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

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15201016
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 飯塚 尭介 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30012074)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新谷 博幸 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (30282693) ; 松本 雄二 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30183619)
• Keywords: 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

Research Abstract

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。
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、腐植物質と同等の機能を有する土壌改良剤を開発することを目的として各種の検討を続けてきた。本研究では、そのような研究の発展として、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性状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土壌改良剤としての性状を改善することが可能か否かについて検討を進めている。
これまでの検討の結果、アルカリ性酸素脱リグニン処理段の処理条件にもよるが、この処理段排液中のリグニンが十分に有効な土壌改良機能を示すことを見出している。しかし、排液中のリグニンは分子量的にも、また化学的性状のうえでも極めて多様であり、現在、それぞれの区分を分別するとともに、各区分についてアルミニウムミニウムイオンによる生育阻害抑制作用の相違について検討を進めている。高分子区分は、予想どおり、従来の単離クラフトリグニンについての結果とほぼ同様のアルミニウム阻害抑制効果を示したが、低分子量側の区分については、少量添加では同様の効果を示したものの、添加量を増すにしたがって抑制効果が低減する現象が認められた。この原因については現在、詳細に検討中であるが、これらの区分中に高濃度で存在する低分子有機酸塩および無機塩に注目し、それによる影響の可能性を各種の有機酸ついて追跡している。有機酸としてはシュウ酸、酢酸および蟻酸の存在が特徴的に認められるが、中でもシュウ酸の影響について注目している。