黒ボク土の土壌有機物とアルミニウム・アロフェンの相互作用による炭素貯留機能の解明

• 研究課題/領域番号: 16K05624
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 地球宇宙化学
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 西村 周作 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 核燃料サイクル工学研究所 放射線管理部, 研究職 (70622348)
• 研究分担者: 小嵐 淳 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (30421697)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 土壌学 / 炭素貯留 / 土壌有機物 / 有機-無機複合体 / 土壌圏現象 / 地球化学

研究成果の概要

陸地における炭素貯留機能の解明の一環として、微生物分解抵抗性のあると考えられている黒ボク土の土壌有機物（腐植物質）とアルミニウムイオン（Al3+）との結合を明確することを目的とし、腐植物質（フミン酸とフルボ酸）及び有機酸（イソフタル酸、ピロガロール及び没食子酸）とAl3+との結合について定量した。得られた結果、標準腐植物質とAl3+の結合割合は約2～87％であり、Al3+添加量の増減に関係なかった。一方、有機酸とAl3+の結合割合は約16～32％であり、Al3+添加量の増加に伴って増加した。これは、腐植物質が有機酸に比べ、構造が複雑であるため結合に要する時間が有機酸と異なることが考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

黒ボク土における土壌有機物およびアルミニウムイオンに関する研究は、長きにわたり数多く行われているが、定量的に行った研究は殆どないといえる。本研究では、土壌有機物およびアルミニウムイオンとの関係性について新たな知見を得るものと考えられる。