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2007 年度 実績報告書

土壌生態圏における新規窒素代謝経路の窒素循環における意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18380053
研究機関独立行政法人農業環境技術研究所

研究代表者

斎藤 雅典  独立行政法人農業環境技術研究所, 研究コーディネータ (40355079)

研究分担者 諏訪 裕一  独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 主任研究員 (90154632)
駒田 充生  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター, 上席研究員 (30354046)
中島 泰弘  独立行政法人農業環境技術研究所, 物質循環研究領域, 主任研究員 (10354086)
坂本 一憲  千葉大学, 園芸学部, 准教授 (10225807)
キーワード土壌圏現像 / 微生物 / 菌類 / ANAMMOX / 菌根菌 / 脱窒
研究概要

本研究では、嫌気性アンモニア酸化(ANAMMOX)等の新規窒素代謝機構を解明し、土壌生態系の窒素循環におけるそれらの意義を明らかにすることを目的とした。1.ANAMMOX反応:さまざまな水田から採取したいずれの土壌試料からもANAMMOX活性は検出されなかったが、複数の湧水地点付近から採取した土壌試料でANAMMOX活性が検出された。これは、陸圏および土壌圏の窒素循環でのANAMMOXの寄与を示す初の実証例と考えられた。2.非脱窒型の嫌気的亜酸化窒素生成機構:脱窒菌(Pseudomonas chlororaphis)のN_2O還元酵素を持たない変異株を用いて試料中のNO_3をN_2Oまで還元し、生成物であるN_2Oの窒素、酸素同位体比を分析することで、試料NO_3の窒素、酸素同位体比を自動的に連続測定する手法を確立し、本法を用い浅層地下水の15N^<-18>O二次元マッピングによる亜酸化窒素発生経路の由来推定を試みた。各種条件下の土壌培養実験データの無機態窒素の動態を解析し、脱窒の基質として、硝酸態窒素や亜酸化窒素よりも、亜硝酸態窒素が優先されることを確認した。3.共生菌類による窒素吸収促進:菌糸コンパートメントを付した栽培実験装置を用い、AM菌菌糸を通して土壌中の窒素が宿主植物に吸収されることを確認するとともに、窒素欠乏条件下ではAM菌菌糸を通して吸収された窒素によって植物の生育が促進されることを初めて示すことに成功した。キャベツ苗にPenicillium EU0013株を接種し,窒素の種類と量が植物生育促進効果に及ぼす影響を調べ、生育促進効果は窒素施肥量や窒素の形態によらずすべての試験区で認められ、EU株の生育促進効果に及ぼす施用窒素の種類と量の影響は小さいことが明らかとなった。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Various players in the nitrogen cycle:Diversity and functions of the microorganisms involved in nitrification and denitrification2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hayatsu
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition 54

      ページ: 33-45

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrastructure of rapidly frozen and freeze-substituted germ tubes of an arbuscular mycorrhizal fungus and localization of polyphosphate2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuga
    • 雑誌名

      New Phytologist 178

      ページ: 189-200

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous in situ detection of alkaline phosphatase activity and polyphosphate in arbuscules within arbuscular mycorrhizal roots2007

    • 著者名/発表者名
      R. Funamoto
    • 雑誌名

      Functional Plant Biology 34

      ページ: 803-810

    • 査読あり
  • [学会発表] 谷津田水田土壌からのアナモックスの検出2008

    • 著者名/発表者名
      諏訪裕一
    • 学会等名
      第25回土壌肥料研究会
    • 発表場所
      千葉県農業総合研究センター
    • 年月日
      2008-03-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] The Difference in Water Use by Crops Affects the Amount of Dissolved Greenhouse Gases in Soil Percolating Water2007

    • 著者名/発表者名
      K.Minamikawa
    • 学会等名
      Eighth Conference of the East and Southeast Asian Federation of Soil Science
    • 発表場所
      Tsukuba international congress center
    • 年月日
      20071022-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] Denitrification at the Alluvium-Diluvium Interface in the Riparian Aquifer below Paddy Fields2007

    • 著者名/発表者名
      S.Eguchi
    • 学会等名
      Eighth Conference of the East and Southeast Asian Federation of Soil Science
    • 発表場所
      Tsukuba international congress center
    • 年月日
      20071022-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 数種のアーバスキュラー菌根菌におけるポリリン酸蓄積の違い2007

    • 著者名/発表者名
      西村伊吹
    • 学会等名
      日本土壌微生物学会大会
    • 発表場所
      千葉・東葛プラザ
    • 年月日
      20070607-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 黒ボク畑土壌を好気および嫌気的に培養したときの亜酸化窒素発生の特徴2007

    • 著者名/発表者名
      駒田充生
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2007-08-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 洪積台地と沖積低地の浅層地下水中における脱窒2007

    • 著者名/発表者名
      江口定夫
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2007年度東京大会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2007-08-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 田畑輪換圃場における地下浸透水中の溶存温室効果ガスの定量2007

    • 著者名/発表者名
      南川和則
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2007年度東京大会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2007-08-22
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [学会発表] 自然安定同位対比を用いた矢作川流域の茶園-水田地形連鎖系における浅層地下水中の亜酸化窒素の動態解析2007

    • 著者名/発表者名
      中島 泰弘
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2007年度東京大会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2007-08-22

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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