研究・論文

Guido Evangelista, Juan David Arosemena, Gaia Stringari, Joan Romanyà, Xavier Gabarrell, Francesco Orsini, Gara Villalba · Agriculture Ecosystems & Environment · Global

この研究では、劣化した準都市農地への150 t ha-1の細枝チップ（RCW）の適用を評価し、ほうれん草とサツマイモの収量、土壌健全性、温室効果ガス排出量への影響を比較しました。RCWで栽培されたほうれん草は処理の中で最も低い生産性（1.16 – 0.32 kg m-2）を示した一方、サツマイモは最高の収量（1.72 – 1.99 kg m-2）を達成しました。高用量のRCWは初期に高いCO2排出量をもたらしましたが、ほうれん草のN2O排出量を大幅に削減し（0.36 kg ha-1から0.07 kg ha-1へ）、サツマイモの土壌有機炭素と窒素貯蔵量を増加させ、農業と環境のトレードオフを示しています。

Xiaoya Lin, Jiajun Xu, Ting Wang, Randy A. Dahlgren, Lanyue Feng, Wenli Qin, Qinglong Liang, Zhixia Qin, Zengling Ma, Liyin Qu · Environmental Technology & Innovation · Global

富栄養化した都市農業地帯の湿地を対象に、水質と溶存有機物(DOM)の光学特性(吸光度・蛍光)を2年間にわたり毎月調査した研究。溶存有機炭素(DOC)は両年とも春から夏にかけて増加し、栄養状態指数(TLI)、全窒素(TN)、化学的酸素要求量(COD)、クロロフィルaと有意に相関しており、富栄養化が下水流入と藻類生産の両方を通じて有機炭素プールに寄与していることが示された。タンパク質様成分C3の減少と、微生物腐植様成分C2と溶存酸素(DO)の間の有意な負の相関から、夏季には微生物による脱酸素化が生物分解性の高いDOMを難分解性溶存有機物(RDOM)へと変換していることが示唆された。冬季は低温により微生物による変換が制限され、継続的な下水流入とあいまってタンパク質様成分C3が増加した一方、粒子への吸着・沈降や光分解によるRDOMの除去が生成を上回った。機械学習分析では、腐植様成分の変動の39.1~41.2%を微生物による変換が説明し、陸域からの流入・下水・藻類生産による寄与(2.1~31.6%)を上回った。以上から、微生物による変換が湿地におけるRDOM生成の主要な駆動要因であると結論づけられた。富栄養化は湿地生態系に悪影響を及ぼすものであるが、下水と藻類を適切に管理すれば炭素隔離を高める可能性があるとも述べられている。

Piaopiao Ke, Beñat Olascoaga, Pasi Kolari, Outi Tahvonen, Sami Haapanala, Tom Kokkonen, Leena Järvi, Markku Kulmala, Anna Lintunen · Urban forestry & urban greening · Finland

フィンランド南部の都市菜園における年間を通じた渦相関法と土壌チャンバー測定により、77%の植生被覆にもかかわらず、この生態系が正味のCO₂排出源（0.69 kg m⁻² yr⁻¹）として機能していることが示されました。高い呼吸排出量（4.7 kg m⁻² yr⁻¹）が光合成による吸収量（4.0 kg m⁻² yr⁻¹）を上回っており、これは管理による土壌有機炭素の増加（13.4 ± 8.7%）と高い土壌C:N比に関連している可能性が高いです。これらの結果は、都市菜園が本来的な炭素吸収源であるという仮定に疑問を投げかけ、炭素スマートな管理慣行が必要であることを示唆しています。

Yanick Borel Kamga Valerie Njitat Tsama* · Journal of Biodiversity and Environmental Sciences (JBES) · Cameroon (Nkongsamba)

カメルーンのンコンサンバにある市立食肉処理場からの未処理廃棄物が植生に与える影響を評価するため、食肉処理場の上下流および近隣の3つの地点で植物相調査を実施した。各地点に100 m2の方形区を25箇所設置し、合計105種、79属、41科の植物が記録された。下流地点で最も種多様性が高く、81種、70属、35科が確認されたが、これらの結果は、Commelina benghalensisやTithonia diversifoliaなどの攪乱地植物や汚染バイオインディケーターの優占を示しており、植物環境の生態学的攪乱を反映している。

Aashna Sinha, Kailash Bisht, Digvijay Singh · · Global

本稿は、垂直水耕栽培を検討し、省スペース、水使用量の削減、植物成長促進微生物（PGPMs）による堅牢性の向上といった利点を指摘する。しかし、システムの生態学的影響は、培地、鉢、電力使用、輸送によって大きく左右されることも示された。本研究は、培地として繊維を使用し、プラスチック容器の代わりに紙を使用することで、温室効果ガス排出量と非生物的資源の減少を削減する大きな可能性を示唆している。

Diana Elinos, M. Carolina Cruz, Andrea Loyo del Castillo, Mar Zamora, Grecia Karime Yebra Peralta, José Gabriel Reyes Fernández · Memorias del Concurso Lasallista de Investigación Desarrollo e innovación · Global

本研究は、無機農薬の変異原性および発がん性の可能性、ならびに生物多様性、水、土壌汚染への悪影響を強調し、その影響を分析した。有機農薬の作成方法を提案し、害虫駆除におけるその有効性に関する結果を提示した。本研究は、無機農薬が重大なリスクをもたらす一方で、有機農薬は安全で効果的な代替手段を提供すると結論付け、農業において有機的解決策を優先する必要性を強調した。

María Virginia Maiza, Joan Muñoz‐Liesa, Anna Petit‐Boix, Verónica Arcas‐Pilz, Xavier Gabarrell · Resources Conservation and Recycling · Global

ライフサイクルアセスメントにより、窒素肥料生産のためのヒト尿管理戦略3つ（人工湿地、オンサイト実験規模好気性反応器（S2）、集中型廃水処理プラント）を比較した。S2は海洋富栄養化に利点があったものの、8カテゴリー中6カテゴリーで最も高い環境負荷を示し、高エネルギー需要（750 kg MJ-eq）と生態毒性（602 kg 1.4-DCB-eq）が主な原因であった。S2のスケールアップは影響を最大2倍削減し、回収期間を29年から13年に短縮する可能性があり、窒素生産量は建物でのトマト生産の年間需要の2.3倍を超えた。

Iván Nocua, Karen del Pilar Galindez, J. Cordero, Astrid Del Pilar Ardila Bernal, Julián Serna, Omar David Guzmán, Cristian Fernando Camargo Muñoz, Mauricio Parra‐Quijano · Agronomía Colombiana · Colombia (Bogotá)

コロンビア国立大学ボゴタキャンパスの温室内に都市菜園を設立し、バイオインテンシブアプローチにおける雑草と土壌固結の影響を調査した。2ヶ月間の測定期間で13種の雑草が特定され、Veronica spp.が最も多く、菜園内ではイネ科植物が優勢であった。バイオインテンシブ法と有機物の追加により土壌特性は改善されたものの、雑草の存在は都市菜園の設立における課題と限界を示している。

Ionat; id_orcid 0000-0001-9080-2282 Zurr, Oron; id_orcid 0000-0002-2893-5364 Catts · UWA Profiles and Research Repository (University of Western Australia) · Australia

2022年2月にSymbioticAが発表した「日光、土壌、排泄物（脱）サイクル」プロジェクトは、農業技術（AgTech）と、日光、土壌、有機廃棄物といった自然要素を食料生産から排除しようとするその目的を探るパフォーマンス実験です。このプロジェクトは、持続可能な食料システムの前提が、生産手段が自然からますます乖離する代謝の亀裂の創出となるかどうかを考察しています。これは、技術的な農業における人間と自然の分離に疑問を呈することで、重大な環境的トレードオフを浮き彫りにしています。

Monika Egerer, Brenda B. Lin · CABI Reviews · Global

本レビューは、都市農業システムにおける生態系サービス（ES）と、それらのサービス間のトレードオフを評価した。都市農業は食料供給や社会的結束、気候調節などの多くの利益と環境サービスを提供する。しかし、管理上の決定は生態系サービス間でトレードオフを生み出す可能性があり、あるサービスの増加が別のサービスを提供するシステムの能力を低下させる場合があることが示された。

Paulien C. H. van de Vlasakker, Karin Tonderski, Geneviève S. Metson · Frontiers in Sustainable Food Systems · Global

土壌・地面ベースの都市農業からの水系への養分(窒素・リン)流出について、2000年から2021年に発表された査読付き実証研究をレビューした論文。水系への流出への懸念を明示した文献241件をスクリーニングし20件を採用したが、実際に水への流出量を測定していたのはそのうち7件のみだった。実験的研究4件のうち3件が排水中の養分流出を測定し、実環境での研究16件のうち浸出水としての流出量を定量化していたのは4件にとどまった。測定された平均流出量はリンで1ヘクタール当たり0.005〜6.5kg、窒素で同0.05〜140kgの幅があった。非実験的研究16件中13件は投入量と収穫量のデータを提供しており、これに基づく養分収支を見ると、値の幅は大きいものの調査対象の菜園の多くで窒素・リン(カリウムは除く)の投入超過(サープラス)がみられ、これは水系への流出リスクとして特定された。投入超過が大きいほど浸出流出も増える傾向がみられたが、常にそうとは限らなかった。レビューは、都市農業が養分関連の水質悪化を伴わずに循環経済に寄与できるかを判断するには、水系への流出量を測定し文脈要因を記録するフィールド研究がさらに必要だと結論づけている。

Maha Deeb, Peter M. Groffman, Manuel Blouin, Sara Perl Egendorf, Alan Vergnes, Viacheslav Vasenev, Donna L. Cao, Daniel C. I. Walsh, Tatiana Morin, Geoffroy Séré · SOIL · Global

本レビューは、都市空間におけるグリーンインフラ（GI）のための有機および鉱物廃棄物の混合物である人工テクノソル（CTs）の利用を検証する。CTsは複数の土壌機能を提供し、都市の緑化に貢献する高い可能性を持つ一方で、都市土壌はしばしばGI機能に適さない物理的、化学的、または生物学的な不適合性を示す。分析は、CTsの組成と構造が利用可能な廃棄物や副産物、将来の土地利用および環境条件に適応されるべきであり、既存の限界を克服するための慎重な設計の必要性を強調している。

Noiry Pérez Pompa, Santa Laura Leyva Rodríguez · Sinergia Académica · Cuba

キューバ、ラス・トゥナス市のベセラ地域にあるロス・テレス農園で、都市および郊外農業に属するDichrostachys cinerea（マラブー）に侵された農場の診断が行われた。マラブーに侵された2つのシステムと、マラブー伐採後10年間耕作された2つの農業システムという4つの利用システムにおいて、花崗岩上の赤褐色フェルシアライト土壌の品質指標が評価された。結果は、有機物、かさ密度、ミミズのバイオマスを指標とした場合、D. cinereaシステムが最も高い土壌品質指数を示した。一方、耕作されたシステムでは、有機炭素の蓄積、貧毛類（ミミズ）の密度とバイオマス、および総孔隙率が最も低かった。

Simon Tresch, David Frey, Renée‐Claire Le Bayon, Paul Mäder, Bernhard Stehle, Andreas Fließbach, Marco Moretti · Scientific Reports · Switzerland (Zurich)

スイスのチューリッヒにある85の都市菜園を対象とした研究では、園芸活動が5つの土壌機能に与える影響と、植物（600種）および土壌動物（ミミズ18種、トビムシ39種）の関係を調査しました。高い植物多様性は土壌動物と多機能性に正の影響を与えましたが、集中的な庭園管理は植物多様性を低下させました。これは、集中的な園芸が一部の側面で有益である一方で、全体的な植物多様性に悪影響を与える可能性があるというトレードオフを示しています。

Gaston E. Small, Sara Osborne, Paliza Shrestha, Adam D. Kay · International Journal of Environmental Research and Public Health ·

この研究は、4年および6年経過した都市菜園下の自然土壌におけるリン（P）濃度を測定し、各年数の菜園から5つの土壌コアを採取した。その結果、菜園下の自然土壌（深さ35cm超）では、参照土壌と比較して無機弱交換性Pが有意に高濃度であり、堆肥由来の過剰なPが蓄積していることが示された。これは、都市農業がPをリサイクルする可能性を持つ一方で、堆肥の過剰な施用が土壌および水質汚染の一因となる可能性を示唆している。

Odiney Alvarez‐Campos, Gregory K. Evanylo · Journal of Environmental Quality · Global

人為的に劣化した都市土壌を修復するための高品質（EQ）バイオソリッドと無機肥料の適用が、窒素（N）とリン（P）の水質汚染リスクに与える影響が比較されました。2年後、再生利用率でのバイオソリッド適用は土壌P飽和率を推奨値の30%を超えさせましたが、65%の限界値よりは低い結果となりました。硝酸態窒素（NO3–N）は最大の栄養素溶出リスクを示しましたが、再生利用率からのNO3–Nのライシメーター収集質量負荷は無機肥料よりも大きくありませんでした。

Delphine Bernadette Ouédraogo, Delwendé Innocent Kiba, Zacharia Gnankambary, Sheick K. Sangaré, Diakouba Sirima, Hassan Bismarck Nacro, Michel Papaoba Sédogo · Journal of Agricultural Science · Burkina Faso (Ouagadougou)

本研究は、ブルキナファソのワガドゥグ郊外にある133の農場を対象に、作付慣行とその推進要因を調査した。土壌サンプル分析の結果、単作は土壌有機炭素の低下を引き起こし、混作は土壌中の利用可能なカリウムの低下を引き起こすことが判明した。農場の社会経済的条件は、作付慣行の変動の最大60%を説明した。

Gaston E. Small, Paliza Shrestha, Adam D. Kay · International Journal of Design & Nature and Ecodynamics · Global

実験的な高床式菜園区画で、堆肥由来のリン（PO4 3-）と窒素（NO3- & NH4+）の溶出液中の損失が測定された。牛糞堆肥を施用した区画ではPO4 3-濃度が5～11 mg/Lと高かったのに対し、都市有機物堆肥では0.5～1.2 mg/Lと1桁低く、堆肥なしの区画では0.3 mg/Lであった。溶出液と収穫によるリンの損失は、施用された総リンの1～10%に過ぎず、土壌への蓄積が主な運命であった。この研究は、都市農業における作物生産と都市食品廃棄物からのリンの効率的なリサイクルの間に潜在的なトレードオフがあることを示している。

Désiré Jean‐Pascal Lompo, Emmanuel Compaoré, Michel Papaoba Sédogo, Martina Melapie, Charles Bielders, Eva Schlecht, Andreas Buerkert · Nutrient Cycling in Agroecosystems · Burkina Faso (Bobo Dioulasso)

本研究は、ブルキナファソのボボ・ディウラッソにある6つの都市菜園における栄養素管理を調査し、窒素（N）、カリウム（K）、炭素（C）の流束とバランスを定量化した。NとKの投入量は推奨量を大幅に上回り、年間でNが1013 kg ha−1、Kが879 kg ha−1、Cが25 t ha−1というかなりの水平方向の余剰が生じた。NとKの総収支は正であったが、Cの総収支は負であり、過剰な栄養素投入による環境上のトレードオフを示している。

D.V. Belobrova, Д. А. Шаповалов · Dokuchaev Soil Bulletin · Russia

本研究は、モスクワ州ノギンスク地区メシチェラ低地にある非営利園芸組合の土地で大規模（1:5000）な土壌マッピングを実施した。調査の結果、初期の土壌は造成以来大幅な変質を遂げ、集約的な開発と肥料使用により、草地ポドゾル土壌や湿地土壌が農業草地ポドゾル土壌やアグロゼムに変化したことが判明した。これらの変化は区画土壌の生産性と品質の向上を反映しているものの、変質した土壌は自然土壌プロファイルと比較して、中性pH、高・中程度の可動性リン含有量を示す一方で、交換性カリウムが乏しいという特徴がある。

Runrid Fox-Kämper · · Global

本書は、都市空間がどのように交渉されているかについての洞察と事例を提供し、都市庭園を社会的関係、意味、場所の感覚が発展し視覚化される「生きた場所」として記述している。社会的利益を引き出すためには、これらの場所が食料生産やレジャー以外のより多くの機能を果たすことが不可欠である。殺虫剤や肥料の使用といった園芸実践は、都市園芸の生態学的影響に強い影響を与えることが指摘されており、訓練プログラムにより近年、庭師の意識は高まっているものの、この影響は依然として存在する。

J.S.C. Wiskerke · · Global

本章は、開発途上国における都市の食料供給と、都市の家庭や市場からの廃棄物管理の課題に焦点を当てている。大量の都市固形廃棄物、人間の排泄物、廃水が生成され、そのほとんどが非工学的な埋立地に投棄されるか、都市環境を汚染している。特に衛生インフラが未発達な低所得国では、これらの廃棄物が都市環境を汚染していることが指摘されている。

Shogo Mlozi · International NGO Journal · Tanzania

本稿は、タンザニアのダルエスサラームにおける家畜飼育者が、その活動が気候変動に与える影響についてどの程度の知識を持っているかを評価している。回答者の3分の2以上が、家畜飼育による固形廃棄物、液体廃棄物、汚染が将来の気候リスクに影響を与えないと考えていた。しかし、彼らは都市および準都市農業（UPA）における家畜飼育による化学汚染と土地劣化は気候変動に影響を与えると認識していた。

Zikrullah Safi, Martina Předotová, Eva Schlecht, Andreas Buerkert · Journal of Plant Nutrition and Soil Science · Afghanistan (Kabul)

アフガニスタンのカブールで2年間にわたり、21の菜園、18の穀物畑、およびブドウ園において、C、N、P、Kの水平移動とNおよびPの浸出損失が測定された。その結果、広範な穀物畑の土壌はNとKの枯渇のリスクがあり、菜園はKの枯渇に直面し、ブドウ園は栄養素が過剰供給され、地下水汚染に寄与する可能性があることが示唆された。これらの結果は検証が必要である。

Viola Devasirvatham, P. S. Cornish · International Journal of Water · Australia

オーストラリアの周辺都市地域では、年間を通じて野菜栽培に灌漑が必要である。地中点滴灌漑（SDI）は、高い水利用効率と作物収量を提供し、排水や流出による環境リスクを低減する可能性がある。しかし、SDIには発芽や作物定着の不良、不均一な湿潤パターンといった潜在的な欠点がある。これらの問題を解決し、環境的に許容される方法で野菜を生産するための研究が必要とされている。