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重金属の移行制御による汚染農地での穀物の持続生産に資する栽培管理

研究課題

研究課題/領域番号 19H00961
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
研究機関大阪公立大学 (2022)
大阪府立大学 (2019-2021)

研究代表者

堀野 治彦  大阪公立大学, 大学院農学研究科, 教授 (30212202)

研究分担者 中村 公人  京都大学, 農学研究科, 教授 (30293921)
櫻井 伸治  大阪公立大学, 大学院農学研究科, 講師 (30531032)
中桐 貴生  大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (80301430)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2019年度: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
キーワード重金属 / 土壌汚染 / 化学形態 / 移行 / 不動化 / 有機物 / 腐熟度 / 農地汚染 / 土壌改良材 / 移行性 / 汚染農地 / 移行抑制 / 可給態 / C/N比
研究開始時の研究の概要

重金属が農業用水に混入し作物生産が困難な農地での対策として、汚染土壌でも作物の可食部に重金属が移行しない栽培管理を導入できないかと考え、その方法として有機物投与による重金属の不動化に着目した。本研究では,複数の重金属種が共存する土壌において腐熟度の異なる有機堆肥が土性や水環境に応じてどのように不動化に寄与するかを実験的に検証し、汚染農地においても生産を持続する対処法に関する知見を提供する。

研究成果の概要

重金属汚染農地に対する従来の工学的,生物学的修復技術などの代替として,有機質改良資材(有機物)を使った作物への移行抑制技術が注目されている.これまでの研究で牛ふんが高い不動化効果を発揮すること,有機物を腐熟させると当該効果が増大することが判った.本研究では特に有機物の腐熟度が重金属不動化効果の寄与度を検討し,さらに,植物ポット実験を実施することで安全な農作物生産の指針を示すことを考えた.その結果,C/N比(腐熟度の指標)によって有機物の不動化効果を推定できることが示唆された.さらに,植物ポット試験では,可食部への移行の可能性は低いこと,牛ふんにはイネへの重金属移行抑制があることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

重金属汚染農地においてたとえ短期的であっても安全な農作物を生育させることは,特に途上国においてはフードセキュリティを担保することだけでなく,本質的な環境修復に対応する時間を確保する点からも重要である.結果的に,どのような有機物を用いるべきかについての指標を見出すことができ,有機物の取捨選択の時間を短縮させることで現場圃場への迅速な対応を見込めることが期待されるが,土壌管理によっては有機物を投入することで重金属が可溶化する場合や,必ずしも重金属の化学形態(可給性)と作物への移行量とが応答しない場合もあり,これらの対処にはさらなる検討が望まれる.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 有機質土壌改良資材のCECや含有水溶性有機物が重金属の不動化効果に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      櫻井伸治, 松尾奈保, 堀野治彦, 中桐貴生, 中村公人
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 90 号: 1 ページ: I_123-I_130

    • DOI

      10.11408/jsidre.90.I_123

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 土壌の湛水が牛ふん堆肥の重金属不動化に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      鶴田純也,櫻井伸治,堀野治彦,中桐貴生
    • 学会等名
      農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 土壌および有機質土壌改良資材のカドミウム吸着特性に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      櫻井伸治,田中滉介,堀野治彦,中桐貴生
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 有機質土壌改良資材の投与量やリンによる土壌中の重金属不動化への影響2021

    • 著者名/発表者名
      櫻井伸治、堀野治彦、中桐貴生、安田京香、梶間谷俊介
    • 学会等名
      農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 土壌中重金属の共存がダイズの重金属吸収に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      松村寛子、中村公人、櫻井伸治、濱武英、堀野治彦
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] C/N比の異なる有機質資材による砂丘砂中の重金属の可給性制御2021

    • 著者名/発表者名
      櫻井伸治、梶間谷俊介、堀野治彦、中桐貴生、中村公人
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CdとCuが共存する条件下での土壌への吸着特性2021

    • 著者名/発表者名
      烏英格、中村公人、濱武英
    • 学会等名
      農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 土壌の有機物量がCECおよび含有重金属の不動化に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      櫻井伸治、梶間谷俊介、堀野治彦、中桐貴生、石田雅人
    • 学会等名
      農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 砂丘砂における堆肥の投与と重金属不動化の関係2020

    • 著者名/発表者名
      梶間谷俊介、堀野治彦、櫻井伸治、中桐貴生、中村公人
    • 学会等名
      農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 土壌中重金属の不動化に有効な投与材の検討2020

    • 著者名/発表者名
      櫻井伸治、松尾奈保、梶間谷俊介、堀野治彦、中桐貴生、中村公人
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 埴壌土と砂土における重金属の存在形態とダイズへの移行の関係2020

    • 著者名/発表者名
      松村寛子、中村公人、櫻井伸治、堀野治彦、中桐貴生、濱武英
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 埴壌土におけるCd,Cu,Pbの共存がコマツナの重金属吸収に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      原百花、青木陽菜子、烏英格、中村公人、櫻井伸治、中桐貴生、堀野治彦
    • 学会等名
      農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 土壌の性質および有機物の投与が重金属不動化に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      松尾奈保、堀野治彦、櫻井伸治、中桐貴生、梶間谷俊介
    • 学会等名
      農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 水環境学研究グループ

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/agri/hydro-envi/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
  • [備考] 水環境学研究グループ

    • URL

      http://www.envi.osakafu-u.ac.jp/mizukankyo/HP/J/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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