電界を用いた土壌中イオン制御による農作物生育環境の改善

• Project/Area Number: 17656097
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 電力工学・電気機器工学
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 池上 知顕 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20136518)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000); Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: パルス電界 / 土壌生物 / 硫酸銅 / 銅イオン / 土壌物性 / 土壌中イオン / オゾン

Research Abstract

土壌中に埋設した銅電極にDC10kV及び、パルス高電圧10kVp-p、10Hzを印加し、土壌中への銅イオンの注入と土壌物性の影響を調べた。植物育成に適した土壌条件(pH=5-7,PF=2-2.5)においては銅電極から土壌への銅の溶出はほとんど見られなかった。そのため、硫酸銅を生石灰でpH=7程度に調整した混合液を土壌に散布して実験を行い、以下の知見を得た。
・直流電圧印加により土壌中の銅イオンの移動、回収を行うためには土壌の含水率が高く、pHが低い必要があり、この条件は作物生育条件と適合しない。
・土壌中の銅イオンは酸化物や他の安定な化合物となり全てを回収できないため、土壌中へ銅化合物としての蓄積される。
・土壌中に高濃度の銅イオンを注入した場合、土壌中の細菌抑制が確認されたが、葉の黄変などの薬害が生じた。
・電気伝導度などの土壌物性は局所的には一様でないため、土壌中で一様な電界を印加するためには多数の電極を狭い電極間距離で設置する必要があり、大容量の処理は困難である。
・高導電率の土壌で注入する電力が大きい場合、土の局所的な加熱により成育植物への障害が生じ場合がある。
・土壌への銅イオンを注入しない場合、電界印加の有無による植物生育には有意な差は見られなかった。