地下水圏における脱窒ホットスポットの分子生態学的解析に基づく活性発現因子の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20580368
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境農学
• 研究機関: 独立行政法人農業環境技術研究所
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 江口 定夫 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 (30354020) ; 星野 裕子 (高田 裕子) 独立行政法人農業環境技術研究所, 生物生態機能研究領域, 研究員 (40354104) ; 森本 晶 独立行政法人農業環境技術研究所, 生物生態機能研究領域, 研究員 (00354118)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 硝酸態窒素 / 脱窒

研究概要

高い硝酸態窒素除去能を有する脱窒ホットスポットを特定するために、硝酸イオンの窒素および酸素安定同位体を用いて地下水中の脱窒活性を評価する手法を確立した。また、高い硝酸態窒素除去能を有する脱窒ホットスポットを探索し、深層土壌を掘削により採取した。
採取した土壌についてDNAを抽出し、PCR-DGGEによって微生物群集のプロファイリングを行った。さらに、硝酸態窒素に富んだ現場地下水と炭素源としてセルロースを添加し、嫌気的に培養を行った結果、2週間程度で硝酸イオン濃度の低下が見られた。

研究成果

• [雑誌論文] Denitrification during vertical upwelling at an alluvium-diluvium interface below the upland perimeter of a riparian paddy (2009)
  • 著者名/発表者名: Sadao Eguchi, Yasuhiro Nakajima, Shiho Yabusaki, Masahiro Kasuya, Hiroko Shibayama, Ayumi Tsunekawa, Katsuhiko Imai
  • 雑誌名: J.Environ.Qual. 38 ページ: 2198-2209
  • 査読あり
• [雑誌論文] モデルによる土壌,農耕地,流域における窒素動態の理解:3.地形連鎖系スケールの窒素動態:調査技法とモデル化手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 江口定夫
  • 雑誌名: 日本土壌肥料學雜誌 79 ページ: 213-227
  • 査読あり
• [雑誌論文] 硝酸イオンの窒素・酸素安定同位体比測定のための安価な自動前処理ラインの開発
  • 著者名/発表者名: 高津文人、今井章雄、中島泰弘、小松一弘、川崎伸之、佐藤貴則
  • 雑誌名: RADIOISOTOPES (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] 地形連鎖系の浅層地下水帯を通じた脱窒に伴う硝酸性窒素濃度と窒素・酸素安定同位体比の変動(2) (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島泰弘
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 地形連鎖系の浅層地下水帯を通じた脱窒に伴う硝酸性窒素濃度と窒素・酸素安定同位体比の変動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島泰弘
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 脱窒菌を利用した硝酸態窒素の窒素および酸素安定同位体比の分析分析法の簡易・迅速化および畑地-水田地形連鎖系における窒素動態解析への適用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島泰弘
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会
  • 発表場所: 名古屋市立大学
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Denitrification in the shallow aquifer below the riparian paddy fields adjacent to the upland tea fields (2008)
  • 著者名/発表者名: Sadao Eguchi
  • 学会等名: Proceedings of the International Workshop in NSFC-JST strategic China-Japan Joint Research Program on "Comparative Study of Nitrogen Cycling and Its Impact on Water Quality in Agricultural Watersheds in Japan and China"
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Nitrate removal in the shallow aquifer below riparian paddy fields adjacent to upland tea fields (2008)
  • 著者名/発表者名: Sadao EGUCHI
  • 学会等名: Abstract of the XXXVI International Association of Hydrogeologistic Congress
  • 年月日: 20080000