植物は何を食べるか

植物は何を食べて育つのか。19世紀の初めまで、ヨーロッパの農学で有力だったのは、腐植の説である。腐植とは、落ち葉や糞が土の中で腐ってできる黒い物質のことで、植物はこれを根から吸って体を作る、と考えられた。だから畑には堆肥や厩肥を入れるのがよい。経験に裏打ちされた、もっともな説明だった。ただ、なぜ堆肥が効くのか、何がどれだけ足りないのかは、誰にも測れなかった。

ユストゥス・フォン・リービッヒは、1803年、ドイツのダルムシュタットで、塗料や薬品を扱う商人の家に生まれた。子どものころから父の店の化学薬品に親しみ、パリに留学して最先端の化学を学んだ。1824年、21歳の若さでギーセン大学の教授になる。そこで彼が始めたのが、学生に自分の手で実験をさせて化学を教える授業だった。講義を聞くだけでなく、実験室で分析の腕を磨く。この教え方は各国から学生を呼び寄せ、のちの理工系の大学の教育の型になった。

1840年、リービッヒは『農業と生理学への有機化学の応用』という本を出した。植物の体の大部分をなす炭素は、土の腐植からではなく、空気中の二酸化炭素から取り込まれている。水素と酸素は水から来る。では、土から取っているものは何か。植物を燃やすと灰が残る。灰の中には、カリウム、リン、カルシウム、マグネシウムなどの無機の成分がある。植物はこれらを土から吸い上げている。作物を収穫して畑から持ち出せば、そのぶんの成分が土から失われる。失われたものは、補わなければならない。

彼の考えの要は、収穫は足りている成分の多さではなく、いちばん足りない成分によって決まる、という点にあった。ほかの成分がいくらあっても、一つが足りなければ作物は育たない。この「最少養分律」は、実はリービッヒより前にドイツの農学者シュプレンゲルが唱えていたもので、リービッヒがそれを広めた。のちに、板の長さがふぞろいの樽にたとえて説明されるようになる。いちばん低い板の高さまでしか、水は溜まらない。

この考え方は、農業を化学で語れるものに変えた。足りないものを分析で見つけ、それを足せばよい。だが、リービッヒ自身の見立てには誤りもあった。窒素について、彼は初め、植物は雨に含まれるアンモニアから十分に取れるので、畑に入れる必要はあまりないと考えていた。燃やすと窒素は灰に残らず、空気中に逃げてしまうからである。彼が売り出した肥料は、雨で流れないようにわざと溶けにくく作ったため、ほとんど効かなかった。イギリスのロザムステッドで長年の畑の実験を続けたロウズとギルバートは、窒素を与えることが麦の収穫に決定的に効くことを示し、リービッヒと激しく論争した。

それでも、不足を補うという発想は、そのまま一つの産業を生んだ。ロウズは骨や燐鉱石を硫酸で溶かした肥料を作って売り出し（骨と硫酸）、南米の島々に積もった海鳥の糞が、窒素とリンの塊として大西洋を渡った（鳥の糞の時代）。そして20世紀の初め、空気中の窒素からアンモニアを作るハーバー・ボッシュ法が完成すると、窒素も工場で作れるようになった。いまの世界の人口の多くは、この化学肥料で育った作物で養われている。

リービッヒは、もう一つの重い指摘もしている。畑の作物は都市へ運ばれ、人に食べられ、排泄物は下水として川や海に流される。土から取り出した成分が、畑に戻らない。彼はこれを、土地からの略奪だと呼んだ。イギリスがヨーロッパの古戦場から骨を掘り出して肥料にしていることを、他国の土の肥沃さを奪っていると非難したこともある。江戸の町が人の糞尿を下肥として近郊の畑に売り、ごみの処理にも気を配っていたこと（江戸のごみ捨て場）とは、対照的な姿である。この略奪の指摘は、のちにカール・マルクスが資本主義と土地の関係を論じるときにも引かれた。

リービッヒは晩年、牛肉の煮汁を濃縮した「肉エキス」を考え、南米で大量に作られて売られた。1873年、ミュンヘンで世を去る。不足を補えばよいという彼の考え方は、収穫を何倍にも増やした。同時にそれは、土をいくつかの成分の入れ物としてだけ見る見方にもつながった。肥料の流れ出しによる川や海の汚れ、土の中の生き物や構造が果たす役割は、のちになって見直されていく。かつてヨーロッパの農民が経験だけで続けてきた輪作（四つに分けて回す）がなぜ効いたのかも、彼の後の世代の研究でようやく説明がついた。