農業は世界の食糧供給システムの中核を担っています。しかし、化学肥料の使用には環境への影響と脱炭素化の観点から多くの課題があります。この記事では、化学肥料の必要性、その環境への影響、そして持続可能な農業を実現するための解決策について深ぼっていきます。

 

目次

1. 農業と環境問題の関係
2. 農業にとって肥料はなぜ必要なのか
3. アンモニア製造方法の技術革命
4. なにが問題なのか

農業と環境問題の背景

世界の食糧サプライチェーンは複雑に絡み合っているシステムと表現できます。
ある要素の数が増減すれば、他の要素も増減するといった具合に相互に依存しています。
そして、農業は世界の食糧供給システムの中核を担っています。その農業がどのように環境問題、そして気候変動問題につながっているのかを紐解いていきます。

そして、今回は、持続可能な農業について考えるうえでの、「肥料問題」について取り上げていきます。

農業にとって肥料はなぜ必要なのか

肥料がどれほど重要なのかを歴史を追ってみていきたいと思います。
まずなぜ肥料が必要かという問いに答えるためには、植物の生育の仕組みを理解する必要があります。

植物は、成長するために土壌から以下3つの栄養分を吸収して育ちます。

1. 窒素
2. リン酸
3. カリウム

これらの栄養素が不足すると、植物の成長が遅れたり、果実などがおいしく、早くできなくなってしまいます。

自然の仕組みでは、植物が枯れて葉っぱを落とし、それが分解され、土に還ることで栄養が戻ることや、土壌にいる微生物が窒素固定を行うことで蓄えられます。根粒菌と呼ばれるマメ科の根に共生する菌で、窒素固定を行い、植物が吸収できるアンモニアに変換する役割を担っています。

多くの植物は、空気中の窒素を直接吸収することができないため、土壌微生物が非常に重要な役割を担っています。

しかし、これらの仕組みのみでは人類全員を養うには補いきれないため、「化学肥料」が必要になってくるのです。

アンモニア製造方法の技術革命

化学肥料と環境問題、気候変動問題を考えるうえで、どのように化学肥料が製造されているかを知る必要があります。
「緑の革命」は有名ですが、化学肥料によって、農業の生産量が劇的に増加しました。
その背景は、1909年にハーバー・ボッシュ法と呼ばれる窒素と水素を反応させてアンモニアを製造する方法が開発されたことが挙げられます。
ハーバー・ボッシュ法によって、大量の窒素肥料の合成が可能となり、それまでの肥料供給をはるかに上回る量の製造が可能となりました。
結果的に、多くの農家に行き届き、生産量を増やすことができたというわけです。

 

なにが問題なのか

当初は、化学肥料は農業生産性の向上に大きく貢献する革新的な手段と見なされていました。しかし、その後、化学肥料の過剰使用による環境問題（水質汚染、土壌劣化、生態系への影響など）が生じる点、そして製造において大量にエネルギーを必要とするという点が問題となっているわけです。

次回は、具体的な問題について深ぼっていきます。

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