JP2002262656A

JP2002262656A - 高セレン含有植物の栽培方法

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Publication number: JP2002262656A
Application number: JP2001072041A
Authority: JP
Inventors: Yuji Iwashita; 雄二岩下
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-09-17
Anticipated expiration: 2021-03-14
Also published as: JP3579362B2

Abstract

(57)【要約】【課題】セレン源の取扱いに危険を伴わず、セレン源
により廃水や地下水の汚染を引き起こすおそれがなく、
かつセレンを植物に多量に取り込むことができる高セレ
ン含有植物の栽培方法を提供する。【解決手段】植物を栽培する際に、地下水への浸透率
が低く、かつ植物への取り込み率が高い水に難溶性のセ
レン源を含有する土壌を用いることを特徴とする高セレ
ン植物の栽培方法

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、セレンを高度に
含有する植物の栽培方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】米国においては、セレン含量の低い農作
物を摂取している地域におけるガン発生率は高く、これ
に比べてセレン含量が高い農作物を摂取している地域に
おけるガン発生率は低いと言われている。このことは、
すでに１９５０年ごろから疫学的研究で報告されてい
る。また動物を用いた実験では、セレンを添加した食事
で育てられた群のものは、ガンによる死亡率が通常の食
事で育てられた群のものより低いことも明らかにされて
いる。

【０００３】人におけるセレンのガン予防効果について
は、１９９６年米国アリゾナ大学のクラークがアメリカ
医学会誌に明確なデータを報告している（Ｃｌａｒｋ
Ｌ．Ｃ．，ＪＡＭＡ２７６，１９５７〜１９６３）。こ
の報告では、１３１２人の被験者について行った１０年
間の研究の結果、セレンを摂取した群は対照群に比べガ
ンの発生率が約５０％低いことが明らかにされている。
さらに、ガン患者の血液中のセレン濃度は、健常者に比
べて低いことも報告されている。

【０００４】また、エイズ（ＨＩＶ）患者においても、
病状の悪い患者の血液中のセレン濃度は低く、病状の悪
化していない患者の血液中のセレン濃度は健常者のそれ
に近いことが知られている。

【０００５】このように、セレンは人にとって必須の微
量栄養素であり、摂取量が少ないと、ガン等悪性の病気
に罹る危険性が増大することが知られている。それにも
かかわらず、セレンの欠乏を補うために人が摂取できる
物質が少なく、毒性の高いセレン酸ナトリウム等の無機
化合物がセレン欠乏症の治療に用いられているだけであ
る。

【０００６】一方、セレンのガン予防作用は、植物等に
由来する有機性セレンにだけしか見られないとの報告も
ある。このような事情から、現在では、安全性の高い高
セレン含有植物の栽培が望まれている。

【０００７】高セレン含有植物の栽培にあたっては、植
物中のセレン含量を上げるために、セレン源として、こ
れまで水溶性の高い化合物、例えば二酸化セレン、セレ
ン酸ナトリウム、亜セレン酸ナトリウム、あるいはセレ
ン酸カリウム、亜セレン酸カリウム等が用いられてき
た。

【０００８】しかし、これらの化合物は人や動物に対す
る毒性が高いため、取扱う者に危険であるばかりでな
く、これらの物質の使用が土壌の汚染を引き起こし、さ
らには降水や降雪によるこれら毒物の拡散が廃水や地下
水の汚染につながるなど多くの問題があった。

【０００９】ちなみに、セレン酸ナトリウムをセレン源
として用いたところ、土壌水中のセレン濃度が１ｐｐｍ
を超えて上昇し、この土壌水が地下へ浸透していくとい
う事実を確認することができた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な従来の問題点を解決するためになされたもので、植物
の栽培に、人や動物に対する毒性がなく、地下水への滲
透率が低い水に難溶性のセレン源を使用することによ
り、セレン源の取扱いに危険を伴わず、セレン源により
廃水や地下水の汚染を引き起こすおそれがなく、かつセ
レンを植物に多量に取り込むことができる高セレン含有
植物の栽培方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明が提供する高セ
レン含有植物の栽培方法は、次の（１）〜（４）に記載
の方法である。

【００１２】（１）植物を栽培する際に、地下水への滲
透率が低く、かつ植物への取込み率が高い水に難溶性の
セレン源を含有する土壌を用いることを特徴とする高セ
レン植物の栽培方法（以下、第１の栽培方法という）。

【００１３】（２）第１の栽培方法におけるセレン源
が、亜セレン酸アルミニウム、亜セレン酸カルシウム、
亜セレン酸バリウムの中から選ばれた少なくとも１つの
水に難溶性のセレン化合物である高セレン植物の栽培方
法。

【００１４】（３）植物を栽培する際に、亜セレン酸ア
ルミニウム、亜セレン酸カルシウム、亜セレン酸バリウ
ムの中から選ばれた少なくとも１つの水に難溶性のセレ
ン化合物を含有する土壌、産業廃土もしくは下水道廃
土、またはこれらの土壌、廃土を混合した土壌を用いる
ことを特徴とする高セレン植物の栽培方法。

【００１５】（４）植物を栽培容器に入れた水に難溶性
のセレン源を含有する土壌で栽培する際に、前記栽培容
器から流出する水に難溶性のセレン源を含有する土壌水
を回収し、これを再び前記栽培容器中の土壌に供給する
工程を、少なくとも１回行うことを特徴とする高セレン
植物の栽培方法。

【００１６】

【発明の実施の形態】発明者は、実際の農場において土
壌に散布されたセレンがどのような比率で植物と土壌水
に分配されるかを解明するため、図１に示す栽培装置を
設置し、セレン源と栽培植物の種類を変えながら、土壌
水と収穫植物に含まれるセレンの濃度を調べた。

【００１７】栽培装置は、図１に示すように、土壌Ｓを
入れた縦１５ｍ、横１０ｍ、深さ１．２ｍの栽培容器１
と、この容器１より低い位置に設置した地下水槽２と、
栽培容器１中の土壌水を地下水槽２に導く（回収する）
導管３と、地下水槽２に留った土壌水をポンプＰでポン
プアップして栽培容器１に散布する散布管４と、導管３
の入口に設置したフィルタ５とより構成されている。栽
培容器１と地下水槽２はコンクリート製で、いずれも水
密構造となっている。

【００１８】セレン源としては、二酸化セレン、セレン
酸およびそのナトリウム、カリウム、アルミニウム、亜
鉛、カルシウム、バリウムとの塩類、さらに亜セレン酸
およびそのナトリウム、カリウム、アルミニウム、亜
鉛、カルシウム、バリウムとの塩類を使用した。また下
水処理残土やセレンを含む工業廃土も用いた。

【００１９】栽培した植物は、ニンニク、ブロッコリ
ー、玉ネギ、キノア、ナス、トマト、落花生等である。

【００２０】土壌水中のセレンの量は、図１に示した地
下水槽２より定期的に採取した土壌水中のセレン濃度を
分析することにより決定した。収穫植物中のセレンの量
は、可食部分のセレン分析値で代表させた。

【００２１】すなわち、土壌水および収穫植物中のセレ
ンの量は、次の要領で決定した。

【００２２】（１）土壌水中のセレンの量は、地下水槽
２から土壌水中の不溶物を濾紙で除去したあと、硝酸と
過塩素酸で有機成分を分解し、残渣を塩酸で加熱溶解後
水で定容とした。この溶液につき水素化物−原子吸光法
でセレンを定量し、土壌水中の全セレン含量をもとめ
た。

【００２３】（２）収穫植物中のセレンの量は、可食部
分を乳ばちですり潰し、これを（１）の操作で処理した
溶液につき２，３−ジアミノナフタレンと反応させ、蛍
光光度法にてセレンを定量しセレン含量をもとめた。

【００２４】（３）収穫植物の水溶性画分のセレン含量
については、可食部分を細片化後、室温下蒸留水で６時
間抽出し、この試料液を上記（１）と同じ方法でセレン
含量をもとめた。

【００２５】これまで報告されていたセレンの植物への
取込み条件は、セレン源が水溶性であることが必要であ
ると言われていた。しかし、上記調査の結果、セレン源
は水溶性であることを必要とせず、難溶性のセレン源
（セレン化合物）であっても十分に植物の中に取り込ま
れることが明らかとなった。

【００２６】また、地下水槽２に採取された土壌水は、
地下水層へ浸透すると見做すことができるので、土壌水
の地下水層への浸透によるセレン源の地下水への浸透率
を考慮すると、高セレン植物の栽培に適するセレン源と
しては、水に難溶性の亜セレン酸アルミニウム、亜セレ
ン酸カルシウム、亜セレン酸バリウム、またはこれらの
化合物のいずれか１つまたは２つ以上を含む土壌、産業
廃土、下水道残土、あるいはこれらを混合したものが優
れていることが判明した。特に、亜セレン酸カルシウ
ム、亜セレン酸バリウムは地下水への浸透率が低く、植
物への取込み率が高いことが判明した。

【００２７】土壌水の地下水層への浸透によるセレン源
の地下水への浸透量が一定量、例えば、セレンの放流上
限である０．０１ｐｐｍを超える場合には、セレン源の
土壌（栽培土）への散布等による供給をコントロールす
るとよい。

【００２８】散布等によるセレン源の土壌への供給量を
特に制限しない場合には、セレンが上記放流上限を超え
るようになる。

【００２９】この場合には、図１の栽培装置を例にして
言えば、栽培容器１の中の水に難溶性のセレン源を含有
する土壌から流出する同セレン源を含有する土壌水を一
旦導管３で地下水層２に回収し、これを再びポンプアッ
プして散布管４で栽培容器１の前記土壌に供給する工程
を少なくとも１回行うとよい。

【００３０】なお、これらのセレン源を用いた植物の栽
培では、通常の条件下における栽培と比べ、品質、収量
とも変化はなかった。セレンを含んだ種子も正常の種子
と変わらない発芽、成長を示した。

【００３１】本発明の実施にあたっては、セレン源を植
物の根部分と緊密に接触させることが重要である。この
ため、あらかじめセレン源を添加混合した土壌に種子を
蒔くか苗を植え付けるかするとよい。

【００３２】また、セレン源は、植物の成長期にあわせ
て散布してもよい。セレン源は、例えば、（１）細紛化
してそのままあるいは懸濁液として、（２）化学肥料あ
るいは有機肥料と混和して、（３）天然あるいは合成高
分子と混合あるいは結合させて、（４）珪藻土あるいは
珪砂等の無機化合物へ配位あるいはこれと混合して散布
することができる。

【００３３】高セレン植物に適した上記セレン源は、一
般に難溶性であり、植物に対する毒性が低いため使用量
に上限はないが、使用量が畑１平方メートル当たりセレ
ン換算で０．０３グラム以上となると、収穫植物に含有
されるセレン量の上昇が認められる。また、上記セレン
源の植物に対する毒性は特に認められないため、その散
布量に特に上限はないが、１平方メートル当たりセレン
換算で１００グラム程度まで散布できる。

【００３４】（実施例１）図１に示した栽培装置の栽培
容器１と地下水槽２に水漏れがないことを確かめた後、
栽培容器１の底部に小石と砂を敷き、その上に土壌を充
填した。９月に畝立て、マルチングを行い、株間１２ｃ
ｍでホワイト６片種のニンニクを植え付けた。

【００３５】１１月になってから土壌に鶏糞と一緒に亜
セレン酸バリウムを１平方メートル当たりセレン換算２
グラム散布した。この後、地下水槽２に流出した土壌水
のセレン濃度を定期的に測定したところ、最高値で０．
０３ｐｐｍであった。

【００３６】亜セレン酸バリウムを用いた場合のニンニ
ク中のセレン含量は５ｍｇ／１００ｇであり、亜セレン
酸ナトリウムを用いた場合のニンニク中のセレン含量
は、６．５ｍｇ／１００ｇであった。また、比較のた
め、同様の実験をセレン酸バリウムを用いたところ、土
壌水中のセレン濃度は、０．０７ｐｐｍ、ニンニク中の
セレン含量は、２ｍｇ／１００ｇであった。

【００３７】（実施例２）下水道処理場において発生す
る残土を焼却して得られた、難溶性セレン２ｐｐｍ，可
溶性セレン４７ｐｐｂが含まれている土壌改質剤（Ａ）
と、難溶性セレン２ｐｐｍ，可溶性セレン１０ｐｐｂが
含まれている土壌改質剤（Ｂ）を、それぞれ通常の畑の
上に厚さ１０ｃｍに敷設して栽培地（Ａ）と栽培地
（Ｂ）をつくり、以下それぞれの栽培地（Ａ），（Ｂ）
で実施例１と同様の方法でニンニクを栽培した。

【００３８】収穫したニンニクのセレン含量を蛍光光度
法で測定したところ、栽培地（Ａ）から採ったニンニク
にはセレン１００ｐｐｂ、栽培地（Ｂ）から採ったニン
ニクにはセレン１１０ｐｐｂが含まれていることが分っ
た。

【００３９】なお、通常の畑から得られたニンニクで
は、セレン含量は検出限界以下であった。このことよ
り、植物へのセレンの取り込みは、可溶性セレンばかり
でなく、難溶性のセレン源であっても可能であることが
分った。

【００４０】（実施例３）縦４０ｃｍ、横１００ｃｍ、
深さ３０ｃｍのプラスチック製プランター（Ａ）および
（Ｂ）に、腐葉土、赤玉土、黒土（１：１：２）をよく
混合して入れ、さらに化学肥料を加えた。

【００４１】このプランター（Ａ）、（Ｂ）のそれぞれ
に、種子から育てたキノアの苗２本づつを植え付けた。
水やりは隔日に行い、各プランターの底から流出した水
は貯蔵し、分析に供した。

【００４２】植え付けから１ケ月後に、プランター
（Ａ）に亜セレン酸カルシウムをセレン換算で０．５グ
ラム、プランター（Ｂ）にセレン酸カルシウムをセレン
換算で０．５グラム散布した。

【００４３】キノアの収穫は、その約３ケ月後に行い、
プランター（Ａ）のキノアには１．２ｍｇ／１００ｇの
セレンが、またプランター（Ｂ）のキノアには０．４ｍ
ｇ／１００ｇのセレンが含まれていることが分った。ま
た、貯蔵した水の中のセレン濃度はプランター（Ａ）で
は０．０５ｐｐｍ、プランター（Ｂ）では０．０８ｐｐ
ｍであった。

【００４４】（実施例４）赤土成分の多い畑に幅８０ｃ
ｍの畝をたて、落花生の種子を３０ｃｍ間隔で蒔いた。
発芽２ケ月後に亜セレン酸バリウムをセレン換算で１０
ｇ／平方メートルを散布した。その約４ケ月後に収穫し
たピーナッツには、５７ｍｇ／１００ｇのセレンが含ま
れていた。

【００４５】（実施例５）実施例１で使用した栽培装置
の栽培容器１の土壌Ｓに１２０ｃｍの畝をたて、玉ネギ
の苗の株間１０ｃｍで４条植えのマルチングを行った。
玉ネギの苗は市販のものを用いて植え付けた。植え付け
後４ケ月後、亜セレン酸カルシウム３０ｇ／平方メート
ルを散布した。収穫した玉ネギのセレン含量は２．３ｍ
ｇ／１００ｇであった。

【００４６】（実施例６）あらかじめブロッコリーの種
子を蒔き、１５ｃｍの高さまで育てて苗とした。一方、
畑に幅６０ｃｍの畝をたて土の表面に亜セレン酸バリウ
ム２０ｇ／平方メートルを散布し、その後マルチングを
行った。ブロッコリーの苗は、６０ｃｍ間隔で植え付け
た。その３ケ月後収穫し、セレン含量を測ったところ、
１．３ｍｇ／１００ｇであった。

【００４７】（実施例７）塩化カルシウムと亜セレン酸
ナトリウムを珪藻土の存在下で反応させ、生成した沈澱
物をよく水で洗い、亜セレン酸カルシウム７００グラム
含有の混合物を得た。この混合物を乾燥して、実施例１
で使用した栽培装置によるニンニクの栽培に用い、１０
平方メートルの範囲に散布した。収穫したニンニクのセ
レン含量は２２ｍｇ／１００ｇであった。また、土壌水
中のセレン濃度は０．０２ｐｐｍであった。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、植物を栽培する際に、セレン源として水に難溶性の
ものを使用するようにしたので、セレン源の取扱いに危
険を伴わず、セレン源により廃水や地下水の汚染を引き
起こすおそれがなく、かつセレンを植物に多量に取り込
むことができる高セレン含有植物の栽培方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例において使用する栽培装置の構成図

【符号の説明】

１栽培装置２地下水槽３導管４散布管５フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物を栽培する際に、地下水への滲透率
が低く、かつ植物への取込み率が高い水に難溶性のセレ
ン源を含有する土壌を用いることを特徴とする高セレン
植物の栽培方法。
【請求項２】前記セレン源が、亜セレン酸アルミニウ
ム、亜セレン酸カルシウム、亜セレン酸バリウムの中か
ら選ばれた少なくとも１つの水に難溶性のセレン化合物
である請求項１記載の高セレン植物の栽培方法。
【請求項３】植物を栽培する際に、亜セレン酸アルミ
ニウム、亜セレン酸カルシウム、亜セレン酸バリウムの
中から選ばれた少なくとも１つの水に難溶性のセレン化
合物を含有する土壌、産業廃土もしくは下水道廃土、ま
たはこれらの土壌、廃土を混合した土壌を用いることを
特徴とする高セレン植物の栽培方法。
【請求項４】植物を栽培容器に入れた水に難溶性のセ
レン源を含有する土壌で栽培する際に、前記栽培容器か
ら流出する水に難溶性のセレン源を含有する土壌水を回
収し、これを再び前記栽培容器中の土壌に供給する工程
を、少なくとも１回行うことを特徴とする高セレン植物
の栽培方法。