杉山修一（著者）：北海道大学農学部卒業。農学博士。北海道大学農学部付属農場助手を経て弘前大学農学生命科学部・助教授，教授。2020年3月退職。1989年より2年間ハーバード大学生物進化学部留学。専門は植物生態学。2003年に「奇跡のリンゴ」に出会い，自然栽培の研究を始める。著書に「すごい畑のすごい土」（幻冬舎）等。

青森県の農家・木村秋則さんの『奇跡のリンゴ』（2008年）によって一気に知られるようになった自然栽培。肥料と農薬は使わないが、耕起や除草は必要に応じて行なう。著者によれば、放任ではとれない。自然栽培の本質は、「自律的栄養塩供給システムをつくる」こと。すなわち、肥料を与えなくても養分が供給されるようになる管理が必要。カギは土壌微生物。本書では、水田と畑に分けて無施肥でとれるしくみづくり、無農薬でとれるしくみづくりを解説。
【目次】
はじめに
序章　有機農業の復権
作物生産は窒素によって制限されてきた／アンモニアの化学合成から始まった慣行栽培／「緑の革命」と食糧の世界的な増産／慣行栽培の負の側面と有機農業の見直し／有機農業の未来と自然栽培のポテンシャル／自然栽培は農地に自律的システムを作ることを目指す栽培である
1章　土壌の自律的栄養塩供給システムとは何か
1.長期無肥料での作物生産の可能性／2.土壌の窒素循環における微生物の役割／3.有機物に含まれる窒素の無機化／4.土壌の自律的な窒素供給には生物的窒素固定が必要である／5.土壌におけるリンとカリウムの循環／6.自然栽培におけるリンとカリウムの持続的供給
2章　無肥料下での水田土壌の自律的栄養塩供給システム
1.長期無肥料水田の収量予測と実際収量のズレ／2.自然栽培水田間の収量差の原因は気象条件が関係する／3.長期無肥料で多収を達成するためには窒素固定が重要／4.自然栽培水田での窒素固定細菌の実態／5.自然栽培水田は温室効果ガスの放出を抑制する?
3章　無肥料下での畑土壌での自律的栄養塩供給
1.自然栽培畑作の生産制限要因は窒素である／2.畑地での窒素固定／3.畑土壌の栽培管理／4.リン酸による作物生産制限／5.自然栽培畑作成功のための土壌管理
4章　無農薬栽培の可能性
1.無農薬栽培は可能か／2.自然栽培はただの無農薬栽培ではない／3.有害生物の防除法
4.生物の戦略と耕種的防除／5.多様性の働き／6.生物の増え方／7.攪乱と生態系／コラム1　有機栽培がかかえる混乱　
5章　除草剤を使わない雑草防除
1.作物と雑草の競争／2.作物と雑草の競争に関係する生物的特徴／3.水田での雑草防除／4.畑での雑草防除
6章　無農薬で害虫をどう抑えるか
1.作物害虫の種類／2.無農薬での害虫防除／3.天敵防除／4.天敵利用の実例／5.天敵の利用法／6.土着天敵活用のための環境整備／7.天敵以外の防除
7章　無農薬で病気をどう抑えるか
1.病原菌の種類と病気／2.病害防除の基本的考え方／3.農地における感染源の排除／4.感染経路の遮断／5.感染後の発病抑制
8章　自然栽培農産物はなぜ美味しい
1.美味しさを決めるもの／2.野菜の化学成分と美味しさ／3.リンゴの甘味と美味しさ／4.米の美味しさ／コラム2　自然栽培と自然農法　―無肥料・無農薬栽培の歴史を辿るー
あとがき
参考文献
索引