イネ根圏におけるAnammox細菌の定量及び水田窒素循環への寄与の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22510005
• 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: 環境動態解析
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 周 勝 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 助教 (50451985)
• 研究分担者: 寺田 昭彦 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30434327)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 物質循環 / 環境微生物

研究概要

本研究では窒素の安定同位体である15Nを用いたトレーサー法により、水田土壌や河川底質におけるAnammox及び脱窒反応活性を実測し調査を行った。さらに、水田や河川においてAnammox菌の定量及び窒素除去におけるAnammox反応と脱窒反応の関係を明らかにした。
その結果、湛水および落水を繰り返す畜産廃水処理水田においてAnammox反応活性が検出されず、通年湛水している谷津田水田にてAnammox反応活性が検出された。また、恋瀬川の河川底質にてAnammox反応活性が検出された。窒素除去への寄与は谷津田水田では8%未満、恋瀬川では3%未満であり、淡水環境の窒素除去におけるAnammoxの役割はわずかであることが示唆された。また、阻害試験からAnammox反応は脱窒反応に依存していることが初めて実験データで直接証明した。

研究成果

• [雑誌論文] Assessing nitrification and denitrification in a paddy soil with different water dynamics and applied liquid cattle waste using the 15N isotopic technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Sheng Zhou, Yukina Sakiyama, Shohei Riya, Xiangfu Song, Akihiko Terada, Masaaki Hosomi
  • 雑誌名: Science of the Total Environment 巻: 430(15) ページ: 93-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anammox ubiquity in natural environment and recent advances of anammox process (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Terada, Sheng Zhou, Masaaki Hosomi
  • 雑誌名: A review, Clean Technologies and Environmental Policy 巻: 13(6) ページ: 759-781
  • 査読あり
• [学会発表] 飼料イネ水田を利用した温室効果ガス低排出型畜産排水処理の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 利谷翔平、周勝、小原裕三、寺田昭彦、細見正明
  • 学会等名: 第14回日本水環境学会シンポジウム
  • 発表場所: 東北工業大学(仙台)
  • 年月日: 20110910-11
• [学会発表] Detection of anammox bacteria and activity in sediments from different riverine environments, Joint conference of SWS (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Zhou, R. Higuchi, A. Terada, M.Nishikawa, M. Hosomi
  • 学会等名: WETPOL and Wetland Biogeochemistry Symposium
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 20110703-08
• [学会発表] 15Nを用いた畜産排水施用水田の窒素挙動の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 周勝、崎山幸奈、菅原翔、利谷翔平、寺田昭彦、細見正明
  • 学会等名: 日本水環境学会第45回年会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2011-03-19
• [学会発表] 15Nトレーサーを用いた水田窒素挙動の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 周勝
  • 学会等名: 日本水環境学会東北支部第5回人工湿地ワークショップ
  • 発表場所: 東北大学農学部川渡フィールドセンター(仙台)。
  • 年月日: 2010-08-27