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パルプ排液リグニンによる植物のアルミニウム生育阻害の抑制

研究課題

研究課題/領域番号 15201016
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関東京大学

研究代表者

飯塚 尭介  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)

研究分担者 松本 雄二  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30183619)
横山 朝哉  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (10359573)
新谷 博幸  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30282693)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
37,960千円 (直接経費: 29,200千円、間接経費: 8,760千円)
2005年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2004年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2003年度: 27,300千円 (直接経費: 21,000千円、間接経費: 6,300千円)
キーワードリグニン / 土壌改良剤 / アルミニウムイオン / 森林 / 酸性土壌 / アルカリ性酸素酸化 / 錯体形成 / 根
研究概要

世界の酸性土壌地域における植物の生育阻害の要因には様々なものがあると考えられるが、土壌中のアルミニウムの過剰によるものが最も多く、かつ深刻であるといえる。
一方、健全な森林土壌においては、その表層土壌中の腐植物質がそのような生育阻害要因を緩和する重要な機能を果たしていると考えられている。腐植物質が主に植物中のリグニンに由来すると考えられるところから、担当者らは従来からパルプ製造排液から分離した工業リグニンの化学的変換によって、腐植物質に近い化学構造的特徴を有する物質の開発と、その土壌改良剤としての機能について検討してきた。
本研究では、その発展として、パルプのアルカリ性酸素脱リグニン処理段排液中のリグニンの土壌改良剤としての機能の有無について検討するとともに、何らかの前処理によってその機能を改善することが可能か否かについて検討を進めてきた。
これまでの検討の結果、アルカリ性酸素脱リグニン処理排液成分は、その生成条件にもよるが、全体としてアルミニウムによる生育阻害を抑制する明確な性状を有していることが明らかとなった。また、この処理段排液中のリグニンの内、高分子区分が単離クラフトリグニン化学改質物と同様に、特に良好なアルミニウム生育阻害抑制効果を示した。一方、低分子量区分の性状は分子量に大きく依存しており、シュウ酸を著量に含む画分については、添加量によってその影響が異なった。少量のシュウ酸の存在がアルミニウムによる生育阻害を抑制する効果を示すのに対して、存在量が増加すとともに、逆に生育を阻害する結果となった。未晒クラフトパルプのアルカリ性酸素処理では、各種の有機酸の生成が考えられるが、中でもシュウ酸は主要分解生成物であり、排液中に著量存在することは避けられない。したがって、植物のアルミニウムによる生育阻害の抑制を目的として排液を利用する上では、シュウ酸量の適正化が不可欠であるといえる。その方法として、排液への水酸化カルシウムの添加による過剰シュウ酸の沈殿除去が適当であることを明らかとした。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Characterization of lignin fragments in alkalinc oxygen-stage waste liquor as soil-conditioning agent2005

    • 著者名/発表者名
      Dongxing Wang, Kyoko S.Katsumata, Gyosuke Meshitsuka
    • 雑誌名

      J. Wood Science 51

      ページ: 357-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of low molecular weight lignin fragments including oxalic acid in alkaline-oxygen stage waste liquor on Al toxicity2005

    • 著者名/発表者名
      Dongxing Wang, Kyoko S.Katsumata, Gyosuke Meshitsuka
    • 雑誌名

      J. Wood Science 51

      ページ: 634-639

    • NAID

      10017085629

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of lignin fragments in alkaline oxygen-stage waste liquor as soil conditioning agent2005

    • 著者名/発表者名
      Dongxing Wang, Kyoko S. Katsumata
    • 雑誌名

      J.Wood Science 51(4)

      ページ: 357-362

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of low molecular weight lignin fragments Including oxalic acid in alkaline-oxygen waste Liquor on Al toxicity2005

    • 著者名/発表者名
      Dongxing Wang, Kyoko S. Katsumata
    • 雑誌名

      J.Wood Science 51(6)

      ページ: 634-639

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of lignin fragments in alkaline oxygen-stage waste Liquor as soil-conditioning agent2005

    • 著者名/発表者名
      Dongxing Wang, Kyoko S.Katsumata, Gyosuke Meshitsuka
    • 雑誌名

      J.Wood Science 51

      ページ: 357-362

    • NAID

      40006818227

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of low molecular weight lignin fragments including oxalic Acid in alkaline-oxygen stage waste liquor on Al toxicity2005

    • 著者名/発表者名
      Dongxing Wang, Kyoko S.Katsumata, Gyosuke Meshitsuka
    • 雑誌名

      J.Wood Science 51

      ページ: 634-639

    • NAID

      10017085629

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of lignin fragments in alkaline-oxygen stage Waste liquor as soil conditioning agent2005

    • 著者名/発表者名
      Dongxiang Wang, Kyoko S.Katsumata, Gyosuke Meshitsuka
    • 雑誌名

      J.Wood Science 51(印刷中)

    • NAID

      40006818227

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of low molecular weight lignin fragments in alkaline-Oxygen stage waste liquor on Al toxicity2005

    • 著者名/発表者名
      Dongxiang Wang, Kyoko S.Katsumata, Gyosuke Meshitsuka
    • 雑誌名

      J.Wood Science 51(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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