研究・論文

Anne-Louise Fritz, Ramia Jannoura, René Beuschel, Christoph Steiner, Andreas Buerkert, Rainer Georg Joergensen · Chemical and Biological Technologies in Agriculture · Africa

西アフリカの半乾燥地域ワガドゥグと亜湿潤地域タマレで2年間にわたり、バイオ炭と窒素施肥が土壌微生物バイオマス炭素、真菌エルゴステロール、機能的多様性に与える影響を測定した。バイオ炭単独では土壌の化学的または生物学的特性に影響を与えなかったが、窒素施肥との併用は微生物の呼吸反応を増加させた。窒素施肥は両都市で土壌pHを1.1単位低下させ、pHが4.7になるとタマレで微生物バイオマス炭素とエルゴステロール含有量が減少した。窒素肥料によるpH5未満の土壌pH低下は、微生物バイオマス炭素と微生物機能的多様性を低下させるため避けるべきである。

Solomon Tulu Tadesse, O. Oenema, Christy van Beek, Fikre Lemessa Ocho · Frontiers of Agricultural Science and Engineering · Ethiopia

エチオピアのジンマ市における2015年から2050年までのこの研究では、N物質フローモデルと野外実験を用いて、4つのシナリオの下での都市家畜農場からの糞尿リサイクルを調査しました。その結果、家畜糞尿が都市部の主要な有機廃棄物であり、都市および準都市農業（UPA）における糞尿生産は3倍から10倍に増加すると予測されています。決定的に、糞尿窒素のわずか13%から38%しか農地にリサイクルされず、都市家畜生産の集約化は窒素過剰を大幅に増加させ、重大な環境的トレードオフを示しています。

Delphine Manka’abusi, Désiré Jean‐Pascal Lompo, Christoph Steiner, Mariko Ingold, Edmund Kyei Akoto-Danso, Steffen Werner, Volker Häring, George Nyarko, Bernd Marschner, Andreas Buerkert · Journal of Plant Nutrition and Soil Science · Sub-Saharan Africa

西アフリカの都市・周辺都市部農業における炭素（C）・窒素（N）損失を定量化するため、ブルキナファソ・ワガドゥグーとガーナ・タマレの灌漑圃場において、異なる施肥・（廃）水灌漑条件下でCO2-C、N2O-N、NH3-Nのフラックスを測定した。無施肥対照区と比較して、施肥はワガドゥグーで8作期にわたり平均累積CO2-C排出量を103%、タマレで7作期にわたり42%増加させた。全作期を通じた総排出量はワガドゥグーで14 t C/ha（2年間に有機肥料として投入した炭素量の73%に相当）、タマレで9 t C/haに達した。無施肥区と比較して、施肥はワガドゥグーの複数作期でN2O-N排出量を37～360%増加させ、NH3-N損失は平均670%増加した一方、タマレでは施肥によるN2O-N損失への有意な影響は見られなかった。排水灌漑はワガドゥグーではCO2-C排出量を有意に増加させなかったが、タマレでは対照区（0.9 t C/ha）に対し71%高い（1.6 t C/ha）CO2-C排出量を示した。両地点とも排水灌漑がN2O-NおよびNH3-N排出に有意な影響を与えることはなかった。バイオ炭はN2O-NおよびNH3-N損失には影響しなかったが、都市部菜園土壌からのCO2-C排出削減に寄与しうる可能性が示された。

Solomon Tulu Tadesse, O. Oenema, Christy van Beek, Fikre Lemessa Ocho · Nutrient Cycling in Agroecosystems · Ethiopia

この研究は、エチオピアの3都市（アディスアベバ：175、アダマ：126、ジンマ：124）の425世帯からのデータを用いて、都市および周縁都市農業（UPA）システムの多様性と栄養バランスを調査しました。商業畜産（cLS）および自給自足畑作（sFC）システムを含む6つの農場タイプが特定されました。研究の結果、cLSシステムは大量の栄養素（N 450 kg、P 85 kg、K 260 kg ha−1年−1）を蓄積する一方で利用効率が低く（NとPで26%、Kで15%）、sFCシステムは栄養素を枯渇させ（N −30 kg、K −17 kg ha−1年−1）利用効率が高いことが判明しました。

Volker Häring, Delphine Manka’abusi, Edmund Kyei Akoto-Danso, Steffen Werner, Kofi Atiah, Christoph Steiner, Désiré Jean‐Pascal Lompo, S.G.K. Adiku, Andreas Buerkert, Bernd Marschner · Scientific Reports · Sub-Saharan Africa

ガーナのタマレとブルキナファソのワガドゥグーで実施された2年間の研究は、都市野菜生産における砂質で栄養が枯渇した土壌に対するバイオ炭、廃水灌漑、施肥の影響を調査した。バイオ炭（2 kg m⁻²）の添加は当初、土壌有機炭素（SOC）貯留量を2倍にしたが、その後35%のSOC損失が発生した。両タイプのバイオ炭は土壌pH、リン利用可能性、陽イオン交換容量に影響を与えなかったが、米殻バイオ炭は窒素を保持した。本研究は、バイオ炭と廃水の影響が他の報告よりも顕著ではなかったことを示した。

S. A. Materechera · Journal of Soils and Sediments · South Africa (Mahikeng)

南アフリカのマフィケング市における都市および準都市農業で利用される土壌の下層土の特性が調査されました。4つの土壌プロファイル（表土0-20cm、下層土20-40cm）の物理的、化学的、生物学的特性を測定した結果、下層土では高いかさ密度（平均2.06 Mg m−3）と高い貫入抵抗（1.89 MPa）が示され、根の成長を阻害する可能性が指摘されました。また、飽和時の透水係数が低く、植物が利用可能なホウ素レベルも低いことが判明し、根の成長に対する下層土の制約が広範囲にわたることが結論付けられました。

Chinedu Agbakoba, Funmilayo Olayiwala · Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research) · Nigeria

ナイジェリア・ラゴス州の都市農家による環境に優しい農薬使用戦略、健康影響、環境保護に関する研究ギャップに取り組むとする論文(2012年)。関連文献のレビューと主要な知見のテーマ別統合を行ったとするが、要旨に記載されている内容は、摂動下での誤差の有界性、所定の仮定の下での推定過程の収束性、提案された指標と観測結果との安定した関係の確立、および線形回帰の形(Yを説明変数Xの線形結合と誤差項で表す形)に基づく実証仕様といった、一般的な数理的定式化に関する記述にとどまり、ラゴスの都市農家による具体的な農薬使用実態、測定された健康影響、あるいは環境保護上の成果についての固有のデータや結果は述べられていない。要旨末尾では利害関係者に対し、包摂的で地域に根ざした戦略の優先とデータの透明性向上を求めている。

S. A. Materechera · African Journal of Agricultural Research · Africa

南アフリカの半乾燥地域にある、都市農業に利用されている灌漑農地を対象に、土壌塩分化を調べた研究。表層と下層土でのナトリウム（19.3対9.8）、pH（7.13対6.3）、電気伝導度ECe（22.1対7.9 dS/m）を比較し、ナトリウム以外のカルシウム・マグネシウム・カリウムは下層より表層で高い一方、pHとECeには有意差がないとしている。灌漑方法別では、湛水灌漑（ベイズン）がカルシウム・マグネシウム・カリウム・ナトリウムの蓄積が最も多く、次いで点滴灌漑、スプリンクラー灌漑の順であり、pH・ECeについても湛水＞点滴＞スプリンクラー＞対照の順だった。深さ10～20cmで0～10cmより高いpH・ECeを示したのはスプリンクラー灌漑のみだった。結論として、灌漑が土壌の塩分化を進行させていることが明らかになり、適切な灌漑スケジューリングなど、健全な灌漑水管理の徹底が必要だとしている。

Hygin Faust Kakai, Alban Gilles Kakai, Armelle Grey Tohouegnon · VertigO · Benin (Cotonou)

ベナンにおける本研究は、コトヌー、アボメイ、アボメイ・カラヴィの都市農業と廃棄物利用を調査した。コトヌーでは、市場園芸における砂質で有機物に乏しい土壌の過剰利用が土壌の貧困化を招き、園芸家は環境に悪影響を与える化学肥料の使用を余儀なくされた。しかし、廃棄物管理プロジェクトが廃棄物利用を支援した後、一部の園芸家は堆肥の使用を取り入れ、組織化された有機都市農業へと移行した。この動きはアボメイでは見られず、都市農業は家族の敷地や公共スペースで行われていた。アボメイ・カラヴィは、急速な人口増加にもかかわらず、都市農業の実践がほとんど見られなかった。

Andreas Buerkert, Eva Schlecht, Martina Předotová, Rodrigue V.C. Diogo, Katja Kehlenbeck, Jens Gebauer · eScholarship (California Digital Library) · Sub-Saharan Africa

本研究は、サハラ以南アフリカの主要都市における都市および近郊農業（UPA）システムを分析し、炭素、窒素、リン、カリウムのフラックス測定と生物多様性調査を実施しました。ニジェールのニアメでは、低投入型菜園で年間20-25 t ha-1のガス状炭素排出があり、その98%がCO2であり、廃水で灌漑された高投入型菜園では年間27 t ha-1のCO2-C排出があり、N2Oが主要な窒素損失源でした。開放状態で貯蔵された動物性堆肥は大量の炭素と窒素の放出損失を受け、環境上のトレードオフを示しました。しかし、ニアメのUPA菜園は多様な果物と野菜種を維持し、種の豊富さは菜園と世帯規模、そして商業化の度合いとともに増加しました。

E. Mensah, Philip Amoah, Pay Drechsel, Robert Clement Abaidoo · CABI Publishing eBooks · Sub-Saharan Africa

アクラとクマシの事例研究として提示されたこの研究は、都市・近郊農業の環境問題に取り組んでいます。サハラ以南アフリカにおける農村と都市の栄養循環を閉じることを目的として、都市・近郊農業のための廃棄物堆肥化に焦点を当てています。