人工ゼオライトと肥料種の相関 に関する研究 １５２１８６０４ 今井 昂平 目次 １．背景 ２．目的 ３．実験方法 ４．実験結果 ５．考察 ６．まとめ １．背景 石炭火力発電所 石炭灰 公共事業の減少 などによりセメント 原料などへの需要 が伸び悩む！ 産業廃棄物 の量増加！ 循環型社会の構築の一つに石炭灰の新たな有効利用がある 人工ゼオライト 人工ゼオライトとは非結晶質の石炭灰を水酸化ナトリウムなどで水熱処理 することにより生成される結晶体で，結晶の表面はスポンジのように無数の 穴がある多孔質構造を持つ。吸着機能，陽イオン交換機能（分子構造のマ イナス電化部位に結合していた陽イオン(Na⁺)を重金属などの別の陽イオ ン(Ca²⁺ Fe²⁺ Pb²⁺ Cd²⁺など)と交換する機能）を所持している １．背景 人工ゼオライトは陽イオン吸着機能によって 土壌改良剤としての効果がある！ 問題点 人工ゼオライトと肥料種の複合効果について 研究不足が挙げられる 有機肥料と化学肥料とでは人工ゼオライトはど のように働くのか？ ３．目的 目的 人工ゼオライトの効果を最大限生かす ため肥料種との複合効果を解析する ３．実験方法 実験パターン パターン No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 No.7 No.8 No.9 No.10 ゼオライト 有 無 肥料 無 有機 化学 有機 化学 無 施肥 200ml 33ml 3ml 0.5ml 無 200ml 33ml 3ml 0.5ml 無 土壌・・・山砂 ゼオライト・・・体積の２％を混入 有機・・・鶏糞 化学・・・HYPoNeX 実験手順 栄養塩の量（PO4－P，NO3－N， NO2－N，NH4－N） ２ℓ 計３回 ポータブル簡易全窒素全リン計 TNP－10 ４．実験結果（ NH4－N ） 600.00 ゼオライトの有無による比較 流出量(mg/l) 500.00 有機肥料でゼオライト有りの方が NH4-N 第3回 ゼオライト無しよりもNH4－Nの流 NH4-N 第2回 出を大きく防いだ 400.00 NH4-N 第1回 300.00 200.00 肥料種による比較 100.00 有機肥料の方が化学肥料よりも NH4－Nの流出量が多い 0.00 パターン ゼオライト 肥料 施肥 No.1 No1 No.2 No2 No.3 No3 No.4 No4 有 有機 200ml 33ml 化学 3ml 0.5ml No.5 No5 No.6 No6 パターン 無 無 No.7 No7 有機 200ml 33ml No.8 No8 No.9 No9 無 化学 3ml 0.5ml No.10 No10 無 無 ４．実験結果（ NO2－N ） ゼオライトの有無による比較 8.00 7.00 有機肥料ではゼオライト有りの方が ゼオライト無しよりもNO2－Nの流出 NO2-N 第3回 量が多い NO2-N 第2回 流出量(mg/l) 6.00 5.00 NO2-N 第1回 4.00 肥料種による比較 3.00 有機肥料の方が化学肥料よりも NO2－Nの流出量が多い、また化 学肥料にはNO2－Nがほとんど流 出していない 2.00 1.00 0.00 パターン ゼオライト 肥料 施肥 No.1 No1 No.2 No2 有機 33ml 200ml No.3 No4 No3 No.4 有 化学 0.5ml 3ml No.5 No5 無 無 No.6 No6 パターン No.7 No7 有機 200ml 33ml No.8 No10 No9 No.10 No8 No.9 無 化学 無 無 0.5ml 3ml ４．実験結果（ NO3－N ） ゼオライトの有無による比較 90.00 80.00 ゼオライトの有無によるNO3－Nへの 効果は得られなかった NO3-N 第3回 流出量(mg/l) 70.00 60.00 NO3-N 第2回 NO3-N 第1回 50.00 40.00 肥料種による比較 30.00 化学肥料の方が有機肥料よりも NO3－Nの流出量が多い 20.00 10.00 0.00 パターン ゼオライト 肥料 施肥 No.1 No1 No.2 No2 No.3 No3 No.4 No4 有 有機 化学 200ml 33ml 3ml 0.5ml No.5 No5 No.6 No6 No.7 No7 パターン 無 無 有機 200ml 33ml No.8 No8 No.9 No9 無 化学 3ml 0.5ml No.10 No10 無 無 ５．考察 植物が吸収 NH4 ＋-N 酸化 NO2 －-N 酸化 NO3－-N 有機肥料を混入した場合 化学肥料を混入した場合 有機肥料はNH4＋-Nを多く含む 化学肥料はNO3－-Nを多く含む NO2－-N ＋ NO3－NH -N 4 -N －-N NO2NH ＋-N 4 － －-N 3 -N NO2NO NH4＋-N NO3－-N － NO2 -N NH4＋-N NO3－-N NH4＋-N － NO3－-N NO2 -N NO3－-N NO3－-N NO3－-N NO3－-N NO3－-N ６．まとめ ①人工ゼオライトと肥料の複合効果について，有機肥料と人 工ゼオライトの組み合わせが最も人工ゼオライトを有効的に 活かすことができると認められた．人工ゼオライトがNH4－Nを 十分に吸着するため，作物の生育に欠かすことのできない窒 素栄養分を作物に供給することができる．この保肥効果を作 物栽培などに生かすことができることが示唆された． ②化学肥料ではなく、有機肥料を用いることで環境負荷である NO2－NやNO3－Nの流出も抑制できることが示唆された．
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