2014 Fiscal Year Research-status Report
森林生態系からのアミノ態窒素の流出が水田肥沃度に及ぼす影響
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26520312
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
藤井 一至 独立行政法人森林総合研究所, 立地環境研究領域, 研究員 (60594265)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 智恵 東京大学, 農学生命科学研究科, 研究員 (10725526)
磯部 一夫 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (30621833)
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| Project Period (FY) |
2014-07-18 – 2017-03-31
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| Keywords | 水田土壌 / 棚田 / 有機態窒素 / 窒素無機化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では森林・水田の地目連鎖系におけるアミノ態窒素フローの実態を解明し、水田微生物によるアミノ成分の無機化能力・イネによるアミノ成分の吸収能力を検証することで、森林からの懸濁態・有機態での窒素フローの実態と水田肥沃度に対する量的な重要性を解明する。
森林から水田へのアミノ態成分を含む物質の移動量を定量評価するため、富山県上市町、京都府宮津市の森林・水田系において、土壌中の温度・水分、酸化還元電位の観測を開始するとともに、土壌水、渓流水、田面水の定期採取を開始した。渓流水中の硝酸イオン、溶存有機窒素ともに平水時は低濃度であったが、降雨イベントとともに高濃度の懸濁態物質が検出された。
水田におけるアミノ態物質の利用可能性を調べるため、微生物によるアミノ酸、アミノ糖の生分解試験を実施した。放射性炭素（14C）を標識したグルタミン酸（アミノ酸代表物質）、グルコサミン（アミノ糖代表物質）、グルコース（単糖代表物質）を異なる濃度で土壌へ添加し、14CO2放出速度を測定した。この結果、水田土壌の微生物による無機化しやすさはアミノ酸＞グルコース＞アミノ糖の順であった。アミノ酸の無機化に伴い、アンモニウムイオンが土壌へ供給される。
これまでに、森林から水田へ懸濁態物質を含む窒素成分が渓流水によって供給されること、冬季よりも雨の多い夏季にその量が大きいことを解明した。さらに、供給されたアミノ成分、特にアミノ酸は微生物によって速やかにアンモニウムイオンへと無機化されることを確認した。研究成果の一部は「森林・耕地土壌における窒素無機化速度の規定要因」として取りまとめ、日本土壌肥料学会において報告した。
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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
これまでに森林から水田へのアミノ態成分を含む物質の移動量を定量評価するため、富山県上市町、京都府宮津市の森林・水田系において、渓流水、田面水の定期採取、観測を開始した。また、水田におけるアミノ態物質の利用可能性を調べるため、微生物によるアミノ酸、アミノ糖の生分解試験を実施した。森林から水田へ懸濁物質を含む窒素成分が渓流水によって移動すること、冬季よりも雨の多い夏季にその量が大きいことを解明した。さらに、供給されたアミノ成分は微生物によって速やかに無機化されることを確認しており、着実に成果を得ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
物質移動の季節性及び窒素の年間移動量を求めるため、富山県上市町、京都府宮津市の森林・水田系において、渓流水を介した物質フラックスの観測を継続して行う。また、アミノ酸およびアミノ糖の供給源を特定するため、土壌水中のアミノ糖成分および微生物群集組成の解析を行う。これによって、森林と水田を結ぶ物質循環を量とメカニズムの両面から解明する。
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| Causes of Carryover |
初年度は計測機器の設置が一部遅れたため、観測およびサンプリングの主体を次年度に移した。これに伴い、観測機器および分析に要する予算を次年度に持ち越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
土壌環境の観測機器（酸化還元電位）の測定およびDNA・RNAの抽出および微生物群集組成の解析に用いる。
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