窒素沈着が土壌有機物分解を抑制する新たなメカニズムの解明

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K12147
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 國頭 恭 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (90304659)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 黒ボク土 / 褐色森林土 / 窒素添加 / 可給態リン / 植物リター

研究実績の概要

森林土壌３点（褐色森林土２点と黒ボク土１点）をA層から採取すると同時に、各地点において植物リターも採取した。褐色森林土を採取した１地点での植生はスギ、もう１地点での植生はアカマツであり、黒ボク土を採取した地点での植生はカラマツ・ヒメコマツ・ヤマブドウであった。リター成分を分析した結果、アカマツリターのセルロース含量が、他の２つの植物リターの値よりもやや高い値を示したものの、大きな違いは認められなかった。しかしC/N比は植物リター間で大きな差異が認められ、黒ボク土の植物リターで最も低い値を示した。一方、土壌A層のC/N比は、アカマツ植生下の褐色森林土において、最も高い値を示した。
各土壌試料に、土壌を採取した地点で採取した植物リターを添加した。この際、窒素を添加した区と、加えない対照区を設けた。水分量を最大容水量の60%に維持し、１年間、23℃で培養した。培養0、50、250、365日目に土壌pHと可給態リン濃度を測定した。窒素添加による土壌pHの顕著な変化は認められなかった。しかし、スギリターを添加した褐色森林土と、カラマツ・ヒメコマツ・ヤマブドウリターを加えた黒ボク土では、培養にともない土壌pHは徐々に低下した。可給態リン濃度は、ブレイ法を用いた場合は、スギリターを添加した褐色森林土において培養365日目に、窒素添加区で対照区よりも有意に低下したが、水抽出画分では、窒素添加区の方が対照区よりも高い値を示した。このため、窒素添加により微生物のリン要求量が増加し、可給態リン濃度が低下して微生物はリン欠乏の状態になる、という仮説は支持されなかった。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍の影響で実験ができない期間があったため、多少遅れ気味である。

今後の研究の推進方策

今後は、当初の予定通り、微生物バイオマスと、リグニン分解酵素活性を測定する。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍において学会参加が出来なかったことと、実験ができない期間があったことから、差額が生じた。2021年度は、遅れを取り戻せるように、研究を早急に進める予定である。