2020 Fiscal Year Research-status Report
タケ・ササ類の植物ケイ酸体の形態的特性に基づく土壌生成メカニズムの解明
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19K06155
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
梅村 光俊 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00737893)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 植物ケイ酸体 / 粒径分画 / 土壌粒径区分 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2年目は、北海道内のササ地土壌中に含有する植物ケイ酸体の供給源を明らかにするために、①ササ（チシマザサ節）の植物体に含まれる植物ケイ酸体を対象とし、土性の粒径区分に従った粒径分画を試みた。また、②それらの土壌への供給過程を把握するため、ササの地上部・地下部器官の分解試験を開始した。
①ササ植物体に含まれる植物ケイ酸体の粒度分布を明らかにするため、札幌近郊に自生するササの脱落直前の枯葉を採取し、乾燥試料3 gを用いて硝酸による湿式灰化を行った。分解液を孔径0.45 μmメンブレンフィルターで吸引ろ過することで、植物ケイ酸体粒子を回収した。この粒子を脱イオン水中で超音波処理して分散させ、土性の粒度分布（USDA法）に従い、粘土（2 μm未満）、細シルト（2～20 μm）、粗シルト（20～50 μm）、砂（50 μm～2 mm）に分画した。その結果、粘土と細シルトの粒径割合は、合わせて全体の80%程度を占め、粗シルトは20％程度を占めた。この粗シルト粒子（20～50 μm）について偏光顕微鏡観察を行ったところ、80％以上の粒子が、チシマザサなどにみられる不定形のファン型ケイ酸体であった。この形態は、ササ地土壌から検出された植物ケイ酸体と同一であったことから、ササの葉は、ファン型ケイ酸体の供給を通して、ササ地土壌のシルト生成に寄与している可能性が示唆された。一方で、モウソウチクの葉を用いた予備実験により、本手法によって得られる粘土割合は、超音波処理後の分散液のpH等により多少変動する可能性が示唆された。このため、粒径分画の精度向上に向け、さらなる検討が必要であることが示唆された。
②植物体の分解に伴う植物ケイ酸体の供給過程を把握するため、ササの葉、稈、地下茎、根（細根）を採取し、計155個のリターバッグを作成した。それらをササ地の地表に設置または表層土壌に埋設して、分解試験を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目は、土壌粒子の粒径分画に用いられてきた手法を、植物体から抽出される植物ケイ酸体に応用するという新たな評価手法の開発に取り組んだ。その結果、土性の粒度分布に従った植物ケイ酸体の定量化において一定の成果を得るとともに、粘土割合の定量精度の向上に向けた新たな課題を発見することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、ササ地あるいは竹林の表層土壌における植物ケイ酸体の土壌生成への寄与の評価に向けて、土壌および植物体から抽出される植物ケイ酸体の粒径分画技術の精度を高める。また、ササあるいはタケの各器官の分解速度の結果から、植物ケイ酸体の主要な供給源となり得る植物器官を把握する。それらから供給されうる植物ケイ酸体の粒度分布の特徴から、植物ケイ酸体の土壌生成への寄与の可能性について考察する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症拡大の影響を受けて、学会がオンライン開催になり出張が取りやめになるなどしたため、172,214円の未使用が生じた。未使用額は、本課題推進に必要な顕微鏡用デジタルカメラの購入費用の一部に充て、顕微鏡観察下における植物ケイ酸体の粒径及び粒数計測の効率化を図る。
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