| 研究課題/領域番号 |
19K15721
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分38010:植物栄養学および土壌学関連
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
早川 智恵 宇都宮大学, 農学部, 助教 (10725526)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | プライミング効果 / 火山灰土壌 / 埋没腐植 / 窒素採掘 / 同位体トレーサー法 / 土壌微生物 / 黒ぼく土 / 13C-セルロース / 13C-グルコース / 土壌微生物叢 / 土壌有機物 / 微生物 / 安定同位体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
多量の畜産廃棄物を排出する我が国では、炭素貯留と資源リサイクルを両立させる堆肥化利用が必須である。申請者は易分解性有機物の添加によって増殖した微生物が、難分解性有機物の分解を促進し（プライミング効果）、養分（窒素・リン）を放出することを示してきた。プライミング効果を応用すれば、堆肥の利用効率を高める新たな環境保全型農業技術を開発することができる。本課題では、安定同位体プローブ法および遺伝子解析技術を用いて、①プライミング効果による難分解性有機物からの養分放出を実証し、②プライミング効果を駆動する微生物群集および最適環境条件を特定した上で、③栽培試験によって低施肥技術としての有効性を検証する。
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| 研究成果の概要 |
本提案課題では、栽培の現場における技術化の可能性を目指し、北海道の火山灰土壌を用いて、(1)プライミング効果による難分解性有機物からの養分放出の検証、および(2)プライミング効果を駆動する微生物群集および最適環境条件（易分解性有機物量）の検証を目的とした。13C標識有機物を用いた室内培養試験により、プライミング効果の発現と易分解性有機物量の関係を解明した。また、易分解性有機物の添加によって土壌微生物が増殖し、プライミング効果を通じて、微生物による腐植からの窒素の獲得が促進されることが示唆された。プライミング効果の発現を担う微生物群は、表層土と下層の埋没腐植土とで異なる可能性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでプライミング効果は温暖化緩和の観点からネガティブに捉えられてきたが、一方、プライミング効果は、土壌有機物の分解が促進されることによって、土壌から植物への養分供給量を増加させる可能性を秘めている。本研究課題の成果より、易分解性有機物の添加による土壌微生物の増殖とプライミング効果の発現を通じて、分解初期には『窒素採掘』によって土壌中の無機態窒素量が増加することが示された。今後さらに発現メカニズムの解明を進めることができれば、プライミング効果を炭素貯留と地力改善に寄与する駆動力として捉え直し、新たな肥培管理法として応用することが期待される。
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