| 研究概要 |
水分環境の制御により窒素循環を制御することを目的に,畑地と水田という全く水環境が異なる二つの農業的土地利用形態における窒素の循環機構について研究した.
代表的な畑地土壌であるクロボク土と砂丘土について,硝化反応を中心に検討を進め,間隙構造が発達したクロボク土は砂丘土に比べて硝酸の生成が著しいことを明らかにするとともに,その反応と移動過程の定式化ならびにパラメータ決定を行った.そして数値シミュレーションにより,肥料流亡と降雨・潅水との関連についての検討を行った.
畜産や酪農においては畜舎から排出される屎尿に含まれている窒素が環境汚染の原因としてその対策について注目が集まっているが,草地へ還元して窒素の循環系を作り上げる試みについて,米国における調査をもとに,窒素の循環の数値モデルを作成し,窒素循環の状況を分析するとともにその対策について検討を行った.
水田では,田面は湛水により嫌気的環境が形成されているが、傾斜地水田の法面では大気との複雑なガス交換が起こるために,空間的,時間的に複雑な酸化・還元環境が形成されていることを明らかにして,窒素循環に法面がきわめて重要な役割を果たしていることを,地下水流動解析,水質分析,分子微生物生態学手法により明らかにした.
多孔質体の間隙中に形成される複雑な環境に対応する微生物活動を詳しく検討するために、脱窒バイオリアクタを作成し,脱窒菌の活動状況を分析するとともに,このリアクタが脱窒装置としても十分実用できることを明らかにした.
PCRとDGGEを活用した分子微生物生態系分析手法は,多孔質体中に形成される微生物のコンソーシアを分析する上で有効であることを確認し,今後この種の現象の分析手法として活用できることを明らかにした.
|
