研究・論文

Sanchez A. · Frontiers in Chemical Engineering · Global (review)

生ごみの分散型(家庭・地域)堆肥化に関する科学的知見を整理した視点論文。中央集約型に対する分散型堆肥化の位置づけと都市有機廃棄物処理における意義を論じる。

Shefaza Esmail, Maren Oelbermann · Frontiers in Soil Science · Tanzania (Mwanza)

タンザニアのムワンザ市における都市農業の土壌管理について、農家の視点と堆肥施用を調査しました。34人の都市農家への半構造化インタビューでは、農家が気候変動と降雨の予測不能性について懸念を抱き、82%が土壌改善を望んでいることが示されました。野外試験では、有機肥料（鶏糞と生ごみ堆肥）が土壌の保水能力を14〜19%向上させ、微生物バイオマスを無機窒素肥料と比較して1.7〜4倍増加させ、作物生産性は同等でした。

Eleano Rodrigues da Silva, Sônia Sena Alfaia, Marta Iria da Costa Ayres, S. G. A. de Sousa, Robert Corrêa Rodrigues · Concilium · Global

本研究は、都市および準都市の緑化と農業における使用を目的として、異なる溶媒と比率を用いた液体腐植土（HL）の生産を調査した。栄養素の含有量と濃度、収量、および残留物の臭いと外観が分析された。結果として、全てのHLにおいて臭いは非常に穏やかで実質的に無臭であり、都市での使用が可能であることが示された。分析された製品の化学組成から、HLは都市農業の実践に利用可能であり、土壌の陽イオン交換容量（CTC）の改善に貢献する可能性が示唆された。

José Hilario Rocha Araujo, A. Pando-Bahuon, C. Hartmann, H. Aroui-Boukbida, Thierry Desjardins, Thomas Z. Lerch · Frontiers in Ecology and Evolution · Global

本研究は、掘削された深層土壌と緑肥堆肥から作られた土壌で緑色野菜を栽培する可能性を評価した。3シーズンにわたり、堆肥の量（10、20、30%）とミミズ（Lumbricus terrestris）の追加がレタス、ルッコラ、ほうれん草の生産に与える影響を現場で試験した。結果として、都市の鉱物および有機廃棄物を再利用して農業に適した土壌を構築できることが示された。堆肥の量が多いほど植物バイオマスが有意に増加し、特にミミズを導入した場合に顕著であった。

· Middle East Journal of Agriculture Research · Egypt

2020年と2021年にエジプトのギザにある屋上菜園で2つの実験が行われ、基質タイプと施肥プログラムがモロヘイヤとほうれん草の収量と硝酸塩含有量に及ぼす影響を調査した。基質S1（パーライト50％：ピートモス50％）は高収量に適していることが判明した。化学栄養液（CNS）単独が最高の収量をもたらしたが、S1とCNSに収穫前5日間のコンポストティー（CNS+5）を組み合わせたものが、高収量と低硝酸塩蓄積の両方にとって最も適切な組み合わせであった。

Anithadevi Kenday Sivaram, Logeshwaran Panneerselvan, Aravind Surapaneni, Elliot Lee, Kurunthachalam Kannan, Mallavarapu Megharaj · Environmental Advances · Australia

オーストラリアで市販されている19種類の堆肥、園芸用土、培養土について、38種類のPFAS（有機フッ素化合物）の存在が評価された。総PFAS濃度は1.26から11.84 µg kg−1（乾燥重量）の範囲であり、総PFCAs（ペルフルオロカルボン酸）はPFSAs（ペルフルオロアルキルスルホン酸）よりも高かった。TOPA（全酸化性前駆体アッセイ）により、堆肥と培養土で短鎖PFCAsが0.48から7.63 µg kg−1増加し、PFCAs前駆体の変換が示唆された。土壌基質中の短鎖PFCAsの測定濃度は、植物による取り込みと食物連鎖を介したヒトへのPFAS移行に寄与する可能性がある。

José Luis Villalpando, Daniel Francisco Chi-Maas, Itzel López‐Rosas, Víctor Ángel Aquino-Luna, Jesús Arreola-Enríquez, Julia Cristel Alcudia-Pérez, Gilberto Matos-Pech, Roberto Carlos Gómez-García, Jesús Froylán Martínez-Puc, William Cetzal‐Ix · Agriculture · Global

本研究は、トウモロコシとピーナッツを対象に、50cm×50cmの松材箱を用いた裏庭システムを9ヶ月間評価しました。約213kgの有機残渣から約300kgの堆肥を生産し、堆肥処理区と対照区で植物の生育を比較しました。形態学的特性の相関分析では、栄養素の効果が作物の形態と正の関連があることが示され、トウモロコシの収量は堆肥区で9kg/m2、対照区で6.6kg/m2、ピーナッツは堆肥区で184g/m2、対照区で73g/m2でした。

Mamdouh M. Arafa Arafa, Sabry M. Shaheen, A.M.K Mansour, M. F. A. Ahmed · International journal of Environmental Studies and Researches · Egypt

エジプト・メヌーフィーヤ県、カイロ〜アレクサンドリア砂漠道路沿いのサダトシティ農場で、2020年と2021年の2作期にわたり、コンポスト施用がトマトの根腐病管理と生産性向上に及ぼす効果を検証した。腐敗したトマト株からRhizoctonia solaniとSclerotium rolfsiiが根腐病・立枯病の主要な病原菌として分離され、収量損失の原因となっていた。定植前に植物残渣、牛糞、堆肥（植物残渣＋牛糞）といった各種有機物を1.2kg/m²の割合で土壌に施用したところ、対照区に比べ両作期とも発病率が有意に低下し、生存株率が上昇した。中でもトマト由来の有機肥料である堆肥を1.2kg/m²施用した区は、両作期を通じて発病率の低下が最も大きく、栄養成長（草丈、分枝数、葉数）、収量関連形質、フラボノイドおよび総フェノール含量の増加も最も大きかった。一方、植物残渣区と牛糞区の間では、植物の生育特性に明確な有意差は見られなかった。

Kyle Richardville, Dan Egel, Andrew Flachs, Amit K. Jaiswal, D.J. Perkins, A. W. Thompson, Lori Hoagland · Urban Agriculture & Regional Food Systems · Global

都市部の劣化した土壌を対象に、自家製の落ち葉堆肥による土壌改良がトマト（Solanum lycopersicum）の生産性や、植物成長促進・病害抑制能を持つ微生物接種資材（Trichoderma harzianum T-22）の定着に与える影響を2年間の圃場試験で検証した。堆肥を施用した区画では両年とも活性土壌有機物量と販売可能な果実収量が大きく増加し、2年目には葉の病害の重症度も低下、T-22の接種による移植ストレス死も一品種で減少したが、著者らは堆肥に重金属や病原体が含まれないか必ず検査すべきこと、過剰施用は作物の健全性を損ないうることも注意点として付け加えている。

· Sensors · Global

家庭有機廃棄物から良質なボカシ堆肥を作るため、EM-1量を変えたふすまでバナナ皮を14日間発酵させ、温度・湿度・含水率をセンサーで記録するスマートコンポストビンで最適化した。

Leena Erälinna, Barbara Szymoniuk · Sustainability · Finland

本稿は、フィンランドのトゥルク市で持続可能な都市農業における循環型食料システムの導入を支援する実験プロジェクトを提示する。このプロジェクトには、トゥルク大学キャンパス内のレストランでの食品廃棄物削減と、パイロットレストランで発生した食品廃棄物を堆肥化して都市農業に再利用することで地域での栄養素循環を支援するという2つの目的があった。2つの実験研究の結果に基づいたこの概念は、地域循環型食料システムの管理において世界的に再現可能である。

A. Varela, Alexandra Sandoval-Albán, Marcela Muñoz, Alfonso Goméz Gómez, Manuel Bogoya, Germán Combariza · Urban forestry & urban greening · Global

この研究は、熱帯気候条件下でのレタス（Lactuca sativa L. var. crispa）栽培に最適な3種類のモジュール式屋上緑化構造と2種類の現地基質（堆肥、土壌＋バイオ炭）の組み合わせを評価した。実験では、基質の物理化学的・生物学的特性と植物の成長変数が、実験開始時と終了時（7週間後）、および雨季と乾季の気候条件下で測定された。得られたモデルによると、モノリシック多層構造、高濃度のMg、600 μm凝集体の増加、および低い基質かさ密度がレタスの収量増加と関連していたが、使用された基質自体はこの結果と関連しなかった。また、基質の物理化学的・微生物学的特性の一部は実験終了時に変化したが、これらの特性は気候条件に依存することが判明した。

Jemima Japakumar, Rosazlin Abdullah, Noor Sharina Mohd Rosli · AGRIVITA Journal of Agricultural Science · Malaysia (Kuala Lumpur)

マレーシアのクアラルンプールにある都市コミュニティガーデンで行われた野外調査では、バイオ炭と堆肥の施用がアマランサスの生育と土壌特性に与える影響を調査しました。5つの処理とランダム化完全ブロックデザインを用いて、バイオ炭と堆肥の組み合わせは、他の処理と比較して、草丈、葉数、葉幅、葉緑素含有量、生重および乾重、土壌有機物、土壌有機炭素含有量を著しく増加させました。この組み合わせは、土壌特性と植物の生育の両方を向上させる上で最良の効果を示しました。

Corinna Schröder, Franziska Häfner, Oliver Christopher Larsen, Ariane Krause · Agronomy · Global

レタス植物を用いたこのポット試験では、都市有機廃棄物由来の堆肥の肥料価値が評価された。食品廃棄物バーミコンポスト、緑肥および人糞由来の好熱性堆肥を含む7つの処理が調査された。レタスの収量とP、K、Ca、Mgの総吸収量はココナッツ繊維ベースのバーミコンポストで最も高く、糞便堆肥は高い茎のPとK含有量を示したが、CaとMgの吸収量は他の処理よりも低かった。すべての堆肥はレタスの成長に追加の窒素を必要とし、多量栄養素の利用可能性と代替窒素源に関するさらなる研究の必要性が示された。

Samuel Ken‐En Gan, Ser-Xian Phua, Joshua Yi Yeo, Zealyn Shi‐Lin Heng, Zhenxiang Xing · Methods and Protocols · Global

本研究は、ポリスチレン（PS）を消費するミールワームとスーパーワーム、およびその糞を植物肥料として利用することを調査した。少量のスクロースとふすまがワームによるPS消費を増加させることが判明した。特にスーパーワームの糞は、ミールワームの糞や対照培地と比較して、ドラゴンフルーツサボテンの成長と発根を2週間にわたってより良く促進した。これらの発見は、ワームがプラスチック分解と都市農業に対するゼロウェイストの解決策を提供しうることを示唆している。

Jennifer Jevons · · New Zealand (Wellington)

ニュージーランドのウェリントン市議会所有地にある都市農業イニシアチブ「Kaicycle」の活動が紹介された。このイニシアチブは、土壌の健康意識向上、食品廃棄物削減の推進、農産物の栽培、再生型堆肥化を通じて地域社会を支援することを目的としている。Kaicycleは、地域社会から食品残渣を回収し、嫌気性微生物を用いて堆肥化し、販売用の野菜ボックスを生産している。

Charles Karani, Eric Obedy Gido, Hillary K. Bett · DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals) · Global

本研究は、低・中所得国における非公式な農業食品廃棄物管理と安全対策を探るため、456の都市農業生産者世帯を対象に電子構造化アンケート調査を実施した。調査結果は、参加している畜産・複合生産者と非参加者との間で、管理および安全慣行に有意な格差があることを示した。廃棄物削減（86%）、利用（86%）、分別（63%）、堆肥化（58%）が好まれる一方、廃棄（18%）や塩/乾燥飼料との混合（24%）はあまり好まれない方法であった。廃棄物の分別や都市農業の知識といった知識変数が、これらの農業食品廃棄物側面により大きな影響を与えていた。

Agnieszka Zawadzińska, Piotr Salachna, J. Nowak, Waldemar Kowalczyk, Rafał Piechocki, Łukasz Łopusiewicz, Anna Pietrak · Agronomy · Global

本研究では、パルプ・製紙スラッジ、果物・野菜廃棄物、キノコ廃培地、ライ麦わらから作られた堆肥を、コンテナ栽培トマトの培地として使用する可能性を調査しました。堆肥を豊富に含む培地で栽培されたトマトは、対照群と比較して、葉の緑化指数と完熟果実の割合が高く、総ポリフェノール、フラボノイド、カリウム、カルシウム、マグネシウム、銅の含有量が増加しました。特に、堆肥25%、高泥炭30%、低泥炭15%、松樹皮20%、木質繊維10%からなる培地で栽培されたトマトは、最高の生果実重量、総ポリフェノール含有量、L-アスコルビン酸レベルを達成しました。

Dora Neina, Sibylle Faust, Rainer Georg Joergensen · Chemical and Biological Technologies in Agriculture · Ghana

ガーナにおける研究は、木炭灰と薪灰の化学的および鉱物学的組成の違い、ならびに植物栄養素の抽出における様々な溶媒の適合性を調査し、その潜在的な農業的価値を評価した。木炭灰は薪灰よりもpH、EC、CCEが高く、薪灰はAs、Cu、Mg、Znの含有量が多く、より多くのMgを豊富に含む鉱物を含んでいた。両方の灰には微量元素が含まれていたが、その生物学的利用能と圃場施用後の植物による吸収は異なる可能性があり、必ずしも植物による吸収につながるとは限らないとされた。

Baptiste Grard, Nastaran Manouchehri, Christine Aubry, Nathalie Frascaria‐Lacoste, Claire Chenu · International Journal of Environmental Research and Public Health · Global

都市廃棄物から作られたテクノソルが屋上食用生産に持つ食料生産の可能性、土壌肥沃度、および潜在的な汚染を、5年間の実験的試験で定量化した。栽培システムは食料生産において有望な結果を示し、高い肥沃度を維持した。しかし、特定の食用作物における微量金属、特に亜鉛（Zn）と銅（Cu）の含有量に関して懸念が特定されたが、ほとんどの微量金属レベルは既存の基準を下回っていた。

Alak Barman, Swarna Shome · International Journal of Biosciences (IJB) · Bangladesh

2018年から2019年にかけてガジプールで行われた実験では、屋上庭園におけるイチゴとマリーゴールドの生育と収量に対する土壌と有機材料の6つの異なる比率の影響を調査しました。マリーゴールドは土壌1kgに対しバーミコンポスト1kg（T5）で全てのパラメータにおいて最も良好な成績を示し、イチゴも初開花までの日数を除く全てのパラメータで同様の処理で最高の成績を示しました。最も低い収量は土壌2kgに対し牛糞1kg（T4）で記録されました。

Remigio Paradelo, Antía Villada, María Teresa Barral · International Journal of Environmental Research and Public Health · Global

制御された条件下で、5種類の重金属を多く含む都市廃棄物堆肥と堆肥バーミコンポスト（比較用）からレタスとイタリアンライグラスへの重金属移行を2ヶ月間のポット実験で調査した。植物中の亜鉛、銅、カドミウムの濃度は堆肥中の濃度とともに増加したが、鉛ではこの関係は見られなかった。本研究は、植物中の元素濃度と堆肥中の濃度の比率は、鉛よりも亜鉛、カドミウム、銅の方がはるかに高く、鉛の生物学的利用能が低いことを示した。

Dotanhan Yeo, Kouassi Dongo, Adeline Mertenat, Phillipp Lüssenhop, Ina Körner, Christian Zurbrügg · International Journal of Environmental Research and Public Health · Côte d'Ivoire (Tiassalé)

コートジボワールのティアサレ市に設置されたパイロット・コンポスト施設の実測データをもとに、分散型コンポストの物質フローと温室効果ガス削減効果を評価した2020年の研究。物質フローは STAN 2.6（ウィーン工科大学開発）で可視化し、排出削減量は UNFCCC の方法で算定した。2017年に処理した有機廃棄物59.4トンから完熟コンポスト14.2トンが得られ、これは湿重量ベースで投入質量の24%、乾燥重量ベースで36% に当たる。コンポストの養分含有量はサブサハラ・アフリカのコンポストに関する既往文献の値と整合し、重金属汚染はフランスとドイツ双方のコンポスト規格を満たした。温室効果ガスについては、このコンポストのシナリオにより、野外投棄（オープンダンピング）を基準としたベースライン排出量の87% を回避できると試算された。サブサハラ・アフリカでは近年コンポスト事業が数多く実施されてきたにもかかわらず、物質フローと排出削減寄与の実測データが不足していたことが、この研究の出発点である。なお本研究は1施設・1年分のデータに基づく試算であり、長期の運転継続性や需要側の販路については扱っていない。

Wielemaker R., Oenema O., Zeeman G., Weijma J. · Science of the Total Environment, 668:1277-1288 · Global

先進国の都市農業を営む実践者への調査から、堆肥・生ごみ・尿など都市由来の資源をどのように肥料として使い、養分を管理しているかを整理した研究。都市の有機廃棄物を農地に還す循環（都市の物質代謝の閉じ方）の実態と課題を明らかにし、生ごみ堆肥化を都市農業に結びつける現場の工夫を体系化した。

Tibu C., Annang T. Y., Solomon N., Yirenya-Tawiah D. · International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture · Ga West, Ghana

ガーナ・ガ西部自治体で、市場廃棄物におがくず・稲わら・豚糞を組み合わせた堆積堆肥化を行い、温度・pH・N・P・K・重金属濃度を追跡した。