながりを持つ種を特定し、保護する必要性を強調しています。これらの種の絶滅は深刻な結果をもたらす可能性があるからです。 カスケード効果そして、それは貴重な結論を提供します。植物の生物多様性が生態系の機能に与える影響は、主に土壌に存在する生物多様性を通じて促進されます。
進行中のイノベーション：欧州プロジェクトSoildiverAgro
欧州連合の資金援助を受けたSoildiverAgroは、ヨーロッパ全土の6つの土壌・気候帯における農業慣行とシステムを評価し、ジャガイモと小麦に焦点を当てた15のケーススタディを実施しました。単一栽培と多様栽培の両方のシステムにおいて、その成果の一つは、 植物成長促進根圏細菌 および非菌根性土壌菌：化学物質の投入量が削減され、土壌の生物多様性、肥沃度、ジャガイモの品質が同時に向上し、害虫や病気の発生率も低下しました。
このプロジェクトでは、収量と経済的自立性を維持しながら、二酸化炭素排出量を40%削減できたという報告もあり、これは気候変動の移行において特に重要な事実です。別の事例では、ジャガイモに菌根菌を導入することで土壌の生物多様性が向上し、土壌構造が改善され、生産性と農家の収益が向上しました。 汚染の減少 外部からの施肥が減ったことにより、水と土壌の質が向上しました。
意思決定を支援するため、コンソーシアムは、赤外分光法と気候（降雨量と気温）および土壌（pH、有機物、土壌組織）変数を用いて土壌生物多様性パラメータを推定する低コストの予測ツールを開発しました。このソリューションは、土壌生物と生態系サービス提供の関係を欧州規模で理解するのに役立ち、提案されているEU土壌モニタリング法に貢献することができます。この法律は、土壌生物の多様性と生態系サービス提供の関係を欧州規模で理解することを目指しています。 2050年までにすべての土壌を健全にする.
さらに、小麦管理手法と機械学習モデルを統合し、収量と細菌、真菌、線虫の生物多様性指標を推定する意思決定支援ツールが開発されました。このプロジェクトでは、 より良い実践 また、外部からの投入を削減し、生物多様性を改善し、費用対効果の高い管理方法の導入を促進する政策提言を含む白書も作成しました。
従来の農業と有機農業および再生農業
従来の集約化のコスト
深耕は団粒を破壊し、間隙を破壊し、土壌を侵食しやすくし、水分と栄養分を蓄える能力を低下させます。また、圧縮機械と合成化学は生物地球化学的循環を変え、 有益な微生物単一栽培は、多様な土壌生物の栄養源となる植物の多様性を減少させます。その結果、土壌は投入物への依存度が高まり、回復力が低下し、構造が脆弱になります。
- 集中的に耕作された土壌では、 50%～60%の損失 土壌生物多様性の。
- 地球上の土壌の 33% が劣化しており、ヨーロッパでは次のようなことが報告されています。 最大70%の低下 農薬使用量が多く、単一栽培の地域における土壌生物多様性。
- 土壌の圧縮により、ミミズの個体数が50％減少し、通気性と浸透性が悪化し、 回復コストの増加.
生態学的および再生的アプローチの利点
有機農業と再生農業は、土壌の健康を最優先に考えます。具体的には、耕起の抑制、被覆作物の栽培、輪作の拡大、アグロフォレストリー、有機肥料の使用、牧草地管理、生物的防除などが挙げられます。これらの取り組みは、微生物と大型動物の多様性を促進し、有機物を増加させ、土壌構造を改善することで、土壌系をより肥沃にします。 生産的で回復力がある.
これを裏付けるデータがあります。有機物を1%増やすと、1ヘクタールあたり約19.000リットルの保水量が増加し、水不足の地域では極めて重要です。有機農法では、従来の農法よりも最大40%多くの有機物が得られることが示されています。害虫防除においては、輪作によって害虫の発生を30～50%削減し、収穫量を増やすことができます。 機能的生物多様性 40% 増加し、多様化した景観は花粉媒介者に有利であり、約 25% 増加します。
気候面では、持続可能な方法で管理された土壌は、1ヘクタールあたり年間0,3～0,6トンの炭素を吸収することができ、土壌炭素が1%増加すると大気中のCO2排出量が大幅に減少するという推定もあります。合成肥料の使用を中止し、堆肥化を行うことで、N2OとCO2の排出量が削減されます。これらの効果は観測されています。 N2Oが50%減少 また、有機農場の総温室効果ガス排出量を20～30％削減し、持続可能性を重視する市場における競争力も向上します。
農場内の生垣、花壇、生態回廊などの生息地保全は、益虫や花粉媒介者にとっての隠れ場所と食料源となります。樹木と作物を統合したアグロフォレストリーは、日陰、微気候、そして 太陽の光これらのシステムにより、従来のシステムに比べて生物多様性が約 30% 増加し、回廊により有益な動物が 60% 増加します。
食品の品質と人間の健康
健全な土壌と質の高い食品との関連性はますます明らかになっています。従来の農法、有機農法、不耕起農法で栽培された野菜を比較した大規模な官能検査では、従来の農法では味、香り、食感の点で優れていることが分かりました。 土壌の生物多様性を守る土壌微生物叢が豊かであれば、植物の栄養が促進され、有益な化合物の含有量が増加します。
有機野菜には、ポリフェノールやビタミンなどの抗酸化物質の濃度が高いことが確認されています（例えば、ビタミンCは最大20%増加）。これは、より栄養価の高い食品であり、免疫システムをサポートし、炎症を抑える効果があることを意味します。土壌とヒトの微生物叢の関係についても、科学文献で研究されています。 生きた土壌からの食事 それらは、より多様で安定した腸内細菌叢を促進するようです。
実用的なツールの中でも、ミミズの糞は、枯渇した土壌を再生し、微生物の活性を高め、土壌構造を改善する能力で際立っています。この種の投入物は、バイオスティミュラント、プロバイオティクス、農業用プレバイオティクスとともに、以下の戦略において有用な要素となります。 肥沃な土壌と良質な食料.
ツールと管理の推奨事項
議論から行動への移行には、実証済みの実践メニューが必要です。輪作は害虫や病気のサイクルを「断ち切り」、栄養需要を分散させます。例えば、穀類と豆類を交互に栽培すると、窒素固定が改善され、単一栽培に比べて収量を最大20%増加させることができます。さらに、 より安定した土壌構造.
不耕起農法または最小限の耕起は、土壌構造と生物相を保護します。侵食リスクの高い状況では、集約的な耕起と比較して、土壌流出を最大60%削減します。恒久的な植生被覆と組み合わせることで、 水分を保持する すでに異常気象を緩和しています。
クローバー、オート麦などの被覆作物は、季節の変わり目に土壌を保護し、根とバイオマスを供給し、土壌構造を改善し、微生物の栄養源となります。硝酸塩の浸出が約30%減少し、 圧縮の軽減 これらを体系的に使用している農場では、水質と土壌の健康が向上します。
有機肥料（堆肥、よく腐熟した堆肥）は、ゆっくりと栄養分を放出し、有機物を増やし、多様な微生物群を刺激します。有機栽培の菜園では、中期的には生産性が約25%向上し、 構造と多孔性の改善 土壌の施肥とミネラル肥料のみの施肥の比較。
アグロフォレストリーは、樹木と作物（あるいは家畜）を統合することで、防風林、日陰、落葉、そして栄養分を移動させる深い根といった相乗効果を生み出します。例えば、コーヒーとカカオでは、より好ましい微気候によって生物多様性が30%増加し、収量も向上することが観察されています。 土壌の健康状態の改善.
総合的病害虫管理は、生物的防除、耕作、そして大量捕獲（フェロモン、トラップ）を組み合わせることで、殺虫剤への依存を減らすことを目的としています。[以下は関連性がなく、別の文書である可能性があります。] 農薬使用量の40%削減 IPM では、害虫を経済的限界以下に抑え、天敵を優先します。
生垣、花壇、昆虫ホテルなどで益虫を誘引することで、受粉と自然害虫防除の効果が向上します。野菜では、適切な生息地を整備することで受粉が約20%増加するという報告があります。生物学的投入に関しては、以下の点がますます重要になっています。 バイオスティミュラント、プロバイオティクス、プレバイオティクス 土壌微生物叢を保護します。
生態学的移行期における持続可能な農業生態系を認証するには、堅牢で運用可能な土壌生物多様性指標が必要です。SOILBIOのようなイニシアチブは、粗放天水農業における管理手法の効果を測定し、生物多様性、土壌機能、そして健全性に関する指標を構築しています。これらは、農業経営にとって不可欠な情報です。 再生型農業の拡大 保証付き。
感動的な事例と教訓
リベラ・デル・ドゥエロ地方では、ブドウ畑に菌根菌を接種することで、水分と栄養分の吸収が促進され、干ばつ耐性が向上し、 肥料を30%削減微生物の多様性と土壌構造が改善され、品質と生産性の安定性に測定可能な影響が及んでいます。
ガリシア州では、再生農業（計画放牧、最小限の耕起、輪作、被覆作物）を導入した農場が、劣化した土壌を回復させ、5年間で有機物含有量を40%増加させました。ミミズや微生物が増加し、保水性が向上し、全体として システムの回復力.
ラテンアメリカとヨーロッパの様々な地域におけるアグロフォレストリーシステムは、従来のシステムと比較して生物多様性が平均30%増加し、侵食と流出が減少していることが実証されています。生息地のモザイクを形成することで、花粉媒介者や天敵に資源を提供し、生態系に良い影響を与えています。 気候の堅牢性 農場へ。
緑肥、被覆作物、輪作、IPMといった農業生態学的手法が包括的に実施されている地域では、微生物の活動が最大50%増加し、土壌は異常気象への耐性が向上しています。これらの結果は、農業生態学が土壌の生物多様性を回復し、投入資材への依存度を低減するだけでなく、… 生産の安定性.
土壌生物は影響に耐え、回復することができますが、限界があります。深刻な撹乱の後、バランスが回復しなければ、土壌は失われてしまうでしょう。したがって、野心的な公共政策、デジタル診断ツール、最先端の研究、そしてそれぞれの地域に適した圃場管理を組み合わせることが、肥沃な土壌、安定した食料システム、そしてより居住しやすい気候を保証するための賢明な道です。土壌生物多様性を守ることは、 食糧、自然、気候の未来 一回の動きで。