2016 Fiscal Year Annual Research Report
Export of amino N from forest and its effects on paddy soil fertility
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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 国立研究開発法人森林総合研究所, 立地環境研究領域, 主任研究員 (60594265)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 智恵 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特別研究員 (10725526)
磯部 一夫 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (30621833)
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| Project Period (FY) |
2014-07-18 – 2017-03-31
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| Keywords | アミノ酸 / 土壌肥沃度 / 窒素無機化 / 地質学的施肥 / 渓流水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
森林-水田の地目連鎖系では渓流水を通した塩基類の供給が知られているが、窒素供給は一般に低いと考えられてきた。しかし、渓流水を介して移動する窒素には無機態だけでなく懸濁態、溶存有機態成分も存在する。本研究では森林・水田土壌における窒素フラックスを推定するとともに、湛水条件下の水田土壌における窒素の無機化能を検証した。
富山県上市町、京都府宮津市（棚田）の森林-水田系において土壌溶液（遠心分離法 ～1.5 MPa）、渓流水、田面水を採取し、有機態窒素、遊離アミノ酸、NH4+、NO3-濃度を測定した。また、土壌中の窒素無機化特性を調べるため、アミノ酸の生分解試験を実施した。14C標識アミノ酸を水田土壌へ添加し、14CO2放出速度を測定することで平均滞留時間を求めた。
渓流水には各種遊離アミノ酸が数百nmolレベルで存在し、渓流水中の溶存窒素に占める遊離アミノ酸の割合は2～10%であった。渓流水中の主要なアミノ酸はセリン、グリシン、アラニン、オルニチンであった。全遊離アミノ酸に占めるオルニチンの割合は給源となる森林土壌でも高かった。一方、湛水前の水田土壌ではグルタミン酸、セリン、グリシン、チロシンが主体であった。田面水にはこれに加えヒスチジン、オルニチン、リシンが含まれていた。渓流水を介した遊離アミノ酸移動量は数百g N ha-1 yr-1に過ぎず、森林から水田への窒素移動は懸濁態（CN比7～14）が主体であった（2～30 kg N ha-1 yr-1）。渓流水を介した遊離アミノ酸の供給量は小さいものの、水田土壌における平均滞留時間は数時間であり、即効性のある窒素供給源として働き得る。一方、懸濁態物質のアミノ酸を介した無機化による窒素供給量は10-20 kg N ha-1 yr-1あり、渓流水を介した森林から水田への懸濁態物質の移行は、水田の地力窒素を高めていることが定量的に示された。
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