麻豆原创

突然ですが、好きなおやつはなんですか？　私は昨日も今日も、そして明日もおそらくかかさず食べるほどチョコがすきです。チョコの原料となるカカオは主に热帯地域で栽培され、私たちの手元には加工された状态で届きます。では、美味しいチョコを食べるためにはどのようなカカオ栽培が条件となるのでしょうか？私の研究では、カカオのクオリティーを决定する「土」とそこに住む「微生物」に着目して、未开のカカオ农园の谜を解き明かそうとしています。

【石毛奈央?国际食资源学院修士１年】

土とわたし

１年に１度のビッグイベント、バレンタインを思い出してみてください。街に出ればチョコレートの匂いがするあの时期に、远い国からはるばる运ばれてきた原料のカカオ豆に私はいつもある一つの国に思いを驰せます。南米の赤道直下に位置する「エクアドル」(図1★)は、世界５位のカカオ生产国ですが、私はそこで生まれました。生まれてから３年间过ごしたことがあり、帰国后も幼い顷から食べ物を通して现地とつながっているような気分になりました。スーパーでバナナやチョコレートを见つけるたびに嬉しかったことを覚えています。亲戚で农家はいませんでしたが、このことがきっかけで农业に兴味をもち、现在は「农业のきほんのき」、といわれる「土」とそこに住む「微生物」が私の研究のパートナーです。

カカオが育つ场所

农作物は気温、湿度、土の性质など様々な环境要因がそろわなければ栽培できませんが、カカオ豆は特に条件が厳しいといわれています。平均気温が27度以上、高温多湿な热帯ならではの気候がキーポイントとなっており、赤道を挟んで纬度がわずか20度の范囲内の「カカオベルト」と呼ばれる地域に限定されています。

南米では、カカオのプランテーションは「アマゾンの土地利用の変化」、として环境问题で取り上げられることがあります。しかし、実际に森林から农地に土地利用が変化したとき、何に影响を与えるのでしょうか？実は、植物だけでなく、土の栄养素、それを利用する微生物がどのように変化するのか、まだあまり分かっていない点が多くあります。私の研究では「环境问题」として取り上げられていることを、科学的に评価するところが见どころだといえるでしょう。

森と土づくり

カカオの树は多くが少しひらけた森の中にありますが、日本で一般的な畑とは异なり、”农业（アグリカルチャー）”と”林业（フォレストリー）”を组み合わせた”アグロフォレストリー^1）”という作物生产方法が一般的です（図２）。そこでは、カカオは直射日光に弱いため影を作り出すその他の树木の存在も重要となります。それが、「シェードツリー」と呼ばれる树です²⁾。少し背丈が高いことで日よけ、风よけとしての机能ももつうえに、土に栄养分を供给する役割も持ちます。

ここで、シェードツリーと土の少し深い関係に注目します。シェードツリーにはマメ科の植物を利用しますが、実は空気中の窒素を変换して土に固定する机能があり、「窒素固定」といいます。土の微生物はこうした植物によって固定された窒素を消费して植物が利用可能な栄养分を作り出しています。通常、农业を行う上では生产量を安定して确保するため肥料を使います。3大肥料の栄养素といえば、窒素?リン?カリウムです。语吕がいいのですぐに覚えられますね。窒素?リン?カリウム。
アグロフォレストリーではシェードツリーの存在によって土壌中に窒素を供给できてしまうため、肥料を最小量に抑える最强の土壌改良生产方法、ということもできます。

カカオ豆と环境问题

ここで、もう少し详しく肥料に注目してみましょう。合成窒素肥料（化学肥料）の使用量の増加は作物生产を剧的に変化させ、爆発的な食料生产の増加を可能にさせました。一方で、大量の化学肥料の使用は地球环境も同时に変化させてしまったといわれています。例えば、土壌中の过剰な窒素が地下水や川に流れ出し、富栄养化^3）を引き起こす、といった影响が起きているのです。以下の図３はプラネタリーバウンダリー^4）、という地球が存在し続けるための限界ラインを示した円グラフです。緑のラインは「安全」、黄色が「危険」、オレンジが「限界オーバー」を示しており、赤枠で囲った窒素の利用に関しては既に取り返しがつかないほど环境に悪影响を与えたといえます。

そこで、カカオ农园内のシェードツリーは环境に低负荷な农业のアプローチとして、森を形成する「树木」である、ことが窒素の新しい利用方法として注目されています。农地利用の拡大によってアマゾンの森林が失われつつある、という课题があげられる一方で、逆に森林を利用した南米の作物生产の可能性にわくわくしませんか？

カカオと微生物

さて、ここまでカカオ豆が育つ条件、环境に目を向けてきましたが、実はもう一つ重要なことがわかっていません。それは、「土と微生物との関係性」です。シェードツリーとカカオの树木はお互いの根の周辺（根圏）の微生物を共有、または竞争させることによって栄养素を取得していると考えられています。また、カカオ农园で肥料を使用しなかった场合と使用した场合でも土壌微生物の构成（どんな种类がどのくらいの割合で存在するか）には大きな违いが生じます。例えば、极限状态でも生きていることが出来る古细菌、という种类の微生物が多いと、あまり土の中に栄养が无くても植物に栄养を供给することが出来ます。また、先ほど绍介した「窒素固定」が得意な微生物が多ければ、カカオ农园内に少量しか肥料を蒔かなくても栽培することが出来る可能性もあります。すなわち、土壌微生物には「土の健康」を决定し、植物にとって栄养を吸収しやすい环境を作る力があるといえるのです。一般的に、有机农业を実践するために肥料や农薬を散布しないと収量は减少すると言われています。しかし、土地利用の変化を土壌微生物を通して生态学的に理解することで、カカオの生产量を维持したまま适切な有机农业を行うことができます。

図４は土地利用の変化が、土壌微生物の构成、种类が変化する可能性を示唆しています。原生林では多様な种の植物、树木が存在するため土壌微生物も多様性が豊かであることが予想されます。一方で、カカオ农园では、基本的にカカオの木が优占するため、土壌微生物の构成が単一的になることもあるかもしれません。
　私は、今年の夏にこれらの秘密を探るべく南米エクアドルに调査に行き、カカオ豆の品质、さらにはチョコレートの未来が明るくなるような微生物の世界を探ってくる予定です。土の生态を解き明かすことで、カカオの质、さらにはチョコレートの质を高め、美味しいおやつを楽しみたいです。