土壌微生物の養分獲得戦略に基づく有機物分解促進メカニズムの解明

• Project/Area Number: 13J40116
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 沢田 こずえ 東京農工大学, 大学院農学研究院, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥5,490,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 土壌微生物 / プライミング効果 / 窒素供給能 / グルコース / 土壌有機物 / 土壌呼吸 / 土壌微生物バイオマス

Outline of Annual Research Achievements

将来、大気CO2濃度の上昇による植物の光合成促進に伴って、土壌へのC供給量が増加すると予想される。土壌へ易分解性Cが添加されると、もともと土壌に存在する有機物の無機化が促進（正のプライミング効果）または遅延（負のプライミング効果）される。また、人間活動の発展に伴って、大気中のN化合物濃度が増加した結果、土壌へのN負荷量も増加している。土壌へ無機態Nが添加されると、プライミング効果が抑制または促進される。本研究は、「N供給能が低い日本森林土壌では、プライミング効果に与える無機態N添加の影響が大きい」という仮説を検証するために、高知県スギ林とヒノキ林土壌において、プライミング効果に与える無機態N添加の影響を評価することを目的とした。
結果、ヒノキ土壌では、グルコース添加によって負のプライミング効果が起こった。また、土壌有機物由来微生物バイオマスCが増加した。ヒノキは糸状菌が優占するので、糸状菌が体内に炭素を貯めこむことによってCO2放出が抑えられるのかもしれない。一方、スギ土壌へグルコースのみ添加した場合は、プライミング効果は起こらなかったが、グルコースとともに無機態Nを添加した場合、正のプライミング効果が起こった。また、58日間で添加グルコースCを上回るCO2-Cが積算で放出され、C収支がマイナスとなったことから、スギへのC・N添加の影響は極めて大きいことが分かった。また、この時土壌有機物由来微生物バイオマスNの代謝回転が速くなった。
以上から、①ヒノキでは、無機態N添加の有無にかかわらず正のプライミング効果が起こらなかった、②スギでは、無機態N添加によってバイオマスNの代謝回転が早まり、正のプライミング効果が起こったことが分かった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Potential nitrogen immobilization as influenced by available carbon in Japanese arable and forest soils (2015)
  • Author(s): Sawada, K., Funakawa, S., Toyota, K., Kosaki, T.
  • Journal Title: Soil Science and Plant Nutrition Volume: 61 Issue: 6 Pages: 917-926
  • DOI: 10.1080/00380768.2015.1075364
  • NAID: 110010031485
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] 「分解者」の定義に当てはめて土壌微生物とその働きを考える (2017)
  • Author(s): 沢田こずえ
  • Organizer: 日本生態学会東京大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] 乾燥履歴の異なる土壌における乾燥再湿潤処理の繰り返しが微生物バイオマス炭素に与える影響 (2016)
  • Author(s): 沢田こずえ・舟川晋也・小崎隆
  • Organizer: 土壌肥料学会佐賀大会
  • Place of Presentation: 佐賀大学（佐賀県佐賀市）
  • Year and Date: 2016-09-20
• [Presentation] 窒素供給能が異なる土壌における基質誘導呼吸速度に与える窒素・リン添加の影響 (2014)
  • Author(s): 沢田こずえ・稲垣善之・豊田剛己・舟川晋也・小崎隆
  • Organizer: 日本土壌肥料学会
  • Place of Presentation: 東京農工大学
  • Year and Date: 2014-09-09
• [Book] 土のひみつ ―食料・環境・生命― (2015)
  • Author(s): 沢田こずえ、豊田剛己
  • Total Pages: 212
  • Publisher: 朝倉書店
• [Remarks]
  • URL: http://kozuedo.wix.com/soil