ボカシ（園芸）

ボカシは、食品廃棄物や類似の有機物を土壌改良剤に変換し、栄養分を加えて土壌の質を改善するプロセスです。従来の堆肥化方法とはいくつかの点で異なります。最も重要な点は次のとおりです。

• 投入された物質は専門のバクテリアによって発酵され、分解されません。^{[疑わしい–議論する]}
• 発酵した物質は、熟成にさらに時間をかけることなく、畑や庭の土壌に直接施肥されます。
• その結果、投入された炭素、エネルギー、栄養素のほぼすべてが、温室効果ガスや熱として放出されることも、浸出されることもなく、土壌食物網に入ります。

このプロセスは、ボカシ堆肥化、ボカシ発酵、発酵堆肥化などとも呼ばれます。

ぼかしという名前は、日本語の話し言葉（ぼかし）から音訳されたものです。しかし、和英辞書では、この言葉には、特に木版画に適用される「画像の陰影やグラデーション」という、より古い芸術的な意味が与えられています。^{[1] [2]}これは後に、検閲された写真のピクセル化や曇りを意味するようになりました。したがって、発酵した有機物への適用の起源は不明です。両方の用法が関連している場合、統一的な概念は「変化」または「消えていく」である可能性があります。

食品廃棄物処理としての「ボカシ」は、他の多くの言語にも借用されています。名詞としては、特に処理自体、接種物、発酵産物など、文脈に応じてさまざまな意味を持ちます。この多様性は混乱を招く可能性があります。形容詞としては、関連する名詞を修飾します。たとえば、ボカシビン（家庭用発酵容器）、ボカシ土（保存料を加えた後）、さらにはボカシ堆肥化など、言葉が矛盾しています。

プロセスの基本的な段階は次のとおりです。

1. 有機物に酵母、光合成細菌、乳酸菌を接種します。^{[3]これらは、}ホモ乳酸発酵によって、投入された炭水化物の一部を乳酸に変換します。^[4]
2. 密閉容器内で数週間、嫌気的（より正確には微好気的）に発酵させることで^{[5] 、有機物は酸によって保存されます。このプロセスは、}発酵食品やサイレージの製造と密接に関連しています。保存食は通常、準備ができたら土壌に散布するか、後で使用するために未開封のまま保存することができます。
3. 保存料は、自然界に存在する微生物を含む土壌に混ぜられます。
4. 水が存在する場合（ジャム自体または土壌など）、乳酸は徐々にプロトンを失って解離し、乳酸塩（酸の共役塩基またはイオン塩）になります。^[6]乳酸は生物学的プロセスにおける基本的なエネルギーキャリアです。乳酸は細胞膜を通過でき、ほぼすべての生物は乳酸脱水素酵素という酵素を持っており、乳酸をピルビン酸に変換してエネルギーを生成します。
5. 乳酸がたっぷり含まれたこの保存液は、土着の土壌生物、主にバクテリアによって容易に消費され、常温では数週間以内に「消滅」します。バクテリア自体が消費されるため、ミミズの作用が顕著になり、改良された土壌はミミズ堆肥のような質感になります。

このプロセスは、通常、家庭、職場、ケータリング施設からの食品廃棄物に適用されます。なぜなら、そのような廃棄物には通常、かなりの量の炭水化物が含まれているからです。炭水化物を補充することで乳酸の生成を促進するため、他の有機廃棄物にも適用されます。園芸における大規模なボカシのレシピには、米、糖蜜、または砂糖が含まれることがよくあります。^{[7] [8]}炭水化物の少ない廃棄物はすべて、この方法の恩恵を受けるでしょう。

ホモ乳酸発酵は、家庭での堆肥化よりもはるかに多くの種類の食品廃棄物を処理できます。調理済みの残り物、肉や皮、脂肪、チーズ、柑橘類の廃棄物など、従来の堆肥化では問題になると考えられていたものでも、実際には土壌生物がそれらを消費できるように事前に消化されます。大きな塊は発酵に時間がかかり、凹面は空気を閉じ込める可能性があるため、その場合はサポート資料で切り詰めることが推奨されています。^[9]

投入物は、すでにひどく腐っていたり、緑や黒のカビが生えていたりする場合は廃棄されます。これらの中には腐敗菌が潜んでおり、発酵を阻害する可能性があります。

ホモ乳酸発酵や同様の嫌気性発酵経路は、一般に好気性プロセスに比べて細胞に非常に少量のエネルギーしか供給しません。ホモ乳酸発酵では、グルコース分子1個（複合炭水化物を消化して生成）が乳酸分子2個に変換されるときにATP分子2個が生成されますが、これは好気呼吸で生成される量のわずか1/15です^。 [ 11 ]^また、酸性度によって細菌の活動が抑制されるため、利用可能な炭水化物がすべて使用される前にプロセスが停止します。その結果、ボカシバケツはほとんど熱くならず、常温のままです。^[12]

廃棄物処理技術として、ボカシはガス放出による質量損失が最小限に抑えられるという点で注目に値する。好気性の堆肥は、成熟するにつれて微生物の代謝を維持するために、炭素の多くを二酸化炭素に「燃やす」。バイオガス生産では炭素は燃やされないが、細菌培養は炭素をメタンの形で抽出するように最適化されている。メタンは強力な温室効果ガスであり、有用な燃料でもある。さらに、堆肥は植物の重要な栄養素である窒素も失う可能性がある（強力な温室効果ガスである亜酸化窒素とアンモニアに含まれる）が、ボカシではそれがほとんどない。^[12]

発酵が始まると、物理的構造が分解し始め、投入物の水分の一部が液体流出物として放出されます。時間が経つにつれて、これは重量で投入物の 10% 以上を占めます。量は投入物によって異なります。たとえば、キュ​​ウリやメロンの果肉では顕著な増加が見られます。

液体からは、タンパク質、栄養素、乳酸などの貴重な成分が浸出しています。これらを回収し、発酵を妨げないようにするために、発酵容器から蛇口を通して、バイオ炭や廃棄段ボールなどの吸収材のベース、または下部チャンバーに流出液が集められます。流出液は「ボカシ茶」と呼ばれることもあります。

ボカシ茶の用途は「堆肥茶」とは異なります。最も効果的に使用されるのは、希釈して土壌の特定の場所に散布し、土壌生態系に栄養を与えることです。希釈すると酸性度が下がり、植物への危険性が低くなります。また、希釈すると、より多くの酸が土壌微生物の魅力的な餌である乳酸に変換されます。その他の用途は、潜在的に有害であるか（酸性水で植物に栄養を与えるなど）、無駄です（植物栄養素で排水溝を掃除する、植物が吸収できない形で栄養素を与えるなど）。

家庭用容器（「ボカシ容器」）では、通常、5～10 キログラム（11～22 ポンド）のバッチサイズが得られます。これは、数週間にわたって定期的に追加することで蓄積されます。定期的に追加するたびにキャディに蓄積するのが最適です。これは、嫌気性条件が優勢になるように、ボカシ容器を 1 日 1 回以上開けないようにすることが推奨されているためです。

園芸の環境では、バッチは桁違いに大きくなることがあります。^{[7] [12]}サイレージ技術は、流出水を捕集するように適応すれば使用可能かもしれません。工業規模の技術は、大規模な堆肥化の風車列を模倣していますが、ボカシ風車列は圧縮され、しっかりと覆われ、動かされずに放置され、嫌気性条件を促進します。ある研究によると、このような風車列では炭素、エネルギー、窒素の損失はごくわずかです。^[12]

ボカシは、次のような意味で 本質的に衛生的です。

• 乳酸は強力な天然殺菌剤で、抗菌作用があることはよく知られています。^[13]乳酸はトイレ用洗剤の有効成分です。^[14]乳酸の生成量が増えると、乳酸菌自体も抑制され、耐酸性の乳酸菌までもが抑制され、ボカシ発酵が遅くなり、停止します。中温（常温）発酵では、14日間でヒトの寄生虫である回虫の^{卵を死滅させるという証拠もあります。 [15]}
• 発酵槽は閉じられている間は臭いを発しません。家庭用の発酵槽は、蓋から投入物を追加したり、蛇口から排水したりするために、1分程度開けるだけです。このとき、使用者は乳酸発酵の酸っぱい臭い（「ピクルス」と表現されることが多い）に遭遇しますが、これは腐敗臭よりもはるかに不快感がありません。^[16]
• 密閉された発酵容器は閉じられているため、昆虫を引き寄せることはできません。
• ボカシに関する文献によると、腐肉食動物は発酵物質を嫌い、庭では避けるそうです。^[17]

発酵させたボカシは、適切な土壌に投入されます。家庭用ボカシの供給業者が通常推奨する方法は、「庭の土に溝を掘り、廃棄物を加えて覆います」というものです。^[18]

実際には、すでに植えた区画で、後で植物を植える溝に適した場所を定期的に見つけるのは難しい。これに対処するための代替手段は「土壌工場」である。^[19]これは、時間をかけて数回分のボカシ保存土を混ぜ込む、区切られた土壌領域である。改良された土壌は、他の用途のためにそこから取り出すことができる。サイズは任意で、恒久的に設置することも、ローテーションで設置することもできる。表面の動物が入らないように、囲ったり、金網で覆ったり、覆ったりすることもできる。使用済み土壌や堆肥、バイオ炭などの有機改良剤、非発酵物質を追加することもできるが、その場合、ボカシと堆肥の境界はあいまいになる。

提案されている代替案^[20]は、保存液を均質化（場合によっては希釈）してスラリーにし、それを土壌表面に散布するというものである。この方法は均質化にエネルギーを必要とするが、上記の特性から論理的に考えると、保存液を完全に酸化する、ミミズの活動の増加を除いて深層を乱さない、腐肉食動物にほとんど役立たない、広い範囲に適用可能、繰り返し行えばより広範な土壌生態系を維持できるなど、いくつかの利点があるはずである。

ボカシの習慣は、古代韓国にその起源があると考えられている。^[要出典]この伝統的な方法では、土壌中の廃棄物を直接発酵させ、在来のバクテリアと、嫌気性環境を保つための慎重な埋設に頼る。韓国自然農法と呼ばれる近代化された園芸方法には、地元で採取された土着の微生物（IMまたはIMO）による発酵が含まれるが、他の多くの要素も含まれる。商業用の日本のボカシ法は、 1982年に比嘉照夫氏によって「EM」（ Effective Microorganismsの略）の商標で開発された。 ^[21] EMは、主に家庭用として世界中で最もよく知られたボカシとなり、120か国以上に普及したとされている。^[21]

EMがホモ乳酸発酵を開始し、土壌改良剤を生成することに異論はないが、他の主張は激しく反論されている。論争の一部は、EMを土壌に直接接種したり、EMを動物に直接与えたりするなどの他の用途に関連しており、一部は土壌改良剤の効果が特定の微生物ではなく、単に発酵物質のエネルギーと栄養価によるものかどうかに関連している。^[22]おそらく、EMが微生物に重点を置いていることで、ボカシプロセス全体と、その中での乳酸、乳酸塩、および細菌レベルを超える土壌生物の特定の役割の両方から科学的注目が逸らされている。

EM に含まれる一部の生物、特に光合成細菌と酵母は、最初はホモ乳酸発酵の暗くて嫌気的な環境によって抑制され、その後乳酸によって死滅するため、論理的には不要であると思われます。その結果、実践者はコストを削減し、運用規模を拡大しようとしてきました。次のような成功例が報告されています。

• 自家採取した微生物、乳酸発酵試験済み^{[23] [24]}
• 乳酸菌のみ、すなわち他のEM微生物なし。^{[25]有用な供給源としては、}ヨーグルトの酸性ホエー^[26]やザワークラウトジュース^[27]などがある。
• 新聞紙などの接種材料の代替基質^[26 ]
• 自家製の密閉発酵容器。
• 世帯よりも規模の大きいもの、例えば小規模農家のグループなど。^[28]
• 韓国のオリジナル方法と同様に、微生物を意図的に添加することはありません。結果として生じる混合物は、乳酸の代わりに酢酸、プロパン酸、酪酸が形成されるため悪臭がしますが（混合酸発酵を参照）、土壌改良剤としては同様に機能します。^[5]

上で説明したボカシの主な用途は、有機廃棄物を土壌改良剤に変換することで価値を回復することです。

ヨーロッパでは、家畜の飼料として送られる食品や飲料の原料は「再分配」とみなされるため、法的には廃棄物とはみなされません。^[29]これは、食品から作られたボカシにも当てはまるかもしれません。なぜなら、それは土壌食物連鎖に入り、さらに本質的に病原体がないからです。

有機廃棄物を土壌食物連鎖に転用することの副作用は、廃棄物を地域の廃棄物管理の流れから遠ざけ、収集と処分に関連するコストを削減することです。これを奨励するために、たとえば英国のほとんどの地方自治体は、全国家庭堆肥化フレームワークを通じて家庭用ボカシスターターキットを補助しています。^[30]

もう一つの副作用は、改良された土壌の有機炭素含有量が増加することです。これは、土壌生態系が腐植土を作る限り、比較的長期的な炭素吸収源となり、また、より豊かな生態系が恒久的な植栽、不耕起栽培、有機マルチなどの対策によって維持される限り、一時的なものです。これらの対策の例は、フランスのベック・エリュアン農場 ^[fr]で見られます。^{[24]したがって、ボカシは、地域社会が化学}園芸から有機農業への土地の転換を加速し、劣化した土壌を再生し、投入源に近い 都市部および都市周辺部の園芸を開発することを可能にする潜在的な用途があります。

ボカシの抗病原性は衛生、特に排泄物の処理に応用されている。ペットの排泄物を処理する機器や用品は市販されているが^[31]、衛生上のリスクが必ずしも重視されているわけではない。^{[32]土壌改良のための人糞の処理は、臭気を取り除き、栄養素を保持するために}バイオ炭（それ自体が土壌改良剤）を使用するなど、広範囲に研究されてきた。 ^[33]社会的受容性が大きな障害であるが、緊急援助衛生、屋外イベント、臨時職場などのニッチ市場では、この技術が破壊的イノベーションに発展する可能性がある。

• 韓国の自然農法