2023 Fiscal Year Annual Research Report
VOC・重金属複合汚染に対するスーパーヤナギの反応機構解明とバイオマス利用法確立
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20K06349
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
石川 祐一 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (60315603)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木口 倫 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (70457761)
栗本 康司 秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 教授 (60279510)
高橋 正 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (80132009) [Withdrawn]
早川 敦 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10450280)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | スーパーヤナギ / 耕作放棄地 / バイオマス利用 / 環境修復 / カドミウム / 1,4-ジオキサン / クスサン / 昆虫食 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スーパーヤナギとよばれる高収量ヤナギを用いて、従来法よりもはるかに省力的な環境修復技術・生態系サービス管理技術・バイオマス資源化技術を確立することを目的とした。成果は以下の通りである。1. 秋田県中山間地域を対象にヤナギの植栽可能地となりうる荒廃湿地・耕作放棄地分布の時空間変動を衛星画像とGIS解析からの解析を行った。画像上荒廃農地と判断された圃場と実際の荒廃農地を比較し、最適な撮影時期を明らかにした。2. 荒廃湿地・耕作放棄地でのバイオマス資源化の評価を行った。再萌芽試験も含めた長期栽培試験結果から、皆伐再萌芽前の全体収量は9.0～10.7 t/ha/yとなり、バイオマス資源としての有用性が示された。3. 複合汚染土壌での重金属・VOC吸収除去法の確立を試みた。圃場試験によって、生育期と落葉期での生葉・落葉中のカドミウム蓄積傾向や皆伐後の再萌芽プロセスにおける通年での重金属の移動・集積メカニズムを明らかにした。4. VOC除去におけるVOC動態を、安定同位体を用いて詳細に明らかにした。夏季の成長・蒸散が盛んな時期において蒸散がVOC減少量全体の69%を占めるのに対して代謝が19%、その他根圏域での物理的もしくは生物的な除去が11%を占めた。一方、秋季は蒸散量低下に伴い、除去量は夏季の10～20%と大きく低下した。5. 収穫物の品質評価と高度利用法を検討した。収穫物を炭化しバイオ炭としての性能を評価した結果、マメ科植物のバイオ炭と比較してもほぼ同様の化学性を持つバイオ炭を製造できることが示された。バイオ炭の利用法としてトマトの養液栽培の培地としての利用を検討した結果、標準的な培地であるロックウールと比較して収量の低下は見られず糖度の向上に寄与した。また、食用昆虫の飼料としての利用を試みた結果、効率的なタンパク質転換が期待できることを明らかにした。
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