| 研究課題/領域番号 |
16K07650
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
江口 定夫 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 物質循環研究領域, ユニット長 (30354020)
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| 研究分担者 |
中島 泰弘 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 物質循環研究領域, 主任研究員 (10354086)
山口 紀子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 有害化学物質研究領域, 上級研究員 (80345090)
須藤 重人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 気候変動対応研究領域, 主任研究員 (40354071)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 窒素循環 / 中間生成物 / 硝化 / 脱窒 |
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| 研究実績の概要 |
亜硝酸イオンは、硝化や脱窒の中間生成物であり、窒素循環の最も中心に位置する窒素化合物であるが、現場土壌中における定量的知見は乏しい。土壌中の亜硝酸イオンの抽出では、一般に中性塩溶液（塩化カリウム）が用いられるが、抽出される交換酸度によって懸濁液pHが低下し、亜硝酸イオンの化学的分解が生じる。高pHの希アルカリ溶液（水酸化ナトリウム）による抽出法も考えられるが、腐植酸が抽出され分析精度の低下が懸念される。本課題では、土壌中の亜硝酸イオンのより正確な抽出及び定量法の開発を目的とする。今年度は、火山灰土壌である黒ボク土野菜畑の表層～深層（凝灰質重粘土層）土壌を対象に、中性塩溶液、アルカリ性塩溶液、希アルカリ溶液、純水等による抽出を行い、亜硝酸イオン定量値を比較した。抽出液中の亜硝酸イオン濃度分析は、比色法またはイオンクロマトグラフ法によった。
土壌中の亜硝酸イオン含量は、全体的に、中性塩溶液抽出よりも、希アルカリ溶液抽出で1～2桁以上高い傾向にあったが、深層土壌ではほぼ同等の値を示した。希アルカリ溶液抽出による亜硝酸イオン含量は、深層ほど高くなる傾向があり、同じく亜硝酸イオン/硝酸イオン濃度比は、表層と深層で高い傾向があった。また、アルカリ性塩溶液抽出による亜硝酸イオン含量は、全体的に、中性塩溶液抽出よりも高い値を示したが、両者の差は1桁以内であった。希アルカリ溶液による抽出液を比色法及びイオンクロマトグラフの両方で分析したところ、抽出された腐植酸が比色法の吸光度やイオンクロマトグラフのピーク面積を増大させる傾向が見られた。腐植含量の高い土壌を除けば、希アルカリ溶液による抽出液中の亜硝酸イオン濃度を比色法で測定する方法が、現状では最適と考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
黒ボク土野菜畑の表層から深層まで、土壌特性の大きく異なる多数の土壌試料を対象として、中性塩溶液、アルカリ性塩溶液、希アルカリ溶液、純水等の異なる溶媒を用いた抽出を行うとともに、比色法とイオンクロマトグラフ法を両方の定量法を比較することにより、土壌中の亜硝酸イオンに適した抽出・定量法についての基礎的知見を得ることが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
亜硝酸イオンの抽出液は高pHが適しているが、同時に抽出される腐植酸による分析精度の低下を防ぐ必要がある。そこで、抽出液から腐植酸を除去した後に、比色法による定量を行う方法を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主に、土壌試料の採取～分析前処理等にかかる諸作業、異なる溶液を用いた抽出実験～機器分析に必要な試薬や消耗品の使用等を非常に効率的に実施できた（大きなミス無く遂行でき、やり直し実験等も不要だった）ことによる。
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| 次年度使用額の使用計画 |
異なる地点で採取した土壌試料を用いて、新たな定量法を開発するための実験を効率的に進めるため、主として、機器分析等に必要な消耗品、研究補助員の賃金、旅費等に充てる予定である。
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