植物による根圏土壌中の活性塩基生成が土壌炭素隔離に及ぼす影響の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K12299
• Research Institution: Rakuno Gakuen University
• Principal Investigator: 保原 達 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (70391159)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 真悟 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (00346371) ; 森泉 美穂子 龍谷大学, 農学部, 准教授 (10220039) ; 澤本 卓治 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (60364246)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 土壌有機物 / ケイ酸吸収 / 火山灰土壌 / CO2放出 / 炭素隔離

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、植物が根圏土壌鉱物中の活性塩基生成を通じて土壌有機物の蓄積や安定性にどのような影響を及ぼすかについて解明することを目的としている。研究内容は、（１）植物根圏土壌中の活性塩基生成促進が土壌有機物の保持に及ぼす影響と、（２）根圏で生成された活性塩基によって保持される土壌有機物の安定性の解明を主眼とし、植物根圏における土壌有機物蓄積のための試験、そして蓄積した土壌有機物からのCO2放出試験を軸に進めるものである。2019年度は、（１）については大規模な土壌有機物蓄積のための栽培実験とそれによって得られた試料の化学分析を進め、（２）については予備的なCO2放出試験を行った。栽培実験は、当初の予定に従い、植物（イネの野生株とlsi1株、それに複数の農作物植物）を火山灰土壌で栽培し、植物根が作用した土壌を作り出し、そこに蓄積した土壌有機物および関係する土壌鉱物の特性を化学分析した。栽培実験は5月から行い、10月に終了した。その後、栽培後の植物体および土壌の処理を進めた。現在はそれらの分析を鋭意進めており、土壌の金属類および抽出性溶存炭素の分析を除く多くの分析は終了している。今後、出たデータをまとめて学会発表を行う予定である。CO2放出試験については、（１）により得られた土壌を用いて次年度以降に本格的に行うための手法の検討を行った。具体的には、土壌を瓶培養してその放出CO2量を測定するという一連の試験をいくつかの火山灰土壌を用いて行い、瓶に入れる土壌の量や水分量などについて検討を行ったほか、CO2の分析手法についてもサンプル処理を効率的に行うための工夫を検討した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

進捗状況として、おおむね順調に進展しているとした主な理由は、2019年度は当初予定していた研究内容をほぼこなせたためである。2019年度は、栽培試験を行ってその試料分析を途中まで終了させ、さらに2020年度以降に行う土壌培養実験の道筋を立てる試験を行うことが目標であった。それらは、一部で実験の持ち越しが生じたものの想定の範囲内であり、研究実績の概要に示した通りほぼ目標を達成することができた。そのため、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

2020年度は、まず栽培試験により得られた植物と土壌の化学分析のうち終了していないもの（主に土壌の金属類および土壌吸着性の溶存有機炭素の分析）を終了させる。そして、これらの結果をまとめ、学会発表等や論文での公表を進める。さらに、土壌培養によるCO2放出試験について、予備的試験を終了させ次第、栽培土壌を用いた本試験を行う。それらの結果を年度内にまとめ、追加の栽培試験などが必要かどうかの是非なども含め、2021年度（最終年度）の計画を立てる。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由としては、まず2019年度に行う予定だった実験の一部が2020年度にずれこんでおり、そのための物品費や謝金が次年度に回るのが１つ目の理由である。また、2019年度内にする予定だった研究検討に関わる出張が新型コロナウイルスの感染防止のため延期されたことが２つ目の理由である。出張に関しては、新型コロナウイルスの状況を見極めつつ、2020年度に再度計画して実施する予定である。