Miyamonte Fulvic acid

Fulvic acid protocol

ミヤモンテ ひまわりファイトメデレーション

USE OF FULVICS ACIDS AND ORNAMENTAL SUNFLOWER ON REMEDIATION OF A POLLUTED SOIL WITH LEAD.

鉛汚染土地の浄化における、フルボ酸と装飾用向日葵の使用

Rubén López Cervantes1, Mario a. Moreno Raya2, Edmundo Peña Cervantes1, Maria del Rosario Zúñiga Estrada3.

1.- Investigator, Soil Science-UAAAN, 2.- Master Degree Student in Engineering Production Systems, 3.- INIFAP-Coahuila Investigator, Saltillo Experimental Field.

INTRODUCTION序文

The heavy metals are an actual theme in the environmental field as public health field. The damages that they cause are so serious and some times without symptoms, that the attention of all the world’s environmental authorities is in focus to minimize the exposition of the population to these elements (Valdés and Cabrera, 1999).重金属は公衆衛生分野、環境分野における実質的なテーマである。重金属による損害は深刻であり、しばしばその兆候が見られない。世界中の環境当局は、これらの要素による住民への露出を最小限にすることに注意を払う事である。

(1999 年バルデースとカブレラによる)

The lead is one of the most important pollutants of the environment, the sources of pollution by this heavy metal are multiples including industries of: foundry, footlight, paint, firebrick and gasoline. The lead exist naturally in the earth cortex, where is extracted and processed to several uses, it is not biodegradable and persist on the soil, the air, the water and the homes and never disappear until is accumulated in the places where is deposited and can become poisoned to children generations and adults until it is retired (Valdés and Cabrera, 1999).鉛は最も重要な環境汚染物質のひとつである。鉛による汚染の原因は、鋳造場、照明(舞台)、

ペンキ、耐火煉瓦、ガソリンなど複数の産業が含まれる。鉛は自然に地表に存在し、複数の用途で抽出され、処理される。生物分解性ではないため土壌・空気中・水中・家の中に遺残して、子供達

や大人を毒して堆積し、集積されるまで消滅することは無い。(1999 年バルデースとカブレラによる)

One of the pollution causes of agricultural soil by heavy metals, is the prolonged use of fertilizers and pesticides. The contents of phosphorated fertilizers are lead, zinc, arsenic and cadmium, because the phosphoric stones where them are elaborated, and the use of some pesticides has been contributing to increase the levels of lead, arsenic, mercury and cupper, some contents more than 25% of zinc. Some defoliants are compounds by cupper and zinc and they are used frequently in vegetable and fruit production (Bernal, 2003).重金属による農業土壌汚染の原因のひとつは、遷延した肥料と農薬の使用である。リンと化合された農薬の成分は鉛・亜鉛・

ひ素・カドミウムで、これらと同化されたリンを含む石が原因である。そしていくつかの殺虫剤の使用が鉛・ひ素・水銀・銅の増加原因となり、一部の農薬の亜鉛含有

量は 25%を超えている。また、ある枯れ葉剤は銅と亜鉛によって構成され、野菜や果物の生産に頻繁に使用されている。(2003 年ベルナルによる)

The characteristics of northeast’s Mexico agricultural soils are pH from 7.8 to 8.7, less than 1 % of organic matter, the clay fraction are illitas and motmorillonitas and more than 25 % of calcium carbonates (FAO/UNESCO, 1994), it provoques fixation of metallic ions, as lead, which is insoluble in soils with this characteristics. The recuperation of these, is one of the most difficult problems to resolve by the specialists on soil remediation.メキシコ北東部の農地は、pH7.8~8.7、有機物質 1%以下という特徴を持つ。粘土の割合は illitasと motmorillonitas、25%以上が炭酸塩であり(1994 年世界食糧農業機関(FAO)とユネスコによる)、その特性と共に土壌中に不溶性の鉛として、金属イオンの固定化を誘発(provoke)する。これらの回復は土壌浄化の専門家が解決するもっとも困難な問題の内のひとつである。

An economic technique used in soil remediation with heavy metals, is the phytoremedition, which is defined as the use of green plants to remove environment pollutants. Has been used some chelating agents (organic compounds synthetic ligature of cations), they facility the disponibility of metallic ions to the plant growth (Raskin, et al., 1997). Example, the EDTA (ethilenedraminetetraacetic acid), is particularly effective, it facility the phytoextraction of cadmium (Cd), cupper (Cu), Niquel (Ni), Lead (Pb) and zinc (Zn) when is added 10 mmol kg-1 of contaminated soil with 1200 mg kg-1 of Pb, which results with an accumulation of 1.6 % in stalks of B. juncea. The synthetic chelatant agent was effective when was applied some days before to harvest the plants (Blaylock et al,. 1997).重金属に関する土壌改良に用いられる経済的技術は、緑色物を使用して環境汚染を除去すると定義された

フェトレメディエーション(植物を利用した環境浄化法:phytoremediation)である。あるキレート化剤、有機化合物合成の陽イオン結紮法を使用する、

その能力は植物成長の金属イオンの有効性である。(ラスキンらによる、1997 年)例えば、EDTA*は特に効率的である。EDTAの能力は、1kg-1あたり、鉛 1200mgで汚染され

た土壌に 10mmol kg-1(ミリモルキログラム)が添加された場合に、カドミウム(Cd)、銅(Cu)、ニッケル(Nickel:Ni)、鉛(Pb)、亜鉛(Zn)を植物抽出できる。この結果はカラシナの茎の中の 1.6%の蓄積と共に得られた。植物を収穫する前に処置される時、合成キレート環を作る薬剤は有効である。(1997 年ブレイロックらによる)

The humic substances (HS) are the humic acids (HA), the fulvic acids (FA) and the residual humates, they are defined as a heterogeneous mix of organics macromolecules, with very complex chemical structure, different and more stable than its original form, it comes from the degradation of plants and animals waste, thanks to the enzymatic activity of microorganisms (Frund et al., 1994; Schnitzer, 2000) and by metamorphism of organics waste after millions of years, buried by clay in delta’s rivers (fossils minerals) (Escobar, 2002, personal communication).フミン質はフミン酸、フルボ酸、残留するヘマタイト(hemates)から成る。フミン質は非常に複雑な化学構造の有機的な巨大分子が不均一に混合していると定義されていて、本来の形とは異なりより安定している。フミン質は微生物による酵素が活性化した為に、植物や動物の糞尿が分解されたものである。(1994 年フランドらによる、2000 年シュニッツァーによる)そして、百万年後の有機性廃棄物の変成作用により、デルタ川の

川底に化石ミネラルとして沈んだ。(2002 年エスカバーによる、個人的な情報交換)

The HA and the FA can to chelater cations, because its high contents of free functional oxygenated groups. In the first ones the functional carboxylic groups are dominant and for the seconds, the fenolic oxhidrils groups, because more of 80 % of the molecular structure of these acids, is formed for the functional groups mentioned (Harter and Naidu, 1955; Schnitzer, 2000), however, Lopez found the contrary (2002), when he analyzed humic compounds extracted from manures.フミン酸とフルボ酸の高度な内容物は自由な酸素負荷された官能基であるために、陽イオンにキレート化することができる。フミン酸はカルボキシ官能基で優位であり、フェノール類(phenolic)oxhidrils 群であるフルボ酸のためである。これらの酸の 80%以上の分子構造は述べられる官能基の形態である。(1995 年ハーターとナイデュによる、2000 年シュニッツァーによる)

The HS produce multiples benefits to the agriculture, they works directly in the vegetal growth, but there are not evidence of they nonintervention in some vegetal physiologicals processes. Kuiters and Mulder (1993), think that they act in the ion’s disponibility and their translocation inside the plant, as vegetal nutrition regulators in a similar form as the interchanging of synthetics ions (chelates) (Orlov, 1995; Pettit, 2004), however, the process of how it happens, is unknown yet.フミン質は農業に多様な利益を生成する。フミン質は植物の成長において直接的に働くが、数種の植物生理学的な過程に不干渉であるという証拠はない。(1993 年カウタースとマルダーによる)フミン質は、合成イオンの交換形式に類似した中で植物性栄養制御因子(キレート)として、イオンの有効性と植物の中の転流に乗って働く。[転流とは植物に吸収された栄養分や、光合成産物が、他の離れた器官の細胞へ送られること](1995 年オルロフによる、2004 年ペティットによる)しかし、この工程がどのようにして起こるのかは未だ知られていない。

To Harter and Naidu (1995), metallic elements are adsorbed faster by the humic compounds, than the alkaline earth. Prasad and Sarangthem (1993), found that the DTPA is more effective to fix the zinc (Zn) in a calcareous soil and the EDTA delay the adsorption of the element. They found that fúlvic acids were less effectives than the two synthetic chelates in Zn in solution. Jardine et al., (1993), saw that the cobalt’s translation through the soil, increases the presence of EDTA. Neal and Sposito (1986), refrained that the cadmiun’s adsorption (Cd) by an aridisol and an alfisol, was inhibited by the presence of soluble organic matter from cattle’s organic waste.1995 年ハーター氏とナイデュ氏:金属成分はフミン化合物によってアルカリ土類よりも速く吸収される。

1993 年プラサード氏とサラングゼム氏:DTPAが石灰質土壌の亜鉛を固定するのに最も有効であり、EDTAが成分の吸収を遅らせるということを発見。両氏は合成の DTPA と EDTA が溶液中の鉛でキレート環を作るよりもフルボ酸の方が有効性は低いということを発見。1993 年ジャーディン氏等:土壌を通したコバルトの翻訳、EDTA の存在を高める。 1986 年ニール氏とスポジート氏乾燥地域の土壌や塩基に富む森林土壌でカドミウムの吸収が控えられ、牛糞からできる可溶性有機物質の存在を抑制することを発見。

The synthetic chelating agents (EDTA, DTPA, etc.) are more expensive and difficult to obtain, that are necessary theirs economic and ecological alternatives to put the heavy metals in disposition to the plants, in this way, are in possibilities to improve contaminated soils with this pollutants materials.合成キレート薬剤(EDTA、DTPA など)は価格が高く入手も困難である。経済的で環境に優しく、植物の性質のうちで重金属を取り除くことのできる代替品が必要であり、このように、この汚染物質が含まれる汚染土壌が改善する可能性の中に・・・(?)

METODOLOGY方法論

Fulvic Acids Obtention

The FA as treatments, were obtained from a compost elaborated and based on poultry manure, its characteristics are described in table 1 and were proportioned by MIYAMONTE MEX, S.A de C.V. From the compost were extracted the FA following this process: a suspension was elaborated with 200 ml of sodium hydroxide (NaOH, 1M) (CTR, Monterrey, N.L., Mex.) and five grams of compost previously air drier, which was put inside “baño maria” by two hours to 70 ºC and to cool of environment temperature.処置に使うフルボ酸は、合成した堆肥と家禽肥料に基づくものから得られた。その特徴は表1に記述されているが、この比率はミヤモンテ、メキシコ製造工場による。堆肥からフルボ酸を抽出する工程は下に記す:空気乾燥機以前の懸濁液は200mlの水酸化ナトリウム(NaOH、1モル)と堆肥5グラムと一緒に合成された。(CTR:メキシコ、ヌエボレオン州モントレイ)2時間70℃で湯煎したのち冷やした。

After that, by precipitation with sulfuric acid at 10% (H2SO4, 10%), the solution’s pH was taken down to 6.5 and then the solution was centrifuged (Centrifuge BHG-ROTO UNI, Instrumenta, S.A. Mexico) over 20 minutes at 5000 g, to precipitate impurities and eliminate them. The compost’ FA were denominated as AFM and presented a percentage of 14.その後、10%の硫酸(H2SO4)が沈殿して溶液のpHが 6.5 まで下降してから、不純物を沈殿・除去するため

に 5000gを 20 分以上遠心分離機にかけた。(遠心分離:メキシコSA州BHG-ROTO大学、機器)堆肥のフルボ酸はAFMと名付けられて、14%の割合を示した。

By nature the FA stay in solution at any pH condition, so to solidify the FA, the saline solution where them were based on ammonium hydroxide (NH4OH); was neutralized (from pH 2 to 7); and put in a roto-evaporator (Büchi R110, Brinkmann Instruments Inc. Westbury, NY, USA) by eight hours at 50 ºC until gel consistency. Finally, were drier in an oven’s laboratory at 60 ºC and results a grayish powder.本来、フルボ酸はどのような pH 状態でも溶液に留まるが、フルボ酸を凝固するために、pH を 2~7 に中和した水酸化アンモニウム(NH4OH)に基づく塩類溶液を均一なゲルになるまで 50℃で 8 時間 roto 蒸発装置(ビュッヒ社製品 R110、アメリカ合衆国ニューヨーク市ウェストベリーのブリンクマン社)に入れた。最終的には乾燥実験室において 60℃で乾燥させて、灰色がかった粉ができた。

By base-acid reaction the total acidity of the FA was measure (free –COOH and –OH in cmolc·kg-1) tree times (Schnitzer and Gupta, 1965). The same was done with the commercial product denominated K-tionic (fulvic acids from fossil mineral leonardite) and to DPTA (synthetic chelatant agent).基盤になる酸の反応を用いて、フルボ酸全体の酸性度(free –COOH and –OH in cmolc·kg-1)を三度にわたって測定した(1965 年シュニッツァーとグプタによる)同じことを市販されている生産物のKトニック(化石ミネラル・レオナーダイトからなるフルボ酸)と合成キレート化剤 DTPAで行った。

Table 1. Characteristics of a compost elaborated with poultry

家禽と堆肥から産生されたフルボ酸の特徴ミヤモンテ・メキシコ製造工場の肥料

ELEMENT

CONTENTS (%)

Organic Matter 有機物

58.13

Nitrogen (NH3) 窒素 (NH3)

23.57

Amoniacal Nitrogen アンモニア窒素

0.2836

Nitric Nitrogen窒素

0.062

Phosphates リン酸

2.66

Calcium   カルシウム

8.08

Potassium   カリウム

2.61

Magnesium マグネシウム

0.59

Zinc 亜鉛

0.024

Iron 

0.36

Aluminum アルミニウム

0.059

pH

6.5-7.5

Humidity 湿度

15-20

Fulvic Acids Behavior on Remediation of a Polluted Soil with Lead

The work was done in two stages: the first was in laboratory and the second in field (sowing beds).

この実験は二段階に分けて、第一段階は実験室で、第二段階は汚染土壌エリア(播種の苗床)で行われた。

Laboratory Test 実験室での検査

The Ap soil’s horizon with pH of 7.6 (1:2 weight/volume) and texture clay-slime (pipette de Robinson, Kilmer y Alexander, 1949), 0.8% of organic matter (Walkley and Black, 1948) and apparent density of 1.13 g cm-1 (method’s probate), was collected, natural drier and sieved with a mesh of two millimeters of diameter by eight centimeters of height. The soil was contaminated with led nitrate [Pb(NO3)2] and quantities of 750 and 1000 mg of Pb kg-1 of soil. Two days after the treatments started, they consisted of: fúlvic acid (at 14%), obtained from the compost (Miyaorganic) and from K-tionic (at 25%, elaborated by Mexican Biochemist Group –GBM-) at the quantity of 3.75 mL L-1 of water and 0.6 mL L-1. A relative control (DTPA –diethylenetriaminepentaacetate acid) ( 1 mg-1 L-1) and an absolute control (distillated water), in total were eight treatments with tree repetitions by treatment. Five times every 24 hours, lixiviates were collected after that water distilled and the quantity of lead (Pb) were added and were measured with atomic absorption spectrophotometer (AAS) (Perkin Elmer- 2380).

pH7.6(重量:容量が1:2)のAp土壌の範囲と粘土の粘液(1949 年ピペット・デ・ロビンソン氏、キルマー・Y・アレキサンダー氏による)、有機物の 0.8%(1948 年ウォークレイ氏とブラック氏による)と明白な 13g cm-1の密度、(方法のprobate?=遺言検認書)収集された、自然乾燥して、8cmの高さで直径 2mmの網で

ふるいに掛けた。土壌は硝酸鉛(Pb(NO3)2)によって汚染されており、二種類の土壌の鉛はそれぞれ1kg-1あたり750mgと 1000mgの含量である。

二日後に土壌の処置が始まった。処置溶液は、水 3.75 mL L-1と 0.6 mL L-1の含量においてミヤモンテの有機物の堆肥から作られたフルボ酸 14%の物と、

メキシコ生化学者グループ(GBM)が産生したKトニックから作られたフルボ酸 25%物から成る。

相対的な規制のジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)(1mg-1 L-1)と無水調節(蒸留液)、合計 8 種の改良方法と、改良による樹木の模倣(反復?)も実行された。毎日五回、その水を蒸留した後、浸出されたものは集められて、鉛の含有量が加えられ、原子吸収、分光光度計(AAS)で計測された。(パーキン・エルマー 2380)

The treatments were distributed according to an experimental design completely at random, an analysis of variance was realized (ANVA) and the comparison of averages by Tukey (P<0.01 and 0.05) for which was used the package for computer Statistical Analysis System (SAS) and with the adjustment of a model of polinomial correlation was determined in function of the time the coefficient of relation between the treatments and the amount of lead extracted of the ground.

この土壌改善は実験計画に従って完全に無作為に配分して取り組まれ、変化の分析(ANVA)が認められて、平均値が比較された(ターキーによる)(P<0.01 and 0.05)

これは統計分析体系(SAS)計算筐体に使用されていて、土壌改良中に関連する係数が時に機能の相関多項式モデルの調節が測定され、鉛は土壌から抽出された。

Test of Field 土壌汚染エリアでの検査

In beds of sowing of the experimental area of the department of Soil Sciences of the main campus of the UAAAN, with plastic were separated eight areas of 1.25 m-3, of which four were contaminated with lead nitrate Pb(NO3)2, to reason of 1000 mg kg-1 of ground and the other four with750. Each area was a treatment.

アントニオ・ナロ農業自治大学(UAAAN)メインキャンパスにある土壌化学研究部門の実験区域の播種の苗床は、8 つの 1.25m⁻³の区画に区切られた。
そのうち、4 つは 1kg⁻¹あたり 1000mg硝酸鉛(Pb(NO3)2)で汚染されている。他の 4 つは 1kg⁻¹あたり 750mgで汚染されている。各区画に処理が施された。

Made the previous thing, was watered in order that the lead was gotten up with the soil and rest during eight days and then the treatments were added, which were: 10.4 mg L-1 of water of fulvic acids (Lopez, 2002), extracted from compost (Miyaorganic) provided by the company MIYAMONTE MEX; S.A. de C.V. (AFM), 0.6 mL L-1 of K-tionic (commercial Fulvic Acids –GBM- of fosil mineral leonardite) (K), like relative witness 1 mg L-1 of DTPA (DTPA) and an absolute witness (irrigation water, pH=7.4) (T) (table 2). Later to it an ornamental sunflower hybrid, cv. “Sunbrigth” was sown (SAKATA Seeds of Mexico, S.A. de C.V.), to the amount of 41 plants by m-2

鉛が土壌と共に取り出されて8日間休耕した後に処理が加えられた。処理内容は、①(AFM)ミヤモンテ・メキシコが提供した堆肥(ミヤオーガニック)から抽出されたフルボ酸溶液を 10.4 mg L-1②(K)市販されている化石金属レオナーダイトのフルボ酸、GBMのKトニックを 0.6mL L-1 ③(DTPA)証拠に関連するように見える DTPA1mg L-1④(T)pH7.4 の灌漑用水という完璧な証拠(対照群)の4つである。詳細は図 2。(2002 年ロペスによる)後にその 1 ㎡当たりに対して 41 本の植物(雑種の装飾用ひまわり「サンブライト」:サカタの種メキシコ製造会社の製品)を撒いた。

Table 2.- Treatments added to a soil contaminated with lead 表2-鉛で汚染された土壌に加えた処理

Number

Contaminated Soil

(mg Pb kg-1 of soil)

Treatments

1

750

T                                                    T:灌漑用水

2

750

K (0.6 mL L-1) K:Kトニック (0.6 mL L-1)

3

750

AFM (10.4 mg L-1) AFM:ミヤモンテ・フルボ(10.4 mg L-1)

4

750

DTPA (1 mg L-1)                     DTPA:ジエチレントリアミン五酢酸(1 mg L-1)

5

1000

T

T:灌漑用水

6

1000

K (0.6 mL L-1)

K:Kトニック (0.6 mL L-1)

7

1000

AFM (10.4 mg L-1)

AFM:ミヤモンテ・フルボ (10.4 mg L-1)

8

1000

DTPA (1 mg L-1)

The variables evaluated to the plant were: internal and external diameter’s stalk, diameter’s capitulate and day to harvest. After six weeks and at the end of the cycle of the crop samples were collected at 10 cm of the superficial soil and foliage. To the soil the total and assimilable contents of lead were analyzed, like the vegetal tissue of foliage (in presence of humidity, with a mixture of nitric and perchloric acids), the total quantity of lead. For this, a spectrophotometer of atomic absorption was used (EAA) (Perkin Elmer, 2380). At the end of the cycle also the total lead content in vegetal tissue of root, stem and capitulate, was measured by the same method.
ひまわりを調べた変化、菊の内部、外部の直径、収穫までの日数。6週間後、ひまわり検体の周期がおわり、土壌から10cmの葉が採取された。土の鉛の総量と同化可能な内容物は(窒素と過塩素酸の混合物を備えた湿度の存在)鉛の総量はヒマワリの葉の植物性組織のように分析された。これについては、原子吸光の分光測光器が使用された(EAA)(2330パーキン エルマーによる) ひまわり周期の終わりに、根、茎、頭花の組織の鉛総量が同じ方法で測量された。
The work was distributed according to an experimental design at completely random, with factorial adjustment, where the factor A were the quantities of lead used to contaminate the soil (750 and 1000 mg of PB kg-1 of soil) and the factor B were the treatments. The statistical analysis consisted in the Variance Analysis (ANVA) and the comparison of averages by Tukey (P<0.01 and 0.05), for which was used the package for computer Statistical Analysis System (SAS).
この研究は、要因Aは土壌を汚染するのに使用した鉛の量(土壌1kgに対して鉛は750mg、1000mg) 要因B 土壌改良の処置 統計分析は差異分析(ANVA)と、チューキ法(多重比較 P<0.01と0.05)の平均比較によって行われ、そのためにコンピューター統計分析システム(SAS)が使用された。
RESULTS AND DISCUSSION 結果と討議

The Treatments

The fulvic acids extracted from Miyaorganic (AFM), exceeded in the AT with 285 and 27 percent, respectively to K-tionic and to DTPA, it presented more quantity of free functional carboxylic groups, that is, that the AT of the AFM, was superior to the one of the other humic substances and DTPA, because the quantity of the free functional oxygenated dominant groups are the carboxylic (-COOH). Is observed the tendency of which it conforms increases the quantity of free functional carboxylic groups, in a type of substance, decrease the functional fenolic hydroxyl groups and vice versa in the other humic compound. This variation is according to the origin of the organic matter from where they come (Aleksandrova, 1994; Frűnd et al., 1994), although the fulvic acids always would be more oxidized that the AH, independently of the origin source (Schnitzer, 2000: Pettit, 2004).ミヤオーガニックから抽出されたフルボ酸(AFM)、285 を備えた AT の中で 27%それぞれ K とニックと DTPAを上回った、

それはより多くの自由なカルボキシ官能基を示した。自由で酸素化した優位な官能基の量はカルボキシ(∸COOH)であり、すなわち、ミヤモンテ・フルボの AT は他のフミン質や DTPA の一つよりも優れていた。それは一種の物質の中で、自由で機能的なカルボキシ群が増大するのに適合する傾向が認められた。
官能基のフェノール類フェドルキシル其は低下し、他のフミン化合物で逆もまた同様である。この変化はそれらが来た場所、有機物の起源による。
(1994 年アレクサンドロワによる、1994 年フランドらによる)フル
ボ酸は通常、出所とは無関係のAHにもっと酸化する。(2000 年シュニッツァー、2004 年ペティット)

Table 3.- Total acidity (AT), free functional carboxylic groups (- COOH) and free

functional kenotic – oxidrile groups (-OH) of diverse organic

compounds, added to a soil contaminated with lead.

全体の酸性度(AT),鉛汚染土壌に追加した、
多様な有機化合物の遊離官能基カルボキシ群 (- COOH)と遊離官能基ケトース-oxidrile 群 (-OH).

AT

(cmolc kg-1)

-COOH

(cmolc kg-1)

-OH

(cmolc kg-1)

Porcentage

K-tionic

Kトニック

182

74

108

25.0

AFM

ミヤモンテ

フルボ

702

530

172

14.0

DTPA

ジエチレントリアミン五酢酸

551

341

210

Fulvic Acids Behavior on Remediation of a Polluted Soil with Lead

鉛汚染土壌におけるフルボ酸の動き

Laboratory Test

According to the statistical analysis, it shows that 24 hours after the application of the treatments, there is a significant statistical effect of the treatments DTPA and AFM. This is, when the mentioned treatments were added, the lead was catched by the chelating agents and they transferred it outside the soil (they leached) (Table 4).統計分析によれば、処置の適用から 24 時間後に、実験は DTPA とミヤモンテ・フルボ(AFM)での処置に意味のある統計学的な効果があったと示した。つまり、2 種の処置が加えられた時、鉛はキレート化薬剤に捕
らえられて、土壌の外に運ばれた(濾過された)(図4)

Table 4.- Analysis of Variance of lead the leached contents of a contaminated soil, when adding fulvic acids extracted from Miyaorganic.

ミヤモンテ有機物から抽出されたフルボ酸を加えた時の汚染土壌の鉛濾過量の差異分析

Time

F

P>F

Outstanding Treatment

24 hours

24 時間

Factor A要因 A

Factor B要因 B Interaction

相互作用項

2.9794

1.6873

0.3952

0.100 NS

0.209 NS

0.761 NS

48 hours

48 時間

Factor A

Factor B

Interaction

0.9259

5.1728

4.7778

0.648 NS

0.011 *

0.014 *

DTPA

AFM

ジエチレントリアミン 五酢酸(DTPA) ミヤフルボ(AFM)

72 hours

72 時間

Factor A

Factor B

Interaction

1.3838

0.1225

1.1676

0.256 NS

0.945 NS

0.353 NS

96 hours

96 時間

Factor A

Factor B

Interaction

0.1984

0.5223

1.6883

0.665 NS

0.667 NS

0.209 NS

120 hours

Factor A

Factor B

Interaction

3.8519

0.5204

1.3789

0.065 NS

0.678 NS

0.285 NS

In a general way it is possible to establish that there is a high reaction between the quantities of lead extracted of the soil when adding the treatments, in function of the time. In particular form, when comparing the quantity of extracted lead by the DTPA in the contaminated soil with 1000 mg-1 of PB kg-1 of soil, it is possible to be observed in the figure 1, that to the 48 hours the greater value appers (4.8 mg L-1), with a high correlation (R2 = 0.82). When adding the AFM, the superior quantity of Pb extracted appear to the 120 hours with a high correlation (R2 = 0.93) (Figure 2) in the soil contaminated with the same quantity of lead, when adding the K-tionic, the value which surpass to the rest was of 5.0 mg L-1 to the 120 hours of added the treatment (Figure 3). In the soil where was applied the absolute witness (distilled water), to the 24 hours nothing of Pb was extracted, from here until the 72 hours it reach the high value (4.0 mg L-1) and later it decreased the quantity considerably to the 120 hours.一般的な方法で、時間の関数において、処置を加えた時に土壌から抽出された鉛の量の間の高い反応を証明することは可能である。特定の形式で、DTPA による汚染土壌(土 1kg に対して 1000mg の鉛)における鉛の抽出量を比較するとき、48 時間まで高い相関性(R²=0.82)を備えた大きな値の上昇(4.8mg L¹)を

図 1 に認めることが可能である。同量の鉛で汚染された土壌に、ミヤモンテ・フルボ酸(AFM)を加える場合には、120 時間まで高い相関性(R²=0.93)を備えた優れた抽出された
鉛の量の上昇があらわれる(図 2)。K トニックを加えた場合には、処置を加えてから 120 時間まで値は残り 5.0mg L¹を超えた。

(図 3)土壌中に対照群(灌漑用水)を適用すると、24 時間まで鉛はまったく抽出されず、ここから 72 時間までに高い値(4.6mg L¹)が濾過されて、その後 120 時間までは量が相当に減少した。

Figure 1.- Correlation between the quantity of lead extracted of a soil and the time
when adding DTPA, in Laboratory.
1-研究所にて、DTPA を加えた時に土壌から抽出された鉛の量と時間の相関性

Figure 2.- Correlation between the quantity of lead extracted of a soil and the time
when adding Fulvic Acids from Miyaorganic (AFM), in Laboratory.
図 2-研究所にて、ミヤオーガニック(AFM)の Fulvic 酸を加えた時に土壌から抽出された鉛の量と時間相関性

Figure 3.- Correlation between the quantity of lead extracted of a soil and the time
when adding Comercial Fulvic Acids (AFK), in Laboratory.
図 3.-研究所にて、市販のフルボ酸(AFK)を加えたに土壌から抽出された鉛の量と時間の相関性

When the soil was contaminated with 750 mg of Pb kg-1 of soil, when adding treatments, greater quantities of Pb were extracted than when adding 1000 mg of PB kg-1 of soil. When comparing the quantity of lead extracted by the DPTA in the soil contaminated with 750 mg of Pb kg-1 of soil , can be observed in the figure 4, that at the 72 hours the greater value (3.5 mg L-1) appear with an average correlation (R2 = 0.95), nevertheless, from here the values presented a fast fall of the value of Pb extracted (figure 5). In the soil contaminated with the same quantity of lead, when adding the K-tionic, the value which surpass to the rest was of 5.0 mg L-1 to the 72 hours of added the treatment (Figure 6). In the soil where the absolute witness was applied (distilled water), to the 24 hours nothing of Pb was extracted, from this point until the 96 hours the highest value was reached (3,0 mg L-1) after that the quantity fall considerably to the 120 hours.
処置を加えると、土壌 1Kg⁻¹に対して 1000mg の鉛で汚染されたときよりも、土壌 1Kg⁻¹に対して 750mg の鉛で汚染された時のほうが、より大量の鉛が抽出された。
図 4 観察できる、1Kg⁻¹に対して 750g の鉛で汚染された土壌で、DTPA による鉛の抽出量を比較する場合は、72 時間で平均相関性(R²=0.95)と共に大きな(3.5mg L⁻¹)が見える。それにも拘らず、ここからすぐに鉛抽出量の値は落下を示す(図 5)。同量の鉛で汚染された土壌に K トニックを加えた場合、処置を加えてから 72 時間の値は他のものを超え、5.0mg L⁻¹を示した(図 6)対照群の灌漑用水が適用された土壌では、24 時間まで一切の鉛は抽出されず、この点から 96 時間まで最も高い値に到達し、後の 120 時間まで抽出量はかなり落下した。
Figure 4.- Correlation between the quantity of lead extracted of a soil contaminated with750 mg of Pb kg-1 of soil and the time when adding DTPA, in laboratory.
図 4-研究所において、土壌 kg⁻¹あたり 750mg の鉛で汚染された土壌に DTPA を加える場合の鉛抽出量の時間の相関性

Figure 5.- Correlation between the quantity of lead extracted of a soil with 750 mg of
Pb kg-1 of soil and the time when adding Miyaorganic (AFM), in Laboratory.
図 5.-研究所において、土壌 kg⁻¹あたり 750mg の鉛で汚染された土壌にミヤオーガニック(AFM)を加える場合の鉛抽出量と時間の相関性

Figure 6.- Correlation between the quantity of lead extracted of a soil and the time
when adding Comercial Fulvic Acids (AFK), in Laboratory.
図 6.-研究所において、土壌 kg⁻¹あたり 750mg の鉛で汚染された土壌に市販のフルボ酸(AFK)を加えた場合の鉛抽出量と時間の相関性

CONCLUSIONS OF THE LABORATORY TEST 研究所における検査の結論

The fulvic acids extracted from MIYAORGANIC are the most oxidized reason why they chelating the lead and they place it available to be leached. 鉛と結合してのキレート化し、そこに置き浸出されることが役立つという理由でミヤオーガニックから抽出されたフルボ酸は最も酸化した。

Test of Field

In the variables height of plant and diameter of stem there is not significant statistical effect, whereas in external and internal diameter’s capitulate and in the days to harvest there is highly significant statistical effect of the treatments to the 95 and 99 percent of confidence (Table 3). When adding 10,4 mg L-1 of the fulvic acids of AFM, the value (12,3 cm-1) of the external diameter of the sunflower’s capitulate, surpass in 11.8 percent to vegetables produced in the soil contaminated with 750 mg of Pb kg-1 of soil (11.0 cm-1) and in six percent, when the soil was contaminated with 1000 mg of Pb kg-1 of soil (11.6 cm-1). The internal diameter of the capitulate reach the greater average value (6.4 cm-1) when adding 10,4 mg of the AFM, because it surpass in 18.5 percents to the sunflower established in the soil contaminated with 750 mg of Pb kg-1 of soil (5.4 cm-1) and with 12.3 percents when contaminating the soil with 1000 mg of Pb ground (5.7 cm-1). When adding 1 mg of the DPTA, the days to harvest diminished (84 days), since with this treatment amble in one percent to the plants established (88 days) in the soil contaminated with 1000 mg of Pb kg-1 of soil more the AFM (Figure 7).

茎の直径と植物の高さの変数に重要な統計効果は無かった。一方、頭花の外側、内側の直径は 95 から99%の信頼度で、収穫する時期によって、非常に重要な処理の統計効果がある。(表 3) ひまわり頭花の外側直径の値(12.3cm⁻¹)は、AFM のフルボ酸を 10.4mg L⁻¹加えた場合に 1kg⁻¹あたり 1000mg の鉛で汚染された土壌ので 6%を超え

(11.6 ㎝⁻¹)、1kg⁻¹あたり 750mg の鉛で汚染された土壌では 11.8%を超えた(11.0cm⁻¹)。

AFM を 10.4mg 加えた時、頭花の内側直径は大きな平均値に達した(6.4 ㎝⁻¹)。なぜなら、それは 1kg⁻¹あたり 750g の鉛で汚染された土壌で育ったひまわり(5.4cm⁻¹)の 18.5%超え、1kg⁻¹あたり 1000mg の鉛で汚染された土壌で育ったひまわり(5.7 ㎝⁻¹)の 12.3%を超える。1mg の DTPA を加えた場合には、1kg⁻¹あたり 1000mg の鉛で汚染された土壌で、この育った植物の1%の処置アンブル(88 日間)より、収穫する時期は短くなった(84 日間)。(図 7)

In general form the quantity of dry matter can to establish that the organ with greater content of dry matter was the vegetal tissue of foliage and when the commercial (K) fulvic acids were added in the soil contaminated with 1000 mg of Pb kg-1 of soil, it surpass to the relative witness (DTPA) with 59 percent and the absolute witness (water) in 68 percent

1kg⁻¹あたり 1000mg の鉛で汚染された土壌に、市販されているフルボ酸(K)を加えた場合に、一般形態では、乾燥した物質の量は、

より大きい乾燥した物質を含む器官は葉の植物組織であることを証明することができる。これは、59%を示す関連する証拠(DTPA)と 68%を示した対照群の灌漑用水を超える。

The plants that extracted more lead of the soil contaminated with 1000 mg of Pb kg-1 of soil, were the produced in the area where the fulvic acids of the product (Miyaorganic) provided by the company Miyamonte Mex (AFM) (1.3 kg ha-1) was applied; because it surpass in 85.7 percent to the area contaminated with 750 mg Pb kg-1 of soil, and where K-tionic was added (0.7 kg ha-1).ミヤモンテメキシコが提供したミヤオーガニックのフルボ酸(AFM)が適用されたエリアの植物は 1kg⁻¹あたり1000mg の鉛で汚染された土壌からより多くの鉛を抽出した(1.3kg ha⁻¹):1kg⁻¹あたり 750mg の鉛で汚染された土壌にKトニックを加えたエリア(0.7kg ha⁻¹)の 85.7%を越えた。

Table.- 3 Concentrated of the analysis of variance (ANVA) of some measured variables
to ornamental sunflower, adding several organics substances to a ground
contaminated with lead (Pb).
鉛で汚染された土壌に数種類の有機物質を加えた場合の、
装飾用ひまわりのいくつかの測定された変数の濃縮された分散分析(ANVA)

P

Variable

F

0.05

0.001

Height of plant    植物の高さ

1.6049

2.132 NS

2.876 NS

Diameter of stalk

茎の直径

1.3663

2.132 NS

2.876 NS

External diameter of capitule頭花の外側の直径

3.7755

0.000 **

0.000 **

Internal diameter of capitule 頭花の内側の直径

4.0576

0.000 **

0.000 **

Days to harvest

収穫期間

5.2048

0.000 **

0.000 **

Figure 7.- Days to harvest of ornamental sunflower “sunbrigth” in a soil contaminated
図 7. 鉛で汚染された土壌へフルボ酸を加えた時に、装飾のヒマワリ「sunbrigth」を収穫する日

with lead and the addition of fulvic acids.

As discussion way, it is possible to establish that the free functional groups of the fulvic acids (- COOH) acted as a natural ligature of the lead and later they placed it available for the plants. This means that the humic substances are cured and oxidized. Is necessary to consider the number of negative electrical charges (of 1 to n: where n is the total number of anionic sites available) of organics molecules, which could be balanced by positive charges of cations (Fründ et al., 1994).

議論方法として、フルボ酸の自由な官能基(‐COOH)が鉛の結紮糸として働き、後にフルボ酸は鉛を植物に利用可能に置く、ということを確証することは可能である。これは腐植質(フミン質)が酸化を治療することを意味する。

有機分子の負電荷の数(Nへの 1:nが利用可能な陰イオン性の部位の総数である場所)を考慮するのに必要である。これは陽イオンの正電化との均衡をとることができるかもしれない。(1994 年 Fründら)

The importance of needing the chemistry of the union of metals trace with humic substances is the extension of the stability of the complexes and the effect of formation of the complexes in properties like solubility. The total acidity generally is considered the supplier of a suitable measurement with the ability of the humic substances to be united with metals, nevertheless, exists the possibility that non oxygenated functional groups can be involved (Harter and Naidu, 1995; Orlov, 1995; Schnitzer, 2000). It is necessary to consider the capacity of cationic interchange of the root (Marschner, 1995).

腐植質(フミン質)を備えた微量の金属結合の科学を必要とする重要性は、複合体の安定性の拡張と可溶性に似た特性の中の複合体の構成の影響である。酸性度の合計は通常、腐植質(フミン質)の金属と結合する能力と共に適した測定値の供給者と見なされている。しかしながら、酸素負荷しない官能基が関与できる可能性は存在する。
(1995 年ハーターとナイデュ、及び Orlov、2000 年シュケナイザーによる)根の陽イオンを交換する能力を考慮することが必要である。(1995 年 Marschner による)

CONCLUSION

With the addition of fulvic acids extracted of Miyaorganic and ornamental sunflower, a soil contaminated with lead can be remedied.
鉛汚染土壌は、ミヤオーガニックから抽出されたフルボ酸と装飾のヒマワリの使用で、改善できる。

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Written by fulvicacid

5月 10, 2009 @ 12:24 am