JP4655516B2 - 水稲のカドミウム吸収抑制方法 - Google Patents
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Description
また、0.4〜1.0ppmのカドミウムを含む米が発生する地域についても、汚染防止の対策が求められているが、この地域の面積は膨大であるため、排土客土以外のより低コストで実用的な方法の提案が期待されている。
(1)軽量気泡コンクリート粉末肥料(以下、「ALC」という。)を水田に散布し、pHを調整することによりカドミウムを不溶化し、土壌からのカドミウム吸収を抑制する方法(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照)。
(2)ケイカル肥料を水田に散布し、pHを調整することによりカドミウムを不溶化し、土壌からのカドミウム吸収を抑制する方法(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照)。
(3)石灰(炭酸カルシウム、消石灰等)を水田に散布し、pHを調整することによりカドミウムを不溶化し、土壌からのカドミウム吸収を抑制する方法(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照)。
(4)燐酸カルシウム肥料を水田に散布し、カドミウムを不溶化し、土壌からのカドミウム吸収を抑制する方法(例えば、非特許文献2参照)。
(5)カドミウム吸収の旺盛な出穂時期に水田の湛水を確実に実施し、水田土壌を還元状態に維持することによりカドミウムの吸収を抑制する方法(例えば、非特許文献2参照)等がある。
しかしながら、ALCは製造元が限られており、近年は生産量が低下しているため、その確保が難しく、また価格が高いという問題があった。
また、消石灰(水酸化カルシウム)を用いた場合は、一時的にpHを調整する働きはあるものの効果が持続せず、長期に渡ってはカドミウム吸収の抑制効果を期待できないことと、水稲のアルカリ障害を発生させる恐れがあるという問題があった。
しかし、湛水栽培の水管理は、農家の営農体制、灌漑用水の供給条件、その年の気候によって左右されるため、計画通り吸収抑制ができないのが実情であるという問題があった。
請求項1にかかる発明は、水田を耕起した土壌に、炭酸カルシウムまたはケイ酸カルシウムを含有する石灰系資材と石膏系資材とを併せて施用し、前記石灰系資材と前記石膏系資材との合計量に対して、前記石灰系資材の含有量が90〜99質量%、前記石膏系資材の含有量が1〜10質量%であることを特徴とする水稲のカドミウム吸収抑制方法である。
そのなかでも、炭酸カルシウム、粉状石灰石、細粒状石灰石、ケイカル肥料、及び貝殻類粉砕物からなる群から選択される少なくとも1種以上の資材であることが好ましい。
石灰系資材と石膏系資材とを併用することにより、この石灰系資材は土壌の水素イオン濃度(pH)を一定値以上のアルカリ条件に保ち、カドミウムの溶出を制限するため(Cd(OH)2、CdCO3等の不溶性とする。)、カドミウムの吸収を抑制することができると共に、石膏系資材はその硫黄成分が土壌の湛水による還元に伴いカドミウムの不溶化を促進するため(CdSとして不溶化される。)、収穫迄の過程における水稲のカドミウム吸収を抑制し、かつ肥料として作用するため水稲の生育を促進させることができる。
石灰系資材と石膏系資材の具体的な施用方法は、慣行法でよいが、少なくとも作土の深さ(15〜20cm程度)に施すのが好ましい。
本発明によれば、上記(5)の出穂3週間前後の湛水管理が不十分な場合でも、水稲のカドミウム吸収を抑制することができる。
また、化学便覧(丸善)によると、CaSO4・2H2Oの溶解度は0.2080g/100gH2O(25℃)、CdSO4・8/3H2Oの溶解度は76.86g/100gH2O(20℃)であるのに対し、CdSの溶解度は9×10−8/100gH2O(25℃)、Cd(OH)2の溶解度は2.6×10−4g/100gH2O(25℃)とこれらよりも低く、硫黄(S)が還元され硫化物態、水酸化物態等になることにより、Cdの溶解度が低下するため、稲へのカドミウムの吸収が抑制されることがわかる。
炭酸カルシウムは、石灰石を微粉にした火力発電所向け排煙脱硫用の炭酸カルシウムを用いた。また、石膏は、硫酸を炭酸カルシウムで中和した二水石膏を用いた。ALC粉末肥料は、S社T工場の生産品を用いた。ケイカル肥料は市販品を用いた。蠣殻(カキガラ)はM県内において入手した粉状品を用いた。
[実施例1]
宮城県N川下流域の水田K地区の圃場で試験を行った。K地区の土壌は重粘質土壌で、塩基置換容量は20〜25me/100g、初期土壌のカドミウム含有量は、原子吸光分光分析装置(日本ジャレル・アッシュ株式会社製)を用いて測定したところ、5.88mg/kgであった。
石灰系資材の種類と石膏との施用量を変えた以外は実施例1と同様にして水稲を栽培し、玄米の質量とカドミウム量を測定した。資材の種類と施用量、収穫後の土壌pH、玄米質量、玄米中のカドミウム量を、各々表1に示す。
[実施例2〜5]
石灰系資材の種類と石膏との施用量を変えた以外は実施例1と同様にして水稲を栽培し、玄米の質量とカドミウム量、稲わら中のカドミウム量を測定した。資材の種類と施用量、収穫後の土壌pH、玄米質量、玄米中のカドミウム量、稲わら中のカドミウム量を、各々表2に示す。
石灰系資材の種類と石膏との施用量を変えた以外は実施例1と同様にして水稲を栽培し、玄米の質量とカドミウム量、稲わら中のカドミウム量を測定した。資材の種類と施用量、収穫後の土壌pH、玄米質量、玄米中のカドミウム量、稲わら中のカドミウム量を、各々表2に示す。
[実施例6〜9]
兵庫県I川下流域の水田A地区の圃場で試験を行った。A地区の土壌は砂質土壌で、塩基置換容量は10〜13me/100g、初期土壌のカドミウム含有量は、上記原子吸光分光分析装置を用いて測定したところ、2.52mg/kgであった。
石灰系資材の種類と石膏との施用量を変えた以外は実施例1と同様にして水稲を栽培し、玄米の質量とカドミウム量、稲わら中のカドミウム量を測定した。資材の種類と施用量、収穫後の土壌pH、玄米質量重、玄米中のカドミウム量、稲わら中のカドミウム量を、各々表3に示す。
ていたためと地域の農業関係者により評価されている。表2では、吸収抑制資材の施用のない比較例5では、玄米中のCd量は0.15ppmと表1の比較例1と比べて低かった。石灰系資材のみを施用した比較例6〜10では、玄米中のCd量は0.06〜0.11ppmまで低下したが、水稲の発育不良が見られた。これらに対し、石灰系資材と石膏とを併用した実施例2〜5では、玄米中のCd量は0.05〜0.08ppmまでさらに低下すると共に、水稲の生育も良好であった。
Claims (4)
- 水田を耕起した土壌に、炭酸カルシウムまたはケイ酸カルシウムを含有する石灰系資材と石膏系資材とを併せて施用し、
前記石灰系資材と前記石膏系資材との合計量に対して、前記石灰系資材の含有量が90〜99質量%、前記石膏系資材の含有量が1〜10質量%であることを特徴とする水稲のカドミウム吸収抑制方法。 - 水田への前記石灰系資材及び前記石膏系資材の鍬込みを、稲作の刈り取り後から作付け前の間に実施することを特徴とする請求項1に記載の水稲のカドミウム吸収抑制方法。
- 前記石灰系資材が、炭酸カルシウム、粉状石灰石、細粒状石灰石、ケイカル肥料、及び貝殻類粉砕物からなる群から選択される少なくとも1種以上の資材であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水稲のカドミウム吸収抑制方法。
- 前記石灰系資材を、10aあたり0.1〜10t施用することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の水稲のカドミウム吸収抑制方法。
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