研究・論文

· Soil Systems · Sub-Saharan Africa

堆肥・厩肥・バイオ炭・ミミズ堆肥・消化液・農産業残渣など有機廃棄物由来資材を用いた汚染土壌修復を、サブサハラ・アフリカを対象に総説した。

Mohamed Beidari, Inoussa Tougri, Bernard Lamien · Journal of Environmental Protection · Africa

ブルキナファソを対象に、都市周辺農業での下水再利用と作物残渣からのバイオマスエネルギー回収を組み合わせた循環型の水・エネルギー・食料（WEF）ネクサスの枠組みを構築し、物質フロー分析・簡易ライフサイクルアセスメント・2005〜2024年を想定した4シナリオ（基準、水再利用のみ、バイオマスのみ、完全統合）のシミュレーション、STIRPAT弾力性分析、ネクサス効率指数によるモンテカルロ不確実性解析を行った。ここで示される定量結果はいずれもブルキナファソの実測値ではなく、文献値に基づく合成データセットからのシミュレーション出力であり、中心的な仮定のもとでは完全統合シナリオが基準シナリオに比べて淡水取水量を約25〜40%、収量を20〜40%、農場出荷時点のCO2換算排出量を30〜45%削減するとモデル化された。動員可能な綿の茎とモミ殻由来のバイオマス潜在量は年間約4万4891トン石油換算と推計され、小規模バイオガス消化槽やガス化装置などの投資回収期間は約5〜10年と試算された。

Otieno J.A., Omia D.O., Amwata D.A. · Frontiers in Sustainable Food Systems · East Africa (Kenya)

ナイロビのキベラのインフォーマルセトルメント地域での垂直農業（特にサック農業）が、家計の食料安全保障を実現する具体的なメカニズムを実証的に示した研究。土と有機廃棄物を詰めた麻袋を垂直に配置することで、限定的な空間での野菜栽培を可能にし、慢性飢餓に対処する手段となっている。

Shimelis G., Kim D., Yimer F., Tadesse M. · Science of The Total Environment · Africa (Ethiopia)

2025年研究で、エチオピア・アディスアベバにおける市民有機廃棄物とし尿由来のコンポスト生産ポテンシャルと、都市農業肥料化への適用可能性を、2025-2050年の期間で推計。経済的利益（コンポスト販売・肥料削減），土壌炭素隔離，温室効果ガス削減の複合的な効果を定量化。アフリカの都市農業における有機資源循環の実装可能性を示唆。

Aminu Zakariyau, Murtala Rabiu · International Journal of Advances in Engineering and Management · Nigeria (Katsina City)

ナイジェリアのカツィナ市で、都市固形廃棄物堆肥（MSWC）が土壌、植物、人間にもたらす潜在的な生態毒性影響が評価されました。トウモロコシと豆を植えた混合土壌と植物バイオマスを分析した結果、豆は高い植物毒性を示し、トウモロコシはMSWCを植物栄養素と見なしました。土壌と植物中の非生分解性物質濃度に統計的な差はなく、生態学的リスク指数（ERI）は低いリスクを示しましたが、標的ハザード指数（THQ）は生態系に非発がん性影響を引き起こす可能性が示唆されました。

Rintaro Kinoshita, Hanna Takahashi, T. Kato, Daniel N. Sila, Hiroshi Koaze, Masayuki Tani · Soil Science & Plant Nutrition · Kenya

ケニアのキアンブ郡において、ティゴニ試験場と周辺の小規模周縁都市農場26か所で土壌断面、表層土壌条件、および現在の栄養管理の評価が行われた。この調査では、試験場と周辺農場の間で表層土壌の栄養状態に有意な差が見られ、周縁都市農場のほぼ半数で利用可能なリン酸と交換性カルシウムのレベルが過去の調査結果に反して過剰に高いことが判明した。対照的に、試験場ではリン酸レベルがほとんど不足しており、マグネシウムは両方の環境で不足していた。

Gizaw Ebissa, Hayal Desta, Aramde Fetene · Discover Water · Ethiopia (Addis Ababa)

本研究は、エチオピアのアディスアベバにあるボレ・レミ工業団地からの処理済み廃水（TW）が、3.5ヶ月の生産期間における農業の持続可能性に与える貢献を評価した。その結果、窒素53kgとリン1kgが回収され、農家は5,535米ドルを節約し、肥料コストを28%削減できることが判明した。TWは17,500m3の灌漑用水を提供し、70ヘクタールの乾燥期の休閑地を生産的な土地に変えた。長期的な持続可能性のためには、土壌状態の継続的なモニタリングが不可欠である。

Tsegay Kahsay Gebrekidan, Gebremariam Gebrezgabher Gebremedhin, Abraha Kahsay Weldemariam, Meaza Kidane Teferi · Journal of the Air & Waste Management Association · Ethiopia

エチオピアにおける都市固形廃棄物管理（MSWM）の系統的レビューでは、廃棄物発生率が0.38 kg/人/日であり、主に食品廃棄物、灰、塵、砂、庭園廃棄物で構成されていることが判明しました。この廃棄物の85%以上が再利用またはリサイクル可能で、73.13%が有機物です。堆肥化やバイオガス生産に適しているにもかかわらず、政治的意志の欠如、脆弱な都市計画、不十分なインフラなどの課題があり、MSWの31.8%しか合法的に収集されていません。

Abrham Kassa Ejigu, Kumelachew Yeshitela · Frontiers in Sustainable Food Systems · Ethiopia

本研究は、エチオピアのアルバミンチ市における都市農家が排泄物由来有機肥料の採用を意図する要因を、計画的行動理論と技術受容モデルの複合モデル（C-TPB-TAM）を用いて評価した。都市農家への調査を通じてデータを収集した結果、態度、知覚された行動制御、知覚された有用性、および知覚された使いやすさが農家の意図に有意に影響することが示された。しかし、主観的規範は農家の意図に有意な影響を与えなかった。

Terusaw Solomon, Kumelachew Yeshitela, Wondmagegn Taye Abebe · Discover Water · Ethiopia (Addis Ababa)

本研究は、エチオピアのアディスアベバにあるメカニサ・ゴファ・ラフト協同組合農場において、ベチバー草浮遊処理湿地が灌漑水汚染を削減する効果を評価しました。7日間の処理後、この湿地はBOD（73.68%）、COD（73.92%）、pH（0.39%）、塩化物（43.12%）、総硬度（66.56%）、TSS（96.21%）の値を削減し、3日以内に推奨される灌漑水質ガイドライン値に近づきました。しかし、電気伝導度（22.2%）とナトリウム（15.2%）濃度は増加し、推奨値を超過しました。

Abrham Kassa Ejigu, Kumelachew Yeshitela · Frontiers in Sustainable Cities · Ethiopia (Arba Minch City)

アルバミンチ市の資源指向型衛生技術と都市農業を統合するガバナンス能力が調査されました。調査結果は、体系的な監視の欠如、政策ツールの断片化、公共部門の不十分な参加によって市の能力が阻害されていることを示しました。統合を担当する単一の政府機関はなく、新しい技術や回収された有機肥料への適応において利用者側の行動ギャップが存在します。

Nicolette Tamara Jonkman, Karsten Kalbitz, Huig Bergsma, Boris Jansen · Land · Africa

本事例研究は、ケニアのキスムとブルキナファソのワガドゥグーにある6つの都市農業（UA）敷地を対象に、以前の土地利用と現在の管理、土壌品質の関係を調査している。土壌調査により、土壌の主要栄養素と鉱物組成が決定された。結果は、3つのUA敷地が周囲の都市開発よりも古く、土壌栄養素データからこれらの敷地が土壌のために選ばれた可能性が高いことを示している。

Hussein L., Uren C., Rekik F., Hammami Z. · Waste Management & Research · Middle East, North Africa

中東・北アフリカ地域の廃棄物管理と堆肥化戦略の総括。水資源制約下での資源循環型都市農業への応用。

Ejigu N., Sitotaw B., Girmay S., Assaye H. · International Journal of Food Science · Ethiopia

侵略的水草ホテイアオイのバイオマスを、麦わらやテフわらと混合してヒラタケの低コスト栽培基材として評価した研究。ホテイアオイは適切なC/N比と低リグニン含量から有望な培地となり、高価な基材の代替と水草駆除を同時に果たせると結論づけた。

Sani Abubakar Mashi, Samuel Yakubu, Sofia Yuniar Sani · Asian Research Journal of Agriculture · Africa

アフリカのザリアにあるクバンニ盆地で行われた研究では、都市農業の土壌灌漑に使用される廃水の水質が評価されました。廃水にはヒ素、鉄、クロム、銅、亜鉛、マンガン、鉛が含まれていました。濃度はナイジェリアの灌漑に関する許容最大限度を概ね下回っていましたが、研究は金属が土壌に蓄積する傾向があることを指摘しており、灌漑された土壌や作物における重金属蓄積の可能性について懸念が提起されました。

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。

Michael Kwabena Osei, Mavis Akom, Joseph Adjebeng‐Danquah, Kenneth Fafa Egbadzor, Samuel Oppong Abebrese, Kwabena Asare Bediako, Richard Yaw Agyare · · Sub-Saharan Africa

本抄録は、ガーナを含むサブサハラアフリカにおける数十年にわたる耕作による土壌肥沃度の低下と砂漠化の加速について論じています。被覆作物を、アグロエコシステムにおける土壌浸食、土壌肥沃度、土壌品質、水、雑草、害虫、病気、生物多様性、野生生物を管理するための方法として紹介しています。また、ガーナの都市コミュニティに住む人口の割合が増加していることと、野菜栽培が従来は農村住民の仕事であったことを指摘しています。

Mary Njoki Mwaura, Sabina Mukoya-Wangia, Japheth Ododa Origa, O.L.E. Mbatia, Evans Chimoita · Journal of Agricultural Extension · Kenya

ナイロビ郡の149人の回答者を対象とした都市・近郊農業実践に関する調査では、堆肥化や露地栽培が普及しているものの、最も収益性が高いわけではないことが判明しました。牛の飼育やキノコ栽培のようなより収益性の高い実践は、高価な投入資材と専門的なスキルが必要なため、あまり普及していませんでした。この研究は、普及している実践が収益性が低いことを示しており、政策支援による管理された環境農業への転換の必要性を強調しています。

Hope Baxter Chamdimba, Isaiah Omosa, Simon M. Wandera · Journal of Energy Environmental & Chemical Engineering · Kenya (Nairobi)

このレビューは、ケニアのナイロビ市郡における都市食品廃棄物を分析しました。これは回収可能な都市固形廃棄物の64%を占め、年間29.4千トンに達します。研究の結果、食品廃棄物には508.45 ml CH4 /g VSのバイオメタン生成ポテンシャルがあり、市内の食品廃棄物から10.5百万m3のメタンと1.38 MWの電力が生成される可能性があることが示唆されました。食品廃棄物は動物飼料や堆肥化に利用されることが増えていますが、嫌気性消化によるエネルギー回収への応用は、都市固形廃棄物の分別不足により制限されています。バイオガスは液化石油ガスよりも経済的であることが示されていますが、長期的なメタン生成には支援的な政策が必要です。

Tariro Gwandu, Lynsay I. Blake, Hatirarami Nezomba, Jairos Rurinda, Stephen Chivasa, Florence Mtambanengwe, Karen L. Johnson · Environmental Geochemistry and Health · Sub-Saharan Africa

サブサハラアフリカで行われた8週間の温室実験では、アルミニウム系水処理残渣（Al-WTR）を堆肥と無機リン肥料と組み合わせて施用した場合のトウモロコシ生産性への短期的な効果が評価された。Al-WTR 10%と堆肥10%の複合改良材は、対照区（1.33 ± 0.17 g）と比較してトウモロコシの地上部バイオマスを大幅に増加させた（3.92 ± 0.16 g）。この複合改良材にリン肥料を追加すると、収量はさらに約2倍になり、トウモロコシの亜鉛、銅、マンガンの吸収量が増加した。

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。

Cristiana Peano, Stefano Massaglia, Chiara Ghisalberti, Francesco Sottile · Sustainability · Africa

本研究は、アフリカのスローフード協会による活動から着想を得た事例研究を報告し、小規模農業システムにおけるアグロエコロジーモデルの重要性を示しています。アフリカの様々な国の小規模都市地域における学校菜園やコミュニティガーデンの開発に焦点を当てています。これらのモデルは、社会的レジリエンスと生態系の保全を目的とした農業活動を統合するためのツールとして提示されており、SDG #12「つくる責任 つかう責任」と合致しています。

Kofi Atiah, Edward Yeboah, Eric Nartey, D.Y.I. Lawson, Volker Häring, Andreas Buerkert, Bernd Marschner · West African Journal of Applied Ecology · West Africa

この研究は、ガーナのタマレとブルキナファソのワガドゥグーの都市農地土壌に適用された籾殻とトウモロコシの穂軸バイオ炭の特性変化を12ヶ月間調査しました。バイオ炭は20cmの深さに埋設され、土壌管理方法と時間の2つの要因で評価されました。土壌管理方法と時間の間に有意な相互作用効果は見られませんでしたが、時間要因はほとんどのバイオ炭熟成特性に有意な影響を与えました。両方のバイオ炭で、灰分、固定炭素、cDOC、hDOC、cSUVA、hSUVAが増加し、pHと揮発性物質が有意に減少しました。

Hillary A. Craddock, Elisabeth Fost Maring, Stephanie Grutzmacher · African Journal of Food Agriculture Nutrition and Development · Ethiopia

エチオピアのデブレ・ベルハンで教師と保護者21名を対象に行われた混合手法の予備調査は、食中毒のリスクを理解するために家庭の農業慣行を調査しました。この研究では、肥料として堆肥を使用する回答者の半数が未堆肥の糞尿を使用しており、多くの家庭で複数の種類の動物を飼育していることが判明しました。これは、未堆肥の糞尿や動物との接触を通じて、子供や大人が病原体に曝露するリスクが高いことを示唆しています。

F. Waswa, M. Mwamburi, I. I. C. Wakindiki, Roseline Chemutai · Journal of applied science and environmental management · Kenya

ケニアのキアンブ郡ルイユ準都市圏において、土壌の物理化学的特性と肥沃度管理に焦点を当てた研究が行われました。10の小規模農場（約0.1ヘクタール）から土壌サンプルを採取し分析した結果、ほとんどの農家は借地人で葉物野菜を栽培しており、有機肥料で土壌肥沃度を維持し、手作業で耕作していました。これらの実践は、小規模な農場と土地所有権の欠如による限界を示しており、土壌肥沃度は主に土壌pH、K、Caの相互作用によって制限されていました。