水田の生物生産性の高さは、いったいどこから来るのでしょうか？
生物の原料となる栄養素、つまり肥料成分が豊富なのは、施肥がなされているので当然ですが、肥料があればプランクトンが増えるとは限りません。
特にタマミジンコやワムシをはじめとする動物プランクトンの培養は簡単ではなく、施肥だけでは必要な条件を満たすことができません。
水田には、動物プランクトンの発生を促進させる秘密が隠されているようです。
それはいったい何なのか・・・水田のスタ－トアップの過程を見ていきましょう。
まずは春先、耕す前の状態で草が生えています。
ここに耕運機を入れて耕します。
この作業で、土が混合されます。
そしてここに水を張ります。
そして水を張ってから数日の短時間でプランクトンが湧いてきます。
・・・いや、水を張る前に雨水がたまっただけで猛烈な発生が見られます。
これは何か見てみると・・・ミドリムシが優占していました。
ミドリムシは、最初は名前の通り緑色ですが、時間が経つと赤くなります。
大量に発生すると、田んぼ全体が赤く染まります。ミドリムシは膜状になって水面に浮いています。
さて、なぜ水田にはミドリムシが優占して発生するのでしょうか？なぜ藍藻や緑藻、珪藻などの他の藻類ではないのでしょうか？
ミドリムシが優占することは、むしろ少ないのです。たいていの冨栄養化した湖や池には、緑藻や藍藻が優占して発生します。ミドリムシは少数派なのです。
・・・これは、多分ミドリムシが特に必要とする栄養成分があるに違いない。
そして、それはビタミンB12ではないか？
ビタミンB12は複雑な構造を持つ大きな分子であるため、ガスクロ、液クロなどを用いた機器分析が難しいという特徴があります。
このため、ビタミンB12を増殖因子とする乳酸菌などの細菌を用いたバイオアッセイ法による定量方法が使われています。
このバイオアッセイ法に使われる微生物の中に、ミドリムシが含まれています。ミドリムシの増殖は、ビタミンB12の量に比例して敏感に反応するためです。
そして、ミドリムシには高濃度のビタミンB12が含まれており、ミドリムシが増殖するためにはビタミンB12が多量に必要なことがわかります。
現在、佐賀県の下水処理場で、実規模のプラントを用いたミドリムシの培養が行われていますが、この原水には消化汚泥脱離液が使われているそうです。
消化汚泥にはメタン細菌が多量に含まれています。そして、メタン細菌はビタミンB12の生産者として知られています。
・・・そして、水田にもメタン細菌は嫌気化した泥の中に多くいます。水田から発生するメタンが地球温暖化に寄与していると問題視されるほどですから。
多分、泥の中で増殖したメタン菌は土の中で越冬して、春に耕されることで、ビタミンB12を水中に溶解させているのではないでしょうか。
そして、施肥によって供給された他の栄養成分と、このビタミンB12によりミドリムシの大量発生がおこる・・・と考えました。
もちろんｐＨが酸性などの他の条件もあると思いますが。
そしてビタミンB12はワムシやミジンコ等にも必要になります。
下は、水田の赤いミドリムシの膜をミジンコやワムシ等に食べさせた写真です。
猛烈に湧きます。赤い膜はミドリムシが主体ですが、他の藻類や原生動物も多く混じる複合体で、栄養満点なのでしょう。
タマミジンコのサイズは大きく、ワムシもツボワムシだけでなく、タマミジンコ並みの大きさのフクロワムシも混じっています。
水田は動植物プランクトンの天国のような環境となっています。
そして、この大元には必須栄養素ビタミンB12の存在が見えてきます。
（H29.7/30）