解決する課題

農作物の増産を阻む、害虫の薬剤抵抗性・土壌の劣化・水不足

世界の人口増加に対応するため、農作物の増産が急務

世界の人口は開発途上国を中心として大幅な増加が見込まれており、2050年には96億人、2000年からの50年間でみると1.6倍になると推計されています。それに伴う食料需要は、2000年の45億トンから2050年の69億トンまで55％増加すると見込まれ、穀物については、2000年に比べて12億トン、生産量を65％増加させる必要があります。

一方、収穫面積は1960年代からほぼ横ばいで、1人当たりの収穫面積は減少傾向で推移。中長期的には、地球温暖化、水資源の制約、土壌劣化等が食料増産の不安要素となってきています。

（出典：農林水産省/世界の食料の需給動向と我が国の農産物貿易 イ 食料需給をめぐる今後の見通しより）

人の開発スピードを凌ぐ速さで適応する、雑草や害虫の「薬剤抵抗性」

農薬を使用すると「薬剤抵抗性」を持つ雑草や病原菌・害虫が現れ、たちまち農薬が効果を失ってしまう現象が繰り返されています。しかも自然界の対応スピードは人の開発力よりはるかに速く、不毛な戦いの様相を呈しています。まさに、ヒトと「自然界のいたちごっこ」と言えます。

化学肥料の使用による「土壌の劣化」

即効性のある化学肥料は、農作物に不足している栄養分をピンポイントに与えられるため土地の生産性は飛躍的に向上。しかし一方で化学肥料に偏り過ぎると、土壌内の特定の栄養分が過剰または不足に。土壌の劣化が進み、結果的に生産性が落ちてしまいます。

国際連合食糧農業機関（FAO）の「世界土壌資源報告」によると、侵食、塩類集積、圧密、酸性化および化学物質による汚染で、世界の33%もの土地が「ある程度」または「非常に」と言えるほどまでに劣化。これ以上肥沃な土壌が失われれば、食料生産と食料安全保障にも大きなダメージを与えてしまいます。その結果、食料値段が乱高下し、何百万人の人々を飢餓と貧困へと追いやることが予想されます。

過剰な地下水汲み上げによる「水不足」

20世紀以降、機械化が進み、大量の地下水が農業用水として利用されるようになりました。その結果、持続可能なレベルを超えた地下水の汲み上げが行われ、農業を危機に陥れています。

現在、世界の食料生産の40％は地下水を使った灌漑に頼っており、「帯水層」と呼ばれる地下の貯水層の水量が急速に減少しています。最新の研究（※）によると、今世紀半ばには、インド、パキスタン、ヨーロッパ南部、米国西部の広い範囲で帯水層が枯渇する可能性あり、利用できる地下水の量が半減。農業生産高はおよそ6％減少すると推測されています。

※：地球物理学分野での世界最大の学会AGUによるレポート「地下水の持続可能性の評価と、インドの地下水枯渇を誘発する要因の特定について」

Assessment of Groundwater Sustainability and Identifying Factors Inducing Groundwater Depletion in India - Nair - 2021 - Geophysical Research Letters - Wiley Online Library

米国科学アカデミー発行の機関誌『米国科学アカデミー紀要』(PNAS)によるレポート「米国のハイプレーンズとセントラルバレーにおける地下水の枯渇と灌漑の持続可能性」

Groundwater depletion and sustainability of irrigation in the US High Plains and Central Valley | PNAS, 他

チームメンバー

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1970年2月生まれ。2006年に株式会社クリアウォーター・パートナーズを創業、上場食品スーパー、大手商社グループの内部統制業務・業務改善プロジェクト等を受託。2011年より合同会社野畑ファームを創業、つくばで有機農業を実践する傍ら、2017年にバングラデシュで農業事業を開始、翌2018年にベトナム国営研究所WASIとの共同研究、ロシア事業開始、2020年にはリベリア共和国農業支援、ウクライナでの土壌改良プロジェクトを立ち上げる。

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ベトナム総代表

Nguyen Viet Tru

1988年10月生まれ。弊社の共同研究先WASIにて大手飲料メーカーとの「持続可能なコーヒー栽培プロジェクト」に3年従事したのち、筑波大学にてMaster取得、今年度PHD取得見込み。石賀助教に師事。植物と微生物の相互作用が専門。

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社外取締役

木下 守克

技術IT担当　株式会社 ケー・ティー・システム代表取締役

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社外取締役

宮内 一樹

天然化合物の事業開発担当　Luv waves of materials株式会社代表取締役

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会社の基本情報

実績・推薦

実績

・2012年 アメリカ植物生理学会The Plant Cell誌論文掲載「Loss of abaxial leaf epicuticular wax in Medicago truncatula irg1/palm1 mutants results in reduced spore differentiation of anthracnose and nonhost rust pathogens /葉面ワックスの消失により、糸状菌が感染できない」

・2015年 Nature誌の姉妹誌であるScientific Reports誌論文掲載「Transcriptomic and metabolomic analyses identify a role for chlorophyll catabolism and phytoalexin during Medicago nonhost resistance against Asian soybean rust /ダイズさび病に対する非宿主植物におけるトランスクリプトームおよびメタボローム解析」

・2021年 アメリカ植物病理学会Molecular Plant-Microbe Interactions誌論文掲載「Coronatine contributes to Pseudomonas cannabina pv. alisalensis virulence by overcoming both stomatal and apoplastic defenses in dicot and monocot plants /アブラナ科植物黒斑細菌病菌の主要な病原力因子は、植物毒素コロナチンである」

・2021年 国際植物科学Frontiers in Plant Science誌論文掲載「 Covering soybean leaves with cellulose nanofiber changes leaf surface hydrophobicity and confers resistance against Phakopsora pachyrhizi /セルロースナノファイバーは、ダイズ葉面の疎水性を変化させることによりダイズさび病菌への抵抗性を高める」

解決する方法

環境を破壊しない農業技術の開発を軸に、

有機農業を最新のテクノロジーでアップデート

従来の防除法に代わる植物保護資材で脱化学農薬。

雑草や虫の「薬剤耐性菌」との戦いをやめる

独自に開発した植物保護資材で、植物病原菌を殺さない方法で農作物を保護します。

雨や風で畑に運ばれてくる病原菌は、植物の葉の表面に穴をあけるか、葉面に開いている穴（気孔）から内部に侵入して増殖。植物側も防衛機能を働かせ、侵入してきた病原菌を排除する抗菌物質などを生産するものの、病原菌の進行が速いと光合成が出来なくなり、育たなくなってしまいます。　　

こうした植物が病気になるメカニズムから、弊社は病原菌の物理的侵入を防ぐ植物保護資材を考案しました。

研究の結果、ナノ化した木材パルプ（セルロースナノファイバー）を植物に噴霧すると葉面の形質が変わることを発見。これにより、病原菌が葉面に付着しても、そこが葉面であると気づけなくなります。また、侵入口となる気孔にもナノレベルの網戸が張られる効果があり、病原菌の侵入をしっかりと防げます。こうした効果がありながら光合成は阻害しないため、植物はシンプルに「外敵からの防衛ストレス」から解放されることとなり、全体の収穫量アップも期待できます。

天然素材成分のため、どこでも安全安心に使用できる

植物病害の約8割に効果があり、成分は化学物質を一切使用しない水99％以上・木材１％の天然素材。安全で使用上の注意事項がなく、途上国の農薬による健康被害も軽減できます。また、有機系の殺虫剤や葉面散布肥料とのブレンドにより、幅広いレンジでの活用が期待できます。

100万種以上の土壌微生物を活用した農業資材で、脱化学肥料。「土壌の劣化」を防ぐ

社名の由来でもある「Synthetic Community(農業生態系)」を利用した土壌改良手法の開発も進めています。

最新のDNAシークエンサー※によって土壌の微生物集団（Microbiomes）の複雑なネットワークを科学的に解明・分類。農業に貢献できる役割や機能をもった特定の微生物を分離し、培養します。その微生物を無菌の土壌に定着させ、畑に戻すことにより、化学肥料に頼らずに土壌の自律的な回復を促します。

「土壌の窒素分の分解」「植物の栄養吸収の効率化」「植物免疫の活性化」「植物との相互作用による除草」「根の伝染病からの保護」「土壌物性の改善」の6つの機能を司るキーストン種※を中心に微生物資材化を計画しています。

化学肥料に代わるこの微生物資材は、化学物質を土壌に投入しない低炭素農業実現の軸となる商品です。

※生物から取り出したDNAを制限酵素などで断片化し、ベクターと結合させた上でクローニングを行う。これをPCR法によりさらに大量に増やし、電気泳動にかけて解析し、配列を読み解く。

※生態系において個体数が少なくとも、その種が属する生物群集や生態系に及ぼす影響が大きい種。

土壌微生物を活用した農業資材で「水不足」の解消にも貢献できる

植物が求める水の量は、生育時期や農作物の種類によって異なります。そのため、土の状態を良好に保つためには「水持ちが良く、水はけの良い土」が必要です。

土に適度に水分がある状態を「水持ち」、雨が多く降っても土が必要以上の水をためずに流すことを「水はけ」。一見して矛盾しているように思える「水持ちが良く、水はけの良い土」は、有機栽培をしている畑の「ふかふかの土」が叶えてくれます。「ふかふかの土」とは、地中の微生物などの働きで、土の粒同士がくっついた塊が多い土。土の塊には適度に水分を蓄えられる余裕があり、多少雨が降らなくても植物が枯れにくくなります。さらに土の塊の間に大きなすき間が生まれるため、余計な水は流され、通気性も良く、植物の根が張りやすくなります。

反対に農薬や肥料の多用によって微生物がいなくなった土は、水持ちや水はけが悪く空気も通りにくい土。土の塊が作られず、細かな土の粒でカチカチになっている状態です。結果として、雨が降らなければ農作物は干からび、雨が降ると水がたまって根腐れを起こしやすくなります。

土壌微生物を活用した農業資材を普及させ、有機栽培の「水持ちが良く、水はけの良い土」を増やせれば水が自然に循環し、過剰な地下水の汲み上げも防げます。土壌の微生物を研究し、活用することは水不足の解消にも貢献できるのです。

ビジネスモデル

農法の提案から、農作物の販売まで。

「収益性・持続性の高い有機農業」をトータルに設計

収穫量を確保しながら、有機農業を実現する

脱化学農薬・脱化学肥料は世界の潮流となっており、オーガニック農産物の需要が高まっています。

従来型農業に見劣りしない収穫量を確保しながら、生産者のオーガニック転換を進めるため、弊社では「収益性・持続性の高い有機農業」を目指し農業資材開発、現場に投入。同時に農作物を需要家に向けて販売していきます。

具体的には、生産者に対して病害リスク早期発見のための畑のモニタリング、必要資材のセレクトとブレンド、噴霧サービス、使用資材の記録とオーガニック認証取得のパッケージを提案。一方でメーカーや商社などの需要家には、認証済みの最良の農産物を売っていきます。

弊社をハブに生産者と需要家を繋ぎ、３方良しのビジネスモデルを構築していきます。