有機質資材が有する土壌重金属の移行抑制効果の要因解明に関する研究

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重金属によって汚染された土壌でも安全な作物生産を行うため，有機質土壌改良資材（以下，資材）の農地投与による作物への重金属移行抑制（以下，不動化）の試みがなされている．これまでの研究で，牛ふんや鶏ふんを原料とする堆肥は，銅（Cu）に対して高い不動化効果を有する資材であることが判っている．本年度は，灌漑水や土壌のpHが資材の不動化効果に及ぼす影響を実験的に明らかにすることを目的とした．灌漑水のpHによって農地に投与されるCuの化学形態は異なることが十分予想されるため，資材の持つ不動化効果が低減または消失する可能性があるため，当該目的の着想に至った．具体的には，Cuを含む様々なpH（3，5，7，9）の灌漑水が農地に投与されることを想定した室内土壌バッチ試験を実施し，土壌中のCuの化学形態を2か月間追跡するとともに，灌漑水のpHによる資材の不動化効果の変容の有無を検討した．その結果，資材を投与しない場合，試験期間（2か月）通じて灌漑水のpHの影響が土壌中のCu化学形態に及ぼしていることが判り，灌漑水のpHが小さいほど，比較的移行性の高い化学形態が高い割合で存在していることが確認できた．また，資材の不動化効果は資材のpH緩衝能力が作用したことによって灌漑水のpHに関わらずCuの可給性の低下が認められ，不動化効果が担保されることが判った．さらに，灌漑水の全pH通じて，鶏ふん堆肥の場合，Cuと水溶性有機物との錯形成と思われる水溶態のCuが高い割合で検出された．また，鶏ふん投与土壌の水溶性有機物は，灌漑水pHに依存せず比較的高濃度で検出されたことから，水溶性のCu錯体は恒常的に生じることが示唆された．総じて，土壌や資材のpHがCuの化学形態に支配的であることが示唆された．