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土壌有機炭素の各種安定化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04890
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関名古屋大学

研究代表者

渡邉 彰  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50231098)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2016年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード土壌学 / 土壌圏現象 / 炭素循環 / 環境 / 地球温暖化 / 土壌圏減少
研究成果の概要

水田土壌における土壌有機炭素(SOC)、畑に施用された厩肥とバイオ炭の中長期的な安定化の機構および火山灰による黒色腐植物質の生成を明らかにすることを目的とした。長期水田利用は、マクロ団粒へのSOCの蓄積を促すが、その際鉱物結合型SOCとともに易分解性Cも増えることが明らかになった。29年の厩肥連用期間中に、SOCの構造的あるいは蓄積形態の変化による安定性の増大は認められなかった。バイオ炭は施用5~7年後に33~89%が残存しており、一部に粘土との結合による安定化が認められた。火山灰と腐植化度が低いフミン酸との培養では、60oCにおいて黒色度の増大とともに縮合芳香環含量の増大が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

土壌の長期水田利用は、マクロ団粒に安定な形態でCを蓄積し、微生物のエネルギー源になりうるC量も増えることを示唆した。畑土壌に厩肥を連用しても長期的に安定なCは形成されないことを明らかにし、C量を維持するには施用し続けるしかないことを示唆した。土壌施用後のバイオ炭Cの残留性には、バイオ炭の生分解性の違いよりも、鉱物への吸着や気候条件の方が重要である可能性を示した。火山灰存在下でのフミン酸の腐植化度の増大が、縮合芳香環含量の増大を伴うことを示した。また、常温においてもポリフェノールから縮合芳香環を含むフミン酸が形成することを示唆した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 腐植物質の難分解性の鍵構造としての縮合芳香環構造2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉 彰
    • 雑誌名

      Humic Sub. Res.

      巻: 15 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土壌有機物の性状と蓄積2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 彰
    • 雑誌名

      ペドロジスト

      巻: 62 ページ: 53-58

    • NAID

      130007777875

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 土壌有機物の性状と蓄積2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 彰
    • 学会等名
      日本ペドロジー学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 長期水田利用による土壌有機炭素安定化機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      成瀬 遙・Zou Ping・Fu Jianrong・渡邉 彰
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 各種土壌中の腐植に対するブラックカーボンの寄与2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 彰・魯冠洋・今井寛子・池谷康祐・隅田裕明
    • 学会等名
      日本腐植物質学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Stability of Soil Organic Matter in Soil Management for Sustainable Agriculture2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe A
    • 学会等名
      International Symposium on Soil Management for Sustainable Agriculture
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 厩肥または化学肥料連用畑圃場における土壌有機窒素のδ15Nによる動態解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉 彰・中村 和・成瀬 遙・杉浦幸希・阿部倫則
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 厩肥連用畑圃場における土壌有機炭素の経時変化の比重分画を用いた解析2017

    • 著者名/発表者名
      成瀬 遙・田中峻平・中村 和・渡邉 彰
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 畑土壌中における厩肥有機物の動態2017

    • 著者名/発表者名
      成瀬 遙・田中峻平・渡邉 彰
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会中部支部第97回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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