土壌の環境浄化機能の極限値の探求

探索土壤环境净化功能的终极价值

基本信息

批准号：
13309012
负责人：
若月利之
金额：
$ 20.63万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

多段土壌層法を用いて我々がこれまで実現できた土壌の環境浄化機能の持続的な(1週間程度の瞬間値ではない)最大値はC : N : P=2400:240:30t/ha/y(660:66:8g/m^2/日)であり、さらなる改良により極限値はC : N: P=4000:400:40t/ha/y程度は可能と推定される。茶園や野菜園等、すでに環境問題を引き起こしている循環速度の100倍以上の極限浄化速度が推定される。土壌による有機性物質の分解と浄化の場は多様な物理的構造と孔隙分布及び多様な化学的性質を持つ土壌団粒の内外にある。多段土壌層法では、この団粒の発達程度の異なる土壌の利用に通気条件を組み合わせると、外表面通気-未通気系(単粒の粘土やシルトや砂等が多い団粒未発達のマサ土等)、内表面通気-未通気系(黒ボク等の団粒が発達)等、多様な好気嫌気条件を生み出せる。又、団粒の親水性と疎水性は腐植物質の質と量、粉末木炭や活性炭の添加等で制御できる。かくして極めて多様な物理化学性を持つ団粒の場(微生物コンソーシアの活動する場)を作り出すことができる。このため、難分解性の農薬や環境ホルモンやテトラクロロエチレン等の分解機能を向上させることもできる。結論(1)土壌の分解浄化機能の極限値は生物生産(支持)機能に比べて、何故このように格段に大きいのであろうか?その機構を解明するには土壌団粒の物理性と化学性を生物性と関連づけて理解する必要があることは明らかである。(2)その生態学的意義は何か?生産に比べて、浄化分解機能に余裕があることは生態学的にどのような意義があるのであろうか?(3)今後は多段土壌層法で上記のような極限値を示す条件下での優先的微生物群集をFISH法とPCR-DGGE法により同定する予定であり、そのための予備的検討を行った。

The maximum sustainable (not an instantaneous value for about a week) of the soil environmental cleansing function we have been able to achieve using the multi-stage soil layer method is C: N: P=2400:240:30t/ha/y (660:66:8g/m^2/day), and with further improvements, it is estimated that the limit value is approximately C: N: P=4000:400:40t/ha/y.据估计，最终纯化率是循环速率的100倍以上，这已经引起了茶和菜园的环境问题。土壤对有机物的分解和纯化位于土壤骨料内外，它们具有广泛的物理结构，孔分布和多种化学特性。在多阶段的土壤层方法中，当使用具有不同水平的骨料发育水平的土壤结合使用时，可以产生多种有氧厌氧条件，例如外表面有氧运动无害系统（单粒粘土，粉砂和沙质等），内部表面有氧运动不发泄的无效系统（开发的黑色聚集体）。此外，骨料的亲水性和疏水性可以通过腐殖质的质量和数量来控制，添加粉红色的木炭或活化的木炭。因此，可以创建具有极为多样化的物理化学特性的聚集位点（微生物伴侣运行）。这还可以提高难以降解的农药，环境激素，四氯乙烯等的降解功能。结论（1）为什么土壤分解和纯化功能的最终值比生物产量（支持）功能大得多？显然，为了澄清其机制，有必要了解具有生物学特性的土壤聚集体的物理特性和化学性质。（2）生态意义是什么？与生产相比，在清理功能中保持余地的生态意义是什么？（3）将来，我们计划在使用FISH方法和PCR-DGGE方法表现出上述极端值的条件下确定优先的微生物群落，并进行了初步检查以实现这一目标。