2022 Fiscal Year Annual Research Report
Technology development for the effective utilization of crab shell waste by its nanofibrillation in order to improve the productivity in organic farming
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19KT0010
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
上中 弘典 鳥取大学, 農学部, 准教授 (40397849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊福 伸介 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (70402980)
遠藤 常嘉 鳥取大学, 農学部, 教授 (70423259)
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| Project Period (FY) |
2019-07-17 – 2023-03-31
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| Keywords | 未利用バイオマス利用 / 廃カニ殻 / ナノファイバー / 有機農業 / 植物 / 土壌 / 病害抵抗性誘導 / 生育促進 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、加工後の廃カニ殻はその豊富な資源量に見合った産業利用がほとんどされておらず、廃棄物として焼却処分されているのが現状である。近年、土壌改良資材として有機農業でも利用されている廃カニ殻の土壌施用で生じる肥料効果と病害抵抗性の誘導能が、物理的な粉砕であるナノファイバー化によって増強されることを発見した本研究では有機農業で生産性向上可能なナノファイバー化技術を用いた廃カニ殼の有効利用技術の開発を最終的な目標とし、ナノファイバー化による廃カニ殻の機能向上とカニ殻による土壌改良に貢献する成分の同定と施用効果を生ずるメカニズムならびに土壌施用に最適なカニ殻由来キチンナノファイバー複合体の形状を明らかにすることを目的に研究を実施した。
本研究での最終目標である「有機農業で生産性向上可能なナノファイバー化技術を用いた廃カニ殼の有効利用技術の開発」を達成するために明らかにする3つの項目のうち、“土壌施用に最適なカニ殻由来CNF複合体の形状の決定”については、CNF(複合体)の機能を発揮するには水分散液の形状が適していることを明らかにすることができた。また、研究期間全体を通じて「カニ殻由来CNF複合体の土壌施用による植物・土壌環境への影響評価」を当初予定していたトマトだけでなくコマツナやイネを用いて実施した結果、“ナノファイバー化による廃カニ殻の機能向上”と“カニ殻による土壌改良に貢献する成分の同定と施用効果を生ずるメカニズム”に関する新たな知見が得られた。具体的には、これまでの知見と異なり放線菌を含めた細菌の土壌菌叢に対するカニ殻を構成する成分の影響は乏しいこと、真菌叢への影響が顕著であること、ならびにキチンだけでなく、それ以外の構成成分による影響も大きいことが明らかとなった。また土壌微生物の有無や施用方法がCNF複合体の施用効果に大きく影響することも明らかになった。
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