2012 Fiscal Year Research-status Report
水田における有機栽培が土壌微生物群集に及ぼす影響の解明と評価
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23580089
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
浅川 晋 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50335014)
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| Keywords | 微生物 / 土壌学 / 水田 / 有機栽培 / 環境調和型農林水産 |
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| Research Abstract |
冬期湛水を含む有機栽培試験水田圃場を対象に、土壌中の微生物群集を分子生態学的手法により解析し、有機栽培・冬期湛水が土壌微生物の群集構造に及ぼす影響を明らかにするとともに、水田の持続性や生産性、環境保全との調和や生物多様性の保全の面からその影響を評価する。
東北大学大学院農学研究科附属複合生態フィールド教育研究センター（宮城県大崎市）の有機栽培試験水田圃場の有機冬期湛水区、有機冬期非湛水区、慣行区を対象として、作土層の土壌を２年間に渡って採取し、細菌、糸状菌およびメタン生成古細菌群集のDGGE解析に供した。メタン生成古細菌については、real-time PCR法により16S rRNAおよびmcrA遺伝子の定量を行った。また、糸状菌およびメタン生成古細菌については主要なDGGEバンドの塩基配列解析を行い、群集を構成する微生物の種類を推定した。さらに、大雪や震災による影響のため23年度にサンプリングを実施できなかった冬期湛水末期の土壌試料を4月に採取し、微生物バイオマスの測定を行った。
糸状菌群集のDGGEパターンには圃場の湛水・落水により若干の変動が見られたが、細菌群集、糸状菌群集およびメタン生成古細菌群集のDGGEパターンは有機冬期湛水区、有機冬期非湛水区、慣行区の間で大きな差はなく、メタン生成古細菌の16S rRNAおよびmcrA遺伝子数には処理区の間で有意な差は認められなかった。また、主要なDGGEバンドの配列解析の結果、糸状菌では子嚢菌類サッカロマイセス綱、メタン生成古細菌ではメタノサルシナ目が優占していることが示唆された。さらに、冬期湛水末期に採取した試料の土壌微生物バイオマス量は有機冬期非湛水区で若干高い傾向にあったが，３区の間で有意な差はなかった。以上より、水田土壌の微生物群集に及ぼす冬期湛水や有機栽培の影響は小さいと考えられた。
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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
概ね当初の計画通り研究が進行している。すなわち、有機栽培試験水田より２年間に渡って経時的に採取した土壌について、各微生物群に特異的な遺伝子を対象とした分子生態学的手法等を用いて各種微生物の群集構成と存在量の変動を調査し、それらに及ぼす有機栽培と冬期湛水の影響が小さいことを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの作土層土壌を用いた研究により、有機栽培と冬期湛水が水田の土壌微生物群集に及ぼす影響は小さいことが明らかとなったため、今後は土壌表層や水稲の根圏など部位に焦点を当て、一部養液栽培によるモデル系を取り入れ、各種の微生物群集への影響を解析する予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
微生物の分子生態学的解析に必要な試薬や消耗品類の購入、土壌試料採取や成果発表のための旅費に使用する予定である。
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