| 研究課題/領域番号 |
16KT0146
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
食料循環研究
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
安藤 晃規 京都大学, 農学研究科, 助教 (10537765)
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| 研究分担者 |
高橋 里美 京都大学, 農学研究科, 寄附講座教員 (60637487)
小川 順 京都大学, 農学研究科, 教授 (70281102)
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| 研究協力者 |
篠原 信
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 硝化細菌 / 硝化反応 / アンモニア酸化菌 / 亜硝酸酸化菌 / 有機質肥料活用形養液栽培 / 有機質肥料活用型栽培 / 硝化菌 / 水耕栽培法 / 有機水耕栽培 / 独立栄養細菌 |
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| 研究成果の概要 |
有機質肥料活用型栽培は、土壌と同様に有機物の無機化（硝化反応）を実現する栽培法である。我々は、硝化反応における窒素動態と菌叢推移を解析し、有機物の分解、引き続くアンモニア酸化、亜硝酸酸化に関わる菌群が比較的単純な菌叢で構成されることを明らかにした。この知見に基づき、Bacillus badiusと硝化菌の３菌にて、有機物の無機化を実現した。また、難培養性である硝化菌の培養条件を精査した結果、短期間でのコロニー形成に成功し、土壌より37℃以上で活性を示すアンモニア酸化菌、亜硝酸酸化菌の単離、また単離した硝化菌と従属栄養細菌との３菌共培養により有機物の良好な硝化を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで土壌の有機物を分解し無機養分を供給する機能を人工的に再現することはできなかった。土壌機能を再現するにはアンモニア化成、硝酸化成の微生物作用を再現する必要があるが、それらを担う硝化菌が有機物により容易に不活性化するため困難であった。本研究では、わずか3菌株だけで土壌機能のアンモニア化成、硝酸化成を再現することに成功した。本成果により、耕作不適合地での栽培や、人工物の土壌化などが可能になり、食料の増産、二酸化炭素削減など多様な効果が期待できる。また土壌機能として物理性、化学性、生物性の３条件を満たすことに成功し、再現性を担保できる科学的な解析対象としうる画期的な成果である。
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