アゾトバクター / Azotobacter

アゾトバクターは、土壌中に広く生息する自由生活性の細菌であり、マメ科植物と共生せずに、単独で大気中の窒素を固定する能力を持つことで知られている。根粒菌のように特定の植物に依存しない点が、その大きな特徴だ。
この細菌は、土壌中の有機物を分解してエネルギーを得ながら、大気中の安定した窒素ガスを、植物が利用できるアンモニアなどの窒素化合物へと変換する「窒素固定」を行う。彼らは、非常に効率的なニトロゲナーゼという酵素を持っており、活動には酸素が必要だが、酵素自体は酸素に弱いという特殊な性質を持つため、細胞内に酸素から酵素を守る仕組み（高い呼吸活性など）を備えている。
アゾトバクターの活動は、農地の土壌肥沃度を高める上で自然な形で貢献している。彼らが土壌中に固定した窒素は、周囲の植物が吸収・利用できるようになり、化学肥料に頼らずとも植物の成長を促す一助となる。特に、マメ科以外の作物、例えばイネ科の植物などにとっても、アゾトバクターの存在は土壌の窒素源として重要だ。
近年では、アゾトバクターの持つ窒素固定能力が、持続可能な農業や環境保全の観点から注目されており、バイオ肥料としての利用や、土壌改良材としての研究が進められている。このように、アゾトバクターは、私たちの目には見えないが、土壌の健康と地球の窒素循環を支える上で、根粒菌とは異なる形で非常に重要な役割を担っている微生物である。

Azotobacter is a free-living bacterium widely inhabiting the soil, known for its ability to fix atmospheric nitrogen independently, without forming a symbiosis with leguminous plants. Its significant characteristic is that it does not depend on specific plants, unlike rhizobia.
This bacterium obtains energy by decomposing organic matter in the soil while performing “nitrogen fixation,” converting stable nitrogen gas from the atmosphere into nitrogen compounds like ammonia that plants can utilize. They possess a very efficient enzyme called nitrogenase. Although their activity requires oxygen, the enzyme itself is sensitive to oxygen, so they have mechanisms within their cells (such as high respiratory activity) to protect the enzyme from oxygen.
Azotobacter’s activity contributes naturally to increasing the fertility of agricultural soils. The nitrogen they fix in the soil becomes available for surrounding plants to absorb and utilize, helping to promote plant growth without relying on chemical fertilizers. Especially for non-leguminous crops, such as those from the grass family, the presence of Azotobacter is important as a nitrogen source in the soil.
In recent years, Azotobacter’s nitrogen-fixing capability has attracted attention from the perspective of sustainable agriculture and environmental conservation. Research is ongoing for its use as a biofertilizer and as a soil conditioner. Thus, although Azotobacter is an invisible entity, it plays a very important role in supporting soil health and the Earth’s nitrogen cycle, in a manner distinct from rhizobia.