| 研究課題/領域番号 |
19K06287
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
立石 貴浩 岩手大学, 農学部, 准教授 (00359499)
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| 研究分担者 |
颯田 尚哉 大同大学, 工学部, 教授 (20196207)
築城 幹典 岩手大学, 農学部, 教授 (10292179)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 微生物バイオマス / セシウム / 森林 / 堆積腐植層 / 菌類 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、(1)微生物バイオマスの代謝回転を利用した堆積腐植層へのセシウムの保持、および(2)セシウムを選択的に吸収する菌類を利用したマイコエクストラクション、に関する実験を行い、森林に蓄積した放射性セシウムを堆積腐植層に隔離する具体的手法を提案することを目的とする。
前者(1)では、堆積腐植層中の土壌微生物に保持されたセシウム量（微生物バイオマスセシウム）の動態を評価するため、コナラ林の堆積腐植層試料に安定セシウムに添加したモデル試験を実施した。試験期間中に堆積腐植層を撹乱する処理(たとえば乾燥、攪拌)を行ったところ、このような物理的撹乱は、堆積腐植層中の微生物バイオマスに保持されるセシウム量を減少させることがわかった。この結果は、森林林床の堆積腐植層の撹乱は、微生物の菌体内に保持されていたセシウムを放出させる可能性があることを示唆している。
一方、後者(2)では、安定セシウムを吸収する傾向にある菌類のスクリーニングを行った。カリウムとセシウムの濃度比の異なる培地で６種の菌類（子嚢菌類および担子菌類）の栄養菌糸を培養することで、安定セシウムの吸収傾向を分析した。その結果、どの菌株においても、培地中のセシウム濃度が高くなるに従い、栄養菌糸の成長は抑制される傾向にあった。一方、セシウムとカリウムの含有比が異なる培地でこれら菌類を培養し、栄養菌糸および培地中のカリウム/セシウムモル比を比較したところ、菌類の種類によっては、カリウムよりもセシウムをより多く吸収する傾向が見られた。この特徴は、この菌株がマイコエクストラクションの候補として有用であることを示唆した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
異なる樹種の林分でのモデル試験において、それぞれの堆積腐植層の試料を用いたモデル試験を予定していたが、実験の立ち上げに時間を要し、令和元年度では、コナラ林試料での分析に限定された。
放射性セシウムが検出される森林での分析に関する事前調査であるが、岩手県内の森林では放射性物質の沈着から９年経過しており、森林の堆積腐植層の放射性Cs濃度が低下している可能性があり、新たな調査の候補地を探す必要があった。今後、調査地の選定の作業を行う予定である。
所属期間では、新型コロナウィルス感染症予防対策（レベル２）が行われており、研究教育活動が抑制されている。今後の展開によっては、研究の進捗が遅れる可能性がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では、(1)微生物バイオマスの代謝回転を利用した堆積腐植層へのセシウムの保持、および(2)セシウムを選択的に吸収する菌類を利用したマイコエクストラクション、の検討結果にもとづき、森林に蓄積した放射性セシウムを堆積腐植層に隔離する具体的手法を提案する。
前者(1)の試験では、前年度に引き続き、安定セシウムを利用したモデル試験を実施する。アカマツおよびスギ林の堆積腐植層の試料を用いて、堆積腐植層を撹乱する処理区を設定し、経時的に堆積腐植層の試料を採取する。堆積腐植層に生息する微生物バイオマス中の安定セシウムを分析し、セシウムの保持様式について分析する。これと同時に試料中の菌類バイオマスを、エルゴステロールを指標として分析するが、その前段階として、堆積腐植層試料からの抽出条件や定量に用いる高速液体クロマトグラフィの設定等を検討する。2020年7月以降に、調査が可能な候補地を選び、調査プロットを設置し、同様の分析を行う。
後者(2)の試験では、前年度に行った菌類のスクリーニングの結果に基づき、セシウムを吸収しやすい傾向にある菌類を利用して、マイコエクストラクションのモデル試験を実施する。前項で選別された供試菌をオガクズ培地に接種し、マイコエクストラクション用資材を調製する。本実験は、室内での培養系で基礎的知見を得たのちに、現地試験を行う。
(1)および(2)で得られた知見をもとに、堆積腐植層中の放射性セシウムの微生物バイオマスへの保持率を求め、マイコエクストラクション用資材へのセシウムの移行率を評価する。その上で、森林の堆積腐植層での放射性セシウムの長期的な隔離に向けた適正な管理の方策を提案する。さらに、以上の一連の研究について得られた結果を取りまとめ、成果発表を行う予定である 。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度において、調査等の作業で支援を必要としなかったため、それに該当する謝金の支払いが不要となった。さらに、学会発表等に必要な旅費が当初予定していた額より下回った。これらの理由により、当初の予定額より余剰ができた。この余剰分は、次年度での実験器具・試薬等の購入に関わる物品費、調査等の支援に対する謝金および出張等の旅費にあてる予定である。
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