ペサック・ベンソン、オメル・ノヴォセルスキー • 2026年11月9日

エルサレム、2026年11月9日（TPS-IL） — 農家は、畑が実際には必要としていない肥料にお金を費やしているかもしれない。イスラエルの研究者らは、作物が従来の検査では大半が見過ごされている土壌中の天然の蓄積から相当量のカリウムを吸収できることを発見した。これにより、肥料コストの削減やより精密な農業手法への道が開かれる可能性がある。

この知見は、作物の生産性を維持しながら農家が肥料コストを削減し、不要な施肥を避けるのに最終的に役立つ可能性がある。イスラエル報道機関（TPS）の取材に対し、研究者らは農家への影響について議論し、なぜ従来の土壌検査を見直す必要があるのかを説明した上で、肥料の使用を急激に減らしすぎることについて警告した。

エルサレム・ヘブライ大学のシクマ・ザアルール博士が率いるこの研究では、追加のカリウム肥料なしで栽培された植物が吸収したカリウムの50%から74%を土壌鉱物が供給していたことが判明した。この発見は、これらの鉱物の蓄積は作物の生育期間中に大きな貢献をするには養分の放出が遅すぎるという、長年の前提に異議を唱えるものである。

カリウムは、窒素やリンと並び、植物の成長に不可欠な3大栄養素の1つである。農家は作物の生産性を維持するために日常的にカリウム肥料を施用しており、その推奨量は通常、土壌中で容易に利用可能な栄養素の測定値に基づいている。

しかし、従来の検査では土壌鉱物内に結合したカリウムをほぼ見過ごしている。科学者らは以前からこれらの蓄積を潜在的な栄養源として認識していたものの、その寄与は農業の栽培サイクルにおいて重要な影響を与えるには一般的に遅すぎると考えられていた。

新たな知見は、植物が容易に利用可能なカリウムを吸収するにつれて、鉱物が以前想定されていたよりもはるかに速く供給を補充することを示唆している。

植物栄養の隠れた供給源

調査のため、農業研究機構（ARO）ボルカニ研究センターのラン・エレル博士、ならびにイスラエル地質調査所およびネゲヴ・ベン＝グリオン大学の研究者らを含む研究チームは、13カ月間の温室実験を実施した。

研究者らは、イスラエルを特徴づける3種類の農業用土壌（沿岸平野の粘土に富んだ土壌、ネゲヴ西部のレス土壌、レホボト地域の赤い砂質土壌）で、カリウムの要求量が特に高い作物であるアルファルファを栽培した。集中的な栽培条件下で植物を16回收穫し、カリウムの吸収量と土壌化学の変化を監視した。

植物は、容易に利用可能なカリウムの従来の測定値および天然の供給量から説明できる量の2倍から4倍近くのカリウムを吸収した。追加のカリウム肥料を与えられなかった植物が吸収したカリウムの50%から74%は、見過ごされていた鉱物の蓄積から供給されていた。

過去の研究でも、標準的な検査で測定される範囲を超えて植物がカリウムにアクセスできる手がかりは示されていたものの、その寄与の規模は予想以上だったと研究者らは述べた。

「標準的な検査が予測したよりも多くのカリウムが土壌から供給されることは予想していた」とザアルール氏とエレル氏はTPS-ILに語った。「しかし、土壌鉱物からの寄与がこれほど大きいとは予想していなかった」

研究者らは、この研究が鉱物の風化（鉱物が栄養素を放出する自然のプロセス）が持続的な作物の需要に応じていかに急速に加速し得るかも実証したと述べた。研究チームは地球化学的トレーサーを使用して、追加のカリウムを供給している鉱物の蓄積を特定した。

研究者らはまた、土壌によって肥料に対する反応が異なることも発見した。粘土に富んだ土壌ではカリウムの添加による全体的な植物の成長改善はほとんど見られず、その天然の蓄積が実験中の作物の必要量の多くを満たすことができたことを示唆している。対照的に、カリウムの乏しい赤い砂質土壌では、肥料によって植物のバイオマスが約13.5%増加した。

精密施肥

これらの知見は、植物が直ちに利用できるカリウムの量だけでなく、生育期間中に土壌鉱物から自然に放出され得る量も測定する、より高度な土壌検査につながる可能性がある。このような検査は、農業指導員が従来の測定値に主に依存するのではなく、個々の畑に合わせて肥料の推奨事項を調整するのに役立つ可能性がある。

研究されたものと同様のアルカリ性でカルシウムに富んだ土壌は、地中海沿岸や中東全域、さらには北米や欧州の一部でも一般的であるため、この知見は国際的な関連性を持ち得ると研究者らは述べている。

「これらの知見が多くの国の多くの農家に利益をもたらす可能性があると考えており、またそう期待している」と彼らはTPS-ILに語った。

しかし研究者らは、この研究をカリウム施肥を放棄する理由として解釈しないよう警告した。収穫ごとに土壌からカリウムが持ち去られるため、天然の蓄積に過度に依存すると、最終的には長期的な肥沃度を損なう可能性がある。

「補充される量よりも多くのカリウムを継続的に持ち去ると、最終的には土壌の肥沃度が枯渇し、他の土壌特性にも悪影響を及ぼす可能性がある」と彼らは述べた。

研究者らは現在、より正確で安価な土壌検査の開発に関心を持っているが、まずは圃場条件下で、さまざまな作物や土壌タイプにわたって知見を検証する必要があると強調した。彼らは今後数年のうちに実用的な検査方法に向けた進展を遂げたいと考えている。

この研究は査読付き学術誌『Plant and Soil』に掲載された。