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>> 愛媛大学 - Ehime University
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クリーニングクロップによる施設園芸由来の面源汚染抑
制技術の開発( 学位論文要旨 )
近藤, 圭介
. vol., no., p.-
2014-03-17
http://iyokan.lib.ehime-u.ac.jp/dspace/handle/iyokan/3978
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受理:2014-1-22,審査終了:2014-2-19
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IYOKAN - Institutional Repository : the EHIME area http://iyokan.lib.ehime-u.ac.jp/dspace/
（第３号様式）(Form No. 3)
学 位 論 文 要 旨
Dissertation Abstract
氏名：
Name
近藤
圭介
学位論文題目：
Title of Dissertation
クリーニングクロップによる施設園芸由来の面源汚染抑制
技術の開発
学位論文要旨：
Dissertation Abstract
施 設 園 芸 では，露 地 栽 培 に比 べて肥 料 の施 用 量 が多 く，降 雨 による肥 料 分 の流 亡 がな
いため，土 壌 表 層 への塩 類 集 積 が問 題 となっている．集 積 した塩 類 を除 去 する目 的 で，一
般 的 には湛 水 が行 われているが，この方 法 は硝 酸 態 窒 素 の溶 脱 による地 下 水 汚 染 のみな
らず，N 2 O 放 出 も引 き起 こすことが明 らかになっており，湛 水 に代 わる除 塩 技 術 の提 案 が求
められている．そこで本 研 究 では，クリーニングクロップと湛 水 の組 み合 わせによって，除 塩
と地 下 水 の硝 酸 態 窒 素 汚 染 防 止 ・N 2 O 放 出 抑 制 を同 時 に実 現 する面 源 汚 染 抑 制 技 術 の
開 発 を目 的 として，効 果 的 なクリーニングクロップ栽 培 方 法 の検 討 と本 技 術 の適 用 性 の評
価 を行 った．
第 2 章 では，クリーニングクロップの窒 素 吸 収 効 果 と窒 素 溶 脱 抑 制 効 果 の評 価 を行 うとと
もに，窒 素 吸 収 に適 した草 種 の選 定 を行 うことを目 的 としてポット試 験 を行 った．供 試 草 種
を飼 料 用 トウモロコシ，ソルガム，ギニアグラスとして，スイカ栽 培 後 およびトマト栽 培 後 の土
壌 を 用 い て ， 60 日 間 の 栽 培 を 行 っ た ． そ の 結 果 ， 窒 素 吸 収 率 は ， 飼 料 用 ト ウ モ ロ コ シ で
76％，ソルガムで 67％，ギニアグラスで 63％と高 く，無 機 態 窒 素 溶 脱 量 は 70-80％減 少 した．
この結 果 より，クリーニングクロップの草 種 としては飼 料 用 トウモロコシが適 しており，窒 素 溶
脱 抑 制 に有 効 であることが明 らかになった．
第 3 章 では，本 技 術 の硝 酸 態 窒 素 溶 脱 抑 制 効 果 と除 塩 効 果 を評 価 すること，土 壌 水 分
が硝 酸 態 窒 素 溶 脱 や N 2 O 放 出 へ及 ぼす影 響 の定 量 評 価 を行 うことを目 的 としてポット試
験 を 行 っ た ． 供 試 草 種 を 飼 料 用 ト ウ モ ロ コ シ と し て ， 土 壌 pF を 系 列 1(pF1.6) ， 系 列
2(pF2.1)，系 列 3(pF2.6)の 3 段 階 で変 化 させ，60 日 間 の栽 培 試 験 を行 うとともに，引 き続 き
湛 水 試 験 を行 った．その結 果 ，試 験 前 後 の土 壌 の EC 値 が 63-64％減 少 していたことから，
本 技 術 は，塩 類 の除 去 に効 果 的 であることが示 された．また，硝 酸 態 窒 素 溶 脱 量 はクリー
ニングクロップを栽 培 した各 系 列 では，湛 水 のみの系 列 と比 較 して，83-95%削 減 された．ま
た，クリーニングクロップ栽 培 系 列 の累 積 N 2 O 放 出 量 に関 しては，系 列 2 （pF 2.1 ± 0.3）で
最 も大 きかった．
第 4 章 では，高 知 大 学 農 学 部 内 の施 設 園 芸 ハウスに設 置 したライシメーター内 でクリー
（第３号様式）(Form No. 3)
ニングクロップ（飼 料 用 トウモロコシ）の栽 培 試 験 および湛 水 試 験 を行 い，本 技 術 の面 源 汚
染 抑 制 効 果 の 季 節 変 化 を 評 価 した． 栽 培 試 験 は， 夏 季 ， 春 季 およ び冬 季 に栽 植 密 度 を
変 化 させた 3 試 験 区 で各 50 日 間 行 った．その結 果 ，クリーニングクロップ栽 培 と湛 水 の併
用 により，湛 水 のみと同 等 以 上 の除 塩 効 果 があった．また，クリーニングクロップの窒 素 吸 収
量 は夏 季 で 4.76-6.06 gN m - 2 ，春 季 で 10.6-12.2 gN m -2 ，冬 季 で 0.78-4.15 gN m - 2 となっ
た．また，硝 酸 態 窒 素 の溶 脱 抑 制 率 は，夏 季 で 89-91%，春 季 で 87-89%，冬 季 で 61-82%
となり，冬 季 の疎 植 区 以 外 では，いずれも 80％以 上 の溶 脱 抑 制 が可 能 であった．また，クリ
ーニングクロップ栽 培 により，夏 季 には 68-84%の N 2 O 放 出 抑 制 効 果 がみられ，春 季 にも
N 2 O の放 出 を抑 制 する傾 向 がみられた．本 試 験 結 果 から，気 温 が低 い冬 季 でも，栽 植 密
度 を 考 慮 す る こ と で， 夏 季 や 春 季 と 同 等 の 面 源 汚 染 抑 制 効 果 が 期 待 で き る こ と が 示 さ れ
た．
第 5 章 では，クリーニングクロップによる面 源 汚 染 抑 制 技 術 の営 農 体 系 への適 用 性 の評
価 を目 的 に，窒 素 多 量 施 肥 条 件 での 50 日 間 の栽 培 試 験 および栽 培 期 間 を短 縮 した 40
日 間 の栽 培 試 験 を行 い，クリーニングクロップ（飼 料 用 トウモロコシ）の窒 素 吸 収 ポテンシャ
ルおよび栽 培 期 間 短 縮 の 可 能 性 を 評 価 した．また，クリーニングクロップの面 源 汚 染 抑 制
機 構 に関 して，2010 年 ～2012 年 のライシメーター試 験 の結 果 に基 づく物 質 収 支 解 析 によ
り検 討 を 行 った． その 結 果 ，クリ ーニ ング ク ロ ップの 窒 素 吸 収 ポ テ ンシャルは 12.2-17.2gN
m - 2 であることが示 された．また，多 量 施 肥 した本 試 験 においても，硝 酸 態 窒 素 の溶 脱 量 が
20-27％抑 制 された．N 2 O 放 出 量 は，対 照 区 と比 較 し，栽 培 区 で 47%程 度 減 少 する傾 向 が
みられた．栽 培 期 間 を 40 日 間 に短 縮 しても，栽 培 後 の土 壌 中 の無 機 態 窒 素 量 を春 季 の
50 日 栽 培 と同 程 度 まで低 減 できた．また，硝 酸 態 窒 素 溶 脱 抑 制 率 は 71-77%であり，十 分
高 い 面 源 汚 染 抑 制 効 果 が得 られた．2010 年 ～2012 年 のライシメーター試 験 の結 果 に基 づ
く物 質 収 支 解 析 の結 果 から，硝 酸 態 窒 素 溶 脱 抑 制 および N 2 O 放 出 抑 制 がクリーニングク
ロップの窒 素 吸 収 によるものと考 えられた．
以 上 より，クリーニングクロップと湛 水 の組 み合 わせによって，除 塩 と地 下 水 の硝 酸 態 窒
素 汚 染 防 止 ・N 2 O 放 出 抑 制 を同 時 に実 現 可 能 であることをポット試 験 およびライシメーター
試 験 により明 らかにした．