2020 Fiscal Year Research-status Report

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

Research Project

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明らかにすることを目的としている。研究内容は大きく２つに分かれ、（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栽培試験、そして蓄積した土壌有機物からのCO2放出試験を用いて進める。2020年度は、まず2019年度の行った栽培試験（ケイ酸吸収能の異なるイネなどを用いて異なる植物影響のある土壌を得る試験）で得られた植物と土壌について、未分析だった項目の測定を行った。特に、土壌の抽出性金属類（交換態およびピロリン酸抽出性のものなど）および土壌に吸着した溶存有機炭素の分析（ピロリン酸抽出による）を行った。また、これらの結果をまとめ、論文の作成を行った。さらに、昨年度検討を行った、活性塩基に補足された有機物の分解性に関する論文について、国際誌に投稿し、受理された。加えて、イネの根圏土壌において本栽培試験と類似した試験を過去に行った結果を用いて、イネの根圏土壌鉱物の風化作用とその結果としての土壌有機物の蓄積に関する論文を作成し、国際誌に投稿し、受理された。その他、本栽培試験の結果土壌に蓄積した土壌有機物の分解性について、CO2分解性を用いた実験と、抽出性有機物の分子量分布に関する測定を行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 2020年度に予定していた研究内容をほぼこなせたため、おおむね順調に進展している、とした。栽培試験のうち、未測定だった分析が終了し、土壌有機物のCO2放出実験も行うことができた。さらに論文執筆や受理なども達成され、研究成果も上げることができた。しかしながら、土壌有機物のCO2放出実験については、植物のケイ素吸収の違いが土壌有機物の分解性やCO2放出にどのような影響を与えるかについて、明確な実験結果を得ることができず、次年度にさらなる検討を行うこととなった。その点では、研究の余地が残った形となった。また、新型コロナウイルス対策等により、予定していた出張や学会発表が予定通り行えなかったことなどは予想外であった。
Strategy for Future Research Activity	2021年度は、まず栽培試験によって得られた土壌の土壌有機物の分解性に関わる実験を行う。土壌を恒温暗所下で培養して、CO2放出速度を栽培土壌間で比較する。そして、栽培土壌については逐次抽出による鉱物解析等についても必要に応じて行う。さらに、根の土壌風化に与える機能（特に根表面の機構）について、補足的な栽培試験を行う。そして、研究期間を通じて得られた結果について、さらに外部への発表を進める。予定では、土壌肥料科学会での学会発表を行うほか、海外の専門誌への論文投稿を行う予定である。
Causes of Carryover	新型コロナウイルスまん延により、予定していた出張等が実施できなかったことなどにより、旅費を消費しなかったことや、培養実験に必要な物品の整備に時間を要して購入できなかったことが主な理由である。これらの使用金額については、次年度、予定していた出張を改めて試みるほか、培養実験に必要な物品の購入を行うことで、それぞれ使用する予定である。