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熱帯泥炭圃場の土壌細菌による亜酸化窒素放出に対する生物合理的抑制技術の開発

Research Project

Project/Area Number 19658120
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Boundary agriculture
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

橋床 泰之  Hokkaido University, 大学院・農学研究院, 教授 (40281795)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords亜酸化窒素 / 脱窒 / 熱帯泥炭土壌 / 黒ボク土壌 / CN比 / 植生撹乱 / 亜酸化窒素生成 / 亜酸化窒素抑制 / 土壌pH成 / 人工培地N_2O生成アッセイ / 亜酸化窒素生成至適pH / Katasatospora sp.
Research Abstract

亜酸化窒素(N_2O)生成の簡易評価を可能にする、ジェランガム半流動ゲルを用いるsoilless N_2O emission assay法を確立した。また、このアッセイ法を用いて、インドネシア・スマトラ島リアウ、同国・カリマンタン島パランカラヤ、並びにマレーシア・サラワク州シブの各サイトで、プランテーション、二次林、耕作放棄地、農地等、土地利用形態の異なる近接地から採取した土壌より、N_2O生成細菌の検索を行った。その結果、開墾した熱帯泥炭地圃場の土壌懸濁液からのみ強力なN_2O生成活性ぶ得られ、これらを無糖培地で培養したものからのみ、強力なN_2O生成細菌が分離された。得られた高活性細菌について、それぞれ土壌物理化学条件とN_2O生成との相関からN_2O生成制御機構を精査するため、インドネシアとマレーシアの熱帯泥炭土壌、並びに北海道の黒ボク土壌から分離した亜酸化窒素生成細菌について、それらの炭素源に対する反応とpHに対する応答を調べた。熱帯泥炭土壌から高亜酸化窒素生成細菌株として分離されるものはBurkholderia属が圧倒的に多く、他には同じβ-プロテオバクテリアのJanthinobacterium sp.が得られた。これらはほぼ例外なく、現地土壌pH3.8-4.0に収まる培地pH範囲で高いN_2O生成能を示し、培地に0.5%-1%の糖(グルコースorスクロース)を添加した培地ではCO_2の排出量に同調してN_2O放出が100-400倍増加した。これに対して、黒ボク土壌から分離したものは糖に対する反応がほとんどなく、最大でも6倍に留まった。N_2O生成の至適pHは熱帯泥炭土壌のものに比べるとやや高く、pH4.7付近に比較的狭い至適値を有していた。亜酸化窒素抑制には、熱帯泥炭土壌では急激な土壌分解による土壌CN比の低下、黒ボク土壌では圃場の窒素肥料投入が重要な要因になると考えられた。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] High rate of N_2-fixation by East Siberian cryophilic soil bacteria measured by acetylene reduction in nitrogen-poor medium solidified with gellan gum2009

    • Author(s)
      Shintaro Hara, Yasuyuki Hashidoko, Roman Desyatkin, Ryusuke Hatano, Satoshi Tahara
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology 75(on-line)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emergence and behaviors of acid-tolerant Janthinobacterium sp. that evolves N_2O from deforested tropical peatland2008

    • Author(s)
      Yasuvuki Hashidoko. Fumiaki Takakai, Yo Toma, Untung Darung, Lulie Melling, Satoshi Tahara, and Ryusuke Hatano
    • Journal Title

      Soil Biology and Biochemistry 40

      Pages: 116-125

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emergence and behaviors of acid-tolerant Janthinobacterium sp. that evolves N_2O from deforested tropical peatland2008

    • Author(s)
      Y. Hashidoko, F. Takakai, Y. Toma, U. Darung, L. Melling, S. Tahara, R. Hatano
    • Journal Title

      Soil Biology and Biochemistry 40

      Pages: 116-125

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antagonistic Gluconobacter sp. induces abnormal morphodifferentiation to Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici hyphae2008

    • Author(s)
      A. Asante, Y. Hashidoko, A. Deora, S. Tahara
    • Journal Title

      Journal of Pesticide Science 33

      Pages: 121-128

    • NAID

      130004445119

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Screening of rhizobacteria possessing phenolic acid-decarboxylation abilities from several plant families2008

    • Author(s)
      A. Asante, S. Tahara, Y. Hashidoko
    • Journal Title

      Journal of Research Faculty of Agriculture, Hokkaido University 72

      Pages: 1-19

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸性畑地土壌細菌群集のN_2O生成の検証と競合微生物によるN_2O抑制の検討2009

    • Author(s)
      橋床泰之会、竹田久隼、原新太郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2009年度年次大会
    • Place of Presentation
      福岡市、マリンメッセ福岡
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱帯泥炭撹乱地からのN2O放出微生物の検索とその活性評価2009

    • Author(s)
      竹田久隼、波多野隆介、Darung Untung, 橋床泰之
    • Organizer
      日本農芸化学会2009年度年次大会
    • Place of Presentation
      福岡市、マリンメッセ福岡
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of N_2O-emitting soil bacteria from tropical peatland in Central Kalimantan and temperate zone in Hokkaido, and comparisons of their physiological characteristics2008

    • Author(s)
      Y. Hashidoko. H. Takeda. F.Takakai, Y. Toma, D. Untung, L. Melling, and R. Hatano
    • Organizer
      International Symposium : Sentinel Earth, Detection of Environmental Change
    • Place of Presentation
      Sapporo, Hokkaido University
    • Year and Date
      2008-07-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道の牧場の土壌より分離したN_2O放出細菌に関する研究2008

    • Author(s)
      竹田久隼, 波多野隆介, 田原哲士, 橋床泰之
    • Organizer
      日本農芸化学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋市・名城大学キャンパス
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Rhizoplane and rhizosphere bacteria of naturally-growing Dipterocarpaceae in Central Kalimantan acidic peat soil2007

    • Author(s)
      I. R. Sitepu, Y. Hashidoko, M. Osaki, S. Tahara
    • Organizer
      International Symposium and Workshop on Tropical Peatland
    • Place of Presentation
      Yogyakarta, Indonesia
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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