| 研究課題/領域番号 |
18380053
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物栄養学・土壌学
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| 研究機関 | 独立行政法人農業環境技術研究所 |
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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)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| キーワード | 土壌圏現象 / 微生物 / 菌類 / ANAMMOX / 菌根菌 / 脱窒 / 亜酸化窒素 |
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| 研究概要 |
本研究では1.嫌気性アンモニア酸化過程(ANAMMOX反応)、2.非脱窒型の嫌気的亜酸化窒素(N_2O)発生過程、3.共生菌類よる植物の窒素吸収過程、について、土壌生態系におけるこれら反応機構について解明を進めて、それらの窒素循環における意義を明らかにすることを目的とした。
1.水田土壌・浅層地下水におけるANAMMOX反応:^<15>Nトレーサー法による高精度かつ安定したANAMMOX活性測定法を確立した。各地の水田から採取した試料からはANAMMOX活性は検出されなかったが、畑作地帯の浅層地下水ならびに湧水を利用する谷津田に活性が検出された。これは陸圏・土壌圏の窒素循環にANAMMOXが寄与していることを示す初の例である。
2.非脱窒型の嫌気的亜酸化窒素発生機構:畑土壌を嫌気的な条件に置くと、土壌中の硝酸はきわめて高率に亜酸化窒素へ変換されることを見出した。また、野菜畑では軟腐病菌がこうした亜酸化窒素生成に関与していることが示唆された。N_2O還元酵素を持たない脱窒菌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、浅層地下水の^<15>N-^<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を推定した。
3.共生菌類による窒素吸収:アーバスキュラー菌根(AM)菌を接種した作物(長ネギ)における窒素吸収の促進を調査するための新たな根箱装置を開発し、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菌による窒素供給によって植物の生育が促進されることを初めて示した。一方、Penicillium EU0013株のキャベツ苗に対する生育促進効果は、窒素施肥量や窒素の形態によらず認められ、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。
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