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中国東北部のソーダ質土壌の性質と植物の耐性

研究課題

研究課題/領域番号 25450078
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関岩手大学

研究代表者

河合 成直  岩手大学, 農学部, 教授 (80161264)

研究分担者 我妻 忠雄  山形大学, 農学部, 客員教授 (70007079)
服部 浩之  秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (40132857)
青山 正和  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (60150950)
頼 泰樹  秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (30503099)
研究期間 (年度) 2013 – 2015
研究課題ステータス 交付 (2015年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードNa型アルカリ土壌 / 土壌pH / 水溶性有機物 / 腐植 / シオチガヤ / ムギネ酸 / 鉄吸収 / アルカリ耐性 / ソーダ質条件 / 炭酸イオン / Na型塩類土壌 / 耐性植物 / 中国東北部 / イネ科牧草 / 放射性鉄
研究実績の概要

Na型アルカリ土壌における植物の耐性を検討することを目的として、中国東北部の土壌の性質と植物の耐性機構の一つとしての鉄吸収機構や亜鉛の吸収について検討を行った。
Na型アルカリ土壌のpHは中国東北部を西に行くほど高くなる傾向にあり、10以上の値を示す場合が多かった。Na型アルカリ土壌から0.5M KCI抽出される有機態炭素は、土壌の全有機態炭素の5%以下であった。さらに、0.1 M NaOH・NaPP混液で抽出される腐植酸は全有機態炭素の2~18%、フルボ酸は3~14%と少なかった。全有機態炭素に占める抽出有機態炭素の割合はかなり低く、Na型アルカリ土壌では、腐植は土壌から洗脱されていることが示唆された。抽出された腐植酸は、すべてA型を示し、日本の黒ボク土のA型腐植酸と類似した化学的性状を有していた。
一方、アルカリ不溶性の有機物の大部分は有機・無機複合体を形成して存在しており、その多くが1μm以下の微細な粘土画分に存在していた。この微細な有機・無機複合体は黒色を呈し、また水によって分散されやすいことが認められ、Na型アルカリ土壌における有機物動態と大きく関係していることとが示唆された。
植物の耐性機構の検討のため、シオチガヤの分泌するムギネ酸に着目し、pHが上昇した時(アルカリ条件)と重炭酸イオンが根圏に加えられたときの植物の生育、ムギネ酸の分泌量、さらに、その時の分泌されたムギネ酸の機能について検討した。
その結果、シオチガヤはムギネ酸類を分泌し、ムギネ酸類は、ソーダ質条件下でも分泌があまり抑制されないことが判明した。ムギネ酸は植物の鉄と亜鉛の吸収をソーダ質条件下でも促進することが示された。
以上のように、本研究ではNa型アルカリ土壌の特異な性質の一端を明らかにするとともに、そこに生育できるシオチガヤの栄養特性とFe吸収生理活性物質ムギネ酸の高い分泌能力を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Efficiency of Solubilization of Metals by Mugineic Acid from Sodic Soil2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, H. Kudo, A. Sato, L. Zhao, H. Wang, A. Xu, M. Zhao, B. Qi, X. Guo, S. Kawai
    • 雑誌名

      International Journal of Plant & Soil Science

      巻: 9 ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron solubilization of mugineic acid and secretion of mugineic acid family of phytosiderophore by barley and Puccinellia chinampoensis Ohwi under sodic conditions2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, H. Kudo, L. Zhao, H.B. Wang, A. Sato, A.K. Xu, M. Q. Zhao, B. L. Qi X. M. Guo, S. Kawai
    • 雑誌名

      International Journal of Plant & soil science

      巻: 4 ページ: 297-311

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The relationship betweeen electrical conductivity and growth of gramineae with varied tolerance to sodic saline condition-selectivity of K+, Ca2+, and Mg2+ over Na+ in Puccinellia chinampoensis Ohwi2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, zK. Namioka. L. Zhao, H.B. Wang, A. Sato, A.K. Xu, M. Q. Zhao, B. L. Qi X. M. Guo, S. Kawai
    • 雑誌名

      International Journal of Plant & soil science

      巻: 5 ページ: 175-185

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The high metal macronutrients selectivity over Na+ of Puccinellia chinampoensis Owhi in the rhizosphere of sodic soil2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshida, L. Zhao, H.B. Wang, A. Sato, A.K. Xu, M. Q. Zhao, B. L. Qi X. M. Guo, S. Kawai
    • 雑誌名

      Internatioanl Journal o Plant & Soil Science

      巻: 2 ページ: 1552-1566

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 中国吉林省の強アルカリ性土壌の腐植組成と腐植酸の性状2015

    • 著者名/発表者名
      青山正和・佐藤敦・郭晞明・河合成直
    • 学会等名
      日本腐植物質学会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ソーダ質耐性の牧草におけるムギネ酸分泌に対する根圏のアルミニウムの影響2015

    • 著者名/発表者名
      白木正俊・佐藤敦・除安凱・河合成直
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ソーダ質アルカリ条件下におけるイネ科植物の鉄吸収に対するムギネ酸の機能2014

    • 著者名/発表者名
      河合成直、三田村諭
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      東京農工大
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] pH10の根圏で起こりうるイネ科植物のアルミニウム過剰害―中国吉林省強アルカリ荒廃地における生態的土壌修復に関する研究(10)ー2013

    • 著者名/発表者名
      吉田有宏、河合成直、佐藤敦、趙蘭波
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Na型アルカリ条件下におけるイネ科植物の鉄吸収に対するムギネ酸の効果―中国吉林省強アルカリ荒廃地における生態的土壌修復に関する研究(11)ー2013

    • 著者名/発表者名
      三田村諭、佐藤敦、河合成直
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Na型アルカリ条件下におけるイネ科植物の生育に対するZn施用の効果―植物の炭酸脱磯酵素carbonic anhydraseの活性ー2013

    • 著者名/発表者名
      河合成直、佐々木純平、吉田有宏、佐藤敦
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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