この研究は、ハンガリー、タンザニア、南アフリカ、モロッコ、チェコ、中国、オーストリアの研究機関の研究論文です。

掲載誌：Agriculture

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

性質の異なる土壌で農業利用を調べる

研究チームは、リン酸の製造時に生じる副産物「リン酸石こう」を土壌に加えたとき、小麦の収量や養分の吸収、土壌の微生物がどう変わるかを調べました。リン酸石こうは硫酸カルシウムを主成分とし、土壌改良や養分供給への利用が期待される一方、有害となり得る微量元素を含むため、作物への取り込みも確認する必要があります。

著者らは、酸性で硫黄が不足した砂質土壌と、ナトリウムの影響を受けた粘土の多い土壌で、春小麦を2年間ポット栽培しました。リン酸石こうを加えない区と、1ヘクタール当たり2トンまたは10トンに相当する量を加えた区を比較しました。2年目には、前年の施用効果が残るかを見る区と、同じ量を再び加える区に分け、収量、植物と土壌の元素濃度、土壌微生物を調べました。

収量への効果は土壌によって異なる

ナトリウムの影響を受けた土壌では、リン酸石こうを加えた小麦の子実収量が増えました。論文は、無施用区に比べて1年目に31〜40％、2年目に48〜73％増加したと報告しています。2年目には追加施用をしなかった区でも増収が見られ、著者らは、少ない方の2トン相当の施用でも農業上の効果が得られたとしています。

一方、酸性の砂質土壌では、両年ともリン酸石こうによる明確な増収は認められませんでした。同じ資材を加えても、収量への反応は土壌の性質によって異なる結果となりました。

硫黄の供給と微生物の変化

リン酸石こうは、収量だけでなく小麦の養分にも影響しました。両方の土壌で、特に2年目の再施用区では、わらの硫黄濃度が高くなりました。前年に多い方の量を施用した区でも硫黄供給の効果が残っており、著者らはリン酸石こうがゆっくりと硫黄を供給する資材として働いたと解釈しています。砂質土壌では、硫黄の吸収が増えても増収にはつながりませんでした。

研究チームは、微生物の細胞膜に含まれる脂質を手がかりに、土壌中の微生物量や集団の構成も調べました。2年目には両方の土壌で微生物量の増加が見られました。ナトリウムの影響を受けた土壌では、植物の根と共生する菌根菌や、細菌の一群である放線菌の相対的な割合が高くなるなど、微生物集団の構成にも変化が報告されました。

元素の蓄積と研究が示す意味

小麦の子実では、10トン相当の量を2年続けて加えた場合も、施用に伴うアルミニウム、カドミウム、クロム、ストロンチウムの蓄積増加は認められませんでした。ただし、これは今回の資材と栽培条件での結果です。使用したリン酸石こう自体のカドミウム濃度は、EUの無機土壌改良資材に対する上限を超えていたと論文は記しています。

この研究は、リン酸石こうがナトリウムの影響を受けた土壌では増収に、硫黄が不足した砂質土壌では養分供給に役立つ可能性を示しました。副産物の農業利用を考えるうえで、土壌によって異なる働きと、資材に含まれる元素の両方が重要であることを伝えています。

著者：Andrea Balla Kovács（Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science, Faculty of Agricultural and Food Sciences and Environmental Management, University of Debrecen, 138 Böszörményi Street, H-4032 Debrecen, Hungary）、Evelin Kármen Juhász（Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science, Faculty of Agricultural and Food Sciences and Environmental Management, University of Debrecen, 138 Böszörményi Street, H-4032 Debrecen, Hungary）、Rita Kremper（Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science, Faculty of Agricultural and Food Sciences and Environmental Management, University of Debrecen, 138 Böszörményi Street, H-4032 Debrecen, Hungary）、Tibor József Novák（Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science, Faculty of Agricultural and Food Sciences and Environmental Management, University of Debrecen, 138 Böszörményi Street, H-4032 Debrecen, Hungary）、Áron Béni（Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science, Faculty of Agricultural and Food Sciences and Environmental Management, University of Debrecen, 138 Böszörményi Street, H-4032 Debrecen, Hungary）、Péter Makleit（Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science, Faculty of Agricultural and Food Sciences and Environmental Management, University of Debrecen, 138 Böszörményi Street, H-4032 Debrecen, Hungary）、Costa Gumisiriya（Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science, Faculty of Agricultural and Food Sciences and Environmental Management, University of Debrecen, 138 Böszörményi Street, H-4032 Debrecen, Hungary）、István Attila Kocsis（Institute of Agricultural Chemistry and Soil Science, Faculty of Agricultural and Food Sciences and Environmental Management, University of Debrecen, 138 Böszörményi Street, H-4032 Debrecen, Hungary）、Jacob Bulenga Lisuma（Research Department, Tobacco Research Institute of Tanzania (TORITA), Tumbi, Tabora 45120, Tanzania）、Kelvin Mtei（School for Materials, Energy, Water, Environmental Science and Engineering, Nelson Mandela African Institution of Science and Technology (NM-AIST), Arusha P.O. Box 447, Tanzania）、Hendrik G. Brink（Department of Chemical Engineering, University of Pretoria, Pretoria 0002, South Africa）、Hamid Mazouz（Expertise Center for Phosphate, Mohammed VI Polytechnic University (UM6P), Ben Guerir 43150, Morocco）、Hynek Roubík（Department of Food and BioResource Technology, Faculty of Tropical AgriSciences, Czech University of Life Sciences Prague, 165 00 Prague, Czech Republic）、Stanisław Wacławek（Institute for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Technical University of Liberec, 461 17 Liberec, Czech Republic）、Yingying Cai（Faculty of Environmental Science and Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China）、Guangfei Qu（Faculty of Environmental Science and Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China）、Nils Hendrik Haneklaus（Faculty of Earth Sciences, Geography and Astronomy, University of Vienna, 1090 Vienna, Austria）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Andrea Balla Kovács, Evelin Kármen Juhász, Rita Kremper, et al. Agricultural Reuse of Phosphogypsum in Contrasting Soils: Wheat Yield, Potentially Toxic Element Uptake, and Soil Microbial Community Responses. Agriculture 2026-09-23. DOI: 10.3390/agriculture16192066. 原著ライセンス：CC BY.