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日本の農耕地土壌における植物必須元素可給態量の網羅的定量と規定要因の機構論的解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04892
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
研究機関京都府立大学

研究代表者

矢内 純太  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00273491)

研究分担者 眞家 永光  北里大学, 獣医学部, 講師 (00453514)
武田 晃  公益財団法人環境科学技術研究所, 環境影響研究部, 主任研究員 (10715501)
前島 勇治  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 上級研究員 (80391209)
中尾 淳  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (80624064)
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
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワード土壌肥沃度 / 植物必須元素 / 可給態 / 化学形態 / 規定要因 / 土壌 / 農耕地 / 形態別定量 / 必須元素 / 粘土鉱物 / 特異吸着 / 酸化還元
研究成果の概要

本研究では、多点数の日本の農耕地土壌における植物必須元素の可給態量を網羅的に評価するとともに、同一土壌の粘土鉱物や有機物を含めた各種理化学性を評価し、必須元素可給態量の規定要因が元素ごとに大きく異なることを統計的に明らかにした。また、赤黄色土のFe酸化物(ヘマタイト・ゲータイト)の示差XRD法と分光測定法を組合せた定量や、アルカリ可溶性腐植の三次元蛍光スペクトルを用いた有機物の構造特性、さらには土壌の形態別Clや非交換態Kの定量を通じて、各元素の可給態量の規定要因の機構論的解析を行った。これら結果により、日本の土壌環境における植物必須元素の化学的挙動をより包括的に理解できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本の農耕地土壌の植物必須元素の可給態画分の規定要因について得られた本研究成果は、日本における持続的かつ環境保全的な食料生産の実現に資することができる。また、幅広い気候帯を持ち火山の影響を受けた日本の生態環境の下で、生態系の一部をなす土壌における各種元素の形態別存在量を明らかにしたという面では、日本の陸域生態環境における元素循環の生物地球化学的な理解にもつながっている。さらに、作物を介した動物の必須元素の土壌から人間への移行を考慮すれば、人間の健康に関わる各種元素をより多く含む食料生産の具体的な方策についても幅広い示唆を与えるものと言える。

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

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] 沖縄県のサトウキビ畑土壌における可給態ケイ酸の定量評価とその規定要因の解析2019

    • 著者名/発表者名
      矢内純太・野口夏海・宮丸直子・中尾 淳
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 90 号: 1 ページ: 13-21

    • DOI

      10.20710/dojo.90.1_13

    • NAID

      130007602229

    • ISSN
      0029-0610, 2424-0583
    • 年月日
      2019-02-05
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of nonexchangeable potassium content of agricultural soils in Japan by the boiling HNO3 extraction method in comparison with exchangeable potassium2018

    • 著者名/発表者名
      Yuka Kitagawa, Junta Yanai, Atsushi Nakao
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 64 号: 1 ページ: 116-122

    • DOI

      10.1080/00380768.2017.1411168

    • NAID

      210000011953

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A stepwise change of frayed edge site content in biotite in response to the gradual release of potassium from the interlayers2017

    • 著者名/発表者名
      Sho Ogasawara, Atsushi Nakao, Junta Yanai
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 63 号: 6 ページ: 529-535

    • DOI

      10.1080/00380768.2017.1402660

    • NAID

      210000011943

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本の農耕地土壌の全粒径及び細砂画分の元素組成による土壌大群の推定と地理的起源のスクリーニング2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 遼、矢内純太、中尾 淳
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 66 号: 8 ページ: 547-555

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.66.547

    • NAID

      130006063806

    • ISSN
      0525-1931
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] XANESおよび抽出法による土壌中塩素の存在形態の評価手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      武田晃,向井康太,藤森崇,山崎愼一,土屋範芳,塚田祥文,矢内純太
    • 学会等名
      第20回「環境放射能」研究会, つくば,2019年3月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 沖縄県サトウキビ畑における土壌の可給態ケイ酸と葉身中ケイ酸濃度およびその規定要因の解析2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤咲笑、矢内純太、酒井悠貴、杉原創、宮丸直子、吉田晃一、中尾 淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度大会(藤沢)、2018.8.29
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 示差X線回折法による土壌中の鉄酸化物の形態と土色との関係ー黄色、褐色を呈する土壌中のゲータイト含量の推定ー2018

    • 著者名/発表者名
      前島勇治・中尾淳・矢内純太
    • 学会等名
      日本ペドロジー学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 日本の農耕地土壌における土色の定量分析と鉄酸化物との関係解析2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 遼、矢内純太、森塚直樹、中尾 淳
    • 学会等名
      日本ペドロジー学会2016年度大会
    • 発表場所
      和歌山県民交流プラザ(和歌山県和歌山市)
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 示差X線回折法による土壌中の鉄酸化物の形態と土色との関係2017

    • 著者名/発表者名
      前島勇治、中尾 淳、矢内純太
    • 学会等名
      日本ペドロジー学会2016年度大会
    • 発表場所
      和歌山県民交流プラザ(和歌山県和歌山市)
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Total and available molybdenum contents of agricultural soils and their determining factors: A national-scale survey in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Yanai, J., Kishimoto, S., Nakao, A. and Yamasaki, S.
    • 学会等名
      14th International Conference on the Biogeochemistry of Trace Elements, Zurich, Switzerland
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 沖積平野での土壌生成における地質因子と地形因子の相互作用の解析-滋賀県高島市鴨川流域を例に-2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 遼、矢内純太、中尾 淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度大会(仙台)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 沖縄県のサトウキビ畑土壌における可給態ケイ酸の定量評価とその規定要因の解析2017

    • 著者名/発表者名
      矢内純太、野口夏海、宮丸直子、中尾 淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度大会(仙台)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Non-exchangeable potassium content of agricultural soils by the boiling HNO3 extraction method and its controlling factors: Implications to potassium fertility evaluation2017

    • 著者名/発表者名
      Yanai, J., Kitagawa, Y. and Nakao, A.
    • 学会等名
      The 13th Conference of East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies, Pattaya, Thailand
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interactive effect of parent material and topography on the spatial variability of soil naterial characteristics of paddy soils in the alluvial plain2017

    • 著者名/発表者名
      Ito, R., Yanai, J. and Nakao, A.
    • 学会等名
      The 13th Conference of East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies, Pattaya, Thailand
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 農耕地における土壌有機物の蛍光特性プロファイル2016

    • 著者名/発表者名
      神田智行、眞家永光、矢内純太、柿野 亘、丹治 肇
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 土壌の非交換態カリウムの放出能におよぼすイオン組成や有機酸の影響2016

    • 著者名/発表者名
      北川由佳、矢内純太、中尾 淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 日本の農耕地土壌の土色と細砂元素組成に関する土壌大群別の相同性評価2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 遼、矢内純太、森塚直樹、中尾 淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 熱帯農学概論(江原宏・樋口浩和編)2019

    • 著者名/発表者名
      矢内純太
    • 総ページ数
      259
    • 出版者
      培風館
    • ISBN
      9784563078263
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 土壌サイエンス入門(第2版)(木村眞人・南條正巳編)2018

    • 著者名/発表者名
      矢内純太、眞家永光、中尾淳
    • 総ページ数
      333
    • 出版者
      文永堂
    • ISBN
      9784830041358
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 土壌サイエンス入門(第2版) 「世界の土壌」2018

    • 著者名/発表者名
      矢内純太
    • 総ページ数
      342
    • 出版者
      文永堂
    • ISBN
      9784830041358
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] リンの事典2017

    • 著者名/発表者名
      中尾淳
    • 総ページ数
      360
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254141047
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 自然地理学事典2017

    • 著者名/発表者名
      前島勇治
    • 総ページ数
      480
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254163537
    • 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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