鉄を使う植物フェントン法で、農薬フリー安心作物を作る

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各種有機鉄資材を含む酸性の水耕液で培養したキク科などの高H_2O_2植物は、除草剤アトラジンを分解できることを既に明らかにした。本年度は、(1)畑条件を想定した中性附近の溶液系での植物フェントン反応によるアトラジン消去、(2)植物での高H_2O_2生成機構の推定、(3)アトラジン分解産物の同定、(4)土壌での植物フェントン反応によるアトラジン消去の可能性、(5)根圏・葉面微生物相に対する有機鉄資材の効果を検討した。【方法】(1)では、コーヒー粕Fe^<2+>、NTA-Fe^<3+>、腐植酸Fe^<3+>で、(2)では、各種阻害剤を用い、(3)では、ベニバナ有機鉄資材含有水耕残液の疎水性画分を、(4)(5)では、有機鉄資材施用の灰色低地土壌でキュウリ、シュンギクを3週間栽培し、残留アトラジンや根圏・葉面の菌数を調査した。【結果】(1)ベニバナでNTA-Fe^<3+>を組み合わせた時に、アトラジンが顕著に消去された。(2)高H_2O_2生成機構への、NADPH oxidase、CuZn-SOD、H_2O_2 transporterの関与が推定された。(3)低毒性の旨deethylatrazine、deisopropylatrazineが分解産物として検出された。(4)高H_2O_2植物のシュンギクの栽培の際に、有機鉄資材を施用することによって、土壌残留アトラジン量を低下できる可能性が示唆された。(5)根圏では、細菌数には何らの傾向も認められなかったが、糸状菌数は有機鉄資材の施用で増加する傾向が、特にキュウリで認められた。葉面では、細菌数・糸状菌数ともに有機鉄資材の散布で著しく減少する傾向が認められた。【結論】有機鉄資材の投与で高H_2O_2植物は、畑土壌のアトラジンを分解できる可能性が、本研究で初めて示唆された。