| 研究課題/領域番号 |
21H02324
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41050:環境農学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
内田 義崇 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70705251)
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| 研究分担者 |
龍見 史恵 北海道大学, 農学研究院, 特別研究員(PD) (30883417)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2023年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 炭素循環 / 土壌炭素 / 土壌微生物 / 硝化菌 / 微生物コミュニティ / 安定同位体 / 硝化 / 炭素欠乏 / 独立栄養細菌 / 無機態炭素固定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
過剰な施肥や耕起によって有機態炭素が欠乏した土壌「有機態炭素欠乏土壌」が生成されることが世界的な問題となっている。そのため、この劣化した土壌を省力的に回復させる技術が緊急に必要とされている。その技術として、本研究では無機態炭素（二酸化炭素（CO2））を有機態炭素として固定する独立栄養微生物である硝化細菌・古細菌（硝化菌）に着目する。本研究では、有機態炭素欠乏土壌での硝化菌による無機態炭素固定能の増減を明らかにし、劣化土壌回復技術などへの応用を目指すための基盤を確立する。そのために、硝化菌の多様性と有機態炭素欠乏の関連性をメタ解析する、炭素欠乏の程度と硝化菌活性の関連性の評価、などの研究を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、農地土壌の生産性や肥沃度は有機態炭素量に依存するが、過剰な施肥や耕起によって有機態炭素が欠乏した土壌「有機態炭素欠乏土壌」が生成されることが世界的な問題となっていることを背景としている。劣化した土壌を省力的に回復させる技術が緊急に必要とされている中で、無機態炭素（二酸化炭素（CO2））を有機態炭素として固定する独立栄養微生物である硝化細菌・古細菌（硝化菌）に着目した研究を行った。有機態炭素欠乏土壌で微生物量は減少するが硝化菌が逆に増加・多様化している現象を踏まえ、その傾向から予測メタゲノム法を用いて無機態炭素固定遺伝子の量的変化を調べる試験を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は世界規模課題である劣化土壌の広まりを食い止め、その回復を促す技術の確立に寄与するための基礎情報を蓄積できる。またそのカギとなる微生物として硝化菌に着目しているが、硝化菌はこれまで窒素循環との関連性のみが広く注目され研究されてきた。この研究では、硝化菌のCO2資化という能力に注目している部分においても意義がある。
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