栄養素のはたらき
《マンガン Mn》

理農学研究所
2021年5月

■はじめに
 マンガンは植物の体内に微量で存在する微量栄養素ですが、植物の生育に不可欠な必須元素とされています。
 このページでは、作物栽培におけるマンガンの働きと、欠乏症状について比較的新しい情報を含めて整理してみました。次表に栄養週期栽培の書籍(恒屋2017)とその他の市販されている作物の栄養生理や栄養素に関する書籍の記載を要約して掲載しました。
 

 
■マンガンの働き
○栄養週期栽培以外の一般的な書籍
 マンガン(Mn)の働きについては、栄養週期栽培以外の多くの本(加藤2012、間藤他2010、米山他2010、Jones2012)では、光合成に関与すること、葉緑素の形成に関わることおよび酵素の活性化に関与することなどが書かれています。光合成においては、酸素を生み出す過程で触媒として働き、光合成やその他の代謝過程にかかわる重要な役割を果たしていることがわかります。さらに、「ミネラルの働きと作物の健康」(渡辺2009)には、脂質代謝や根腐病への効果などの記述があります。
 なお、光合成は、植物などが光エネルギーを利用して水から水素を分離し酸素を発生させ、二酸化炭素を固定し糖を合成する一連の反応です。マンガンはこの酸素が発生する過程に関与しており、「Mnクラスター(Mn4CaO5 骨格)」と称する酸素発生の骨格をカルシウムと共に形成しています(庄司他2018)。
 
○栄養週期栽培の記述
 栄養週期栽培の視点から書かれている「微量栄養素と施肥設計」(恒屋2017)には、上記の書籍と同様に、葉緑素の生成や同化など光合成に関連することが記されています。
 また、その他に栄養生長促進、秋落ち予防、花振い防止、斑点病・萎黄病・黄班病防止、病虫害に対して抵抗性を高めることなど、生産の現場に関連することが多く記されています。これらは、既存の文献、圃場における実験、生産の現場における実績などを基礎に論じられたものです。
 日本巨峰会ではマンガンには上記のような様々な効果があることを提唱しており、マンガン肥料を古くから販売してきました(コーナートップへ)。
 
■マンガンの欠乏症状
 欠乏症状については、マンガンが光合成の過程に関与していますので、光合成つまり炭水化物の生成に影響を及ぼすことになります。表面に現れた現象としては、葉の黄化、白化、壊死などがみられます。このほか、「微量栄養素と施肥設計」(恒屋2017)には、花振い発生が記されています。
 
■補足-栄養週期栽培のとらえ方の特徴
 マンガンについては、栽培における効果に関する学術的な報告はあまり多くないようです。マンガンに関する論文では、マンガンの欠乏とか過剰や土壌中における存在の仕方など、基礎的なものが多くなっています。
 マンガンに限りませんが、一般的な農学書や論文に書かれていることは、基礎的な植物生理学的知識であったり、欠乏状態や過剰における作物の反応であったりということが多く見られます。欠乏や過剰な状態における作物の反応を知ることで、その栄養素の役割を把握しようとするのが、作物栄養学における一般的な科学的手法ということになっているようです。
 一方、栄養週期栽培の場合は、欠乏状態や過剰な状態だけでなく、通常の生育状態の中で、個別の栄養素がどのような働きをするかに着目します。「欠乏症状を調べることに意味はあるが、これは病気を調べていることであって、栄養素の有する個別の効果を知ることには必ずしもならない」(大井上2011)と考えています。このため、既存の文献、圃場における実験、生産の現場における実績などにより得られた知見を、通常の状態における効果の視点から読み取り、栽培に生かそうとします。
 このようなことから、「はたらき」に関する情報が多くなるという面はあると思います。
 
≪参考文献≫
・Jones J. Benton. 2012. Plant Nutrition and Soil Fertility Manual. CRC Press.
・加藤哲郎. 2012. 「知っておきたい 土壌肥料の基礎知識」. 誠文堂新光社.
・間藤 徹他編著. 2010. 「植物栄養学」(第2版). 文永堂出版.
大井上 康. 2011.「新栽培技術の理論体系 再改訂版」. 日本巨峰会.
・庄司光男・磯部 寛・重田育照・中嶋隆人・山口 兆. 2018. 「光合成における酸素発生の反応機構」. 生物物理,  58(3) :127-133.
・恒屋棟介. 2017. 「微量栄養素と施肥設計」(増改訂版). 日本巨峰会.
・渡辺和彦. 2009. 「ミネラルの働きと作物の健康」. 農村漁村文化強化.
・米山忠克他. 2010. 「新植物栄養・肥料学」. 朝倉書店.