2012年8月28日火曜日

【作物】肥料価格高騰の近世…リンが欠乏している土壌に効率的に作物を生むことができるのか

科学ニュース+板 (40/61)

1:ベガスρ ★ 2012/08/28(火) 00:12:02.38 ID:??? << 2 8 11
"JIRCASなど、イネのリン酸欠乏耐性遺伝子「PSTOL1」を同定して機能を解明"

国際農林水産業研究センター(JIRCAS)は、国際稲研究所とミラノ国立大学と共同で、リン酸欠乏に耐性を持つ「在来インド型イネ」から、低リン酸土壌でも効率的にリン酸吸収量を増大させるリン酸欠乏耐性遺伝子「PSTOL1」を同定し、その機能を明らかにしたと発表した。

成果は、JIRCAS 生産環境・畜産領域のマティアス・ビスバ氏らの研究グループによるもの。研究の詳細な内容は、8月23日付けで英科学誌「Nature」オンライン版に掲載された。

リン酸はすべての作物における必須要素であり、肥料の三大要素の1つだが、リン資源は世界の限られた地域にしか分布していない。作物が使用できるリン酸含量の低い土壌が広く分布するアフリカ、アジアなどの途上国では、食料増産の制限因子としてリン酸欠乏が問題になる場合がある。近年はリン酸を含む肥料価格が高騰しているため、施肥による解決だけではなく、土壌中のリン酸を効率的に吸収させ作物収量を高めることが重要だ。

特に、世界人口の半分以上が主食としているイネでは、低リン酸土壌でもリン酸を吸収する在来インド型イネが見出されており、これを使った問題解決が待望されていた(画像1)。

画像1 アジアにおける問題土壌の分布。リン酸欠乏の土壌は、アジア・アフリカに広く分布している。リン酸欠乏耐性遺伝子(PSTOL1)は、このような土壌に適応した在来インド型品種から見つけられた


マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2012/08/27/090/index.html

[国際農林水産業研究センター] イネにリン酸への欠乏耐性をもたらす遺伝子とその機能を世界で初めて解明
http://www.jircas.affrc.go.jp/press/2012/press05.html

The protein kinase Pstol1 from traditional rice confers tolerance ofphosphorus deficiency, Nature 488, 535?539 DOI: 10.1038/nature11346
http://www.nature.com/nature/journal/v488/n7412/full/nature11346.html
2:ベガスρ ★ 2012/08/28(火) 00:13:10.44 ID:??? << 3
>>1の続き

低リン酸土壌でも生育できる在来インド型イネに、リン酸吸収を増大させる
遺伝子座(染色体領域)「Pup1」が2002年に発見され、この発見には、低リン酸土壌に悩む
途上国から大きな期待が寄せられている。しかし、効率的に遺伝子を活用するためには、
その遺伝子座の中のどの遺伝子がリン酸の吸収を増大させるのか、詳細な検討が必要だった。

研究グループは、2005年から、4つまでに絞り込まれた候補遺伝子を検証するため、
それぞれの遺伝子を導入したイネの特性検定を共同で実施した。
その結果、Pup1遺伝子座にあり、リン酸の吸収を増大させる遺伝子としてPSTOL1を
特定したというわけだ。

この遺伝子を、アジアの代表的品種である「IR64(インド型)」と「日本晴(日本型)」に導入し、
リン酸吸収に関わる特性である、根長と根重、リン酸吸収量、収穫粒重の調査が行われた。
その結果、これらが、両品種において有意に上昇することが判明したのである(画像2)。

画像2 インド型品種IR64におけるPSTOL1の効果。IR64にPSTOL1を交配育種により
導入した系統では、低リン酸条件下でも根の生育が促進され(左写真)、リン酸の吸収が促進された


また、この遺伝子の働く部位を観察した結果、「冠根」の発生する部位であることが判明した。
さらに、この遺伝子の作用機構が調べられた結果、この遺伝子は根の形成に関与する
酵素の合成を制御しており、最終的に冠根の発生を促すことが推測されている。

続きます…
3:ベガスρ ★ 2012/08/28(火) 00:13:55.07 ID:???
>>2の続き

今回解明されたPSTOL1は、「DNAマーカー育種」により、既存品種に導入することが可能だ。
JIRCASとIRRI、さらにはアフリカの稲作振興を目指す国際研究機関である
アフリカ稲センター(AfricaRice)では、アジア・アフリカなどの低リン酸土壌で耐性を
発揮できるイネ品種の育成に着手している。

新たな品種開発によってリン酸欠乏の問題土壌条件下でも収量を大幅に向上できる可能性が示され、
これらの地域における貧困対策にとって大きな意義を持つことが期待されると、
研究グループはコメントしている。




…以上です。。。
8:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 00:40:14.57 ID:aWaDhYLp << 10 40
>>1

下水から取れないものか?

10:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 00:42:13.75 ID:LjDoVpDt
>>8
日本が研究してたが
有害物質の除去に手間取ってるらしい
40:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 05:29:00.03 ID:Bdhfqn95
>>8
商品名:岐阜の大地
11:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 00:45:43.92 ID:4wpan3t0 << 14 60
>>1
蓮華草を植えれば良い。 昔の常識だったと思うけど。子供の頃から知っているよ。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B2%E3%83%B3%E3%82%B2
ゲンゲ畑 [編集]化学肥料が使われるようになるまでは、緑肥(りょくひ = 草肥:くさごえ)および牛の飼料とするため、
8-9月頃、稲刈り前の水田の水を抜いて種を蒔き翌春に花を咲かせていた。これはゲンゲ畑と呼ばれ、
昭和末頃までの「春の風物詩」であったが減少している。

畑は田植えの前に耕し、ゲンゲをそのまま鋤きこんで肥料とした。窒素を固定する根粒菌の働きで、
ゲンゲの根には球形の根粒がつく。ゲンゲの窒素固定力は強大で10cmの生育でおおよそ10アール 1t の
生草重、4-5kg の窒素を供給し得る。普通15ないし20cmに成長するからもっと多くなるはずである。

乳牛を飼っているところでは、飼料とした。

休耕田の雑草防止策にもなった。ゲンゲの生える中に不耕起直播して乾田期除草剤を使わないですむ方法、
ゲンゲの枯れぬうちに入水、強力な有機酸を出させて雑草を枯死させる方法がある。ただしゲンゲは湿害に弱く、
不耕起では連作障害が起きかねず、アルファルファタコゾウムシが大発生するなど難点もある。

--------------------------------
「レンゲ」だと思ったのだけど、なぜ「ゲンゲ」と書かれているのか不明。
60:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 11:24:50.17 ID:jUGqZ+MX
>>11
地域によって呼び名が違う。
それからレンゲは窒素同化だからスレ違い。
14:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 00:57:58.25 ID:aIBnpBZ2 << 28
>>11
リンは空中に飛んでない「元素」なので
植物がどうこうしたって無理。

江戸時代から魚の骨とかを使うのが基本
今はリン鉱石からのを

どのみち地上にはほとんどないから貴重品。
28:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:29:03.25 ID:WPm1yg7L
>>14
魚屋や水産加工場や食肉加工場から出る生ゴミ集めて焼却して、
リン酸カルシウム売る商売始めるか。
16:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 01:03:03.34 ID:uyzH7V8R << 19
マメ科を植えてってのは窒素だっけ
N
19:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 01:36:01.31 ID:iO0EqKDk
>>16
そう

脱脂粉乳とかのカゼインから分解って出来ないのかな?
22:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:00:41.46 ID:6L0hdaSf << 24 25
鳥の糞でできた島?が一時期超バブルになったって話があった
国民全員、働かずにして大金をもらえていたとか
ただ、資源をすべて掘りつくされて今では廃墟同然だとか
25:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:21:06.39 ID:LiAhbvxF
>>22
ナウル
24:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:18:08.52 ID:JQWfsDTt << 50
>>22
ナウルだね(以下wiki)
かつては漁業と農業で生計を立て貧しいながらも貧富の差もなく
温和な生活を送っていた。しかしながらリン鉱石の輸出によりもたらされる
不労所得が生活や文化を大きく変えてしまった。20世紀初頭から末までは鉱石の輸出によって、
オーストラリアとニュージーランドを除くオセアニア諸国のなかではもっとも経済的に繁栄し、
世界で最も高い国民所得を誇っていた。
無税で、医療、教育制度は全て無料であり、全年齢層に年金が支給されていた。
当時はほぼすべての食料品と工業製品の調達はもちろん、
政府職員を除くほぼすべての労働者も出稼ぎ外国人に依存しており、
国民は働く必要がほとんどない状態だった。食事も中国人の経営するレストランで
三食済ますといった生活だった。貿易依存度は輸出、輸入とも110%という値だった。
現在は島内の雇用については失業率が90%に達する
50:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 09:18:00.23 ID:sWEQwDB2 << 52
>>24
資源だけで一世紀は遊んで暮らせるんだな
やっぱ資源って強いな
52:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 09:40:28.76 ID:KwLUk3F7 << 57
>>50
資源は強いっても技術との兼ね合いだよ。
日本は戦前、プラスチックがセルロイドしかなかったころ、
その工業原料(資源)をほぼ独占的に生産していた。
戦後もしばらく間で石炭でエネルギー自給に近い状態だった。

最近の原油生産量世界
1位 サウジアラビア、2位 ロシア、4位 イラン
この国はみんな一人当たりGDPが日本の1/4水準。

この意味をよく考えてみよう。
57:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 10:44:00.62 ID:55LL/wwn << 58
>>52
どういう意味?わかんない
58:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 11:05:04.81 ID:KwLUk3F7 << 59
>>57
・資源に価値があるかどうかは、その資源を必要とする技術があるかどうかで決まる。
 石油に価値が出たのは20世紀中葉から。
・日本の国民所得に対するエネルギー消費額の割合は5%に過ぎない。
 人口1000万人を超える国で資源で食える見込みはない。
 人口500万人以下の国が一億人以上を相手に売りつけるようでないと遊んでは暮らせない。
59:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 11:24:27.91 ID:Sg8WtlwR << 61
>>58
資源国といっても、ウハウハやってるのは圧政を敷いてる頂点のカリフやシンジケートだけだもんなー
61:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 11:30:42.79 ID:KwLUk3F7
>>59
リン鉱石のナウルや、
クウェート、UAE、ブルネイあたりは庶民までウハウハだよ
ただし、そもそも国民が少ないから
ウハウハを分配する人数が少ないので成り立つだけのことだが。
23:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:17:35.44 ID:vRemn+J/ << 27
畑で取れた作物に含まれるリンは虚空に消えるわけじゃなくて
最終的にウンコになるんだから
ウンコで肥料作って畑に撒いてやればいいんじゃね
27:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:22:49.04 ID:JQWfsDTt << 30
>>23
昔は皆そうしていた。
現代人が肥溜め作ってそれから出来た作物を食べるのは大変だろう
下水からリンを効率的に取り出す技術が出来れば解決なんだろうけどね
30:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:35:23.21 ID:hDWtW/J3 << 32
>>27
まぁ助けにはなるだろうけど、
回収効率から言って使った分以上に取れるなんて事は無いから
結局は輸入しかない。
32:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:41:57.47 ID:kwJ3s0tB << 42
>>30輸入穀物を食べた家畜の排泄物にもリンは含まれている

これを取り出せば、国内の肥料のための分の半分はまかなえるんだとか
42:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 06:39:58.01 ID:Kd/iPe1D << 51
>>32
窒素成分に着目すれば、半分どころか、全量賄える。

実際のところ、家畜糞を原料にした堆肥(有機肥料)は余っており、価格はタダ同然のものが多い。
本当は、家畜糞をきちんと堆肥にすると良い肥料になるのだが、価格が安いために誰も手間をかけようとしない。
すると、悪臭の漂う、低品質の堆肥(もどき)しかできない。

農家は、そんなものを畑にまくと作物に悪いし、周辺から苦情も来る。
なので結局、化学肥料に頼る。もうひとつ、日本は兼業農家が多いので、少量で肥料効果の出る化学肥料を好んで使う傾向にある。

そんなわけで、なかなか家畜堆肥が流通しない。値が安いから、誰も真面目に作らない・・・という悪循環。
51:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 09:22:48.93 ID:kwJ3s0tB
>>42窒素は工業的にもアンモニアやら硝酸やらでどんどん作れる

むしろ窒素過多の野菜を食って動脈血が青っぽくなった!なんて症例すらあるぞ
29:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:32:59.31 ID:d8wxqnTQ << 39
大量発生するクラゲを回収して…
コスト的に見合わんか
39:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 04:56:03.36 ID:1jbiR4Nh
>>29
塩分を除去できれば使える。
31:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:40:22.66 ID:kwJ3s0tB << 34
一時期、中国がリン鉱石を値上げして国際社会をひれ伏させようと企んだが
より低品位の鉱石が出る世界の鉱山が盛り上がっただけだったとの事
34:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:52:22.86 ID:hDWtW/J3
>>31
それは石油だって貴金属だって同じだよ。
価格が上がれば、今まで不採算で操業出来ない所でも採掘される。
35:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 02:58:04.99 ID:kwJ3s0tB << 53
家畜し尿からのリンは重金属を安全な濃度で取り出せる

だが都市排水の汚泥や製鉄スラグからのリン回収はまだまだだなあ
53:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 10:06:09.24 ID:DVdVgftN << 54
>>35
クラーク数
1酸素 49.5 2 ケイ素 25.8 3 アルミニウム 7.56 4 鉄 4.70 5 カルシウム 3.39
6 ナトリウム 2.63  7 カリウム 2.40 8 マグネシウム 1.93 9 水素 0.83
10 チタン 0.46 11 塩素 0.19 12 マンガン 0.09 13 リン 0.08 14 炭素 0.08

リンも炭素も、アルミの1/100 チタンの1/5しかないのに
掘れば売れるから、乱掘されてるんだよなあ
--------
炭素は火力発電などで、ムダに燃やしちゃっているが、今後は、
 1)石炭液化してナフサを作り、
 2)それを原料に有機薄膜ソーラーシートを作ったり、熱可塑FRP風力タービンを作り
 3)使用済みソーラーシート・風力タービンは再び油化してナフサに戻して
   「貴重な炭素は 燃やさないで 循環永久使用」するべく、火力発電所の規制が必要

  一旦、二酸化炭素にしちまったら、それを炭素に戻すには膨大なコストが掛かってしまう

脱原発の前に、脱火力を!
---------------------------------
>>35 下水汚泥や、製鉄スラグからのリン回収は、まだ普及段階には到ってないが
   研究はだいぶ進んできて、技術的には可能になりつつある

しかし、田畑に撒いたリンは一体どこへいってしまうのか?
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考えるほうが先じゃないかな?(w
実際は
「日本の農地ではリンは過剰なほど残っているが肥効を失い、更に投入してる」

リンは農地に残っているのだが、鉄やアルミと化合して
燐酸アルミや燐酸鉄になって「水に難溶」になって、根から吸収されなくなってる

1)リン肥は固形で施肥するのはやめて、水に溶かして、微量ずつ、多回数に分けて
  施肥して、撒いた途端に、根から吸収されるようにして「吸収効率」を改善する

2)微生物を使って、土壌中の燐酸鉄・燐酸アルミニウムを分解して
  再び、水溶性のリン化合物に化学変化させて、作物の根に吸収されやすくする

3)稲/麦わら/とうもろこし茎などを家畜飼料にして家畜の肉骨粉や糞尿
  からもリンを回収する

特に2)3)のように土壌中のリン回収 農業廃棄物中のリンの回収などで
「リンの循環使用」を構築しないと、農業を永続できなくなってしまうな

まあ最終手段として
 核融合炉を耐火煉瓦(シリカアルミナ)とか珪砂で覆って
 核融合炉から流れ出る膨大な中性子を珪素に当ててリンに変えるという
 「中性子錬金術で リンの350倍ある珪素をリンに変える」という手もなくはないが

54:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 10:18:45.95 ID:KwLUk3F7 << 55
>>53
クラーク数は二酸化炭素込みの数字だぞ?
55:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 10:23:57.18 ID:DVdVgftN << 56
>>54
炭素も、リンも

鉄のように循環使用体系を構築しないと、とても持たないな
56:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 10:40:41.80 ID:KwLUk3F7
>>55
循環使用体系の説明を持ちだすのに
クラーク数を持ちだすのが全く不適切だと言ってるんだけど。
3位と4位を見れば分かるだろ。
36:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 04:00:09.64 ID:6GlY+yq4 << 41

 ◆戦国時代の謎

 「1543年に日本に鉄砲(種子島)が伝来する。
 強力な兵器である鉄砲はあっという間に国産化され、全国に普及し、
 それを最も大規模かつ巧みに戦術に取り入れた織田・豊臣勢がやがて天下を取る事となる」

 これは誰もが知っている日本史上の有名な出来事であろう。
 しかしそれは事実の一端を語っているに過ぎない。
 ここにはひとつ見逃されている重大な件がひとつある。
 火薬である。
 鉄砲ばかりがクローズアップされているが、その実鉄砲は火薬がなければ用をなさない。
 その火薬はどうやって調達していたのかの視点が欠落しているのである。

 日本が鉄砲をすぐに真似して国産化したことをもって、「日本の技術力は優秀だった!」
 「アジアで最も技術に優れた国だった」などと歴史小説家の司馬遼太郎などは言うが、
 肝心の火薬問題についてはまったく触れていない。

 なぜなら、もし触れてしまったが最後大変なことになるからである。
 白人の犯罪を暴かなくてはならなくなるから、司馬は避けたのであろう。

 司馬という男は「戦国時代、日本は金が銀よりも安く、
 そのため西洋人は銀を輸出して日本から金を買っていた」だの、
 「竜馬が薩長同盟を成し遂げた」だの、
 「日露戦争は近代において有色人種が白人に勝った最初の戦争であり、
 アジアにおける快挙であった」だのと、
 次から次へと息をするようにもっともらしく嘘を書きたてる捏造作家である。

 彼は元々は産経新聞の記者であったが、後に歴史作家となり、
 その後開口健らと並ぶ「サントリー文化人」となった。
 「サントリー文化人」とはロックフェラー財団との提携のもと、
 巧みな宣伝広告戦略をもって日本国内で大きな影響力を持つに
 至ったサントリー財団が養い育てた、日本的文化人・知識人集団の代表的人物である。
 そのため司馬は潤沢な資金と各種史料の閲覧機会を、
 同時代の歴史小説家や歴史学者の誰よりも豊富に与えられていた。
 極端に言ってしまえば組織的なバックアップのもと、
 西洋資本の意に沿う通りの「歴史研究」を執筆する役目を負っていたのである。
41:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 06:36:00.78 ID:Qsmyz6oo
>>36 硝石は当然輸入していた 爆発火薬の分量の70%は硝石であった。
  主に南蛮貿易の異人であるポルトガル人やイスパニア人が仕切った。
  チリ硝石を握った徳川家康が戦いを有利に進めたと言う資料もある。
 さて、鎖国をした原因の一つに有力大名の手に火薬を渡さない目的があった。
 キリスト教の禁令も徳川政権の国防目的であったろう。
 今も残存するが硝石に湿気を呼ばない為に石を刳り貫いた特性の火薬壷を使用した。
 幕末に日本諸国の大名が15年で幕府を倒したのは、大砲火薬と小銃であった。
44:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 07:51:50.27 ID:J+eBXt4t << 48

 たしかリンも中国が世界シェアの半分以上を占めてなかった?
48:名無しのひみつ 2012/08/28(火) 08:55:19.55 ID:KwLUk3F7
>>44
http://nocs.myvnc.com/study/ind/phosphate_rock.htm

ただし中国とアメリカは輸出していない
というか中国はこれだけ生産量を増やしながら輸入側に転じる勢い


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