茶園土壌に含まれる微細有機物片の生成過程と，その炭素貯留における役割

• 研究課題/領域番号: 22K05930
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分41050:環境農学関連
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 南雲 俊之 静岡大学, 農学部, 准教授 (70362184)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 茶園土壌 / 土壌有機物 / 炭素貯留 / 重液分離 / 選択溶解法 / 軽比重画分 / 土壌動物

研究開始時の研究の概要

茶園は森林に匹敵するCO2吸収源である。茶園土壌には整枝・せん枝残渣や敷き藁など多量の有機物が投入され，安定な腐植物質とともに，分解途上の微細有機物片として多量の土壌有機物が貯留されている。しかし，茶園土壌の有機物・炭素動態は未解明のままである。土壌有機物の存在状態と分解抵抗性を解明し，微細有機物片からなる軽比重画分の土壌有機物全体に占める割合の大きさを検証するとともに，この軽比重画分を生み出す担い手として土壌動物に注目し，その現存量とともに残渣分解における役割を解明する。これらの成果をもとに未解明の茶園土壌炭素動態の全貌解明に資するとともに，茶園土壌の炭素貯留機能の強化につながる知見を得る。

研究実績の概要

土壌有機物の量的・質的存在状態と分解抵抗性を明らかにするため，すでに採取されていた土壌試料の分析を進めた。土壌試料は，静岡大学農学部附属農場(藤枝フィールド)で採取された茶園ならびに比較対象としての雑木林，ミカン園や野菜畑等のものである。
まず，茶園土壌では多量の微細有機物片が含まれており，これが茶園土壌の土壌有機炭素含有率を高めていると強く示唆される。そこで，重液による比重分離により，安定な腐植物質からなる重比重画分と不安定な微細有機物片からなる軽比重画分を分画を試みた。現在，予備実験を行い，試料の分析に取り組んでいるところである。
一方，昨年までの実験でシュウ酸抽出Al含有率と土壌有機物含有率との正相関が観察され，シュウ酸抽出画分に含まれる低晶質鉱物が土壌有機物の安定化に関与していると推測された。そこで，さらに結晶質鉱物の関与，有機物-Al複合体の生成状況を確認するため，選択溶解法による土壌鉱物の分析を進めている。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

今年度，不安定な世界情勢の影響もあってか，研究開始当初からプラ器具等の納入遅れが頻発した。とくに，分析に必須の分光光度計は機種の選定遅れに始まり（これは自己責任でした），納期の延期があったり，メーカー担当者と設置日の調整に手間取ったりと，最終的な納品も１月になってしまい，結果として分析が長期に止まるという事態に陥った。そのため，予備実験はさておき，肝心の土壌分析が途上である。

今後の研究の推進方策

現在進めている土壌分析を精力的に進める。未完である「重液分離による軽比重画分・重比重画分の定量」を行い，他の土地利用と比較しての土壌有機物の質的構成の違いを解明する。並行して，これら「軽比重画分・重比重画分の培養実験」を開始し，その分解しやすさを評価する。一方，同じく未完である「選択溶解による土壌鉱物の定量的評価」を進め，低晶質鉱物とともに結晶質鉱物の関与，有機物-Al複合体の存在量を評価する。