有機質肥料WEB資料館

2-12　PEONの生成・性質と植物による吸収

スライド31でも触れましたが、土壌の可給態窒素の本体であり、植物が土壌中から吸収する有機態窒素化合物であるPEONは、土壌微生物の細胞壁に由来し、土壌中で細菌の力を借りて合成される物質です。微生物の中でも細菌(細菌と古細菌)に由来し、糸状菌(カビ)には由来していません²⁾。死滅した微生物の細胞質は比較的速く分解し、土壌に無機態窒素を供給しますが、残された細胞壁は簡単には分解されません。土壌に残った細胞壁が変化して、PEONになると考えられています。PEONのアミノ酸組成やグルコサミンという物質を含むことから、微生物の細胞壁由来であることは間違いないと考えられています^{115, 2)} 。窒素を約2%含み、C/N比は約14、蛋白質、グルコサミンやガラクトサンなどのアミノ糖を含む、平均分子量約8,000ダルトン(または600～800ダルトンの有機物集合体)の化合物とされています²⁾ 。土壌中ではアルミニウムや鉄と結合することで土壌に吸着、安定的に存在していると考えられています¹¹³⁾。PEONはゆっくりと無機化することで地力窒素としての機能を担っています。有機態窒素に反応する植物は、根の出す有機酸や根細胞壁の金属キレート能によってアルミニウムや鉄と結びつき土壌に吸着されていたPEONを引き離し、吸収すると考えられています^{2, 116)} 。
植物はエンドサイトーシス(食作用)と呼ばれる、巨大分子(分子量65,000ダルトンのヘモグロビン)を根に取り込む機構が分かっています^{2, 91)} 。また、植物の細胞壁は、分子量6～50万ダルトンの物質なら通過できるとも言われています²⁾ 。分子量8,000ダルトンのPEONが根の細胞壁を通って細胞膜内へ吸収されることは理論上可能です。
土壌にどのような種類の有機物が添加されても、施用後2週間で土壌には分子量8,000ダルトンの均質な蛋白様窒素化合物が生成されます²⁾。また、国内外の25種類の土壌から、分子量8,000ダルトンの単一の物質が検出されました²⁾。
弊社¹⁷⁾で行った試験では、ゼオライトを加えたぼかし肥においても、発酵20日目に、全窒素の6.4%に相当する量のリン酸緩衝液抽出有機態窒素が生成され、アミノ酸態窒素は、全窒素の0.2%に過ぎませんでした。

※エンドサイトーシスは植物など真核生物だけが有する機能、細菌と古細菌にはその機能はない¹⁴³⁾。