>> 愛媛大学 - Ehime University Title Author(s) Citation Issue Date URL 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 Rights Note 受理:2014-1-22,審査終了:2014-2-19 This document is downloaded at: 2015-01-31 23:05:32 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．