情報：農業と環境 No.53 2004.9.1

開催趣旨最近、環境保全や農産物の安全と安心に対する関心が高まっている。このため、農業生態系に負荷を与える除草剤、殺虫剤、殺菌剤、化学肥料等の合成化学資材の使用低減に向けて、生物機能の活用など新たな技術開発が求められている。本来、植物にはみずから化学物質を産生し、病害虫や雑草に抵抗性を示すものがある。また、昆虫や微生物にも、固有の機能として化学物質を介した生物間の相互作用がある。こうした生物間相互作用は、たとえば、植物の他感作用、昆虫や微生物の化学交信、共生、拮抗作用としてよく知られている。生物みずからが産出する化学物質の作用機構は、これまで知られている農薬と異なるものも発見されているが、生物間の相互作用における化学物質の役割については未知な点が多い。しかしながら、近年の分析機器の発達によって超微量化学物質を単離同定することが可能となり、さらに、遺伝子に関する知見も集積され、シロイヌナズナ、水稲、マメ科植物などでゲノム構造の解析が大きく進んできた。したがって、今後は、このような高度な分析技術や分子生物学の手法を取り入れた生物間相互作用に関与する物質の構造と機能の解明が、農業分野においてますます期待されている。本シンポジウムでは、こうした生物機能に関する最新の研究の現状を紹介し、その機能を活用した環境負荷の低減による農業生態系の健全な管理について広範な論議を行う。開催日時‥　平成16年12月10日︵金︶　午前10時から午後5時まで開催場所‥　独立行政法人農業環境技術研究所大会議室主催機関‥　独立行政法人農業環境技術研究所プログラム︵予定︶‥ 10:00 - 10:10　　開会あいさつ陽　捷行　︵農環研理事長︶ 10:10 - 11:10　﹇基調講演﹈植物由来の天然生理活性物質の発見とその機能および将来展望吉原照彦　︵北海道大学︶ 11:10 - 11:50　アレロパシーの強い植物の探索と農業への利用藤井義晴︵農環研生物環境安全部︶ 11:50 - 13:00　　　　　︵昼食︶ 13:00 - 13:40　促進的アレロパシー物質レピジモイドの構造，機能及び農業への応用長谷川宏司　︵筑波大学︶ 13:40 - 14:20　昆虫のフェロモンと利用杉江　元︵農環研生物環境安全部︶ 14:20 - 15:00　昆虫行動の生物検定法 − オルファクトメーターから仮想誘引源まで佐久間正幸　︵京都大学︶ 15:00 - 15:20　　　　　︵休憩︶ 15:20 - 16:00　Bacillus 属細菌が分泌する抗菌成分による炭疽病菌の生育抑制作用吉田重信︵農環研農業環境インベントリーセンター︶ 16:00 - 16:40　レタス腐敗病細菌︵Pseudomonas cichorii︶が産生する毒素と植物への作用白川　隆︵野菜茶業研葉根菜研究部︶ 16:40 - 17:00　総合討議参集範囲‥　　国公立・独立行政法人機関、大学、行政部局、民間団体問い合わせ先‥〒305-8604 茨城県つくば市観音台3-1-3 独立行政法人農業環境技術研究所生物環境安全部植生研究グループ　小川恭男︵事務局︶ TEL & FAX: 029-838-8243　E-mail:ogaway@affrc.go.jp

鯉淵学園総合研究﹁環境保全・循環型農業の実証研究﹂平成16年度シンポジウム﹁ビオトープとバイオジオフィルター﹂︵案︶開催趣旨合理性と生産性の側面ばかりを見続けた近代の農業生産とこれに関わった土木事業は、化学物質とコンクリートで農業生態系を攪乱し、周辺の自然環境との調和を乱す結果となった。自然環境が有する多様な機能をもう一度学び直すことによって、これらの調和を回復させ、農業を新たに発展させることが期待される。現在、上述の機能を活用して、アサザやヒシ、マコモやヨシなどの多くの水生植物を利用した湖沼の水質浄化と多様な生物生息地の確保、さらに、休耕田を活用した湿地生態系の復元、冬季湛水不耕起田の試み、里山の管理活動などが行われており、広範な住民参加型のアプローチが農村の活性化に大きく貢献している。本シンポジウムは、21世紀の農業と地域創造にとって大きな課題となる﹁環境保全・循環型農業﹂を、湿地生態系の側面から考察する機会としたい。そこで、以下の2点について話題提供を行い議論を深める。 (1) 湿地生態系の保全に向けたバイオジオフィルターの有効性を探る。 (2) ビオトープ設置活動の教育活用および地域再生への効果を明らかにする。開催日時‥平成16年10月8日︵金︶　13‥10〜16‥00 開催場所‥4年制農業・生活専門学校鯉淵学園　3番教室主催‥　　　鯉淵学園共催‥　　　(独)農業環境技術研究所プログラム 1．主催者あいさつ鯉淵学園／井上隆弘　　　　　　　13:10−13:20 2．鯉淵学園における総合研究 (1) 環境保全・循環型農業の実証研究について鯉淵学園／藤澤一郎　　　　　　　13:20−13:30 (2) 農業・食・環境の循環システムの構築と分析の共同研究について鯉淵学園／涌井義郎　　　　　　　13:30−13:40 3．鯉淵学園ビオトープ見学(移動を含む)‥ビオトープ、バイオジオフィルター・マコモ実験田鯉淵学園／涌井義郎　　　　　　　13:40−14:10 4．報告 (1) バイオジオフィルターによる水質浄化 (独)農業環境技術研究所／小川恭男　14:10−14:50 -------------　休憩　--------------　　　　　　14:50−15:00 (2) 農村環境の復元と地域おこし東京農業大学客員教授／守山弘　　15:00−15:40 5．討論司会　鯉淵学園／涌井義郎　　　　　15:40−16:00 6．閉会あいさつ　　　　(独)農業環境技術研究所／陽捷行　参集範囲‥農業者、農業関係機関、学校教育関係者、民間団体、市民、学生事務局‥　鯉淵学園総合研究﹁環境保全﹂部会　涌井義郎 319-0323 茨城県内原町鯉淵5965 TEL 029-259-2811(代), FAX 029-259-6965 E-mail yo-wakui@mail.koibuchi.ac.jp

開催趣旨平成14年7月4日に締結された、中国科学院南京土壌研究所との共同研究MOU︵協定覚書に基づいて合意された研究領域のひとつである、農業生態系における窒素循環とその環境負荷に関し、両研究所での研究の現状を紹介し、共同研究の具体的なテーマについての研究計画と実行戦略を検討する。開催時期‥平成16年10月16日(土)〜17日(日) ︵第3回国際窒素会議‥平成16年10月12日(火)〜16日(土)の直後︶開催場所‥中国科学院南京土壌研究所主催‥　　　中国科学院南京土壌研究所共催‥　　　︵独︶農業環境技術研究所内容‥ 1．両研究所での研究の紹介︵10月16日午後および17日午前︶ 2．研究計画と実行戦略の検討︵10月17日午後︶・協力可能な研究実行課題のリストアップ・個々の研究実行課題についての担当者間での個別議論・実行戦略の検討日本側参集範囲‥︵独︶農業環境技術研究所、︵オブザーバーとして、関係研究機関、大学︶中国側参集範囲‥中国科学院南京土壌研究所、︵オブザーバーとして、関係研究機関、大学︶その他‥　　　オブザーバーとして、韓国農村振興庁研究機関︵検討中︶日本側事務局‥　地球環境部温室効果ガスチーム長　八木一行

日本の公害問題に最初のメスを入れた科学者日本の公害問題に科学者として最初のメスを入れたのは、古在由直︵こざいよしなお︶である。あの渡良瀬川沿岸の足尾銅山の鉱毒調査に全力を注ぎ、わが国で初めて公害問題を提起した学者、古在由直は、当所の前身︵農業技術研究所︶のさらに前身である農事試験場の第2代目の場長︵明治36〜大正9年︶であった。農業環境技術研究所の前身である農事試験場は、その名前にふさわしい偉大な学者を先人として領袖︵りょうしゅう︶においていたのである。場長を退いた後、古在は東京帝国大学総長を二期務めた。足尾銅山と田中正造﹁わが国の環境を心したひとびと﹂のシリーズで古在由直を語るには、あの有名な田中正造と足尾銅山事件の概略にどうしても触れなければならない。足尾銅山による公害の簡単な歴史を表1にまとめた。足尾は江戸時代から掘り続けられた銅山であったが、幕末期には廃山同然の姿をしていた。その足尾銅山を明治10年︵１８７７︶に譲り受けた古河市兵衛は、鉱山の近代化を推し進めた。その結果、明治17年︵１８８４︶年には別子銅山︵参照‥ 情報‥農業と環境Ｎｏ．50 の﹁わが国の環境を心したひとびと︵7︶‥岡田　温﹂︶を抜いて、名実ともに日本一の銅山になった。しかし、この近代化は乱伐による山林の荒廃を招いた。その結果、山林のもつ水涵養︵かんよう︶機能は乱され、たび重なる洪水がもたらされた。さらに、煙害を招く結果になった。また大量の廃石、鉱滓︵こうさい︶、さらには酸性廃水が周囲の河川にばらまかれた。渡良瀬川では、明治13年︵１８８０︶ごろから鮎が大量に死に、鮭の漁獲が激減しだした。明治23年︵１８９０︶年の8月に関東地方で大水害が発生し、有害重金属を含む鉱泥が渡良瀬川に大量に流れ込んだ。そのため、栃木および群馬両県の田畑約1万ヘクタールが鉱毒水につかった。農作物は全滅し、数多くの魚が死滅する結果になった。これらの一連の事件から、足尾銅山の汚染問題が農民の鉱毒反対運動として広がっていった。この反対運動のリーダーが代議士の田中正造であることは、あまりにも有名な話である。田中正造は、明治24年︵１８９１︶、足尾鉱毒に関する質問書を衆議院へ提出した。これが国会で公害問題が取り上げられ、質疑が行われた最初のことである。その後、政府と古河家が進めた示談契約と日清戦争のため、反対運動は一時中断されることになる。明治29年︵１８９６︶の9月8日には、安政6年︵１８５９︶以来の大洪水が栃木県の渡良瀬川を襲った。渡良瀬川下流に足尾銅山の鉱毒が流入し、東京の本所に斃死した魚類が漂流した。この後、田中正造の指導の下に反対運動は再び組織化され、明治30年︵１８９７︶年の3月24日には数千の農民が東京に押し出し、鉱毒問題は社会問題となった。農民は憲兵に阻止され、上京できた農民は１００人あまりであった。このように問題が社会化したなかで、政府は第一次鉱毒調査会を設け、古河家に対して鉱毒予防工事を命ずるとともに、農民に対しては免租処分を実施した。しかし、予防工事はきわめて杜撰︵ずさん︶であった。また、免租処分は農民から公民権を奪い、さらに免租によって地方自治の財政的基礎をも奪う結果になった。明治33年︵１９００︶の2月13日、足尾鉱毒被害民３０００人は再び請願のために上京した。しかし、途中の川俣村で憲兵に襲われ68人が逮捕された。この事件は川俣事件に詳しい。政府は強硬な弾圧によって、これに応えたのであった。そうしたなかで、田中正造は明治33年2月17日、足尾鉱毒被害者救済建設議案を衆院に提出した。この議案は衆院で20日、貴族院で23日に可決された。翌年の明治34年10月23日、田中正造は衆議院議員を辞職した。同年12月10日、田中正造は議会開院式の帰途、天皇に足尾鉱山事件を直訴した。これを契機に世論は沸騰した。政府は第二次鉱毒調査会を設けたが、鉱毒問題を治水問題にすり替え、明治40年︵１９０７︶6月29日、被害が大きかった谷中村を廃村にし、貯水池の建設を強行した。表1．足尾銅山における公害の歴史

古在由直‥足尾銅山鉱毒の研究明治23年︵１８９０︶年の8月に関東地方で大水害が発生したことは、すでに触れた。足尾山地に源を発する渡良瀬川は、栃木県、茨城県、群馬県、埼玉県の四県が県境を接する利根川合流地点で氾濫︵はんらん︶し、鉱毒を含んだ大量の水が付近一帯を浸した。この一件で鉱毒の被害はだれの目にも明らかとなった。農民は、足尾銅山の操業停止を求めて栃木県に上申書を提出した。これと時を同じくして、渡良瀬川沿岸の青年有志は畑の土と川の水を採取し、農商務省地質局にこれらの資料の分析を依頼したが、地質局ではこの申し出を拒否した。そこで青年たちは渡良瀬川沿岸の土壌と水を採取し、当時帝国大学農科大学の助教授で硬骨の科学者して、公平無私で情実に左右されることのない科学者として評判があった古在由直を訪ねて、分析調査を依頼した。１８９１︵明治24︶年5月のことであった。それから2週間後、由直は被害農民に次のような分析結果を送っている。﹁過日来御約束の被害土壌四種調査致候処、悉く銅の化合物を含有致し、被害の原因全く銅の化合物にあるが如く候﹂これら一連の調査結果は、農学会会報第16号︵１８９２年8月20日刊行︶に﹁足尾銅山鑛毒ノ研究﹂と題して発表された。当時は産学協同全盛の時代であった。そんな状況のなかで帝国大学の助教授が学会誌に発表したこの問題はセンセーショナルな出来事であり、時代に逆らう行動であったことは疑いを入れない。農学会会報16号﹁足尾銅山鑛毒ノ研究﹂は、次のように始まる。﹁栃木群馬両県ノ界ヲ流レ利根ニ合スル一流アリ渡良瀬川ト云フ、・・・・﹂。最後は、次の文章で終わる。﹁本研究ノ分析ハ主トシテ農科大学助教授農学士長岡宗好氏ノ手ニ成ルモノニシテ農学士今関常次郎内山定一両氏ノ補助ヲ受ケタル亦尠ナカラス殊ニ記シテ三氏ノ好意を謝ス﹂。農学会会報16号﹁足尾銅山鑛毒ノ研究﹂の内容の概略は以下の通りである。﹁第1‥被害ノ区域及ヒ状況﹂では、栃木県の足利郡、梁田郡、安蘇郡および下都賀郡、群馬県の山田郡、新田郡および巴楽郡の渡良瀬川沿岸に散在する7郡28村の１６５０余町歩にわたる地域をまず紹介する。ここで、栃木県では被害が畑地に多く、群馬県では水田に多いことがまとめられる。﹁第2‥被害ノ原因﹂では、土壌の化学的組成を調査し、銅と硫酸が被害の原因であることを究明する。そのため、数十の資料を次のように整理している。採集場所︵県・郡・村・某所・有畑または有水田︶、土壌の種類︵表土・下層土・沈殿土︶、植物の種類および状況︵稲・麻・小麦・大麦・陸稲など︶、酢酸に溶解する酸化銅量、全酸化銅、硫酸。また、数点の無害地および被害地の水田土壌に含有する亜酸化鉄、酢酸に溶解する酸化銅および水に溶解する硫酸を分析し、無害田と被害田の違いを明らかにしている。そのほか、﹁銅塩ノ土壌ニ及ホス感応﹂、﹁銅塩ノ種子ノ発芽ニ及ホス感応﹂、﹁銅塩ノ成長植物ニ及ホス感応﹂、﹁亜酸化鉄塩ノ土壌ニ及ホス感応﹂、﹁亜酸化鉄塩ノ植物ニ及ホス感応﹂、﹁土壌化学的組成の異変︵銅塩及ヒ酸性塩類ノ存在︶﹂、﹁土壌理学的組成の異変﹂、﹁渡良瀬川及ヒ其支流ノ河水‥付足尾銅山工業所出水﹂に関するデータが紹介される。これらの研究の結果、被害の原因が突き止められた。足尾から排出する水は大量の銅、鉄および硫酸を含む。これらは硫黄と反応し、さらには粘土質の泥と混ざり合い渡良瀬川に沈澱する。これに雨が降り水の勢いが加わることによって泥が揺れ動く。この水を灌漑水として利用することによって被害が生じることが明らかになったのである。最後に、きわめて明快な﹁被害地除害策﹂、すなわち、﹁多量ノ石灰ヲ施スベシ﹂と﹁深耕ヲ行フベシ﹂が提案される。前者は、土壌中の有害な酸性塩を中和し、これを無害にする対策である。後者では、土壌を深耕し有害物を希釈させること、さらには多量の肥料を施用し、植物への栄養源を高めることを指摘している。他にも、耕耘しない所では洪水のあとに沈澱した泥を除去するとか、土を焼くことなどを提案している。古在は、他にも農学会会報に﹁河水ノ自然澄清﹂︵12号︶、﹁硫酸銅及硝酸銅の毒害﹂︵13号︶、﹁蒸留水の毒作用﹂︵13号︶、﹁水ノ鉛管ニ及ホス作用﹂︵17号︶、﹁雨水中窒素﹂︵17号︶、﹁土壌中空気の炭酸瓦斯﹂︵17号︶など環境に関する雑録を掲載している。当時としては環境への関心がきわめて高い希有な学者であったことがうかがわれる。古在は、明治35年︵１９０２︶年3月に鉱毒調査委員に命じられた。委員になった古在は、渡良瀬川沿岸一帯を徹底的に調査することを主張した。しかし、その主張は認められなかった。そこで由直は、﹁年月と経費が甚だしくて困難であるならば私がやってみせる﹂と啖呵︵たんか︶を切って自ら鉱毒調査に乗り出した。しかし、現場では鉱山側の妨害が相次ぎ、調査は命がけであった。見張りが要所に立ち、露骨な妨害が行われた。見張りの目を盗み、古在たち調査員は田や沼をはいずり回り、土壌や水や植物などを採取して持ち帰った。持ち帰った大量の試料は、昼夜分かたず分析され続けた。そのときの共同研究者が論文の謝辞にある助教授農学士長岡宗好、農学士今関常次郎および内山定一であった。この時の調査は、五万分の一の地図に碁盤目のような線を引き、そこからサンプルを採集するという方法を採用した。現代の系統的サンプリングに通じる方法である。客観的かつ公正な立場で資料を集めるという、まさに科学者の姿勢であった。古在は、明治36年︵１９０３︶年に農事試験場長兼東京帝国大学教授に任命された。その後17年間この職に従事した後、大正9年︵１９２０︶に東京帝国大学総長に選任された。総長に選ばれ、そのころ住んでいた農事試験場の官舎から本郷真砂町に転居するとき、古在は子供たちに手伝わせて庭に深い穴を掘らせ、外国の論文や農芸化学の文献などをすべて埋めてしまったという。自然科学者として数年間も学問から離れれば学者としては終わりだと思ったからであろうか。新しい住居に持って行ったのは、専門とはかけ離れたシェークスピア、ビクトル・ユーゴー、イプセンなどの文学書が主であったという。科学者としての引退を決意したのだろう。﹁古在由直はついに生涯に一冊の著作も残さなかった。最後まで科学者の姿勢を押し通した﹂と、藤原嗣冶は﹁日本科学者伝﹂の中で書いている。最後に、古在由直の年譜を表2に示した。これは、安藤圓秀編纂の﹁古在由直博士﹂に掲載されている﹁古在由直博士略年譜﹂に、足尾銅山に関わる古在の年譜を筆者が新たに加えたものである。表2．古在由直の年譜

前回の﹁情報‥農業と環境Ｎｏ．52﹂では、﹁農業生態系における物質循環﹂をとりまとめた。今回は、﹁農業環境インベントリー﹂を紹介する。 1　はじめに安全で安心できる食料の生産と健全な環境の保全とは，持続的な社会を支える重要な柱である。私たちの世代は，これらの柱の土台となる健全な農業環境資源を健全なまま次世代に継承する責務を負っている。農業環境資源は，土，水および大気などの環境資源と植物，動物，昆虫および微生物などの生物資源によって構成されている。これらの構成要素は，相互に影響を及ぼしあって，農業環境を形成している。農業環境インベントリーは，農業環境を健全に保全し，次世代に継承するための情報のバンクである。ここでは，(1)資源の分布実態を把握するための分類，同定および診断，(2)これらを容易に行うための標本や資・試料の収集と整理，(3)資源を構成する要素間の相互作用を含む特性ならびに機能の解明と評価，(4)資源の量的・質的変動をモニタリングする手法の開発と評価，(5)モニタリング情報の集積，(6)農業環境の変動を予測する手法の開発・評価，(7)不良な環境を修復するための技術や情報などの集積を行っている。農業環境の分野では，こうした研究を推進し，その時々に成果を公表してきた。その結果，かなりの数の標本や資・試料を収集し，情報を蓄積してきた。近年における情報技術の発達はこうした標本や情報の迅速な公開と活用を可能にしており，農業環境インベントリー研究が加速されている。以下に，この20年間の主要な研究成果を紹介する。 2　農業環境資源の分類・同定・診断および分布目録の作成農業環境資源の分類法の確立は，健全な農業環境資源の賦存量とその分布を把握するための基盤となる。生物種の分類は，リンネ以来の国際的に統一された体系に基づいて行われている。一方，土壌の分類はこれと異なり，FAOによる統一分類基準が存在するものの，先進各国はいずれも自国の分類体系を保持し，その改善のために努力を重ねている。ここでは，わが国における土壌資源の分類体系の改善，農業生産現場で作物に被害を与えている昆虫および微生物・小動物あるいは農業生態系に常在する微生物の分類・同定，さらに，各種資源の分布目録の作成に関する研究成果を紹介する。︵1︶分類 1︶土壌農耕地土壌分類第3次改訂版が策定された。これは，土壌群ごとの腐植組成の解明，腐植の性質による黒ボク土の簡易判定法の開発，および土壌断面データの集積など，以下に述べる成果を基礎としている。ナトリウム塩緩衝液で逐次抽出される腐植の組成の違いによって，九州の主要な土壌群の特徴を明らかにした。すなわち，土壌群ごとの腐植の組成には，黒ボク土では非交換Al型とFe型が主体，赤色土では易交換Al型と非交換Al型が主体，また，灰色低地土ではCa型がかなり含まれるとの特徴が認められた︵井上，1987︶。現場における土壌断面の観察だけでは黒ボク土と泥炭土の区別は困難な場合が多く，黒ボク土の分布域を把握するための簡易で迅速な判定法が求められていた。そこで，黒ボク土に含まれる腐植酸をセファデックスに吸着させ，その色調から現場で腐植の性質を簡易・迅速に判別し，黒ボク土と泥炭土を区別する方法を開発した︵大塚ら，1989︶。わが国における農耕地土壌の分類体系は，1972年の初版から1983年の2次案の改訂版へと改訂が重ねられてきた。しかし，この改訂版には，施肥改善事業および地力保全事業の経験や近年の土壌生成・分類学の研究成果が十分には反映されていなかった。そこで，土壌断面の形態や理化学的データを広く収集し，その特徴から分類上の問題点を，(1)未熟土，(2)黒ボク土，(3)褐色森林土，(4)赤黄色土，(5)湿性台地土，(6)泥炭土・黒泥土とこれらの類縁土壌，(7)灌漑水湿性の低地土，(8)地下水湿性ならびに非湿性の低地土の8群について指摘し，土壌の分類体系を改善するための基礎データを提供した︵三土，1991︶。以上の成果を踏まえ，農耕地土壌分類第3次改訂版では，分類基準の定量化，切り取り方式の採用などにより，検索が容易で活用しやすく，土壌生産力の管理や環境保全機能の評価に適した包括的な土壌分類体系を確立した。2次案の改訂版とのおもな違いは以下の通りである。(1)カテゴリーに亜群を加えて，群・亜群・統群・統の4段階の分類とし，(2)群と亜群の定義のため，特徴土層および識別特徴を新設し，群にポドゾル，火山放出物未熟土，森林黒ボク土，非アロフェン質黒ボク土，低地水田土，未熟低地土，陸成未熟土を加え，(3)土壌統群では，黒ボク土，泥炭土，火山放出物未熟土などの特異性から，それぞれに独自の分類基準を設けた。さらに，地域の違いを区分するため，土壌温度状況︵年平均地温および夏期と冬期の平均の較差︶による土壌相を設けた︵農耕地土壌分類委員会，1995︶。 2︶昆虫昆虫は動物種の約75％を占める種多様性を有し，あらゆる空間に多くの種類と個体が生息している。このため，害虫として農業生産上問題となるだけでなく環境指標生物として有望であるとともに，生物多様性を支える食物連鎖の中で動物性バイオマスとしても重要な役割を果たしている。昆虫の分類研究はこうしたさまざまな昆虫研究の基盤として重要である。 1978年に宮崎県の野菜類に大きな被害をもたらしたアザミウマは，日本未記載の新害虫，ミナミキイロアザミウマと同定された。さらに，果菜類ほ場に発生するアザミウマ類を調査し，それらの種を容易に識別できる検索表を作成した。この成果は，ほ場におけるアザミウマ類の生態調査や防除の研究を進める基礎となった︵宮崎，1985︶。ヤガ科昆虫は完全変態昆虫であり，成長とともに幼虫，蛹，成虫とその形態が大きく変化する。このような昆虫の識別は主として成虫の形態により行われており，多くのヤガ科昆虫では，幼虫期での識別法は確立されていなかった。そこで，ヤガ科昆虫のなかでも幼虫期の形態が酷似し，識別の難しいタバコガ類，キヨトウ類，ネキリムシ類，ヨトウ類の4類似種について，幼虫や蛹の段階で識別に利用できる形態的な形質を調査した。幼虫の体色は，個体変異が著しく，また，生育環境などによっても変化する︵相変異︶ため，種の識別形質としては適切でなかった。しかし，終齢幼虫や蛹の形態により，種を識別できることを明らかにし，同定のための検索表を作成した︵吉松，2002︶。キヨトウ類は多数の種を含み，成虫の斑紋が類似していることから分類が混乱していた。そこで，アワヨトウ，クサシロキヨトウなどイネ科作物害虫を多く含む日本産および台湾産キヨトウ類の分類を再検討した。幼虫の形態を調査し，大あご部の形態が系統分類に利用できることを明らかにした︵吉松，1991︶。また，キヨトウ類を68種に整理し，新種3，新亜種2を記載し，本グループを Mythimna 属として統合することを提唱した︵吉松，1994︶。さらに，これらの68種について，雌雄交尾器と幼虫などの比較形態学的研究を基に，検索表を作成した︵吉松，1995︶。分類のための識別法や検索表の作成は，同定を容易にし，昆虫の多様性あるいは侵入・導入昆虫の環境影響評価などの研究に貢献するものと期待される。 3︶微生物農業生態系における物質循環には多くの微生物・小動物が関与しているが，分類・同定されているものはまだ少ない。農業生態系がもつさまざまな機能の維持・発現には，微生物・小動物の多様性を維持することが重要であると認識され始めている。微生物や小動物の分類は，こうした研究の基盤として重要であり，農業生産上問題となる微生物および線虫を中心に取り組まれてきた。真菌類の分類は通常，菌糸や胞子などの形態観察により行われているが，そのような形態を培養によって形成させることが困難な場合も多い。そこで，胞子などの形態に依存しないで識別可能な方法を検討し，4種の薬剤に対する感受性の違いを利用することにより，調査菌の分類的所属を推定する方法を開発した︵大久保ら，1998︶。土壌プロテアーゼ(タンパク質分解酵素)は土壌中における窒素の循環に重要な働きをしている。この土壌プロテアーゼを生産する微生物を選択的に検出するため，遺伝子の塩基配列を利用して，Serratia属の土壌細菌の検出法を開発した︵渡邊ら，1996︶。また，本細菌について，16SリボゾームRNA遺伝子をユニバーサルプライマーで増幅し，制限酵素による切断部位の相違により，種または近縁種を同定する手法を開発した︵渡邊ら，1998︶。さらに，16SリボゾームRNA遺伝子のRFLP︵制限酵素による断片長の多型︶を利用して，多種多様な土壌細菌の群集構造を簡易に解析する手法を開発した︵渡邊ら，2000︶。環境中に生息する微生物を分子生物学的な手法を用いて検出する手法については，このほかに以下のような成果がある。アーバスキュラー菌根菌は，リンの供給を促進するなどの作用で，宿主である植物の生育を改善することが知られている。このアーバスキュラー菌根菌の新しい系統を見つけ，これに特異的なPCRプライマーを設計することによって，特異的に検出する手法を開発した︵小島ら，2000︶。植物寄生菌である炭疽病菌のうち，形態的に類似しているため識別が困難な6種を，リボゾームRNA遺伝子におけるITS領域︵生物に共通して保存されており，系統分類のための情報として多く利用される︶のRFLPパターンの違いによって識別する方法を開発した︵森脇ら，2001︶。また，キュウリべと病菌について，ストロビルリン系薬剤に耐性の菌と感受性の菌では，薬剤が作用するタンパク質を合成する遺伝子の塩基配列にわずか1塩基の違いが見られることを明らかにし，これを利用して耐性菌を迅速に検出する手法を開発した︵石井ら，2001︶。核酸やタンパク質を合成する遺伝子の塩基配列データが，分類体系の整理や生物資源・遺伝資源の評価に用いられるようになっている。しかし，大量の分子データの解析には未解決の問題点が残されていた。そこで，塩基配列データの変異を定量的に評価する方法を開発し，遺伝子の塩基変異確率を推定する無作為系統樹法を確立した。この方法を用いて，ヤマアリ類13種について，ミトコンドリアのチトクローム酸化酵素遺伝子における各コドン位置での塩基変異確率を推定した︵三中，1998，2000︶。農業環境中にはさまざまな微生物が生息し，生態系の維持に重要な役割を果たしている。これらの微生物のうち，共生微生物や寄生微生物などについては多くの研究があるが，常在微生物についての研究はほとんど行われていなかった。最近，微生物の分類や生態に関する基礎知見を得るため，これらの微生物についても研究が開始されている。たとえば，健全イネから常在細菌を分離し，これまで蒸留水からのみ分離されていたPseudomonas huttiensisが多数分離され，本種が植物体に生息していることを初めて明らかにした︵篠原ら，2002︶。今後，この分野での研究が進めば，各微生物が生態系の維持に果たしている役割，機能などが明らかになり，その有効利用が期待される。︵2︶同定・診断温暖化や作物栽培様式の変化，物流や交流の世界的な拡大などにより，新たな作物被害が増加している。これらへの対策は緊急の課題であり，被害原因の究明が求められる。わが国で新たに発生した昆虫，微生物および線虫の同定・診断を行い，以下のような成果をあげた。 1︶昆虫ゴルフ場のシバ草地におけるクシナシスジキリヨトウの初発生を確認した。また，わが国では害虫とは考えられていなかったイラクサギンウワバによるアブラナ科野菜類などの多くの作物種での被害を確認した。さらに，シイタケ菌床栽培におけるムラサキアツバの害虫化を確認し，これら害虫の発生状況を明らかにした︵吉松ら，2003︶︵3種のヤガ科新害虫の幼虫についての詳しい情報を追加しました。2010年6月︶。また，ナガイモの葉，葉梢およびムカゴを食害する小蛾は，これまでヤマノイモコガとされていたが，近縁の新種であることを解明し，ナガイモコガと命名した︵安田，2001︶。これらの成果は，わが国で新たに発生し問題となった害虫の防除対策を考える上で，有益な知見となった。長距離移動性昆虫の実態を把握するために，東シナ海上の定点において6〜7月に採集された鱗翅目昆虫を同定した。その結果，7科43種110個体を確認でき，個体数の多い上位10種のうち7種が作物害虫であった。また，採集された鱗翅目昆虫の出発地は，流跡線解析法により中国中東部と推定できた︵吉松ら，1992︶。 2︶微生物・小動物農業生態系の構成要素の1つである微生物・小動物には，根粒菌のように作物生育を促進する共生微生物，また，作物に被害を与える病原菌などの増加を抑制する天敵微生物や拮抗微生物などが含まれる。これらの微生物を中心に，同定・診断を行い，その特性を解明し，さらに，機能の利活用法を検討した成果が多くある。水田はメタンの主要な発生源の1つであり，水田土壌中でのメタン生成細菌の働きが重要である。そこで，水田土壌中におけるメタン生成細菌の生態に関する基礎的知見を得るため，この細菌の純粋分離と同定を行った︵浅川ら，1993︶。観葉植物を含めて各種の熱帯果樹がわが国でも栽培されるようになり，新たな病害の発生がしばしば起きている。わが国で初めて発生した病害についての情報を収集し，診断法の確立と同定を行ってきた。沖縄県におけるマンゴーかいよう病の発生，フィリピンのコウスイガヤ葉枯病の発生を確認し，防除対策の基礎知見を提供した︵福田ら，1989︶。また，全国の試験研究機関で飼育しているウンカ類を調査して未報告の新ピコウイルスを分離し，このウイルスは昆虫体内で増殖し，排泄物で伝染，蔓延することを明らかにした︵鳥山ら，1993︶。栽培様式の変遷，連作などの環境要因の変化にともない各種の新たな病害が発生する。イネの育苗は苗箱とビニールハウスを利用した高温多湿の環境下で行われることが多く，各種の病害が発生する。イネ苗に立枯症状を示す病害がイネもみ枯細菌病菌により発生することや、この細菌が毒素トロポンを産生することなどを明らかにし，選択分離培地を利用した簡易な診断法が開発された︵畔上，1986︶。この方法は病原細菌の同定に広く利用されている。さらに，病原菌の分離・同定とその特性の解明が，ジャガイモ亀の甲症︵鈴井，1985‥鬼木ら，1986︶，トルコギキョウのえそ症状︵亀谷，1986︶，カボチャ白斑病︵浜屋，1986︶，ホウレンソウ斑点細菌病︵尾崎ら，1988︶，スターチス青枯病︵畔上，1990︶，およびダイズ細菌病︵西山ら，1986︶などの病害について行われた。微生物の正確な同定には，高度な知識，経験および相当の検査時間を要するので，病害診断などの即応性を求められる場面で使用できる標準化された簡便な同定システムの開発が望まれていた。植物の病原細菌を対象とする同定システムの開発をめざして，市販の細菌検査キットアピ20NEによって得られる21項目の性質，および新たに選出した11項目の性質とからなる2種類の鑑別表を作成した。また，鑑別表に掲載される菌種の性質をプロフィールインデックスで表す手法を開発した︵西山，1997︶。次に，プロフィールインデックスと鑑別表を利用してパソコン上で同定するシステムを開発した。各種検査項目の試験方法とパソコン上での同定方法を﹁簡易同定96﹂と名付けて解説し，わが国に分布するほとんどの植物病原細菌を簡単に同定できるようにした︵西山，1996，1997，1998︶。この手法はさらに発展して，現在は農業環境技術研究所のホームページ︵ http://www.naro.affrc.go.jp/archive/niaes/techdoc/db_image.html#bact ︵最新のＵＲＬに修正しました。2010年6月︶︶から利用できるようになっている。これとは別に，簡易同定法を技術的に支えるために，半世紀以上にわたって蓄積した広範な細菌学的性質をデータベース化し，これを利用して調査対象の細菌を絞り込む新たな手法も併せて開発した︵西山ら，1998︶。これらは，病原細菌の簡易な同定・診断法として広く活用されている。線虫では，農作物の加害種として重要なネグサレセンチュウ属やその近縁の属の線虫について分類学的な研究を行い，7新種を命名・記載した︵皆川ら，1991︶。また，果樹および林木などを加害するトゲワセンチュウ類の分類・同定法を確立し，新種7種，日本未記載種2種を同定した︵皆川，1986，1988，1993︶。さらに，樹木の根域土壌から検出されるHoplotylus属線虫などを同定し，その形態を図示・記載した︵皆川，1988︶。︵3︶農業環境資源の分布と目録 1︶土壌の分布北海道を1枚の図で概観できる小縮尺の土壌図は，土壌分布の概略を表現したもののみであった。そこで，対象範囲を農牧地ならびに農牧適地とし，北海道農牧地土壌分類2次案に基づく土壌分類法によって，精度の高い土壌図を作成した︵富岡，1985︶。フィリピンにおける作物生産に対する土壌管理の基礎資料を得るため，土壌の生成に関係する母材，地形および乾燥期間などから，赤黄色土壌ならびにその関連土壌の分布や特性を明らかにした︵浜崎，1990︶。土壌の粘土鉱物組成は，土壌の緩衝能や物理的性質などに影響するため，国際的な土壌分類では低次区分の基準として組み入れられているが，わが国における土壌分類2次案では，土壌区分の基準として取り上げられていなかった。そこで，わが国の主要な河川の約200流域366地点における低地土壌の粘土鉱物組成を調査し，生産力や環境保全機能に関わる緩衝能や物理的性質から、低地土壌を6類型および9亜類型に区分した。これによって，スメクタイト主体の類型は関東地域と北陸地域の以北に，イライト質の類型は東海と近畿の地域に，カオリン質の類型は中国と四国の地域に，それぞれ広く分布するなど，粘土鉱物組成の地域的特徴を明らかにした︵加藤ら，1997︶。 2︶昆虫の目録アザミウマ類の多くの種は体長３mm以下と微小で，人目にふれることはあまりない。外国から侵入したアザミウマ類が野菜類にウイルス病を媒介して，大きな被害をもたらした。このため，わが国におけるアザミウマの文献を収集し，分類表を示し，寄主植物との関係を整理した﹁日本産アザミウマ文献・寄主植物目録﹂を作成した︵宮崎ら，1988︶。また，針葉樹を加害するアブラムシの1群であるオオアブラムシ属についても調査が行われ，種の検索表が作成された︵Eastopら，1987︶。昆虫やダニ類の研究者間の情報交換に寄与するため，わが国の試験研究機関で飼育されている昆虫やダニ類の飼育状況を調査し，データベースを作成した︵農業環境技術研究所昆虫管理科，1986︶。その後，全国の試験研究機関，民間企業などで飼育されている昆虫やダニ類の所在情報を新たに収集し，データベースとしてWeb上で公開した︵︵現在は公開されていません。2010年6月︶︶︵望月ら，2003︶。また，農業環境技術研究所の昆虫標本館には3,500点のハモグリバエ科の標本が未整理で保管されていた。これらの標本を同定し，日本未記録7種を含む14属75種に分類した︵笹川ら，1998︶。さらに，日本産タテスジコマユバチ亜科の分類を再検討し，これらの検索表を作成した︵Sharkey，1996︶。わが国における外来昆虫およびその可能性が高い昆虫の種名目録を作成した。収録された外来昆虫は239種で，全昆虫種の0.8％を占め，そのうち228種は侵入種，11種は天敵としての利用など意図的な導入種であった。在来の日本産昆虫では約8％が害虫であるのに対して、侵入昆虫では72％と高いこと，侵入種の定着しやすい場所として，人為的かく乱地，住居家屋，製粉所およびハウス施設などを指摘した︵森本ら，1995︶。この成果は侵入昆虫に関する研究や植物検疫などに貢献した。生物防除資材として利用される寄生蜂の分類についても多くの成果があり，目録としてまとめられている。寄生蜂は，天敵として害虫の個体群数抑制に重要な役割を果たしているが，種数や未解明の種が多いこと，微小で形態を観察しにくいことなどにより分類学的研究が著しく遅れていた。そこで，日本産の寄生蜂相を解明する一環として，カミキリムシ科やクビナガキバチ科など木材穿孔︵せんこう︶性昆虫の寄生蜂，セダカヤセバチ科の生息種とその分布を明らかにした︵小西，1990︶。また，侵入害虫クリタマバチの防除のために，中国から導入された寄生蜂チュウゴクオナガコバチについて，放飼後の分布拡大の経過を調査し，放飼計画の立案に貢献するとともに，天敵の定着，侵入・導入昆虫の分布拡大の理論的検討に貴重なデータを提供した︵志賀，1992︶。マメハモグリバエは1990年ごろにわが国に侵入し，施設栽培の花き類や野菜類に多大の被害を与えている。薬剤による防除のみでは被害を回避することが困難で，天敵を利用した防除法の確立が望まれていた。そこで，在来の寄生蜂を調査し，有力な天敵を探索するために，分類の専門的知識がなくても同定できる図解検索表を作成した︵小西ら，1998︶。さらに，標本写真から類似の種を探して見当を付けた後に検索表で確認する方法を開発した︵小西，1998︶。この成果は農業環境技術研究所のホームページに掲載され︵http://www.naro.affrc.go.jp/archive/niaes/techdoc/db_image.html#trifo ︵最新のＵＲＬに修正しました。2010年6月︶︶，一般にも利用されている。 3︶微生物の目録根圏細菌を簡便に類別・同定できれば，根圏細菌相と作物生育との関係を明らかにできると期待されている。菌体の脂肪酸組成から細菌を同定する手法は確立されていたが，根圏細菌についてのデータベースが不十分であった。このため，菌体の脂肪酸組成を基に，グラム陰性細菌を簡易に類別するためのデータベースならびに検索表を作成した︵岡野ら，1997︶。また，植物病原細菌の細菌学的性質を調べ，そのデータを電子化し，新たに検査した菌のデータから，類似菌を検索するプログラムを作成した︵畔上ら，1986︶。植物病原の糸状菌について，宿主植物名，病徴，病斑上の菌の特徴などの10項目の検索条件により，病名の診断と病原菌の同定を行うシステムを開発した︵浜屋，1987︶。さらに，有用植物に発生する多様な病害の診断や病原の同定を支援するため，リレーショナル・データベースによる有用植物の病害診断支援システムを試作した︵浜屋ら，1989︶。わが国で報告された95科1626種の野生草本植物に寄生あるいは共生する312属1302種の菌類について，学名，異名，文献などを初めて目録化し，菌名や植物名から検索可能なデータベースとした。これらは，48菌種の画像および標本情報を含む糸状菌類図鑑とともにWeb上で公開されている︵http://www.naro.affrc.go.jp/archive/niaes/techdoc/db_image.html#microorg ︵最新のＵＲＬに修正しました。2010年6月︶︶︵月星ら，2003︶。 4︶植生と植物標本の目録農業農技術研究所の敷地内に生育する植物種や、農業環境技術研究所が保管してきた微生物寄生植物標本の目録が作られている。農業環境技術研究所の敷地は，戦後に入植した農家の畑地や林地を利用して造成された。研究所発足時の植生を記録しておくことは、今後の植生変動を知るための基礎資料として重要である。そこで，構内に生息する植物種を木本性植物と草本性植物に分けて調査し，植物目録として公表した。この地域は，現存する植生からはアカマツ−常緑広葉樹林の分布域に︵国土庁，1979︶，植物地理学的にはヤブツバキクラス域︵常緑広葉樹林帯︶のカシ林帯に属している︵環境庁，1982︶。周辺には二次林であるアカマツ−コナラ林が多く，農家集落の屋敷林にはシラカシ，ケヤキおよびモウソウチクなどが多い︵内島，1989︶。植物は，農地の雑草として，あるいは植物病原微生物の宿主や昆虫の食草として，生物間相互作用に重要な位置を占めている。植物の分類学的知見は農業環境研究の土台であり，同定の根拠となる標本の整備が不可欠である。そこで，農業環境技術研究所の病理昆虫標本館に保管されているシダ類以上の高等植物の標本7,000余点を整理し，目録を作成した。これらの標本は，1958年から1992年の間に採集されたもので，1985年以前の採集標本は元静岡県文化財専門委員の杉本順一氏に，1986年以後の採集標本は神奈川県立博物館の勝山輝男氏によって同定された︵江塚，1994︶。これらの標本は病理標本室で保存管理されており，近々データベースとして公表される予定である。︵農業環境技術研究所所蔵微生物さく葉標本目録が公開されています。2010年6月︶ 3　農業環境資源の特性解明と評価健全な農業環境資源を適正に利用し，これを次世代に継承するためには，それぞれの農業環境資源の特性を解明し，評価することが必要である。ここでは，土壌，昆虫および微生物・小動物について，特性の解明と評価に関わる研究成果を紹介する。︵1︶土壌の特性解明と評価火山灰や湖底浚渫︵しゅんせつ︶土などの土壌母材ならびに農耕地土壌の理化学的特性を解明し，農業生産における利用の面から評価した。 1︶土壌母材の特性土壌母材としての火砕流や火山砕せき物，雲仙火山灰および湖底浚渫土の化学的特性を解明し，評価した。大分県飯田高原および久住高原一帯に広く分布する未風化火砕流︵シラス︶には﹁可給態リン﹂が多く含まれるが，栽培されたトウモロコシにはリン欠乏が認められた。この原因として，﹁可給態リン﹂が酸可溶性ではあるが水溶性でないため，トウモロコシはリンを吸収できないことを明らかにした︵川崎，1991︶。さらに，この形態のリンは，火山砕せき物の風化が進むと急激に減少することを明らかにした︵山田ら，1997︶。 1990年11月から翌年7月までに降下した雲仙火山灰は，20 kg/m²︵厚さ約２cm︶に達した。噴火の初期にはパイライトを多く含んでいたが，1991年5月28日以降ではパイライトの含有率が低下し，降灰による農耕地土壌の酸性化のおそれは小さいことを明らかにした︵川崎ら，1992︶。わが国の湖沼は近年著しく水質汚濁が進んでいる。このため，水質保全事業の一環として湖沼の底泥を浚渫することが計画された。そこで，浚渫土の特性と浚渫土を農地に施用した後の土壌の理化学的性質を調査し，浚渫土の施用により畑状態における土壌pHの低下と亜鉛・銅の溶出量の増加を，また，水田状態における土壌pHの上昇と無機態窒素の放出量の増加を認めた︵後藤，1988︶。 2︶土壌の物理的特性画像による土壌断面の解析，水田土壌の汎用化の適性判定，泥炭農用地における地盤沈下の実態，火山灰土壌における硬盤層の特性，各種土壌の硬化特性と微細形態との関係，および粘土の微細構造変化に及ぼす遊離酸化鉄の影響など，土壌のさまざまな物理的特性を解明し，評価した。土壌断面の画像をデジタル化して解析することにより，色調の修復および断面形態や腐植分布などの定量的表現を可能にする手法を開発した。この手法は断面層界の明瞭さや各層における色調の分布などの形態的特徴を定量的に表現できる︵草場ら，1992︶。水田の畑地利用など汎用化の適否と土壌分類2次案における土壌統群の区分とはおおまかに対応するが，土壌統群の区分だけでは十分な適否判定ができなかった。そこで，水田の汎用化の適否をより正確に判定する次のような試案を作成した。(1)多湿黒ボク土を﹁台地﹂と﹁低地﹂に，(2)灰色低地土を﹁灌漑水湿性﹂と﹁地下水湿性﹂に，(3)グライ土を﹁砂質﹂と﹁それ以外﹂にそれぞれ細分し，(4)﹁粘礫︵れき︶質﹂は﹁粘質﹂に，﹁壌礫質﹂は﹁壌質﹂に，﹁砂礫質﹂は﹁砂質﹂にそれぞれ含め，(5)水田を﹁排水過良田﹂と﹁それ以外﹂とに区分した。これにより土壌の区分が排水条件の違いをよく反映し，また，水田復元の難易度が適正に評価され，水田の汎用化の適否がより精密に判断できるようになった︵三土ら，1991︶。北海道の泥炭農用地では，水利施設の整備や転換畑の増加に伴い，泥炭の収縮・分解が進行し，地盤沈下が顕著だった。そこで，地盤沈下の実態を把握し，地盤沈下と土地利用との関係を検討した。その結果，農地整備を行なった地区内の高位泥炭層の厚さは，原野では最大1.7mであったが，隣接する防風林では20cmに減少し，農用地の高位泥炭層のほとんどが収縮・分解したと考えられた。また，畑地では耕起によって泥炭層が削られて地表に露出して分解するため，年平均で約３cmの割合で水田より早く地盤沈下したことを明らかにした︵宮地ら，1991︶。九州各地の火山灰土壌に見られる硬盤層の乾燥にともなう特性の変化を明らかにした。島原半島の﹁かしの実層﹂ならびに阿蘇周辺の﹁ニガ土﹂は乾燥した際に収縮硬化するが，久住地域の﹁花牟礼層﹂，阿蘇周辺の﹁バンバン﹂および薩摩半島の﹁コラ﹂は湿った状態でも硬く，前の土壌グループは従来定義されていた硬盤層のいずれとも異なる新しいタイプであった︵久保寺ら，1995︶。また，九州・沖縄地域の各種土壌は，乾燥にともなう硬化が農業生産上問題になる土壌と、問題にならない土壌の2群に大別されていた。そこで，硬化が問題となる土壌では，乾燥にともない微細構造が粗大孔隙︵げき︶の少ない固相状態となり，他方，硬化が問題とならない土壌では，粗大孔隙の多い海綿状や小粒状の構造となることを明らかにした︵久保寺ら，1999︶。重粘土では，畑地化や水田化に伴って耕うん特性が顕著に変化する。その原因として，土壌の遊離酸化鉄が関与し，畑地化の過程では粘土の微細構造を安定化させ，水田化の過程では、遊離酸化鉄が還元されて微細構造を不安定化させることを明らかにした︵高橋ら，1998︶。 3︶土壌の化学的特性土壌に蓄積したリンの実態や希土類元素の土壌環境における分布など土壌の化学的特性を解明し，評価した。化学肥料や畜産廃棄物などの多施用による農耕地へのリンの蓄積が問題となりつつあった。とくに，黒ボク土の水田や畑地で，また，赤黄色土の畑地や樹園地でリンの蓄積が著しく進み，水田や畑地で蓄積したリンが難溶化する割合は，黒ボク土や赤黄色土で高く、低地土でもっとも低いことを解明した︵川崎ら，1989︶。また，リン肥料の原料であるリン鉱石は，近い将来，枯渇すると予測されており，農耕地土壌に蓄積したリンの活用が望まれている。そこで，土壌蓄積リンを活用するための基礎的な情報として，土壌に蓄積したリンを(1)有機態リン，(2)EDTA可溶リン，(3)バイオマスリン，(4)可給態リン︵トルオーグ法︶に区分し，それぞれの存在量を図化した︵天野ら，1991︶。希土類元素は，16の遷移元素から構成される特異なグループである。先端産業分野で広く利用されており，土壌への蓄積が懸念されていた。そこで，誘導結合プラズマ発光−質量分析装置︵ICP-MS︶によるこれら元素の同時測定法を確立し，土壌・植物・有機性汚泥中における含有率ならびに分布パターンを明らかにした︵吉野ら，1989︶。︵2︶昆虫の特性解明と評価昆虫の越冬や飛翔能力などの生理・生態に関する基礎的な知見を得ることは，環境保全型の防除技術を確立する上で重要である。そこで，このような研究を推進するため，わが国に飛来するイネの重要昆虫であるトビイロウンカ︵小山，1986︶や複数の作物に被害を与えているカメムシ類︵釜野，1990︶の人工飼育法を開発した。また，相変異機能の実験系としてトノサマバッタを室内で効率的に飼育するための飼料作物の作付け体系やバッタの飼育体系を確立した︵田中ら，1992︶。わが国の各地で発生し，各種の作物に被害を与えているオオタバコガは，東アジア，インド，アフリカでは移動性害虫として知られている。オオタバコガの発生を予察して，的確な防除を行うため，性成熟に関連した飛翔特性を明らかにした︵斉藤，2000︶。また，アブラナ科野菜の難防除害虫コナガの飛翔能力における季節間差異をフライトミルによって明らかにした︵白井，1991︶。これらのデータは季節ごとの成虫の行動範囲を解明する基礎的な知見となっている。昆虫は変温動物であるため，その発育は温度によって変化する。温暖化が昆虫の年間の発生回数に及ぼす影響を解析する資料とするため，主としてわが国に分布する昆虫430種，ダニならびに線虫約600例の発育零点と有効積算温度に関する報告を収集した(桐谷，1997)。昆虫の生息場所は，多くの場合パッチ状に分布しており，パッチ当たりの個体数も異なっている。このような分布の集中性は増殖率ならびに個体群の平衡密度レベルを低下させ，個体群変動を安定化させる効果を持ちうることを明らかにした︵山村，1991︶。また，空間分布の集中性がどのように生じ，個体群の動態にどのような影響を及ぼすかについて，空間分布の形成機構，単一種の個体群における分布集中性の安定化，イネ縞葉枯病の流行における媒介昆虫の分布集中性，空間分布の集中性の進化機構についてモデルを作成し，シミュレーションを行った︵山村，2001︶。さらに，昆虫の行動解析手法の1例として，電気的計測によって得られた吸汁行動の測定データを解析するシステムを開発した︵川北ら，1992︶。大きな面積に単一の作物を栽培すると、害虫が大発生する場合がある。この理由として，寄主植物が集中していると害虫がそこに多く誘引され，また，長く留まって繁殖するために害虫の密度が高くなることが考えられている︵資源集中仮説︶。しかし，キャベツの栽植密度が高くなると，モンシロチョウの株あたりの個体数は減少することが示された。そのメカニズムとして，産卵行動パターンが可逆的でないため，寄主であるキャベツの栽植密度の変化に応じて餌資源を利用できないことが明らかになった。このことから，資源集中仮説が適合しないこともある事例が確認された︵井村ら，1994︶。ニッポンシロフアブは，夏期に北日本の放牧地に発生し，家畜に襲来して吸血し，失血，神経ストレス，疾病の伝播などの被害を及ぼすため，放牧を阻害する重要な要因になっている。そこで，本種の生活史などを調査し，原則的に年1世代であるが，羽化の期間が6〜8月に及ぶために成虫の活動期間が長いなどの生態を明らかにした︵松村ら，1989︶。︵3︶微生物・小動物の特性解明と評価わが国の林業分野においては，マツ枯れ防除用の殺虫剤NAC剤︵カルバリル剤︶が長期間にわたり使用され，林地土壌に残留し，環境を汚染することが懸念されていた。このような微生物の機能を利用して残留農薬を軽減する技術を開発するため，有効成分のNACを分解する新規の土壌細菌を分離し︵佐藤，1999︶，この分離菌の同定と利用技術の開発が進められている。 Acidovorax属の植物病原細菌は，細菌学的な性質に基づいて2種3亜種に分類されている。しかし，病原性の異なる系統が多数存在することが，植物検疫での病原菌の特定や防除法の策定における大きな障害となっていた。そこで，宿主となる植物の違いに基づいて病原型を類別するとともに，菌体成分を利用した識別方法を検討し，宿主に病害感受性を誘導する物質やその生産遺伝子を特定することによって，病原型の判定が可能であることを明らかにした︵門田ら，1999︶。微生物群集の多様性とその役割を明らかにすることは重要な課題である。そこで，細胞質和合性群︵VCG︶を調査することによって，土壌伝染性の担子菌の構造と動態を明らかにした。紫紋羽病菌，白紋羽病菌および雪腐黒色小粒菌核病菌の個体群構造は単純で，特定の系統の個体が栄養的に成長して大きなパッチを形成していることを明らかにした。また，優占的なVCGは，紫紋羽病菌ではほ場ごとに異なるが，白紋羽病菌ではより局地的に，雪腐黒色小粒菌核病菌ではより広範囲に存在することを明らかにした。これらの個体群構造の解明は，防除対策を策定する際の基礎知見となる︵松本，1999︶。白絹病菌はダイズなど多くの作物に寄生し，大きな被害を及ぼしている。白絹病菌の類別と遺伝的な多様性を調査し，本菌は，菌核の形態ならびにリボゾームRNAのITS領域の解析により大きく2つのタイプに分けられることを明らかにした。さらに，この2つのタイプは，Sclerotium rolfsii と S. delphinii に相当し，わが国での分布域が異なることを明らかにした︵岡部ら，2002︶。水田土壌中のプロテアーゼを生産する細菌の大部分が Bacillus 属に属し，これらが生産するプロテアーゼの作用特性は，可溶態土壌プロテアーゼの特性と同様であることを解明した︵渡邊ら，1993︶。この成果は，土壌中における有機態窒素の代謝過程の解明に寄与できる。 Pseudomonas syringae 群の細菌は病原性や宿主範囲によって50以上の分化型に分けられているが，このような分化をもたらした進化機構はわかっていなかった。細菌のゲノム上に存在するファゼオロトキシン産生遺伝子群を対象として，変異や適応の機構を分子生物学的手法により調べた。その結果，本群の細菌のゲノムは，挿入，欠損および転座など可塑性に富んでおり，pv. actinidiae と pv. phaseolicola のゲノム上に存在するファゼオロトキシン産生遺伝子群は外来性で，他の細菌からの水平移動によって分布を拡大したと推定された︵澤田，1998‥澤田ら，2000︶。これらの成果は，環境微生物の進化・適応機構や動態を解明する上での基礎資料となる。土壌の種類や管理条件は，そこに生息する土壌動物の群集に影響することにより，有機物の分解や養分の有効化にも影響を及ぼす。土壌動物の中でも，ササラダニ類の種類と個体数は比較的多い。そこで，耕起の有無，土壌の種類および有機物の種類とその施用方法が，ササラダニ類の群集構造に与える影響を調べた。不耕起栽培では有翼類が優占し，耕起栽培では無翼類が優占したが，土壌と有機物の種類がササラダニ類の群集構造に与える影響は比較的少なかった︵江波ら，1999︶。鱗翅目や双翅目などに対する殺虫活性の強い線虫 Hetrorhabditis 属2種についてわが国での分布を明らかにし，DNA解析や感染態幼虫の形態による両種の判別法を確立するとともに殺虫活性の特性を解明した︵吉田，1999︶。この成果は、本種を農業害虫の生物的防除に利用するための基礎的データとして利用できる。同様に高い殺虫活性を示し，欧米では天敵製剤としてすでに実用化されている線虫 Steinernema feltiae について，その分布と特性について調査した。その結果，本種が北海道に分布することを確認し，さらに，本種の識別法を開発し，殺虫活性などの生物学的特性を調査した︵吉田，2001︶。本種が低温域で高い殺虫活性を示すことから，寒地での利用が期待される。 4　モニタリング手法の開発農業環境資源の量的・質的変動をモニタリングする手法の開発は，健全な農業環境資源を保全するための情報を得るために欠かせない。ここでは，土壌ならびに水質を対象とするトレーサー利用を含む，モニタリング手法の開発について紹介する。︵1︶土壌精密土壌図作成のための調査法や深層土の非接触探査法など，土壌資源を効率よくモニタリングする手法を開発した。タイプを異にする土壌が複雑に分布する地域において，きめ細かな環境保全型の作物栽培や土壌管理を行うためには，大縮尺の土壌図が必要である。そこで，一様に平坦に見える沖積低地を対象に，微地形と土壌の種類がよく対応していることを活用した精密土壌調査法を開発した︵小原ら，1990︶。深層土は，硝酸性窒素を浄化する場として，また，農地造成などで重要視されていたが，その探査技術が確立されていなかった。そこで，探査レーダーの利用により，下層土の分布を詳密，かつ，連続的に図示できる探査技術を開発し，礫層の有無や分布の深さ，土性や堅密度，関東ローム層の位置を読みとり，記録することを可能にした︵草場ら，1988︶。また，デジタル化し軽量化した比抵抗測定器を活用し，土層中における礫層の上端を精度よく簡便に把握する方法を開発した︵谷山ら，1996︶。さらに，掘削用オーガー，ウィンチおよび引き上げ用の三脚などからなる組立手動式の深層土壌採取装置を開発し，多大な労力を要せずに未撹︵かく︶乱の連続した深層土壌試料を採取することを可能にした︵宮地ら，1994︶。同様に，直径10cm，深さ５mまでの土壌を3時間で採取可能な深層土壌採取機を開発し，阿蘇の外輪山，山麓および菊池台地にいたる深層土壌の基本的な層序を明らかにした︵山田ら，1998︶。こうした成果により，地下数mの深層土壌の窒素浄化能や栄養塩類の吸着能などの調査が可能になった。︵2︶水質農業環境における土壌ならびに水資源には、自然界に存在する90元素のほとんどが含まれている。しかし，微量にしか含まれない元素を正確に定量するためには，特殊な機器や長時間を要する複雑な操作が必要であった。そこで，ICP-MS︵高周波誘導結合プラズマ−質量分析装置︶を用いて，土壌および水質試料中の微量元素の定量法を開発した。約40種類の岩石，堆積物，土壌および水を対象として，Be，Co，Cr，Cu，Mo，Ni，Pb，Sc，Ta，U，V，Znなど28元素の定量値が，標準試料による報告値と一致することを確認した。また，水質試料では，水酸化鉄との共沈による分離濃縮法によって，希土類元素を含む18元素をppt︵10億分の1︶レベル以下の精度で定量できた︵山崎ら，1990︶。産業利用の少なかった元素が、工業分野で数多く利用されるようになった。そのため、これらの元素が河川水などの水質に影響を及ぼすおそれが懸念された。しかし、その測定例はきわめて少なかった。そこで，陸水中における通常時の濃度を把握するため，ICP-MSと超音波ネブライザーを組み合わせた超高感度定量法を開発した。この方法で陸水試料80点余りについて38の超微量元素を定量し，各元素とも濃度幅が非常に広く，濃度の頻度分布が対数正規分布であることを確認した︵山崎ら，1993︶。さらに，水環境保全のための農業環境モニタリングに使用される一連の手法を開発し，マニュアルとして取りまとめた。このマニュアルには，(1)土壌資源，(2)流域負荷源，(3)水移流，(4)負荷物質動態，および(5)流域の水質の調査法が含まれている︵農林水産省農業環境技術研究所編，1999︶︵水環境保全のための農業環境モニタリングマニュアル改訂版 (PDF) が公開されています。2010年6月︶。︵3︶同位体元素のトレーサー利用 33Pの野外利用法，濃縮40Kの精密測定法，ホウ素などの安定同位体比法など，同位体元素をトレーサーとして利用するモニタリング手法を開発した。放射性同位体32Pに比べて半減期が長く，エネルギーの低い同位体33Pを用いて，有効態土壌リンの従来よりも安全な野外モニタリング法を開発した。︵加藤ら，1994︶。カリウムは肥料の3要素の一つであるが、長期間の追跡に使用できる適切なトレーサーがなかったため，その施用法に関する研究が遅れていた。そこで，半減期の長い天然40Kを濃縮して使用し，信頼性の高いデータが得られる精密トレーサー法を開発した。この手法によって，基肥カリウムや土壌カリウムの利用率や寄与率などを把握した︵結田，1989︶。土壌中のホウ素やストロンチウムの同位体比には，地域間差が認められる。このような地域間差が作物に反映されていれば，農産物の産地を判別するための手がかりになる。そこで，ホウ素︵11B/10B︶とストロンチウム︵87Sr/86Sr︶の同位体比から，国内産米とオーストラリア，中国およびベトナム，カリフォルニア産の米との判別が可能であることを明らかにした︵川崎ら，2000︶。半減期が1700万年ときわめて長い放射性ヨウ素129Iによる人体への影響を予測するため，大気から作物−土壌系への移行や蓄積に関する情報が必要となった。そこで，非放射性ヨウ素をトレーサーとして利用するアクチバブルトレーサー法︵放射化追跡法の一種︶を開発した。この方法により，水稲が吸収した全ヨウ素に対する大気中ヨウ素の直接沈着の寄与率を，茎葉部で15%，もみがらで35%と推定した︵結田，1993︶。また，わが国における黒ボク土腐植の14C 年代の測定により，腐植層に含まれる火山灰の降下年代や土壌生成年代が推定でき，腐植の集積と火山灰の給源となった火山の活動歴との密接な関連を明らかにした︵山田，1986︶。︵4︶生物多様性農業生態系はここ約50年間に大きく変貌した。大量の農薬や肥料の投入，機械化農法の発展および作付け体系の変化など近代農法のインパクトが，農業生態系の生物多様性にさまざまな影響を与えている。さらには，休耕田の増加，高齢化や過疎化にともなう耕作の放棄，農耕地の荒廃などによる生物多様性の変動が各地に見られる。水田生態系における，動物，鳥類，植物，昆虫および微生物などの生物多様性について以下のような検討を重ねた。多様な生物が利用している水田について，(1)わが国の地圏・水圏の特徴と生物多様性，(2)わが国の淡水生物相の特徴，(3)背後湿地の改変・水田造成と生物の消長，(4)野生生物の保護地としての水田の意義などを検討し，水田生態系における生物多様性に関する研究の将来方向を展望した︵守山，1988︶。湿地における鳥類の多様性については，(1)水田をすみかとする鳥類，(2)鳥類の生息地としての水田の価値と問題点，(3)鳥類にやさしい水田農業についての問題点を検討し，研究の将来方向を示した︵藤岡，1998︶。植物の多様性については，(1)水田生態系の特徴と植物の多様性，(2)水田生態系への植物の適応とその環境保全機能の評価，(3)水田生態系における植物の多様性に対するインパクトが検討され，水田生態系における植物多様性研究の今後の展開方向が取りまとめられた︵清水，1998︶。また，水田における昆虫の多様性については，(1)昆虫相の特徴とその動態，(2)天敵クモ類の種多様性，(3)水生昆虫の多様性，(4)生物多様性に果たす畦畔および周辺環境の役割などを検討し，今後の研究方向が取りまとめられた(松村，1998)。さらに，微生物の多様性については，(1)微生物の特性，(2)種構成の多様性，(3)機能の多様性などに係わる研究の現状が紹介され，今後の研究の展開方向が取りまとめられた︵横山，1995，1998︶。以上のように，水田は水田特有の生物種の生息地であり，餌場である。水田農業が生物多様性の保全に貢献する側面について，さらなる研究の発展が期待される。 5　標本や情報の集積と利用システム情報技術の発展により，農業環境資源に関するさまざまな時系列情報の集積，整理および活用が容易になりつつある。ここでは，土壌，昆虫および微生物の標本とその情報，水質，大気および放射能汚染などのモニタリングデータを集積し，これらを利用する手法などを開発した成果を紹介する。︵1︶標本や遺伝資源の集積世界的に進行しつつある急激な開発と環境の破壊は，農業環境資源の劣化や生物種の消滅をもたらしている。このため，これらの標本の収集と保存は急務である。農業環境技術研究所は，土壌，昆虫，微生物と線虫，および植物の標本を収集・整理し，その情報をWeb上に順次公開している。また，農林水産省のジーンバンク事業のサブバンクとして，昆虫ならびに微生物を遺伝資源として収集・評価している。ジーンバンク事業は，植物，動物や微生物を遺伝資源としてとらえ，収集，管理，利用の総合的システムを整備し，農林水産業，食品産業などにおける技術開発に貢献するため，1965年に発足した。 1︶土壌農業環境技術研究所は，国内外の土壌の断面標本︵モノリス︶を収集・整理しており，現在まで219点に達している。内訳は，国内での採取136点と国内からの寄贈50点および海外での採取33点である。寄贈された土壌モノリスには，森林土壌モノリス20点および桑園土壌モノリス30点が含まれている。これらは土壌分類の基準断面として活用され，分類体系上の位置づけが不明な土壌を適正に位置づけることに寄与している。また，土壌モノリスごとの層位別試料も収集しており，大学ならびに研究機関などに研究試料として配布している。これらの試料は，タイムカプセルとして，過去のある時点から現在までの変動を解析する際に不可欠な試料として各方面で活用されている。土壌モノリスの一部は土壌モノリス館展示室で常時公開され，国内外からの多数の見学者を迎え，土壌に関する理解の促進，土壌分類の標準化などに貢献している。なお，最新の土壌モノリス作成法の詳細をWeb上で公表しており，その概要は以下の通りである︵http://www.naro.affrc.go.jp/archive/niaes/inventory/soil/Document/method.pdf ︵最新のＵＲＬに修正しました。2010年6月︶︶。採取した柱状の土壌断面を特殊な樹脂で固定し，5〜15mmの薄層にはぎ取り，さらに断面の特徴がよくわかるように表面を調整し，ふたたび樹脂で固定して作製する。一方，飽水して還元状態にある水田土壌の場合は，乾燥による収縮や酸化による変色のため，現場における断面の再現が困難である。そこで，湿潤土壌試料の水分をポリエチレングリコール液で置換し，放冷・固化後に合成樹脂で包埋する，湿潤土壌モノリスの作製法を開発した︵加藤ら，1987︶。 2︶昆虫昆虫の分類研究を進めるためには，対象とする分類群ごとに多くの昆虫標本を比較・検討する必要がある。農業環境技術研究所の昆虫標本館には，研究者がみずから収集した標本，外部から分類・同定を依頼された標本，著名な昆虫学者から寄贈された標本など，120万点以上が保存されており，新種の基準となるタイプ標本508点も保存されている︵松村，1991，1996︶。タイプ標本は，種名と生物種との対応を示すために指定されたもので，基本的には生物1種につき1点しか存在しない貴重な標本である。508点の一覧表とその中の279点の画像と情報をWeb上で公開し，外部からの参照を可能にしている︵http://www.naro.affrc.go.jp/archive/niaes/inventory/insect/inssys/typelst.htm ︵最新のＵＲＬに修正しました。2010年6月︶︶。これによって，所蔵状況の確認および標本の形態情報の外部からの入手が容易になった︵中谷ら，2004︶。農業環境技術研究所の昆虫関連研究室は，2000年から農林水産省ジーンバンク事業の動物部門に参画し，天敵，花粉媒介虫などの有用昆虫の探索・収集を行っている。また，収集した昆虫の飼育法を開発すると同時にその特性を調査している。今後，社会的に有用な昆虫を重点的に収集し，飼育昆虫・ダニ類データベースなどを通じて，その情報を広く公開し，利用を促進する必要がある。 3︶微生物農業環境技術研究所の微生物関連研究室は，農業環境に生息する微生物の探索・収集，特性解明を行ってきた︵大畑，1986︶。農業環境技術研究所がこれまでに収集した微生物株は約20,000株で，このうち植物病原性，窒素固定能，毒素生産能，農薬分解能，生物防除資材化能などの特性評価を行って，ジーンバンクに登録した株は，糸状菌や酵母で1,100株，細菌で1,600株など2,800株以上にのぼる。ジーンバンク登録株のうち細菌は凍結乾燥法により保存されているが，日常的に使用する細菌は凍結法により保存している。凍結して保存した細菌を融解して一部を取り出し，残りを再度凍結すると生き残る菌数が減少する。この対策として，既知の分散媒にトレハロースを添加すると凍結・融解の処理を多数回繰り返した後でも十分な菌数が得られることを明らかにした︵西山，2004︶。また，長期保存の困難な糸状菌については長期安定的保存法の開発に取り組み，L-乾燥法や液体窒素法による保存法︵大久保，1992︶，Rhizoctonia 属菌の大麦粒による簡易な保存法︵内藤ら，1994︶を確立した。小笠原諸島はその特異な環境条件と長い年月の地理的隔離によって，独特の生物相が発達している。そこで，植物寄生性のさび菌類など農作物の病原菌とキノコ類を調査・収集し，分離菌株のいくつかを微生物ジーンバンクに登録した。その中には，熱帯作物の各種病原菌や強い発光能をもつヤコウタケなどの貴重な遺伝資源が含まれている︵佐藤，1989︶。窒素固定微生物であるダイズ根粒菌は，形質，各種機能において多様性に富む大きな菌群である。しかし，多数の分離菌株について遺伝的特性や類縁関係が調査されたことはなかった。そこで，農業環境技術研究所に保存されているダイズ根粒菌の85分離株について，窒素固定能，血清反応，抗生物質耐性および菌体タンパク質などの特性から類縁関係が明らかにされた︵沢田，1988︶。︵2︶観測情報の集積農業環境の変動は，長期間にわたる観測や調査のデータを集積し、これを解析することによって初めて明らかになる例が多い。そこで，農業環境技術研究所では，公立の農業関係研究機関の協力を得て，全国の土壌と放射性降下物の調査データを集積してきた。また，水質，気象に関しては筑波地区を中心とした観測データを集積してきた。 1︶土壌土壌を介した環境影響や農耕地における生産力の変動などを全国規模で把握するためには，全国的な調査を行い，多くのデータを効率的に利活用する必要がある。そこで，農耕地土壌の特性調査結果のデータベースを作成し，地目や土壌タイプごとの変動を解析した。その結果，(1)樹園地におけるpHの低下，(2)樹園地ならびに施設栽培土壌における炭素・窒素含有率の増加，(3)黒ボク土の普通畑における炭素含有率の減少と黄色土における増加，(4)すべての地目における可給態リン酸の明瞭な増加を認めた︵小原ら，2001︶。 2︶放射性降下物農業環境技術研究所内の環境放射能調査ほ場では、年間を通じて野菜など各種作物を栽培し，収穫物の放射能を測定し，核種を分析することにより通常時の値を把握している。また，自治体の協力を得て，全国各地の土壌と主要農作物の放射能汚染調査を継続している。このような長年にわたる放射能調査の結果をインベントリーとして集積してきたことが，チェルノブイリ原発事故および東海村ウラン加工施設︵JCO︶の臨界事故の際に，わが国農作物の安全を確認する根拠となった。チェルノブイリ原発事故後の農業環境の放射能汚染の調査では，短期的な人体影響が憂慮される131Iと長期的影響が懸念される137Csとによる汚染状況を調査した。その結果，ホウレンソウの131Iによる放射能汚染は、飲食物からの放射能摂取の制限に関する指標値の約5分の1，小麦穀粒の137Csによる汚染は、同指標値の約30分の1と低いことを確認した︵駒村ら，1988︶。また，わが国の農耕林地土壌における天然のガンマ放射性核種を調査し，17道県43地点の水田，畑地，樹園地および林地では、人工ならびに天然放射性核種の濃度はすべて低レベルで，137Cs以外に60Co，54Mnなどは検出されないことを明らかにした︵結田ら，1990︶。集積した観測情報を活用して，90Srの土壌から白米への移行係数は137Csに比べて約1.7倍高いこと，また，90Srや137Csと天然起源の非放射性のSrやCsとの間で移行係数に違いがあり，90Sr は天然起源の約6倍，137Csは約4倍であることを明らかにした︵駒村ら，1998︶。また，わが国の白米中の90Srと137Cs濃度は，ともに1963年をピークとして，以後漸減していること，大気降下量と相関が高く，太平洋側より日本海側が高い傾向にあることを明らかにした︵駒村，2000︶。さらに，核施設における不測の事故が生じたときの米や麦の放射能汚染の推定方法を開発した。1986年チェルノブイリ事故における小麦の137Cs汚染にこの汚染推定式を適用し，推定値は実測値とよく一致することを確認した︵駒村ら，2001︶。︵主要穀類および農耕地土壌の90Sr と137Cs分析データを公開しています。2010年6月︶ 1999年9月に茨城県東海村のJCOでおきた臨界事故では，周辺農作物の緊急放射能調査を行い，事故による農作物の汚染がないことを確認した。すなわち，131Iや137Csなどの人工放射性核種は，シイタケ以外の農作物ではいずれも検出されなかった。シイタケではわずかな137Csを検出したが，その濃度は平常時における日本産キノコ類︵1989〜1999年︶の平均より低かった。キノコ類は137Csを集積しやすく，JCO事故以前から土壌に残存していた137Csを吸収したものと判断された︵結田ら，2000︶。 3︶水質降雨の化学的性質ならびに農村地域における地下水の水質に関するモニタリングデータを集積した。酸性雨による被害が国内外で問題となり，降雨の酸性化や農業用水に与える影響の予測ならびに対策の確立に必要なデータが求められた。そこで，1985年から1990年にわたって観測された降雨の化学的性質に関する調査結果を，モニタリングデータとしてとりまとめた︵岡本ら，1992︶。また，つくば地区を主とする農村地域における地下水の水質に関する調査データ︵1986〜1993年︶を公表した︵藤井ら，1996︶。 4︶大気農業環境技術研究所は筑波移転時から気象観測業務を継続して実施している。1980〜1989年とこれに続く1990〜1996年の観測結果を気象表としてまとめた︵奥山，1990‥林ら，1998︶。熱や物質の交換に関するデータの蓄積や情報交換は十分ではない。そこで，種々の生態系で観測されたエネルギー・ガス交換に関する観測データを集積し，Webを通してモデル研究などに利用するため，﹁エコシステムデータベース﹂を構築した。利用者の要求したデータをグラフに表示でき，必要なデータをダウンロードできる(http://ecomdb.niaes.affrc.go.jp)︵原薗ら，1999︶。︵3︶利用システム集積された農業環境資源情報を活用して，資源の量的・質的な変動を予測することは，健全な資源の次世代への継承のために不可欠である。このため，土壌の分野では情報利用システムの開発が進展した。また，﹁農林水産業および農林水産物貿易と資源・環境に関する総合研究﹂や﹁環境影響評価のためのライフサイクルアセスメント手法の開発研究﹂が行われ，環境影響を評価するための指標が開発された。これらの指標は，既存の情報を活用して，資源や環境への影響を総合的に評価するための有力な手法として期待される。 1︶土壌土壌断面情報の電子化を進め，土壌情報システムおよび地図情報の入出力システムが構築され，これらを活用して陸成土壌の特性を解析する研究が進められた。各種の調査事業によって作成された約800枚の土壌図，約2万地点の土壌断面の調査データ，土層ごとの理化学的性質に関する約4万点の分析データなどは，わが国の農用地をほぼカバーしている。これらの膨大な土壌資源情報を整理して，コンピュータにより土壌資源の保全や生産振興の施策に役立つ資料を提供するシステムを構築し，たとえば，ブドウや水田転作の小麦や大豆の生育適地図などを作成した︵加藤，1987︶。また，全国の土壌生成と土壌断面の情報を迅速に利用するための電子化手法︵中井ら，1987︶，および北海道を対象として各種の目的に応じた土壌図の作成や土壌の生産力分級などを容易に行える土壌・土地資源情報システム︵神山，1988︶を開発した。さらに，農用地や行政区界などの地図情報を電子化し，位置補正を行ったのちに，任意の縮尺で地形図などの下図を作製し，選択した特定の属性を表示するシステム︵KMPLOT︶を開発した︵松森，1989︶。以上のような情報システムの整備が進められたことにより，地力保全事業︵約3万点︶や定点調査︵約2万点︶などで得られた大量のデータが利用可能となった。そこで，低地土以外の陸成土壌を対象として，農耕地土壌と自然土壌の特性データが解析された。その結果，黒ボク土の中から非アロフェン質︵結晶性粘土質︶の土壌を識別するための基準︵置換酸度≧５︶を見いだし，非アロフェン質土壌が東北，東海および山陰の各地域に広く分布しているなど，土壌分類に関わる新しい知見が得られた︵小原，1993︶。さらに，Web GISの機能を使って，全国の農耕地土壌情報の一元的収集システムを初めて開発した。このシステムを利用すれば，全国規模の土壌調査結果︵調査地点ならびに断面に関する情報，理化学分析値，土壌図︶を地形図上に表示し，調査現場においてオンラインで新たな調査結果の入力や修正ができる。また，現在も継続されている行政事業による調査の結果を，効率的かつ一元的に収集・整理できる︵中井ら，2004︶。︵土壌情報閲覧システムを公開しています。2010年6月︶ 2︶気象時間や空間的に詳細な気象データがさまざまな目的のために求められるようになってきている。そこで，地域気象観測システム︵AMeDAS︶によって提供されるデータを自動処理し，各種気象要素の分布を経時的に見ることができる動的表示プログラムが開発された︵川島，1990︶。 3︶微生物微生物は，生態系の維持，環境修復や食品の分野などで活用される一方で，人畜や植物の病原微生物となる場合もある。しかし，これらの情報は必ずしも整理されていない。そこで，分野の異なる微生物情報を網羅的に整理して発信することを目的に，分散型のデータベースによるシステム﹁微生物インベントリー﹂を構築し，農業環境技術研究所が所蔵する微生物標本の画像，除草剤2,4-D分解菌，人畜共通病原菌，さらに，環境修復の機能を有する微生物の情報をWeb上で公開した︵http://www.naro.affrc.go.jp/archive/niaes/techdoc/db_image.html#microorg ︵最新のＵＲＬに修正しました。2010年6月︶︶。このシステムを利用すれば，種名などのキーワードから複数のデータベースの情報が同時に取得できる︵對馬ら，2004︶。 4︶農業環境影響の総合的評価農業生産活動は，環境を保全する多面的な機能を有していると同時に環境へ各種の負荷を与えている。こうしたプラスとマイナスの環境影響を，農業生産活動のスタートから農作物の収穫・調製にいたるまで，できる限り正確に評価することが求められるようになった。工業分野では，生産から生産物の廃棄にいたるまでの環境影響を軽減するため，ライフサイクルアセスメント︵LCA︶手法がすでに導入されている。このLCA手法を農業分野にも適用し，革新的技術の開発に必要な基盤を整えることが求められている。そこで，農業分野に適した5つの評価軸によるLCA手法を開発し，農作物栽培にともなう環境影響を評価するためのマニュアルを公表した。この手法によって，たとえば，茶栽培土壌からの亜酸化窒素放出の抑制は，エネルギー消費にともなう二酸化炭素放出の抑制よりも優先すべきことが示された (独立行政法人農業環境技術研究所，2003)。農林水産物の貿易量の増大に伴い，各国の農林水産業の生産構造が変化し，環境への影響が増大しつつある。このため，農林水産業の持続的発展を可能としながら，環境との調和を図る施策について，国際的な合意形成が求められている。OECDでは環境影響を算定するさまざまな方法が各国から提案されているが，科学的な裏付けが乏しく，いずれも世界共通の尺度となり得ていない。そこで，洪水防止，土壌流亡防止，生物多様性の保全など，農林水産業が資源と環境に与える影響を定量的にマクロに評価する指標を策定した。得られたマクロ指標は，水資源に関して10件，土地資源ならびに地力に関して7件，生態系に関して10件，主要国の資源ならびに環境に与える影響に関して3件である︵農林水産技術会議事務局，2003︶。 6　今後の展望農業環境インベントリー研究の20年を振り返ると，顕著な進歩・発展を確認できる。安全で安心できる食料の生産と健全な環境の保全により支えられる持続的社会を創出するために，農業環境インベントリー研究は，クライアントとしての研究者，政策決定者，生産者および消費者に，総合的で，かつ，優先順位の判定を可能にする情報を提供できるよう，いっそうの発展が期待される。これまでは，農業環境を形成している資源ごとに個別的な分類や評価などが進められることが多かった。今後は，これに加えて，(1)資源間の相互作用の解明と評価，(2)要因が複合した場合の農業環境への作用の解明と評価，(3)トレードオフ関係︵たとえば，地域における農業環境問題と温室効果ガスなどによる地球環境問題，あるいは農業生産と生物多様性の保全との間の関係など︶の解決方法，(4)地域の農業環境や農業生産技術の環境影響を総合的に把握する手法の開発，(5)リスク低減を目的としたリスク評価・リスク管理のための技術開発やリスクコミュニケーションに役立つデータの集積と整理などが今後の課題であろう。また，循環型社会の創出に対する認識が高まっている。農業生態系が受け入れ可能な環境受容量を明らかにすることは，循環型社会を支える一つの基盤を提供する。循環物質の環境受容量を明らかにするためには，多方面のデータが必要であり，農業環境インベントリーとして集積・整理されたデータは，この点できわめて貴重である。情報システムなどにおける解析や表示のための技術の進歩は著しく，土壌，水，大気の環境資源と生物資源に関するデータベースの構築とこれらを協調させて活用するシステムの開発を可能にしている。大学や公立研究機関などと連携して，保存されている標本や資・試料などの情報を共有し，互いに活用することが望まれる。健全な農業環境を次世代に継承するための施策を支援する農業環境インベントリー研究の今後の発展が期待される。

Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security Lal, R., Science, 304, 1623-1627 (2004) 著者は、２００２年に Marcel Dekker 社から出版された Encyclopedia of Soil Science の編者で、土壌学の泰斗である。論文の要約は次の通りである。世界の農地の土壌劣化によって失われた炭素蓄積の能力は、有史以来に失われた42〜78ギガ︵10⁹︶トンの炭素の55〜66％に相当する。奨励されている技術を採用した場合の土壌への有機態炭素の蓄積速度は、土壌の組成と構造、降雨量、温度、農法、土壌管理などによって異なる。土壌の炭素貯蔵量を増やす方法としては、土壌の修復と森林の再生、不耕起栽培、被覆作物、養分管理、堆肥や汚泥の施用、放牧の改善、水の保全と捕集、効率的なかんがい、農林業複合、休閑地でのエネルギー作物栽培などが挙げられる。劣化した耕地土壌への炭素の蓄積が1トン増えると、作物のヘクタールあたり収量は、コムギでは20〜40キログラム、トウモロコシでは10〜20キログラム、カウピーでは0．5〜1キログラム、増加すると期待できる。土壌への炭素の蓄積によって、食料生産が促進され、同時に化石燃料からの0．4〜1．2ギガトンの炭素放出を埋め合わせることができる。これは化石燃料からの年間放出量の5〜15％に相当する。

Using Population Viability Analysis to Develop Recovery Criteria for Endangered Insects: Case Study of the Fender's Blue Butterfly B. S. Cheryl et al. Conservation Biology 17: 1372-1385 (2003) 農業環境技術研究所は，農業生態系における生物群集の構造と機能を明らかにして生態系機能を十分に発揮させるとともに，侵入・導入生物の生態系への影響を解明することによって，生態系のかく乱防止，生物多様性の保全など生物環境の安全を図っていくことを重要な目的の一つとしている。このため，農業生態系における生物環境の安全に関係する最新の文献情報を収集している。今回は、絶滅危惧昆虫の絶滅リスクを推定する手法と、その回復を判定する基準を考察した論文を紹介する。要約米国の絶滅危惧種法においては、新たに指定の対象とする生物の回復計画には、指定の必要性を判断するための﹁客観的で計測可能な﹂基準を定めなければならない。これらの基準が対象生物種の生態とよく関連していれば、回復計画はより効果的なものとなるだろう。同法の指定を受けている27の昆虫種について回復計画を調査したところ、それらの回復の基準は、対象昆虫種の生態によく関連するものではなかった。そこで、個体群存続可能性分析を利用して、個体数を推定できる昆虫についての量的な回復基準を開発し、その枠組みを、最近指定種とされたシジミチョウの1種︵Icaricia icarioides fenderi︶に適用した。個体群存続可能性分析は、保全生態学において絶滅危惧種の将来の状態を予測するために使われる手法であり、対象種の客観的で計測可能な回復基準の開発に役立つ。だが、多くの研究は、大型で寿命が長いために年次間の個体数変動の少ない脊椎動物を対象としており、また、希少昆虫種については広範囲の基礎データが存在しないため、保全計画は遅れている。著者らは、個体計数による調査データから絶滅のリスクを推定するため、単純拡散近似 (diffusion-approximation) 法を用いた。この手法では、将来の傾向は現在の条件で予測でき、また、観察の誤差はほとんどないと仮定している。少なくとも18年間の調査を実施した12か所の生息地のうち、高い存続可能性を予測できたのは1個体群だけであった。ある個体群の初期個体数を３００、個体数増加率の変動︵分散︶を0．79とするとき、その個体群が１００年後も存続する確率を95％にするための最低平均増加率は1．83でなければならない。独立した生息地の数が増えるにつれ、１００年後に、少なくとも1つの生息地で個体群が存続している確率を95％にするために必要な最低平均増加率は小さくなる。昆虫の回復計画のための回復基準は4種類に分けられた。(1)具体的な最小個体数または最低増殖率、(2)それらの具体的な維持期間、(3)メタ個体群状態の基準、(4)恒久的な生息地の保護および管理に関する基準である。調査対象としたシジミチョウについては、絶滅危惧種指定を格下げするための基準として、各生息地域において3つの独立した生息地が管理または保全され、10年以上にわたって1．55以上の最低平均増殖率が維持されることを提案する。米国の絶滅危惧種法のもとでは41種の昆虫が指定種となっており、定量的な回復基準の開発は、個体数推定が可能な、絶滅のおそれがある昆虫種に対して有用であり適していると考えられる。

米国コロラド州にある全米大気研究センター︵ＮＣＡＲ︶は、スーパーコンピューターを使った新しい気象予測モデルで試算した結果、地球の平均気温はこれまでの予測値を2℃以上、上回る上昇を示す見込みが強いと発表した。﹁人類による炭酸ガス排出量が何らかの理由で突然、現在の2倍に達した場合﹂という仮説に基づいた試算。ＮＣＡＲが新たに開発した地球気象システムモデル・バーション3というプログラムで計算した。正式な報告は次回の気候変動に関する政府間パネル︵ＩＰＣＣ︶会合に提出される。﹁ＣＯ₂排出量が2倍になる﹂時期は明記されていないが、ＮＣＡＲはこの気象予測モデルは、全米科学基金︵ＮＳＦ︶、エネルギー省、全米海洋大気庁などの資金で開発されたもので、精度はこれまでのいかなるモデルよりも優れているとしている。ＣＣＳＭ3の開発責任者であるＮＣＡＲのウィリアム・コリンズ博士は、20世紀の気象変動を精査した成果がこのプログラムの精度向上をもたらしたと述べている。陸地、大気等についてパラメータ数を旧版の4倍に増やした結果、地域ごとの気象とその変化をはるかに精密に予測できることになったという。なお、車両をはじめとする発生源から大気中に排出される二酸化炭素の大気中濃度は、産業革命前の２８０ppmv︵体積で１００万分の1︶から現在では３７０ppmv まで増加しているとＮＣＡＲは報告している。このモデルは将来の気象を予測するだけではなく、たとえば2万1千年前の氷河期最盛期の気象動向の解析や大気・海洋・陸地などでの炭素の循環状況の解析にも利用される。なお全米科学基金は連邦政府下の独立行政法人で、年間予算は年約56億ドル。米国内約2千の大学や研究機関に1万1千件の研究振興費を拠出している。︵科学新聞、２００４年8月6日︶

この2冊の本の著者は、いずれも、農業環境技術研究所の先輩であるとともに、農業環境研究に従事しているこの分野の先達である。両著者ともに研究はもとより写真に関しても、自他共に認める専門家に匹敵する実力の持ち主である。いずれの本も、その写真を眺めているだけで、環境問題の本質とこの問題の早急な解決の必要性が、有無を言わせず伝わってくるすぐれた作品である。はるか昔、私たちは中国から漢字を取り入れた。そのため、わが国の文化は漢字に支えられているところが多い。ことに知的な営みの世界から漢字を除くことは、ほとんど不可能といってよい。わが国が積み上げてきた文化の大部分が、その上に築かれているからである。そのため、日本語の中には数え切れぬほどの多くの漢語が定着して、日本語の表現力を豊かにしている。﹁写真﹂もその一つである。﹁写真﹂の技術がヨーロッパから日本に伝わったのは幕末の頃で、そのころからすでに﹁写真﹂の語が用いられていた。しかし、漢語としての﹁写真﹂は、六世紀の後半にはすでに見えている。以下、興膳　宏の﹁漢字コトバ散策﹂の﹁写真﹂から引用する。﹁文字通り、﹁真﹂を﹁写す﹂という意味で、具体的には肖像画を指していた。つまり生きている姿さながらに描くということで、写実的な山水画をいう場合もある。唐の詩人杜甫︵７１２−７７０︶の﹁丹青引﹂という長い詩には、曹覇︵そうは︶というすぐれた画家の腕前をたたえた、﹁必︵も︶し佳士︵かし︶に逢えばまた真を写す﹂という句がある。りっぱな人に出会うと、その人間性をそっくり写し取るような画を描くというわけだ。その﹁真﹂には、身体的な面とともに、精神的な面も含まれている。﹂ここに紹介した両著書の作品を、これに類似したほかの言葉で語ってみよう。曰く、本書の両著者の﹁写真﹂は、具体的な環境の現実と、精神的な環境保全の叫びを読者に強力に提示した。これらは、写真集であるから解説は難しい。感性で見ることが重要なので、解釈は差し控える。﹁本の紹介１４９﹂の増島　博氏の﹁私的環境論　わたしのかんきょう﹂については、本書の﹁はじめに﹂を目次とともに掲載して、氏の環境への思いを紹介する。

﹁本の紹介１５０﹂の真木太一氏の﹁緑の沙漠を夢見て﹂については、目次、﹁砂丘の虜﹂、﹁砂の紋様﹂および﹁あとがき﹂の全文を引用して本書の紹介としたい。目次は次の通り。序文／砂丘の虜／砂の紋様／風の造形／砂に根を張る／押し寄せる砂と乾燥／緑の沙漠を夢見る／あとがき

サイモン・レヴィンは、プリンストン大学教授であり、数理生態学分野の大家である。本書は、環境の変化に関する最新の数理生態学の成果を、数式を用いずに論じたものである。個々の記述は分かりやすい。しかし、このことは必ずしも通読するのが容易であることを意味しない。本書では、人間活動によって急速に変化する環境に対して、人類がどのように対処していくべきかを、数理生態学的視点から論じている。原題は、Fragile Dominion: Complexity and the Commonsであり、﹁壊れやすい︵Fragile︶すみか︵Dominion︶﹂である地球とその環境を共有のもの︵the Commons︶とする考え方を、複雑系の理論で論じること示している。このまま直訳したのでは容易には理解しにくい原書のタイトルを、きわめて魅力的な和文タイトルとした訳者らのアイデアに感服する。本書は、まず、人類が直面している環境の変化について、とくに生物多様性喪失の危機について解説し、生物多様性の喪失とその影響を解析するためには、生物圏を﹁複雑適応系﹂としてとらえることが必要であることを述べ、そして、﹁複雑適応系﹂としての生物圏の特徴を説明している︵第1、2章︶。第3章では、生物圏︵あるいは生態系︶の多様性がどのように創出されているかに関わる6つの基本的な問いが発せられる。すなわち、問い1　自然界にはどのようなパターンが存在するのか？問い2　パターンは局所的な環境条件だけで決定されるのか、もしくは、過去の歴史が重要な役割を果たしてきたのか？問い3　エコシステムはいかにして形成されるのか？問い4　進化はいかにして生態集合を形作ってきたのか？問い5　エコシステムの構造と機能の関係はどのようなものか？問い6　エコシステムの復元性は進化によって高まるのか？ 4章以下の各章で、これらの問いに対する答が、生態学の最新の成果に基づいて論じられる。著者は、地球がフィードバックループを有する一つの有機的なシステムであるとするガイア仮説︵本の紹介97、本の紹介98︶を高く評価しつつ、その一方で、地球や生物圏をそれらの示す恒常性のために、あたかも目的を持って機能する超生物体であるかのように見なすことには、注意を喚起している。すなわち、環境による選択を受けるのは個々の遺伝子であり、個々の生物個体であること、こうした選択によって、集団や群集さらに生態系や生物圏のパターンが生み出され、そうした上位構造の変化が、また個体や遺伝子という下部構造の変化をもたらすと論じている。最終章﹁我々の未来−複雑性と共有性﹂において、旧約聖書にあるモーゼの﹁十戒﹂にならって﹁環境管理のための八戒﹂が提言される。すなわち、 1︶不確実性を減らせ。 2︶不意の事態に備えよ。 3︶不均一性を維持せよ。 4︶モジュール構造を保て。 5︶冗長性を確保せよ。 6︶フィードバックを強化せよ。 7︶信頼関係を築け。 8︶あなたが望むことを人にも施せ。なお、この最終章で﹁共有性﹂と訳され、原書のタイトルにもなっているthe Commonsは、ハーディンの﹁共有地の悲劇﹂︵農環研ニュース No. 62の巻頭言(PDFファイル)参照︶に基づいていることは明らかであり、﹁人類共有の環境﹂を示している。ところで、﹁共有性﹂という訳で、そのことが読者に伝わっただろうか。目次は以下の通りである。日本語版への序文第1章　多様性と人間生活環境の変化に人はどう対処してきたか／消えゆく生物多様性／生物多様性を解剖する／複雑適応系とは第2章　我々を取り巻く環境適応と設計／突然変異、組換え、性／進化と生物圏／スケールの重要性／恒常性維持とガイア／知的生命存在原理とガイア／恒常性の創出／種レベルを超えた進化／利他行動の進化第3章　六つの基本的な問い問1自然界にはどのようなパターンが存在するのか？／問2パターンは局所的な環境条件だけで決定されるのか、もしくは、過去の歴史が重要な役割を果たしてきたのか？／問3エコシステムはいかにして形成されるのか？／問4進化はいかにして生態集合を形作ってきたのか？／問5エコシステムの構造と機能の関係はどのようなものか？／問6エコシステムの復元性は進化によって高まるのか？第4章　自然界のパターン可能性と現実／状況証拠／認識のスケール／大規模スケール−ホルドリッジの生物分布帯／中規模スケール、群集、そして複合生物／要約／結び第5章　生態集合島の生物学／森林内の島／エコシステムの懇親会／種数と面積の関係／相互作用粒子系／投票者モデル／接触過程／局所多様性と種数面積曲線／エコシステムの集合／エコシステムの組織化／モデルと実験／エコシステム劇場と進化劇第6章　生物多様性の進化島と進化／進化的変化の遺伝的基礎／適応度地形図上の進化の流れ／最適化としての進化／競争のダイナミクス／形質置換／多様性の拡大／利他主義／局所的相互作用と善と悪の進化／寄生者と宿主、植物と植食者／結び第7章　形態と機能について生物多様性とエコシステムのプロセス／複雑性と復元性／機能グループからエネルギー網へ／おわりに第8章　エコシステムの発生と進化エコシステムの発生と進化／自己組織化された臨界性／進化／下位から上位レベルへ／結び第9章　我々の未来―複雑性と共有性環境管理のための八つの戒謝辞／訳者あとがき／参考文献／用語集／用語索引／人名索引

明治２３年（１８９０）：	１月。栃木県足尾銅山の鉱害で、渡良瀬川の魚類が多数死滅、汚染問題始まる。
明治２３年（１８９０）：	８月２２日。関東地方で大水害。渡良瀬川で有害重金属を含む鉱泥が大量に流れ込み、栃木、群馬両県の田畑約１万ヘクタールが鉱毒水につかる。農作物は全滅、魚類も多数死滅。
明治２４年（１８９１）：	６月１日。農科大学助教授古在由直、渡良瀬川沿岸の土壌分析結果を報告、被害の原因は銅の化合物と指摘。
明治２４年（１８９１）：	１２月１８日。田中正造代議士が、足尾鉱毒に関する質問書を衆議院へ提出。国会で公害問題の質疑が行われた最初。
明治２５年（１８９２）：	３月。栃木県足利、梁田郡内に鉱毒被害者同盟会が結成される。
明治２５年（１８９２）：	足尾銅山精錬所拡張のため、周辺の栃木県松木村で樹木・農作物・桑などに大被害。
明治２８年（１８９５）：	１１月２９日。栃木県議会、県知事に対し「足尾銅山の土砂・鉱屑の渡良瀬川への投棄禁止」を建議。
明治２９年（１８９６）：	９月８日。栃木県渡良瀬川で大洪水、下流に足尾銅山の鉱毒が流入し、東京・本所に斃死魚類が漂流。安政６年（１８５９）以来の大洪水。
明治２９年（１８９６）：	１２月。政府が足尾銅山に最初の予防工事命令を出す。
明治３０年（１８９７）：	３月３日。足尾銅山鉱毒被害地の人民２０００人余が徒歩で東京に出発。警官に阻止されながらこの日８００人が日比谷に結集、農商務省に鉱業停止を請願。
明治３０年（１８９７）：	３月２４日。足尾鉱毒被害民第２次大挙上京。憲兵に阻止され、上京したのは１００人余。
明治３０年（１８９７）：	１２月１４日。足尾鉱毒被害地の８３町村が憲法による被害民保護請願書を提出。
明治３１年（１８９８）：	２月２０日。足尾鉱毒被害民、雲龍寺に集合。３０００人が夜、徒歩で上京を開始。警官・憲兵によって阻止される。
明治３３年（１９００）：	２月１３日。足尾鉱毒被害民３０００人が、請願のために上京の途上、川俣村で憲兵・警官に襲われ、６８人が逮捕される。川俣事件。
明治３３年（１９００）：	２月１７日。田中正造、足尾鉱毒被害者救済建議案を衆議に提出。２０日に可決、２３日に貴族院でも可決。
明治３４年（１９０１）：	１０月２３日。田中正造、足尾鉱毒事件で衆議院議員を辞職。
明治３４年（１９０１）：	１２月９日。農科大学助教授の長岡宗好が「群馬・栃木県の土壌被害の原因物質は、渡良瀬川からきた銅」と指摘。
明治３４年（１９０１）：	１２月１０日。田中正造、議会開院式より帰途の天皇に足尾鉱毒事件を直訴。
明治３５年（１９０２）：	９月２８日。足尾地方に豪雨、行方不明１２５人。渡良瀬川水源で大規模な山崩れがあり、下流に新土が運ばれたため、一時的に農作物が実る。
明治３６年（１９０３）：	７月２１日。足尾銅山に対し、鉱毒除外命令が出される。
明治４０年（１９０７）：	６月２９日。足尾鉱毒問題にからんで貯水池を建設するため、栃木県谷中村が強制的に取り壊される。
明治４０年（１９０７）：	足尾銅山から排出された亜硫酸ガスは、濃硫酸に換算して操業開始の明治１０から５３万９８２０トンに達する。

元治元年（１８６４）：	１２月２０日、京都所司代の与力だった柳下景由と古在良子の長男として、京都府千本通二条上る邸に生れる。
明治６年（１８７３）：	３月，母堂の実家古在家を継ぐ。
明治９年（１８７６）：	３月，実父仙蔵没す。
明治１１年（１８７８）：	１０歳のとき母方の実家の養嗣子となり古在の姓を名乗る。
明治１３年（１８８０）：	軍人を志望して上京，身長不足のため不合格となる。間もなく帰郷。
明治１４年（１８８１）：	再び上京し、築地英語学校に学ぶ。９月，駒場農学校普通農学科へ入学。お雇い外国人のオスカー・ケルネルに師事して農芸化学を学ぶ。
明治１５年（１８８２）：	４月，成績優秀なるにより官費生を申付けられる。
明治１６年（１８８３）：	９月，駒場農学校農芸化学科へ入学。
明治１９年（１８８６）：	６月、駒場農大農芸化学科を卒業。
明治２０年（１８８７）：	４月，東京農林学校助教授に任ぜらる（判任官６等）。
明治２２年（１８８９）：	６月，東京農林学校教授に任ぜらる（奏任官６等）。１１月，大日本農会農芸委員になる。
明治２３年（１８９０）：	３月，第３回内国勧業博覧会審査官を仰付かる。洪水を機に足尾銅山の公害問題が顕在化。東京農林学校は帝国大学農科大学となり、同大学の助教授として迎えられる。６月，農科大学助教授に任ぜらる（奏任官６等）。
明治２４年（１８９１）：	５月、農民代表足利郡毛野村早川忠吾が農科大学に古在をたずね、渡良瀬川沿岸の土と水の分析を依頼する。６月、回答。「過日来御約束の被害土壌四種調査致候処悉く銅の化合物を含有致し被害の原因全く銅の化合物にあるか如く候（中略）別紙は分析の結果及被害圃の処理法に御座候　不具古在由直」。８月，正８位に叙せられる。田中正造、公害問題で国会質問。
明治２５年（１８９２）：	「足尾銅山鉱毒ノ研究」を「農学会会報」第一六号、明治二十五年八月に発表する。１０月，清水貞幹長女豊子と結婚する。由直２９歳、清水紫琴２５歳。
明治２６年（１８９３）：	９月，長男由正生れる。
明治２７年（１８９４）：	３月，文部省大臣官房図書課兼務を命ぜらる。従７位に叙せられる。
明治２８年（１８９５）：	３月，洋行の為め非職を命ぜらる。農芸化学研究のため文部省留学生として満３年間独逸国ライプニッツ大学に留学を命ぜられる。２８日横浜を出発す。始めベルギーに行き滞留仏蘭西語を学び、独逸に入り研究を５年して帰朝。
明治３１年（１８９８）：	３月，非職満期となる。
明治３２年（１８９９）：	３月，農学博士の学位を授与する。帝国大学農科大学教授。
明治３３年（１９００）：	７月，英米両国各地巡回の上帰朝。東京帝国大学農科大学教授に任ぜられ（高等官６等）農産製造学講座担任を命ぜられる。１２月，正７位に叙せられる。東京帝国大学農科大学教授。
明治３４年（１９０１）：	農科大学助教授の長岡宗好が、群馬・栃木県の土壌被害の原因物質は、渡良瀬川からきた銅であると指摘。足尾鉱毒事件が広く世間に知れ渡る。１月，茨城県野鼠駆除に関する事務を嘱託される。５月，次男由重生れる。７月，日本酒醸造改良実験及講習場設置調査委員を嘱託される。
明治３５年（１９０２）：	３月、鉱毒調査委員に命じられる。渡良瀬川沿岸一帯を徹底調査。４月，６月、鉱毒調査の為め栃木群馬へ出張。１２月，従６位に叙せられる。
明治３６年（１９０３）：	１月，香港比律賓ジヤヴア及スマトラへ差遣せられる。ジヤヴア及スマトラに於ける糖業の実況調査を嘱託される。２月，第５回内国勧業博覧会審査員を仰付かる。４月，スマトラより帰朝す。９月，農事試験場技師兼東京帝国大学教授に任ぜられる（高等官５等）。西ヶ原の官舎に移住す。三男由良生れる。１２月，第５回勧業博覧会審査官の功労により藍綬褒章を賜わる。
明治３７年（１９０４）：	１０月，正６位に叙せられる。１２月，長女静子生れる。
明治３８年（１９０５）：	２月，三男由良夭折。８月，長女静子夭折。
明治３９年（１９０６）：	４月，勳５等に叙し瑞寳章を授かる。５月，糖業改良事務局技師兼任を命ぜられる。６月，韓国統監府勧業模範場技師兼任を命ぜられる。９月，韓国へ出張。１１月，韓国より帰朝。従５位に叙せられる。
明治４０年（１９０７）：	３月，東京勧業博覧会審査部長を命ぜられる。６月，糖業改良事務局東京出張所長を命ぜられる。
明治４１年（１９０８）：	９月，御用有之欧米各国へ差遣はされる。伊国羅馬に於て万国農事協会第１回総会及常設委員会開催に付参列仰付かる。１０月，欧米へ出発（９日）。
明治４２年（１９０９）：	３月，欧米より帰朝（３１日）。４月，鉱毒調査会委員仰付かる。１０月，清国へ差遣はれ兼て韓国出張を命ぜられる。１５日出発。１２月，清韓両国より帰朝（１９日）。正５位に叙せられる。
明治４３年（１９１０）：	６月，生産調査会臨時委員会仰付かる。勳４等に叙し瑞寳章を授けられる。１１月，帝国農会特別議員を嘱託せられ評議員に当選。
明治４４年（１９１１）：	足尾銅山の鉱毒調査が終わった２年後、東京帝国大学農科大学の学長。２月，東京帝国大学農科大学長に補せらる。４月，高等官２等に陞叙せられる（技師）。７月，４男由信生る。
大正２年（１９１３）：	３月，鉱毒調査会委員を免ぜられる。
大正３年（１９１４）：	４月，東京大正博覧会審査官を命ぜられる。帝国農会特別議員を嘱託せられる。６月，関税訴願審査委員仰付かる。勳３等に叙し瑞寳章を授けられる。１１月，化学工業調査会委員を嘱託せられる。従４位に叙せられる。
大正４年（１９１５）：	８月，母堂良子刀自没す，寿８９。１０月，米価調査会委員仰付かる。
大正６年（１９１７）：	６月，高等官１等に陞叙せられる。帝国農会特別議員を嘱託させられる。１０月，帝国農会評議員に当選。
大正７年（１９１８）：	４月，九州帝国大学農学部創立委員を嘱託せらる。９月，臨時国民経済調査会委員仰付かる。
大正８年（１９１９）：	１月，畜産工芸博覧会審査部長を命ぜられる。１０月，臨時財政経済調査会臨時委員仰付かる。１２月，正４位に叙せられる。
大正９年（１９２０）：	５月，農業教育に関する委員を嘱託せられる。９月，東京帝国大学総長に任ぜられる。１０月，帝国農会顧問に推薦される。本郷区真砂町に転居。農事試験場長退職。
大正９年（１９２０）：	９月、東京帝国大学初の公選総長に選ばれる。
大正１０年（１９２１）：	１月，脳溢血に犯される。６月，勳２等に叙し瑞寳章を授けられる。７月，教育評議会委員を仰付かる。
大正１１年（１９２２）：	３月，仏蘭西政府よりコンマンドール，エトアル，ノアル勲章を贈与。９月，臨時財政経済調査会臨時委員を免ぜられる。
大正１３年（１９２４）：	４月，文政審議会委員仰付けられる。１２月，従３位に叙せられる。
大正１４年（１９２５）：	９月，総長の任期満了。絶対多数により再選。任期中に起きた関東大震災で被害を被った大学の復興事業を先頭に立って成功に導く。
大正１５年（１９２６）：	２月，理化学研究所理事を委嘱せられる。
昭和３年（１９２８）：	４月，稲田博士の診断に基き病気静養を勧説せられしため総長代理を置き当分引籠る意を決す（１９日）。千葉県長者町の別邸に静養。１０月，特に親任官を以て待遇せられる。１２月，願により本官を免ぜられる（２２日）。勅旨を以て東京帝国大学名誉教授の名称を授けられる。
昭和４年（１９２９）：	１月，正三位に叙せられる。７月，勲一等に叙し瑞寳章を授けられる。
昭和６年（１９３１）：	１２月，勅旨を以て帝国学士院会員を仰せ付けられる。
昭和７年（１９３２）：	７月，農学部実科建物新営に関する委員を嘱託せられる。
昭和８年（１９３３）：	７月，夫人病没（３１日）。
昭和９年（１９３４）：	６月，１５日夜に至って病気篤く１６日重態。１７日朝稍軽快，同日午後に至って気分頗る良好，夜に入りて�uす順調，側近者愁眉を開く。翌１８日午前１時突如再び危篤に陥り午前９時１０分遂に薨去。享年七十有一。同日午後歴代総長の先例に倣ひ医学部教授長与又郎博士執刀の下に遺骸を解剖す。２０日青山祭場に於て葬儀執行。同日青山塋域に葬る。

Photograph		Commentary
春日	０
光る水	１	水質研究室の発足
足尾銅山	２	かけがえのない土
田植	３	環境保全は農業の目的か
桜水	４	かんがい水の安全性
無人駅	５	「複合汚染」
落日	６	環境コンビナート
神岡鉱山	７	カドミウムの毒性
石垣水田	８	環境アセスメントは免罪符か
曲り屋	９	くみとり便所のすすめ
農事試験場	10	農事試験場水質研究室の0.1世紀
舟二題	11	湖をよみがえらせるために
はす田	12	農林業と汚濁負荷
田の神さん	13	農耕文化をとりもどす水保全システムを
晩秋	14	持続的循環農業の確立
高原のレタス畑	15	持続的農林業生産と物質循環
ひがんばな	16	図説環境科学序
山間の棚田	17	水平家物語
大相撲	18	生態調和型次世代農業へのシナリオ
休日	19	肥料−みどりをそだてるはずが
すすき	20	農業の発展段階とリサイクルシステム
板敷山大覚寺	21	思いのきれはし
川守	22	科学者の目、被害者の目
葛巻の準平原	23	生態的土壌観のすすめ
双峯冠雪水鏡	24	微熱中年時代
農大春秋	25	50年前の農大鉱山
飛水	26	農業と水質
三富の旧家	27	近況・心境
段丘の春	28	中山間地問題を全流域問題としてとらえる
けやき	29	フレディの再生
ひととき	30	リサイクルを評価できる循環モデル
斜面林と桜堤	31	農業農村整備事業と物質循環