Priming effect can promote to decompose of soil organic matter and to release nutrition by microorganisms?

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15721
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: Hayakawa Chie 宇都宮大学, 農学部, 助教 (10725526)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: プライミング効果 / 火山灰土壌 / 埋没腐植 / 窒素採掘 / 同位体トレーサー法 / 土壌微生物

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to reveal the mechanisms of the priming effect of volcanic ash soils in Hokkaido, in order to regulate the priming effect in the agricultural fields. Using the 13C tracer incubation experiment, it was shown that the priming effects in the volcanic ash soils depended on the added labile organic matter concentrations. Addition of labile organic matter increased soil microbial biomass and induced ‘N mining’ through priming effect. Furthermore, it was indicated that microorganisms to induce priming effect can be different between the surface and buried humic soils by 16S rDNA amplicon sequence analysis data.

Free Research Field

土壌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでプライミング効果は温暖化緩和の観点からネガティブに捉えられてきたが、一方、プライミング効果は、土壌有機物の分解が促進されることによって、土壌から植物への養分供給量を増加させる可能性を秘めている。本研究課題の成果より、易分解性有機物の添加による土壌微生物の増殖とプライミング効果の発現を通じて、分解初期には『窒素採掘』によって土壌中の無機態窒素量が増加することが示された。今後さらに発現メカニズムの解明を進めることができれば、プライミング効果を炭素貯留と地力改善に寄与する駆動力として捉え直し、新たな肥培管理法として応用することが期待される。