貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材、及び、着底促進方法
【課題】貝類の浮遊幼生の着底を促進する。
【解決手段】
本発明に係る貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材は、亜鉛及びマンガンの少なくとも一方を主成分として添加した砂を溶融させて生成したものである。具体的には、塩化亜鉛及び塩化マンガンの少なくとも一方を主成分とするとともに、砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合で添加し、１５００℃で４時間溶融させて生成したものである。また、本発明に係る貝類浮遊幼生の着底促進方法は、この土壌改良材を漁場の海底土壌に散布又は混合することを特徴とする。
【解決手段】
本発明に係る貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材は、亜鉛及びマンガンの少なくとも一方を主成分として添加した砂を溶融させて生成したものである。具体的には、塩化亜鉛及び塩化マンガンの少なくとも一方を主成分とするとともに、砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合で添加し、１５００℃で４時間溶融させて生成したものである。また、本発明に係る貝類浮遊幼生の着底促進方法は、この土壌改良材を漁場の海底土壌に散布又は混合することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アサリ等の貝類における浮遊幼生の着底促進用土壌改良材、及び、着底促進方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アサリの増産が求められており、漁場において、アサリの浮遊幼生をできるだけ多く着底させる試みがなされている。例えば、アサリの浮遊幼生が粗砂を好むことから、山砂で漁場を覆砂することがなされている。また、浮遊幼生の着底をより促進させるべく、焼却灰溶融スラグを土壌に添加することも考えられている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、浮遊幼生の着底数が増えるほど貝類の収穫量を増やすことができることから、浮遊幼生の着底数をできるだけ増やすことが求められている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、貝類の浮遊幼生の着底を一層促進することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明に係る貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材は、亜鉛及びマンガンの少なくとも一方を主成分として添加した砂を溶融させて生成したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材は、塩化亜鉛及び塩化マンガンの少なくとも一方を主成分とするとともに、砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合で添加し、１５００℃で４時間溶融させて生成したことを特徴とする。
【０００８】
これらの発明によれば、漁場における土壌に改良材を散布することで、亜鉛やマンガンが改良材から徐々に海水中に放出される。そして、放出された亜鉛やマンガンが貝類の浮遊幼生を誘引する因子となり、この浮遊幼生の着底を促進させる。その結果、漁場における貝類の収穫量を増やすことができる。
【０００９】
本発明において、溶融によって得られた固化物を粉砕し、粒径を０．８５ｍｍ以上であって２ｍｍ以下の範囲に調整した場合には、粗砂を好む貝類の浮遊幼生に対して着底を一層促進させることができる。
【００１０】
また、本発明は、土壌改良材を漁場の海底土壌に散布又は混合することで、貝類浮遊幼生の着底を促進する着底促進方法であって、前記土壌改良材として、請求項１から３の何れか１項に記載の着底促進用土壌改良材を用いることを特徴とする着底促進方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、貝類の浮遊幼生の着底を一層促進でき、ひいては貝類の収穫量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】土壌改良材の各サンプルを説明する図である。
【図２】浮遊幼生の着底試験を説明する図であり、（ａ）は基盤材を、（ｂ）は基盤材を水槽に設置した状態をそれぞれ示す。
【図３】各基盤材における浮遊幼生の着底性を示す図である。
【図４】金属の溶出濃度と着底性の関係を示す図である。
【図５】マンガンと亜鉛についての複合作用の評価を示す図である。
【図６】溶融処理と磨砕処理の評価を示す図である。
【図７】走向性試験を説明する図である。
【図８】試験具における各地点の金属濃度を説明する図である。
【図９】６時間経過後における浮遊幼生の分布を説明する図であり、（ａ）は塩化マンガンを添加した場合の分布を、（ｂ）は塩化亜鉛を添加した場合の分布を、（ｃ）は対照系における分布をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜土壌改良材のサンプル調整について＞
まず、土壌改良材のサンプル調整について説明する。本実施形態では、山砂に塩化マンガンを添加して溶融したサンプルＡ群と、山砂に塩化亜鉛を添加して溶融したサンプルＢ群と、山砂に塩化マンガン及び塩化亜鉛の両方を添加して溶融したサンプルＣ群とを作製した。また、各サンプルＡ群〜Ｃ群に関し、塩化マンガンや塩化亜鉛の添加量を段階的に異ならせることで、複数種類のサンプルを作製した。
【００１４】
図１に示すように、サンプルＡ群は、サンプルＡ０、サンプルＡ１、サンプルＡ２、サンプルＡ３からなる。同様に、サンプルＢ群は、サンプルＢ０、サンプルＢ１、サンプルＢ２、サンプルＢ３からなる。また、サンプルＣ群は、サンプルＣ０、サンプルＣ１、サンプルＣ２、サンプルＣ３からなる。なお、以下の説明において、サンプルＡ０〜Ａ３，Ｂ０〜Ｂ３，Ｃ０〜Ｃ３の全てを表す場合、サンプルＡ０〜Ｃ３と記載する。
【００１５】
サンプルＡ０は、山砂１ｇあたりの塩化マンガン添加量が０μｇとなる割合で、塩化マンガンを添加した山砂を溶融したものである。言い換えれば、山砂そのものを溶融したものである。そして、サンプルＡ１は、サンプルＡ０と同じ山砂を用い、この山砂１ｇあたりの塩化マンガン添加量が１０μｇとなる割合で、塩化マンガンを添加した山砂を溶融したものである。同様に、サンプルＡ２は、上記の山砂１ｇあたりの塩化マンガン添加量を１００μｇとしたものであり、サンプルＡ３は、上記の山砂１ｇあたりの塩化マンガン添加量を１０００μｇとしたものである。
【００１６】
サンプルＢ０〜Ｂ３は、添加物質が塩化亜鉛となった点がサンプルＡ０〜Ａ３と相違するが、塩化亜鉛の添加割合はサンプルＡ０〜Ａ３と同じである。すなわち、サンプルＢ０は山砂そのものを溶融したもの、サンプルＢ１はサンプルＢ０と同じ山砂を用い、この山砂１ｇあたりの塩化亜鉛添加量を１０μｇとしたものである。同様に、サンプルＢ２は上記の山砂１ｇあたりの塩化亜鉛添加量を１００μｇとしたもの、サンプルＢ３は上記の山砂１ｇあたりの塩化亜鉛添加量を１０００μｇとしたものである。
【００１７】
サンプルＣ０〜Ｃ３は、添加物質が塩化マンガン及び塩化亜鉛であり、塩化マンガンと塩化亜鉛とが等量ずつ添加されている点で前述の各サンプルと相違する。そして、サンプルＣ０は山砂そのものを溶融したもの、サンプルＣ１は山砂１ｇあたりの塩化マンガン及び塩化亜鉛の合計添加量を１０μｇ（＝５μｇ＋５μｇ）としたものである。同様に、サンプルＣ２は山砂１ｇあたりの合計添加量を１００μｇ（＝５０μｇ＋５０μｇ）としたもの、サンプルＣ３は山砂１ｇあたりの合計添加量を１０００μｇ（＝５００μｇ＋５００μｇ）としたものである。
【００１８】
各サンプルＡ０〜Ｃ３における溶融条件はそれぞれ同一とした。具体的には、温度を１５００℃として４時間に亘って溶融を行った。この溶融は、電気炉で行った。すなわち、塩化マンガンや塩化亜鉛を前述の割合で山砂に添加して混合し、混合後の山砂をるつぼに入れた。そして、山砂が入ったるつぼを炉内温度が１５００℃に調整された電気炉に入れ、４時間に亘って加熱溶融させることで、各サンプルＡ０〜Ｃ３を作製した。そして、作製された各サンプルＡ０〜Ｃ３は、必要に応じてハンマーなどによって粉砕し、所定粒径範囲（０．８５〜２ｍｍ）のものを選別して用いた。
【００１９】
＜浮遊幼生の着底試験等について＞
前述の各サンプルＡ０〜Ｃ３について、アサリの浮遊幼生の着底試験を行った。着底試験は、各サンプルＡ０〜Ｃ３から作製した基盤材を水槽の底部に設置し、水槽内の海水にアサリの浮遊幼生を放つことで行った。なお、サンプルＡ０〜Ａ３については、春と秋の２回に亘って着底試験を行った。また、サンプルＢ０〜Ｃ３については、秋の１回のみ着底試験を行った。以下、具体的に説明する。
【００２０】
まず、基盤材について説明する。図２（ａ）に示すように、基盤材は、各サンプルＡ０〜Ｃ３の粉砕物１を、直径２８ｍｍのシャーレ２に、厚さが１．５ｃｍとなるように充填することで作製した。便宜上、以下の説明では、サンプルＡ０で作製した基盤材を基盤材Ａ０、サンプルＡ１で作製した基盤材を基盤材Ａ１のように記載する。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、各基盤材Ａ０〜Ｃ３は、容積１０Ｌのパンライト水槽３の底部に設置した。なお、各パンライト水槽３には、山砂を入れたシャーレや干潟土壌を入れたシャーレを対照系４として設置した。各基盤材Ａ０〜Ｃ３を設置したパンライト水槽３を、それぞれろ過済みの海水５で満たし、各水槽３にアサリの浮遊幼生を導入した。浮遊幼生は、２００μｍ位に成長したフルグロウン期のものを用いた。試験期間は、海水５中における浮遊幼生の密度が導入時の密度に対して９割減となるまでとした。
【００２２】
試験期間の経過後、各パンライト水槽３から基盤材Ａ０〜Ｃ３及び対照系４を取り出した。そして、基盤材Ａ０〜Ｃ３及び対照系４について幼生の計数を行った。幼生の計数は、濃度０．０５％のローズベンガル液によって染色し、幼生を固定した状態で行った。また、基盤材からの金属溶出量を測定した。この測定は、環境庁告示４６号に従って行った。ただし、溶媒は、蒸留水ではなく海水を用いた。さらに、基盤材Ａ０〜Ｃ３の表面形状を分析した。表面形状の分析は、デジタル顕微鏡を用いた観察により行った。試験結果を図３〜図５に示す。
【００２３】
図３は、各基盤材における浮遊幼生の着底性を示す図である。図３の横軸は基盤材の種類を、縦軸は着定数比をそれぞれ示す。ここで、着底数比とは、対照系（山砂）での幼生着底数に対する比率である。例えば、ある基盤材の着底数が同じ水槽３に設置した山砂対照系の着底数と同じであれば着底数比は１になる。同様に、基盤材の着底数が山砂対照系の着底数の２倍であれば着底数比は２になる。なお、図３において、白い棒グラフは春に実施した試験結果を示し、濃いグレーの棒グラフは秋に実施した試験結果を示す。また、淡いグレーの棒グラフは対照系４（山砂）の試験結果を示している。
【００２４】
図４は、金属（マンガン，亜鉛）の溶出濃度と着底性の関係を示す図である。図４の横軸は海水への金属の溶出濃度を、縦軸は着底数比をそれぞれ示す。なお、図４中のＲ２は決定係数である。
【００２５】
図５は、マンガンと亜鉛についての複合作用の評価を示す図である。図５の横軸は亜鉛の海水への溶出濃度を、縦軸はマンガンの海水への溶出濃度をそれぞれ示す。この図５では、着底数比を２倍にする溶出濃度を、マンガンと亜鉛のそれぞれについて求め、白丸でプロットした。また、マンガンと亜鉛を共添加した際の、着底数比を２倍にする溶出濃度を黒丸でプロットした。
【００２６】
図３に示すように、サンプルＡ群（マンガン添加系）、Ｂ群（亜鉛添加系）、Ｃ群（マンガン−亜鉛添加系）の何れの系においても、マンガンや亜鉛の含有量が増加する程に着底数比が増加することが確認された。すなわち、基盤材から溶出された亜鉛やマンガンが浮遊幼生を誘引する因子となり、浮遊幼生の着底を促進させたと考えられた。そして、マンガンや亜鉛の山砂への添加量に関しては、砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合で添加することで、浮遊幼生の着底に関して優位な効果を奏することが確認できた。
【００２７】
なお、サンプルＡ群において、春の方が秋よりも着底数比が大きくなっているが、マンガンや亜鉛の含有量が増える程に着底数比が増加する傾向は、それぞれの季節において同様であった。
【００２８】
図４に示すように、サンプルＡ群についての溶出濃度と着底数比の関係は、傾きが０．６５であり、決定係数Ｒ２＝が０．９２であった。一方、サンプルＢ群についての溶出濃度と着底数比の関係は、傾きが０．５６であり、決定係数Ｒ２＝が０．９７であった。このように、サンプルＡ群，Ｂ群ともに金属成分（マンガン，亜鉛）の溶出濃度が高くなる程に着底数比が大きくなる傾向が確認できた。そして、決定係数の値から溶出濃度と着底数比との間には相関があると確認できた。従って、マンガンや亜鉛の溶出濃度を高める程、幼生の着底誘因効果を高めることができると考えられた。また、傾きの値に大きな違いがないことから、幼生の着底誘因という観点に対しては、マンガンと亜鉛で大きな違いはないと考えられた。
【００２９】
そして、各サンプルＡ０〜Ｃ３では、前述の溶融条件で溶融させた山砂を用いている。このため、金属成分は、各サンプルＡ０〜Ｃ３から徐々に海水中へと放出される。その結果、浮遊幼生の着底誘因効果を長期間に亘って発現させることができると考えられた。
【００３０】
図３に示すように、マンガンと亜鉛を同時に添加したサンプルＣ群についても、含有量が増加する程に着底性の向上が見られた。ここで、図５に示すように、着底数比を２倍とするマンガンの溶出濃度及び亜鉛の溶出濃度と、マンガンと亜鉛を同時に添加した場合における、着底数比を２倍とするマンガン及び亜鉛の溶出濃度とを比較すると、大きな違いはないと考えられた。このため、本実験における溶出濃度の範囲では、マンガン及び亜鉛は相加的な効果を生じると考えられた。
【００３１】
表面形状に関し、図３におけるサンプルＡ０，Ｂ０，Ｃ０と対照系（山砂）との比較により、山砂を溶融することで浮遊幼生の着底性が向上することが確認できた。着底性が向上した理由として、基盤材の表面形状の影響が予想された。これは、浮遊幼生は着底前になると足部を伸ばして着底に適した基盤を探すためである。
【００３２】
そこで、高い着底性を示すことが知られている溶融スラグを基盤材として用い、磨砕処理を行ってこの基盤材の表面形状を変化させ、表面形状の変化に伴う浮遊幼生の着底性の変化を調べた。また、山砂溶融物の着底数比、すなわち、サンプルＡ０，Ｂ０，Ｃ０と同様な溶融処理で作製された基盤材の着底数比も測定した。結果を図６に示す。
【００３３】
図６に示すように、磨砕によって着底性が低下することが認められた。すなわち、溶融スラグは、磨砕によって着底数比が低下することが確認できた。また、山砂と山砂溶融物の比較により、山砂溶融物の方が着底数比が高くなることが確認できた。すなわち、磨砕処理によって着底性が低下し、溶融処理によって着底性が改善されることが確認された。
【００３４】
以上の結果より、表面形状が表面形状は着底に影響し、表面が滑らかであると浮遊幼生の着底を誘引する可能性があると考えられた。そして、山砂を溶融し固化させることで、基盤材の表面が浮遊幼生の着底に適した形状に変化したと考えられた。
【００３５】
＜浮遊幼生の走向性試験について＞
前述の着底試験とは別に、浮遊幼生の走向性試験を行った。本実施形態の走向性試験は、海水中の浮遊幼生が金属成分に誘引されるか否かを確認する目的で行った。
【００３６】
図７に示すように、この走向性試験では、容器の下側半分が二股に分かれた試験容器１１を用いた。この試験容器１１における一方の二股部分１２の端部には、金属塩を含有させた金属塩添加ゲル１３を充填した。また、他方の二股部分１４の端部には、海水を用いて作成した海水ゲル１５を充填した。さらに、各ゲルを充填した後の試験容器を海水で満たした。
【００３７】
なお、本実施形態の金属塩添加ゲル１３は、金属塩として塩化マンガンを含有させたゲルと、金属塩として塩化亜鉛を含有させたゲルの２種類準備し、別々に実験を行った。また、二股部分１２，１４におけるそれぞれの端部に海水ゲル１５を充填したものを対照系として用いた。
【００３８】
走向性試験は、試験容器１１の上部に浮遊幼生を含んだ海水１６を導入し、所定時間静置することで行った。本実施形態では、浮遊幼生を導入してから６時間静置し、静置後における試験容器中の海水を部位毎に採取した。本実施形態では、試験容器１１の内部における上側半部、すなわち、二股部分１２，１４よりも上側を第１部位とした。また、金属塩添加ゲル１３が充填された二股部分１２側を第２部位とし、海水ゲル１５が充填された二股部分１４側を第３部位とした。そして、採取した海水１６に存在する幼生を染色及び固定し、幼生の数を部位毎に計数して比較を行った。
【００３９】
図８に示すように、塩化マンガンの金属塩添加ゲル１３を用いた系において、６時間経過後のマンガン濃度は、第１部位において０．０４３ｍｇ／Ｌであった。また、第２部位において０．１３１ｍｇ／Ｌであり、第３部位において０．０２１ｍｇ／Ｌであった。また、金属成分として塩化亜鉛の金属塩添加ゲル１３を用いた系において、６時間経過後の亜鉛濃度は、第１部位において０．０２９ｍｇ／Ｌ、第２部位において０．１１１ｍｇ／Ｌ、第３部位において０．０１２ｍｇ／Ｌであった。
【００４０】
図９（ａ）に示すように、塩化マンガンを添加した系において、第１部位における浮遊幼生の存在比率は３％であった。そして、第２部位における浮遊幼生の存在比率は８０％（±６％）であり、第３部位における浮遊幼生の存在比率は１７％（±７％）であった。図９（ｂ）に示すように、塩化亜鉛を添加した系において、第１部位における浮遊幼生の存在比率は３％、第２部位における浮遊幼生の存在比率は６２％（±５％）であり、第３部位における浮遊幼生の存在比率は３５％（±４％）であった。図９（ｃ）に示すように、対照系において、第１部位における浮遊幼生の存在比率は９％、第２部位における浮遊幼生の存在比率は４５％（±５％）であり、第３部位における浮遊幼生の存在比率は４６％（±５％）であった。
【００４１】
塩化マンガンを添加した系において、マンガン濃度が高く維持された部位について浮遊幼生の存在比率が高くなった。すなわち、浮遊幼生は、第１部位や第３部位よりも第２部位に多く分布していた。同様に、塩化亜鉛を添加した系においても、浮遊幼生は、第１部位や第３部位よりも第２部位に多く分布していた。これに対し、対照系における浮遊幼生は、第２部位と第３部位とでほぼ同じ数が分布していた。これらのことから、マンガンや亜鉛は浮遊幼生を誘引する作用を有すること、実験した濃度範囲においては、マンガンや亜鉛の濃度が高い程に多くの浮遊幼生が誘引されることが判った。
【００４２】
＜まとめ＞
以上の実験結果より、本実施形態の土壌改良材（サンプルＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３，）は、アサリの浮遊幼生を誘引する作用を有することが確認された。すなわち、本実施形態の土壌改良材を漁場等の対象地に散布または混合することで、亜鉛やマンガンが改良材から徐々に海水中に放出され、これらの亜鉛やマンガンが貝類の浮遊幼生を誘引する因子となり、アサリの浮遊幼生の着底を促進させることができる。その結果、漁場における貝類の収穫量を増やすことができると考えられる。
【００４３】
なお、本実施形態では、貝類としてアサリを対象にしたが、アサリに限らず、浮遊幼生が底質選択性を有する貝類全般に対しても同様な作用効果を奏すると考えられる。
【００４４】
また、本実施形態の土壌改良材は、塩化亜鉛及び塩化マンガンの少なくとも一方を主成分とするとともに、山砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合となるように塩化亜鉛及び塩化マンガンを添加し、１５００℃で４時間溶融させて生成したものであった。しかし、この作製方法に限定されるものではない。
【００４５】
例えば、山砂に代えて海砂を用いても、溶融によってマンガンや亜鉛を徐々に放出すると考えられる。このため、海砂を用いて土壌改良材を作製できると考えられる。また、溶融温度や溶融時間も一例である。従って、砂を溶融できれば１５００℃に限られず、溶融時間も４時間に限られない。
【００４６】
また、土壌改良材の粒径に関し、本実施形態では粗砂を好むアサリの浮遊幼生に対応させて０．８５ｍｍ以上であって２ｍｍ以下の範囲に調整したが、この範囲より小さい粒径であっても、また大きな粒径であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…各サンプルの粉砕物
２…シャーレ
３…パンライト水槽
４…対照系
５…ろ過済みの海水
１１…試験容器
１２…一方の二股部分
１３…金属塩添加ゲル
１４…他方の二股部分
１５…海水ゲル
１６…海水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アサリ等の貝類における浮遊幼生の着底促進用土壌改良材、及び、着底促進方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アサリの増産が求められており、漁場において、アサリの浮遊幼生をできるだけ多く着底させる試みがなされている。例えば、アサリの浮遊幼生が粗砂を好むことから、山砂で漁場を覆砂することがなされている。また、浮遊幼生の着底をより促進させるべく、焼却灰溶融スラグを土壌に添加することも考えられている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、浮遊幼生の着底数が増えるほど貝類の収穫量を増やすことができることから、浮遊幼生の着底数をできるだけ増やすことが求められている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、貝類の浮遊幼生の着底を一層促進することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明に係る貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材は、亜鉛及びマンガンの少なくとも一方を主成分として添加した砂を溶融させて生成したことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材は、塩化亜鉛及び塩化マンガンの少なくとも一方を主成分とするとともに、砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合で添加し、１５００℃で４時間溶融させて生成したことを特徴とする。
【０００８】
これらの発明によれば、漁場における土壌に改良材を散布することで、亜鉛やマンガンが改良材から徐々に海水中に放出される。そして、放出された亜鉛やマンガンが貝類の浮遊幼生を誘引する因子となり、この浮遊幼生の着底を促進させる。その結果、漁場における貝類の収穫量を増やすことができる。
【０００９】
本発明において、溶融によって得られた固化物を粉砕し、粒径を０．８５ｍｍ以上であって２ｍｍ以下の範囲に調整した場合には、粗砂を好む貝類の浮遊幼生に対して着底を一層促進させることができる。
【００１０】
また、本発明は、土壌改良材を漁場の海底土壌に散布又は混合することで、貝類浮遊幼生の着底を促進する着底促進方法であって、前記土壌改良材として、請求項１から３の何れか１項に記載の着底促進用土壌改良材を用いることを特徴とする着底促進方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、貝類の浮遊幼生の着底を一層促進でき、ひいては貝類の収穫量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】土壌改良材の各サンプルを説明する図である。
【図２】浮遊幼生の着底試験を説明する図であり、（ａ）は基盤材を、（ｂ）は基盤材を水槽に設置した状態をそれぞれ示す。
【図３】各基盤材における浮遊幼生の着底性を示す図である。
【図４】金属の溶出濃度と着底性の関係を示す図である。
【図５】マンガンと亜鉛についての複合作用の評価を示す図である。
【図６】溶融処理と磨砕処理の評価を示す図である。
【図７】走向性試験を説明する図である。
【図８】試験具における各地点の金属濃度を説明する図である。
【図９】６時間経過後における浮遊幼生の分布を説明する図であり、（ａ）は塩化マンガンを添加した場合の分布を、（ｂ）は塩化亜鉛を添加した場合の分布を、（ｃ）は対照系における分布をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜土壌改良材のサンプル調整について＞
まず、土壌改良材のサンプル調整について説明する。本実施形態では、山砂に塩化マンガンを添加して溶融したサンプルＡ群と、山砂に塩化亜鉛を添加して溶融したサンプルＢ群と、山砂に塩化マンガン及び塩化亜鉛の両方を添加して溶融したサンプルＣ群とを作製した。また、各サンプルＡ群〜Ｃ群に関し、塩化マンガンや塩化亜鉛の添加量を段階的に異ならせることで、複数種類のサンプルを作製した。
【００１４】
図１に示すように、サンプルＡ群は、サンプルＡ０、サンプルＡ１、サンプルＡ２、サンプルＡ３からなる。同様に、サンプルＢ群は、サンプルＢ０、サンプルＢ１、サンプルＢ２、サンプルＢ３からなる。また、サンプルＣ群は、サンプルＣ０、サンプルＣ１、サンプルＣ２、サンプルＣ３からなる。なお、以下の説明において、サンプルＡ０〜Ａ３，Ｂ０〜Ｂ３，Ｃ０〜Ｃ３の全てを表す場合、サンプルＡ０〜Ｃ３と記載する。
【００１５】
サンプルＡ０は、山砂１ｇあたりの塩化マンガン添加量が０μｇとなる割合で、塩化マンガンを添加した山砂を溶融したものである。言い換えれば、山砂そのものを溶融したものである。そして、サンプルＡ１は、サンプルＡ０と同じ山砂を用い、この山砂１ｇあたりの塩化マンガン添加量が１０μｇとなる割合で、塩化マンガンを添加した山砂を溶融したものである。同様に、サンプルＡ２は、上記の山砂１ｇあたりの塩化マンガン添加量を１００μｇとしたものであり、サンプルＡ３は、上記の山砂１ｇあたりの塩化マンガン添加量を１０００μｇとしたものである。
【００１６】
サンプルＢ０〜Ｂ３は、添加物質が塩化亜鉛となった点がサンプルＡ０〜Ａ３と相違するが、塩化亜鉛の添加割合はサンプルＡ０〜Ａ３と同じである。すなわち、サンプルＢ０は山砂そのものを溶融したもの、サンプルＢ１はサンプルＢ０と同じ山砂を用い、この山砂１ｇあたりの塩化亜鉛添加量を１０μｇとしたものである。同様に、サンプルＢ２は上記の山砂１ｇあたりの塩化亜鉛添加量を１００μｇとしたもの、サンプルＢ３は上記の山砂１ｇあたりの塩化亜鉛添加量を１０００μｇとしたものである。
【００１７】
サンプルＣ０〜Ｃ３は、添加物質が塩化マンガン及び塩化亜鉛であり、塩化マンガンと塩化亜鉛とが等量ずつ添加されている点で前述の各サンプルと相違する。そして、サンプルＣ０は山砂そのものを溶融したもの、サンプルＣ１は山砂１ｇあたりの塩化マンガン及び塩化亜鉛の合計添加量を１０μｇ（＝５μｇ＋５μｇ）としたものである。同様に、サンプルＣ２は山砂１ｇあたりの合計添加量を１００μｇ（＝５０μｇ＋５０μｇ）としたもの、サンプルＣ３は山砂１ｇあたりの合計添加量を１０００μｇ（＝５００μｇ＋５００μｇ）としたものである。
【００１８】
各サンプルＡ０〜Ｃ３における溶融条件はそれぞれ同一とした。具体的には、温度を１５００℃として４時間に亘って溶融を行った。この溶融は、電気炉で行った。すなわち、塩化マンガンや塩化亜鉛を前述の割合で山砂に添加して混合し、混合後の山砂をるつぼに入れた。そして、山砂が入ったるつぼを炉内温度が１５００℃に調整された電気炉に入れ、４時間に亘って加熱溶融させることで、各サンプルＡ０〜Ｃ３を作製した。そして、作製された各サンプルＡ０〜Ｃ３は、必要に応じてハンマーなどによって粉砕し、所定粒径範囲（０．８５〜２ｍｍ）のものを選別して用いた。
【００１９】
＜浮遊幼生の着底試験等について＞
前述の各サンプルＡ０〜Ｃ３について、アサリの浮遊幼生の着底試験を行った。着底試験は、各サンプルＡ０〜Ｃ３から作製した基盤材を水槽の底部に設置し、水槽内の海水にアサリの浮遊幼生を放つことで行った。なお、サンプルＡ０〜Ａ３については、春と秋の２回に亘って着底試験を行った。また、サンプルＢ０〜Ｃ３については、秋の１回のみ着底試験を行った。以下、具体的に説明する。
【００２０】
まず、基盤材について説明する。図２（ａ）に示すように、基盤材は、各サンプルＡ０〜Ｃ３の粉砕物１を、直径２８ｍｍのシャーレ２に、厚さが１．５ｃｍとなるように充填することで作製した。便宜上、以下の説明では、サンプルＡ０で作製した基盤材を基盤材Ａ０、サンプルＡ１で作製した基盤材を基盤材Ａ１のように記載する。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、各基盤材Ａ０〜Ｃ３は、容積１０Ｌのパンライト水槽３の底部に設置した。なお、各パンライト水槽３には、山砂を入れたシャーレや干潟土壌を入れたシャーレを対照系４として設置した。各基盤材Ａ０〜Ｃ３を設置したパンライト水槽３を、それぞれろ過済みの海水５で満たし、各水槽３にアサリの浮遊幼生を導入した。浮遊幼生は、２００μｍ位に成長したフルグロウン期のものを用いた。試験期間は、海水５中における浮遊幼生の密度が導入時の密度に対して９割減となるまでとした。
【００２２】
試験期間の経過後、各パンライト水槽３から基盤材Ａ０〜Ｃ３及び対照系４を取り出した。そして、基盤材Ａ０〜Ｃ３及び対照系４について幼生の計数を行った。幼生の計数は、濃度０．０５％のローズベンガル液によって染色し、幼生を固定した状態で行った。また、基盤材からの金属溶出量を測定した。この測定は、環境庁告示４６号に従って行った。ただし、溶媒は、蒸留水ではなく海水を用いた。さらに、基盤材Ａ０〜Ｃ３の表面形状を分析した。表面形状の分析は、デジタル顕微鏡を用いた観察により行った。試験結果を図３〜図５に示す。
【００２３】
図３は、各基盤材における浮遊幼生の着底性を示す図である。図３の横軸は基盤材の種類を、縦軸は着定数比をそれぞれ示す。ここで、着底数比とは、対照系（山砂）での幼生着底数に対する比率である。例えば、ある基盤材の着底数が同じ水槽３に設置した山砂対照系の着底数と同じであれば着底数比は１になる。同様に、基盤材の着底数が山砂対照系の着底数の２倍であれば着底数比は２になる。なお、図３において、白い棒グラフは春に実施した試験結果を示し、濃いグレーの棒グラフは秋に実施した試験結果を示す。また、淡いグレーの棒グラフは対照系４（山砂）の試験結果を示している。
【００２４】
図４は、金属（マンガン，亜鉛）の溶出濃度と着底性の関係を示す図である。図４の横軸は海水への金属の溶出濃度を、縦軸は着底数比をそれぞれ示す。なお、図４中のＲ２は決定係数である。
【００２５】
図５は、マンガンと亜鉛についての複合作用の評価を示す図である。図５の横軸は亜鉛の海水への溶出濃度を、縦軸はマンガンの海水への溶出濃度をそれぞれ示す。この図５では、着底数比を２倍にする溶出濃度を、マンガンと亜鉛のそれぞれについて求め、白丸でプロットした。また、マンガンと亜鉛を共添加した際の、着底数比を２倍にする溶出濃度を黒丸でプロットした。
【００２６】
図３に示すように、サンプルＡ群（マンガン添加系）、Ｂ群（亜鉛添加系）、Ｃ群（マンガン−亜鉛添加系）の何れの系においても、マンガンや亜鉛の含有量が増加する程に着底数比が増加することが確認された。すなわち、基盤材から溶出された亜鉛やマンガンが浮遊幼生を誘引する因子となり、浮遊幼生の着底を促進させたと考えられた。そして、マンガンや亜鉛の山砂への添加量に関しては、砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合で添加することで、浮遊幼生の着底に関して優位な効果を奏することが確認できた。
【００２７】
なお、サンプルＡ群において、春の方が秋よりも着底数比が大きくなっているが、マンガンや亜鉛の含有量が増える程に着底数比が増加する傾向は、それぞれの季節において同様であった。
【００２８】
図４に示すように、サンプルＡ群についての溶出濃度と着底数比の関係は、傾きが０．６５であり、決定係数Ｒ２＝が０．９２であった。一方、サンプルＢ群についての溶出濃度と着底数比の関係は、傾きが０．５６であり、決定係数Ｒ２＝が０．９７であった。このように、サンプルＡ群，Ｂ群ともに金属成分（マンガン，亜鉛）の溶出濃度が高くなる程に着底数比が大きくなる傾向が確認できた。そして、決定係数の値から溶出濃度と着底数比との間には相関があると確認できた。従って、マンガンや亜鉛の溶出濃度を高める程、幼生の着底誘因効果を高めることができると考えられた。また、傾きの値に大きな違いがないことから、幼生の着底誘因という観点に対しては、マンガンと亜鉛で大きな違いはないと考えられた。
【００２９】
そして、各サンプルＡ０〜Ｃ３では、前述の溶融条件で溶融させた山砂を用いている。このため、金属成分は、各サンプルＡ０〜Ｃ３から徐々に海水中へと放出される。その結果、浮遊幼生の着底誘因効果を長期間に亘って発現させることができると考えられた。
【００３０】
図３に示すように、マンガンと亜鉛を同時に添加したサンプルＣ群についても、含有量が増加する程に着底性の向上が見られた。ここで、図５に示すように、着底数比を２倍とするマンガンの溶出濃度及び亜鉛の溶出濃度と、マンガンと亜鉛を同時に添加した場合における、着底数比を２倍とするマンガン及び亜鉛の溶出濃度とを比較すると、大きな違いはないと考えられた。このため、本実験における溶出濃度の範囲では、マンガン及び亜鉛は相加的な効果を生じると考えられた。
【００３１】
表面形状に関し、図３におけるサンプルＡ０，Ｂ０，Ｃ０と対照系（山砂）との比較により、山砂を溶融することで浮遊幼生の着底性が向上することが確認できた。着底性が向上した理由として、基盤材の表面形状の影響が予想された。これは、浮遊幼生は着底前になると足部を伸ばして着底に適した基盤を探すためである。
【００３２】
そこで、高い着底性を示すことが知られている溶融スラグを基盤材として用い、磨砕処理を行ってこの基盤材の表面形状を変化させ、表面形状の変化に伴う浮遊幼生の着底性の変化を調べた。また、山砂溶融物の着底数比、すなわち、サンプルＡ０，Ｂ０，Ｃ０と同様な溶融処理で作製された基盤材の着底数比も測定した。結果を図６に示す。
【００３３】
図６に示すように、磨砕によって着底性が低下することが認められた。すなわち、溶融スラグは、磨砕によって着底数比が低下することが確認できた。また、山砂と山砂溶融物の比較により、山砂溶融物の方が着底数比が高くなることが確認できた。すなわち、磨砕処理によって着底性が低下し、溶融処理によって着底性が改善されることが確認された。
【００３４】
以上の結果より、表面形状が表面形状は着底に影響し、表面が滑らかであると浮遊幼生の着底を誘引する可能性があると考えられた。そして、山砂を溶融し固化させることで、基盤材の表面が浮遊幼生の着底に適した形状に変化したと考えられた。
【００３５】
＜浮遊幼生の走向性試験について＞
前述の着底試験とは別に、浮遊幼生の走向性試験を行った。本実施形態の走向性試験は、海水中の浮遊幼生が金属成分に誘引されるか否かを確認する目的で行った。
【００３６】
図７に示すように、この走向性試験では、容器の下側半分が二股に分かれた試験容器１１を用いた。この試験容器１１における一方の二股部分１２の端部には、金属塩を含有させた金属塩添加ゲル１３を充填した。また、他方の二股部分１４の端部には、海水を用いて作成した海水ゲル１５を充填した。さらに、各ゲルを充填した後の試験容器を海水で満たした。
【００３７】
なお、本実施形態の金属塩添加ゲル１３は、金属塩として塩化マンガンを含有させたゲルと、金属塩として塩化亜鉛を含有させたゲルの２種類準備し、別々に実験を行った。また、二股部分１２，１４におけるそれぞれの端部に海水ゲル１５を充填したものを対照系として用いた。
【００３８】
走向性試験は、試験容器１１の上部に浮遊幼生を含んだ海水１６を導入し、所定時間静置することで行った。本実施形態では、浮遊幼生を導入してから６時間静置し、静置後における試験容器中の海水を部位毎に採取した。本実施形態では、試験容器１１の内部における上側半部、すなわち、二股部分１２，１４よりも上側を第１部位とした。また、金属塩添加ゲル１３が充填された二股部分１２側を第２部位とし、海水ゲル１５が充填された二股部分１４側を第３部位とした。そして、採取した海水１６に存在する幼生を染色及び固定し、幼生の数を部位毎に計数して比較を行った。
【００３９】
図８に示すように、塩化マンガンの金属塩添加ゲル１３を用いた系において、６時間経過後のマンガン濃度は、第１部位において０．０４３ｍｇ／Ｌであった。また、第２部位において０．１３１ｍｇ／Ｌであり、第３部位において０．０２１ｍｇ／Ｌであった。また、金属成分として塩化亜鉛の金属塩添加ゲル１３を用いた系において、６時間経過後の亜鉛濃度は、第１部位において０．０２９ｍｇ／Ｌ、第２部位において０．１１１ｍｇ／Ｌ、第３部位において０．０１２ｍｇ／Ｌであった。
【００４０】
図９（ａ）に示すように、塩化マンガンを添加した系において、第１部位における浮遊幼生の存在比率は３％であった。そして、第２部位における浮遊幼生の存在比率は８０％（±６％）であり、第３部位における浮遊幼生の存在比率は１７％（±７％）であった。図９（ｂ）に示すように、塩化亜鉛を添加した系において、第１部位における浮遊幼生の存在比率は３％、第２部位における浮遊幼生の存在比率は６２％（±５％）であり、第３部位における浮遊幼生の存在比率は３５％（±４％）であった。図９（ｃ）に示すように、対照系において、第１部位における浮遊幼生の存在比率は９％、第２部位における浮遊幼生の存在比率は４５％（±５％）であり、第３部位における浮遊幼生の存在比率は４６％（±５％）であった。
【００４１】
塩化マンガンを添加した系において、マンガン濃度が高く維持された部位について浮遊幼生の存在比率が高くなった。すなわち、浮遊幼生は、第１部位や第３部位よりも第２部位に多く分布していた。同様に、塩化亜鉛を添加した系においても、浮遊幼生は、第１部位や第３部位よりも第２部位に多く分布していた。これに対し、対照系における浮遊幼生は、第２部位と第３部位とでほぼ同じ数が分布していた。これらのことから、マンガンや亜鉛は浮遊幼生を誘引する作用を有すること、実験した濃度範囲においては、マンガンや亜鉛の濃度が高い程に多くの浮遊幼生が誘引されることが判った。
【００４２】
＜まとめ＞
以上の実験結果より、本実施形態の土壌改良材（サンプルＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３，）は、アサリの浮遊幼生を誘引する作用を有することが確認された。すなわち、本実施形態の土壌改良材を漁場等の対象地に散布または混合することで、亜鉛やマンガンが改良材から徐々に海水中に放出され、これらの亜鉛やマンガンが貝類の浮遊幼生を誘引する因子となり、アサリの浮遊幼生の着底を促進させることができる。その結果、漁場における貝類の収穫量を増やすことができると考えられる。
【００４３】
なお、本実施形態では、貝類としてアサリを対象にしたが、アサリに限らず、浮遊幼生が底質選択性を有する貝類全般に対しても同様な作用効果を奏すると考えられる。
【００４４】
また、本実施形態の土壌改良材は、塩化亜鉛及び塩化マンガンの少なくとも一方を主成分とするとともに、山砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合となるように塩化亜鉛及び塩化マンガンを添加し、１５００℃で４時間溶融させて生成したものであった。しかし、この作製方法に限定されるものではない。
【００４５】
例えば、山砂に代えて海砂を用いても、溶融によってマンガンや亜鉛を徐々に放出すると考えられる。このため、海砂を用いて土壌改良材を作製できると考えられる。また、溶融温度や溶融時間も一例である。従って、砂を溶融できれば１５００℃に限られず、溶融時間も４時間に限られない。
【００４６】
また、土壌改良材の粒径に関し、本実施形態では粗砂を好むアサリの浮遊幼生に対応させて０．８５ｍｍ以上であって２ｍｍ以下の範囲に調整したが、この範囲より小さい粒径であっても、また大きな粒径であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…各サンプルの粉砕物
２…シャーレ
３…パンライト水槽
４…対照系
５…ろ過済みの海水
１１…試験容器
１２…一方の二股部分
１３…金属塩添加ゲル
１４…他方の二股部分
１５…海水ゲル
１６…海水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛及びマンガンの少なくとも一方を主成分として添加した砂を溶融させて生成したことを特徴とする貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材。
【請求項２】
塩化亜鉛及び塩化マンガンの少なくとも一方を主成分とするとともに、砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合で添加し、１５００℃で４時間溶融させて生成したことを特徴とする貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材。
【請求項３】
溶融によって得られた固化物を粉砕し、粒径を０．８５ｍｍ以上であって２ｍｍ以下の範囲に調整することで生成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材。
【請求項４】
土壌改良材を漁場の海底土壌に散布又は混合することで、貝類浮遊幼生の着底を促進する着底促進方法であって、
前記土壌改良材として、請求項１から３の何れか１項に記載の着底促進用土壌改良材を用いることを特徴とする着底促進方法。
【請求項１】
亜鉛及びマンガンの少なくとも一方を主成分として添加した砂を溶融させて生成したことを特徴とする貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材。
【請求項２】
塩化亜鉛及び塩化マンガンの少なくとも一方を主成分とするとともに、砂１ｇに対して１０μｇから１０００μｇの範囲の割合で添加し、１５００℃で４時間溶融させて生成したことを特徴とする貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材。
【請求項３】
溶融によって得られた固化物を粉砕し、粒径を０．８５ｍｍ以上であって２ｍｍ以下の範囲に調整することで生成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の貝類浮遊幼生の着底促進用土壌改良材。
【請求項４】
土壌改良材を漁場の海底土壌に散布又は混合することで、貝類浮遊幼生の着底を促進する着底促進方法であって、
前記土壌改良材として、請求項１から３の何れか１項に記載の着底促進用土壌改良材を用いることを特徴とする着底促進方法。
【図１】
【図２】
【図８】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図２】
【図８】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−５０３９９（Ｐ２０１２−５０３９９Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９６９６３（Ｐ２０１０−１９６９６３）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（５０４１３６５６８）国立大学法人広島大学 (924)
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【出願人】（５０４００２１９３）株式会社エネルギア・エコ・マテリア (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（５０４１３６５６８）国立大学法人広島大学 (924)
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【出願人】（５０４００２１９３）株式会社エネルギア・エコ・マテリア (24)
【Ｆターム（参考）】
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