2017 Fiscal Year Annual Research Report

Evaluation of microbes controlling nitrogen immobilization and mineralization

Research Project

Project/Area Number	16K18663
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	内田義崇北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70705251)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords	窒素循環 / 土壌肥沃度 / 地力 / 残さ / 土壌微生物
Outline of Annual Research Achievements	この研究では、土の持つ力「地力」の定義を見直し、特に、微生物学的視点から考察することを目指した。まず、土に稲わらをすきこんだ際に増減する微生物を調査した。微生物に関する研究はこれまで、かく乱が起きていない時期（施肥や残さのすき込み直後ではない時期）を選んで行われてきたものが多いが、私たちは、稲わらなどがすきこまれた際に急激に増減する微生物こそが地力を測る上で重要なのでは、と考え実験を遂行した。その結果、畑地土壌に稲わらをすきこむと、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、Proteobacteria門が一週間以内に大きく増加することがわかった。さらに、有機栽培と慣行栽培土壌を比較した場合、増えてくる微生物は類似しているが、その差や比は異なっており、このような現象が窒素循環の効率など、微生物の機能の変化に関わっていると考察した。次の実験では、これら急激に増減する微生物をどうコントロールしていくか、という問いに答えるための実験を行った。具体的には、同じ土壌に同じ有機物を異なるタイミングで加えるという実験を設定した。ここではクローバーとトウモロコシの残さを準備し、１：１で混ぜたもの、クローバーをまず混ぜ、その後トウモロコシを混ぜたもの、その逆、という三種類の処理において、微生物の増減を比較した。様々な微生物門に異なる変化が見られたが、例えば、最初にトウモロコシを加えた土では、Proteobacteria門が優占種となったのに対し、最初にクローバーを加えた土では、Acidobacteria門とProteobacteria門両方が同程度優占した。つまり、有機物に対する微生物の「慣れ」のようなものが存在しており、そういった部分をより理解すれば、より良い地力の微生物的評価につながっていくのではないかと結論づけた。