分子生物学的解析法を用いた亜酸化窒素放出に関与する土壌微生物群集構造の解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04F04584
• Research Institution: National Institute for Agro-Environmental Sciences
• Host Researcher: 藤井 毅 独立行政法人農業環境技術研究所, 化学環境部, 研究リーダー
• Foreign Research Fellow: ちゅう 海燕 独立行政法人農業環境技術研究所, 化学環境部, 外国人特別研究員
• Keywords: 温室効果ガス / 土壌微生物相 / 脱窒菌 / PCR-DGGE / 亜酸化窒素ガス / 水田転換畑

Research Abstract

本研究では、農耕地からの温室効果ガス発生のメカニズムを解明するため、主要な温室効果ガスの一つである亜酸化窒素の発生に関与する土壌微生物群集を明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の2点について成果が得られた。
1)様々な施肥条件で長期間作物を栽培している中国に設定した試験圃場において、春と秋サンプリングを行い、亜酸化窒素ガス発生に関与すると考えられる硝化・脱窒関連微生物相の違いをPCR-DGGE法を用いて比較解析した結果、有機肥料施用区の硝化関連微生物相は、肥料無施用区及び化学肥料連用区とは大きく異なっており、有機肥料施用区特異的に優勢化する硝化関連微生物群集の存在が明らかとなった。
2)農業環境技術研究所の温室効果ガス発生制御施設に設定した異なる栽培履歴を有する試験区に水稲を栽培し、それぞれの区における土壌からの亜酸化窒素ガスの発生を1年間連続的に観測すると同時に、各区の土壌微生物相をPCR-DGGE法で比較解析した。その結果、継続して水稲栽培を行っている区、陸稲の水田転換畑を水田に再転換した区、および大豆・小麦の水田転換畑を水田に再転換した区の計3区間で、亜酸化窒素の発生パターンに大きな差は認められず、それぞれの区における土壌微生物相および硝化細菌相に顕著な差は認められなかった。この実験データは、来年度、再度水田を陸稲畑と大豆・小麦畑に転換した際に予想される畑土壌からの亜酸化窒素発生現象を解析する際のコントロールとして重要な基礎データとなる。