「植物に塩水を与えると枯れてしまう」のは、多くの人が知っている事実です。しかし、「ほとんどの植物が枯れてしまう」というのが正解で、塩水でも育つ植物は存在します。

この記事では、塩水でも生育する少数の植物に着目した海水農業について、注目されている背景やメリット・デメリット、事例などについて解説します。

海水農業とは？

海水農業とは、文字通り海水を利用した農業を言い、塩分濃度の高い土壌で農作物を栽培することも含まれます。イメージしやすいよう、現在海水農業を行っているサウジアラビアのRED SEA FARMS｜レッド・シー・ファームズを例に挙げると、陸地に建てたハウスの中で、使用する水の90％を海水に置き換えてトマトを栽培しています。その他にも、現在日本をはじめ世界では、ジャガイモ、海藻の一種サンフィアなどが栽培されています。

海水の成分は、水96.6％と塩分3.4％です。水は植物の成長に欠かせない栄養ですが、塩分にも次のような多くのミネラルが含まれています。

■海水の塩分の成分

これらのミネラルは農業に有用とされているものもあり、利用方法を工夫することで作物の栽培に役立てることが可能です。^※[i]

江戸時代から肥料として利用されてきた海水 

海水農業は比較的新しい言葉ですが、日本では江戸時代から海水が農作物の肥料として利用されてきました。元禄10年（1697年）に刊行された日本最古の農業書「日本農業大全」では、次のような事例が記録されています。

• ナスが青枯れするようなときは、塩汁や海水などをかけると良い
• ミカンの木の根元に海水をかけると良い
• サツマイモを作る土地が痩せていたら、海岸に打ち上げられた海藻を冬のうちに拾っておいて腐らせ、それを根元にひとつまみずつ置いて植えれば芋が良く出来る
• ムギの肥料には水肥の中に海水を２割ばかり入れると良い^※[ii]

海水は昔から農業に利用されており、その有用性も知られていました。そして、この知見を活用したのが海水農業です。

海水農業に関するよくある質問

海水を利用した農業が昔から行われたとはいえ、一般的な栽培方法とは違うのでさまざまな疑問が湧いてくるかもしれません。そこで、よくある疑問を２つ取り上げました。

海水で育つ野菜や植物は？

植物には、海水のような塩化ナトリウムの濃度が高い環境でも生育できる「耐塩性」の強い種類があります。植物では、マングローブやクロマツ、ハママツナ、アイスプラント、オカヒジキなどです。また、農業においては次のような作物があります。^※[iii]

■耐塩性が強い作物

一方で、耐塩性の弱い作物もあります。

■耐塩性が弱い作物

耐塩性の強い・弱いはもともと植物に備わっている性質です。海水農業では、この性質を利用して海水で野菜を育てる方法と、耐塩性が強くなくとも研究開発により栽培を可能にする方法が用いられています。

海水で野菜や植物は枯れないの？

多くの野菜や植物は、塩分濃度の高い環境では生育できません。なぜなら、

①塩分によって水分が抜けて細胞が小さくなる高浸透圧が起こる（浸透圧ストレス）

②植物体内に取り込まれて蓄積した塩が代謝を乱すなどして生育によくない影響を及ぼす（イオンストレス）

と考えられているからです。

しかし耐塩性が強い野菜や植物は、この浸透圧ストレスやイオンストレスを回避する機能を持っています。例えば、浸透圧を解消するために、細胞質などに特定の溶質を蓄積できるなどの仕組みがあるのです。海水農業は、このような特性を活かして行われています。^※[iv]

海水農業が注目される背景

海水農業が注目される背景には、主に２つの理由があります。

水不足

１つ目は、水不足の問題です。地球上に存在する全水資源のうち海水は約97％、残りは淡水の約2.5%となっています。淡水は私たちが利用できる貴重な水資源ですが、約70％は南極大陸などの世界各地に存在する氷河であり、その他の30％は土壌中の水分や利用困難な地下水です。

もともと少ない淡水資源であることもあり、国連の推計では2030年までに必要量の40％が不足すると見込まれています。^※[v]淡水資源の半分以上は、食料の生産に欠かせない農業に使われているのが実情です。そのため、人が生きていくための食料を安定的に調達するためには、海水も利用していく必要があります。これまで海水を淡水に変えて飲用水や工業用水用にする技術開発が行われてきましたが、農業に利用するにはコストが高いことが障壁でした。^※[vi]そこで、海水をそのまま使用し、塩分を含む土壌でも作物が育つ海水農業に期待が高まっています。

塩害

２つ目は、土壌に含まれる塩分の濃度が高くなることにより作物が育たなくなる塩害です。塩害は、台風や津波などにより海水が土壌に侵食することで起こります。他には、灌漑により地下に蓄積された塩分が地表に出てくることも原因の一つです。現在、世界の陸地面積の約12％に相当する11憶２千５百万ヘクタールが塩の影響を受けています。^※[vii]例えば、ベトナム南部のメコン・デルタ地帯では、近年の気候変動により塩水の侵入が頻発しています。塩害を受けた農家は生活手段を失い、貧困と飢餓に陥ってしまうのが問題です。^※[viii]

さらに、世界の人口は2019年の77憶人から、2050年にはほぼ100憶人に達すると予想されています。^※[ix]人口が増えれば、飲料水ばかりでなく、食料になる作物を育てるための水も必要です。食料供給を維持していくためには、生産量を60％まで増やさなければならないといわれています。^※[x]そのためには、海水を利用して農業生産を向上していく方法が有効です。

海水農業のメリット

海水農業が水不足や塩害を解消する手段として考えられていることから、淡水不足の解消や耕作可能な土地が増えるというメリットが期待できます。

メリット①淡水不足が解消できる

農業用に利用する水を海水に置き換えることで、不足している淡水を確保できます。世界の淡水は、農地などに使われる灌漑利用が70％、日本においても66.2%と高い比率です。^※[xi]海水農業を行うことで、海水では賄えない工業利用や家庭用に淡水を優先して利用できます。

メリット②耕作可能な土地が増える

海水農業により、塩害を受けた土壌であっても再び利用することができるのもメリットです。世界では、毎年150万ヘクタールの土地が塩の影響で耕作不適地になっています。海水農業を行うことで、塩分を含んだ土壌の約15％である１億３千万ヘクタールが、農地として利用できるようになるといわれています。^※[xii]

海水農業のデメリット・課題

海水農業には、デメリットや課題もあります。

栽培できる作物の種類はまだ少ない

現在、海水農業で実際に栽培されている作物は、トマトやジャガイモ、サンフィアなど、耐塩性の強い野菜や海藻などが中心です。2020年、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構と東北大学、産業技術総合研究所は、遺伝子を制御することで、塩害に強いイネの開発に世界で初めて成功しました。^※[xiii]今後海水農業を広く行っていくためには、このような研究開発を積み重ねて、栽培できる種類を増やしていく必要があるでしょう。

遺伝子の活用はこれから

塩害に強いイネの開発に成功した日本ですが、このときに用いられた遺伝子編集は今のところ、その他の植物に応用できる技術ではありません。イネの場合、土壌表面に根を伸長させる「地表根遺伝子(qSOR1遺伝子)」の発見が成果につながりました。この遺伝子と似た型はイネ以外の多くの作物にも存在することは分かっています。今後は、ダイズやトウモロコシなどの畑の作物にも活用してくことが期待されます。

世界の海水農業事例

ここからは、世界の海水農業の事例として２つの企業の取り組みを見ていきましょう。

RED SEA FARMS｜レッド・シー・ファームズ（サウジアラビア）

RED SEA FARMSは、塩害の影響を受けている場所でも育つ種子や苗の研究開発を行うサウジアラビアの企業です。塩水と太陽光を利用してトマトやキュウリ、ピーマンなどを栽培・販売をしています。通常のトマト栽培には淡水が使われますが、その90％を海水に置き換えて栽培することに成功。エネルギー効率も６倍向上させることができたと言います。

また、100％オーガニックで遺伝子組み換えでない無農薬トマトの生産も可能にしました。同社は、海水農業を通じて、水不足や食料不足などの世界の問題解消に貢献することを理念に掲げています。^※[xiv]

Salt Farm Texel｜ソルト・ファーム・テッセル（オランダ）

Salt Farm Texelは、塩害地域での栽培が可能な耐塩性の作物を特定し、塩水農業の開発に取り組むオランダの企業です。

屋外実験では、淡水と海水を任意の塩濃度に混合して７つの異なる塩水を作り畑にまきます。そして、作物の根の塩分濃度を監視して、耐塩性を識別しています。その結果、テッセル島（オランダの島）では、淡水の必要のない耐塩性のあるジャガイモを発見しました。このジャガイモは、パキスタンの塩害地域（400万ヘクタール）に導入されています。また、これらの耐塩性は、大麦、ニンジン、タマネギ、およびキャベツの野外実験室でも発見されており、今後の普及が期待されます。^※[xv]

日本の海水農業事例

次に、日本の海水農業について２つの事例を紹介します。

社会福祉法人佐賀西部コロニー（佐賀県）

社会福祉法人佐賀西部コロニーは、障がいのある方への生活支援や生産活動などを行う福祉事業所です。同事業所が運営している施設では、海水を肥料に使った「海水サツマイモ」「海水みかん」「海水たまねぎ」を生産・販売しています。

海水サツマイモは、海水栽培に適した品種である「織姫」を開発しました。焼き芋にすると糖度が50度以上になるのが特徴です。海水みかんは、海水に含まれるミネラルや病害虫駆除の働きがミカン栽培に適していると言います。海水をミカンの根元や葉面に散布すると深みのある味を生み出し、いつまでも口に残るような甘みが出るそうです。^※[xvi]

株式会社N-ARK｜ナーク（静岡県）

株式会社N-ARKは、気候変動による海面上昇と塩害に取り組むスタートアップです。海水農業技術と栽培するための耐塩建築を融合させた海上ファーム「Green Ocean｜グリーンオーシャン」を建設しました。2022年より湾や塩湖にて実証実験を実施し、2023年には建築の改善点や海水農業改良の研究開発を実施する予定です。そのため、作物の収穫はこれからですが、海上ファームという新しい形での農業に注目が集まっています。

Green Oceanでは、海水のアルカリ性と雨水の酸性を中和させる方法で農作物を育てる予定になっています。2025年には、量産型のテストマーケティングを実施する計画です。^※[xvii]

海水農業とSDGs

最後に、海水農業とSDGsの関係について確認していきます。海水農業は、目標1「貧困をなくそう」、目標2「飢餓をゼロに」、目標6「安全な水とトイレを世界中に」に関係があります。

目標1「貧困をなくそう」

目標1「貧困をなくそう」は、すべての人が極端な気候現象などにより経済、社会、環境的に被害を受けないようにすることを目指しています。

ベトナムの農家のように、気候変動が原因で塩害を受ければ生活のすべを失い、たちまち貧困に苦しむことになります。海水農業は、塩害を受けた耕作地でも農作物の栽培をすることが可能です。農業経営を継続できる海水農業は、目標1の達成につながります。

目標2「飢餓をゼロに」

目標2「飢餓をゼロに」は、持続可能な食料生産システムを確立し、気候変動や洪水などの災害に適応した農業を実践するという内容です。そして、飢餓を終わらせ、安定した食料供給を実現します。

気候変動や洪水などにより塩害を受けても、海水農業により持続可能な食料生産を続けることができます。海水農業は目標2にも貢献する農業技術です。

目標6「安全な水とトイレを世界中に」

目標6「安全な水とトイレを世界中に」は、水不足により影響を受ける人を減らすために水の利用効率を改善し、淡水の持続可能な供給をすることが掲げられています。

海水農業により、農業における淡水の使用量を減らすことが可能です。その結果、水不足を解消し淡水を確保できるため、目標6の達成につながります。

まとめ

海水農業は、水不足や塩害などの問題を背景に世界で研究開発が進められている農業技術です。耐塩性のある植物を、海水や塩害を受けた土壌で栽培します。これにより淡水不足が解消できるほか、耕作可能な土地が増えるなどのメリットがあります。一方で、栽培できる作物の種類は少ないことなどがデメリットです。

本格的な取り組みはまだ始まったばかりですが、今後世界で海水農業が広がれば、諸問題を解決する大きな力になります。SDGsの目標達成にも貢献できる海水農業は、将来私たちの生活を支える有望な農業技術になるでしょう。

^※[i] 公益財団法人ソルト・サイエンス研究財団　北野雅治著「農業における塩の利用―美味しい野菜づくり」
^※[ii] 公益財団法人ソルト・サイエンス研究財団　北野雅治著「農業における塩の利用―美味しい野菜づくり」
^※[iii] 公益財団法人ソルト・サイエンス研究財団　北野雅治著「農業における塩の利用―美味しい野菜づくり」
^※[iv] 植物の化学調整/32巻（1997）２号　間藤徹著「植物の耐塩性メカニズム」
^※[v] 国際連合広報センター「水の国際行動の10年 – 2018-2028 世界的な水危機を回避するために」
^※[vi] 公益財団法人ソルト・サイエンス研究財団　和鶴隆昌著「海水から生まれる資源―新たな海水利用を目指して―」
^※[vii] 日本作物学会紀要　90（4）： 373―381（2021）東江栄・佐藤稜真・齋藤和幸・諸隈正裕著「塩生植物の作物及び遺伝子資源としての可能性」
^※[viii] 一般財団法人日本国際飢餓対策機構「ベトナムにおける官民一体の気候変動への対応 | 世界の飢餓ニュース ｜ ハンガーゼロ」
^※[ix] 国際連合広報センター「世界人口推計2019年版：要旨　10の主要な調査結果（日本語訳）」
^※[x] 日本作物学会紀事　90（4）： 373―381（2021）東江栄・佐藤稜真・齋藤和幸・諸隈正裕著「塩生植物の作物及び遺伝子資源としての可能性」
^※[xi] 公益財団法人ソルト・サイエンス研究財団　和鶴隆昌著「海水から生まれる資源―新たな海水利用を目指して―」
^※[xii] 日本作物学会紀事　90（4）： 373―381（2021）東江栄・佐藤稜真・齋藤和幸・諸隈正裕著「塩生植物の作物及び遺伝子資源としての可能性」
^※[xiii] 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構　プレスリリース「(研究成果) 世界初、根の改良により塩害に強いイネを開発- 塩害水田向けのイネ育種に新たなアプローチ –」
^※[xiv] Red Sea Farms、朝日新聞デジタル「海水使う温室で農業の水不足を解消する 【4Revs】ケーススタディーから 8月お薦めの１本」
^※[xv] Salt Farm Texel
^※[xvi] 社会福祉法人 佐賀西部コロニー「商品紹介」
^※[xvii] N-ARK