| 研究課題/領域番号 |
19K06286
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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 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
武藤 由子 岩手大学, 農学部, 准教授 (30422512)
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| 研究分担者 |
渡辺 晋生 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10335151)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 窒素動態 / 水分移動 / 嫌気・好気状態 / 土壌微生物 / 嫌気・好機状態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
土壌中における窒素炭素動態の理解は，農業の持続的展開や気候変動への適応といった課題解決のために重要である．しかし，窒素動態と土壌微生物活動を関連付けた研究は極めて遅れている．そこで，本研究では嫌気・好気状態が混在する土壌中において，水分移動が窒素動態に及ぼす影響を明らかにするための一次元カラム実験を行う．また，水分移動が硝化や脱窒の速度定数へ及ぼす影響を考慮し，実験結果を数値モデルで再現する．さらには，速度定数に関わる水分量や酸化還元電位等の複数の因子をATP量に統合して簡易化することを目指す．
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| 研究成果の概要 |
土壌中における窒素炭素動態の理解は，農業の持続的展開や気候変動への適応といった課題解決のために重要であるが，絶えず変化する水分量や水分移動の影響を考慮せずに現象を理解することはできない．そこで，本研究では，嫌気・好気状態が混在する土壌中において，水分移動が窒素動態に及ぼす影響を明らかにするための一次元カラム実験を行い，結果を一次元土中水分溶質移動モデルで再現した．その結果，蒸発実験では硝化の速度定数の体積含水率とEh依存を考慮すると窒素動態を精度よく再現できた．さらに，Ehが440mV以上では硝化の速度定数をATP量から推定できる可能性が示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水分移動過程での土壌中の窒素動態の解明は，食料生産や環境保全などの見地から重要視されており，これまでに，土壌物理学・土壌学の各分野で現象に関わる土壌の諸条件が一定条件下にあるときの影響が調べられてきた．しかし，土壌中における窒素動態は微生物活動の結果であることから，現象の更なる理解には，関連する土壌物理条件・その変化速度と微生物反応速度との関係が重要である．本研究の特色は，「速度」という新たな視点に，さらに「土壌微生物活動の評価」という新しい切り口をプラスして窒素動態を考えた点である．この新たな発想により，窒素炭素動態が関わる未解明な現象の理解に突破口を開くことが期待される．
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