環境中に微量存在する農薬等の化学物質の土壤生態系に及ぼす影響評価法の開発

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12306004
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 山本 広基 島根大学, 生物資源科学部, 教授 (30112121)
• 研究分担者: 巣山 弘介 島根大学, 生物資源科学部, 助教授 (70284023) ; 妹尾 啓史 三重大学, 生物資源学部, 助教授 (40206652) ; 片山 新太 名古屋大学, 難処理人工物研究センター, 教授 (60185808) ; 西山 雅也 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (50263801) ; 豊田 剛己 東京農工大学, 大学院・生物システム応用科学研究科, 助教授 (30262893)
• キーワード: 土壤生態系 / 微生物バイオマス / 農薬 / キノンプロファイル / PCR-DGGE / 農薬分解菌 / 影響評価

研究概要

過去5年以上にわたって農薬を使用していない水田と慣行栽培水田の土壌中の微生物バイオマスを中心とする土壌生態系パラメーターを長期間に亘ってモニタリングしたところ、自然の環境変動に由来する土壌生態系への影響のほうが農薬等の化学資材を使用することによる影響よりもはるかに大きいことが明らかになり、農薬の影響評価にあたっては自然環境要因による変動の範囲についての考慮が重要であることを示した。
農薬を処理した畑土壌水分条件下で土壌生態系パラメーターを測定し、その相関関係を調べた。土壌生態系パラメーターとして、クロロホルムくん蒸抽出炭素量、基質誘導呼吸活性、窒素の無機化活性、芳香族化合物資化性ポテンシャル、キノンプロファイルを測定した。PCP(影響大)とベンスルフロンメチル(影響小)の標準施用量およびその10倍量を処理した区と無処理区を比較したところ、農薬による影響の大きさとその持続時間が一致しないことが明らかになり、各パラメーターで得られる農薬の土壌生態系への影響を総合して評価するスキームの導入が必要であることが示唆された。
土壌微生物活性を概括的に評価するため、微少熱量計による評価方法を開発しつつある。また、土壌微生物群集の構造を評価するのに現時点で最も優れていると思われるPCR-DGGE(denaturing gel gradient electrophoresis)を用いて土壌消毒の影響を検討した。
ベンチオカーブ分解菌数をMPN法により計数する際、農薬分解の有無を迅速に判定するために吸光度測定法ならびに簡易なGC測定法を検討・確立した。土壌、水圏などに広く分布している難分解性化合物の分解菌として、Sphingomonas属細菌株を植物体から単離するとともに、HCH連用圃場からの新たなHCH分解菌の単離を開始した。

研究成果

• [文献書誌] Toyota,K.,Kimura,M.,Takechi,S.and Kuninaga,S.: "Comparison of microbial community structure among soils with different degree of susceptibility to Fusarium-wilt of radish"Soil Microorganisms. 54(1). 69-79 (2000)
• [文献書誌] Okabe,A.,Oike,H.,Toyota,K.and Kimura,M: "Comparison of phospholipid fatty acid composition in floodwater and plow layer soil during the rice cultivation period in a Japanese paddy field."Soil Science and Plant Nutrition. 46(4). 893-904 (2000)
• [文献書誌] Katayama,A.Toyota,K.and Yamamoto,H.: "Evaluation methods of pesticides effects on soil microorganisms."Proceedings of IUPAC-TACTRI/COA International Workshop on Pesticides 2000,Harmonization of pesticides management.. 177-181 (2000)
• [文献書誌] Itoh,K.,Takahashi,M.,Tanaka,R.,Suyama,K.,Yamamoto,H.: "Effect of fumigants on soil microbial population and proliferation of Fusarium oxysporum inoculated into fumigated soil."J.Pesticide Science. 25. 147-149 (2000)
• [文献書誌] Katayama,A.,Funasaka,K.and Fujie,K.: "Changes in respiratory quinone profile of a soil treated with pesticides/"Biology and Fertility of Soils. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] Suyama,K.,Okamoto,Y.,Itoh,K.,Yamamoto,H. 他9名: "Natural fluctuation of microbial biomass and population in rice paddy soils as a basis for assessing the side-effect of pesticides on soil ecosystem."J.Pesticide Science. (印刷中). (2001)