Behavior and functions of organic phosphorus in the soils of natural ecosystems

自然生态系统土壤中有机磷的行为和功能

• 批准号: 21K06349
• 负责人: 平舘 俊太郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06349/
• 关键词: 有機態リン; 有機態リンの無機化; 核磁気共鳴; オルトリン酸生成速度; ホスファターゼ活性; myo-イノシトール6リン酸; フィチン酸; 非アロフェン質黒ボク土; ホスファターゼ; イノシトールリン酸; 有機態リン化合物; p-ニトロフェノールリン酸; オルトリン酸; リンの無機化; 外来植物

本研究は、土壌中の有機態リンについて、(1)その種類（化学構造）、(2)存在量、(3)無機化速度（オルトリン酸生成速度）を明らかにし、土壌中におけるリンの化学的実態および機能とともに、人為的管理の影響を明らかにすることを目的としている。令和3年度までの研究により、定法として現在一般的に採用されている有機態リンの無機化速度の評価法（以下、定法）では、グルコース6リン酸の無機化速度を評価できるものの、土壌中のリン循環において重要と考えられるフィチン酸については、必ずしもその無機化速度を適正に評価できないことが明らかになっている。令和4年度は、土壌中での有機態リンの無機化速度を規定している要因を明らかにするために、5種類の土壌に対して滅菌処理あるいは有機物分解処理を施し、有機態リンの無機化速度を無処理土壌と比較した。その結果、定法では土壌中に存在している成分のホスファターゼ活性を評価しているが、これが土壌中における有機態リンの無機化速度に寄与する割合は非常に低いこと、実際の土壌では土壌微生物が活動することにより有機態リンが無機化される反応の寄与が非常に大きいことが明らかになった。このことから、土壌中での有機態リンの無機化速度を評価するためには、土壌中に存在する有機態リン化合物の種類や量を把握し、その有機態リン化合物について、土壌微生物活性を考慮に入れて調査する必要があることが明らかになった。また、土壌中における有機態リンの種類と存在量を、核磁気共鳴スペクトルにより解析する研究に着手した。その結果、大分県竹田市の久住高原にて採取した自然の森林植生下の非アロフェン質黒ボク土表層土壌（0~5 cm深）では、含まれる全リンの61%がオルトリン酸モノエステルであり、そこにはmyo-イノシトール6リン酸（フィチン酸）が主要な成分として含まれることが明らかになった。

本研究明确了土壤中有机磷的（1）类型（化学结构）、（2）丰度和（3）矿化率（正磷酸生成率），并研究了土壤中磷的化学性质。就是要明确人性管理的实际状态和作用，以及人性管理的效果。通过截至2021财年的研究，目前普遍采用的标准方法——有机磷矿化率评价方法（以下简称标准法）可以评价葡萄糖-6-磷酸盐的矿化率；人们已经清楚，植酸的矿化率无法正确评估，而植酸被认为在人体内的磷循环中很重要。 2020年度，为了明确决定土壤中有机磷矿化率的因素，我们对5类土壤进行了灭菌处理或有机物分解处理，调查了土壤中有机磷矿化率。与未经处理的土壤相比。结果，虽然标准方法评价了土壤中存在的成分的磷酸酶活性，但发现其对土壤中有机磷矿化率的贡献极低，并且在实际土壤中，土壤微生物已成为显然，磷的活性对有机磷矿化反应的贡献是极大的。因此，为了评价土壤中有机磷的矿化率，需要了解土壤中存在的有机磷化合物的种类和含量，并评价与有机磷化合物相关的土壤微生物活性。需要予以考虑和调查。我们还开始研究利用核磁共振波谱分析土壤中有机磷的类型和含量。结果，从大分县竹田市九重高原采集的天然森林植被下的非水铝英黑土表层土壤（0～5cm深）中所含的总磷中，有61%为正磷酸单酯。据透露，肌醇六磷酸（植酸）是主要成分。

项目成果

土壌のできかたとはたらきを探る：考えかたと調べかた

探索土壤的形成和功能：如何思考和研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 平舘俊太郎

土壌ホスファターゼ活性測定に用いる基質化合物の妥当性の検討

用于测量土壤磷酸酶活性的底物化合物的有效性检验

• 发表时间: 2022
• 作者: 長砂まりも;森 裕樹;平舘俊太郎
• 通讯作者: 平舘俊太郎

土壌ホスファターゼ活性測定に用いる基質化合物の妥当性の検討

用于土壤磷酸酶活性测量的底物化合物的有效性检验

• 发表时间: 2022
• 作者: 長砂まりも;森 裕樹;平舘俊太郎
• 通讯作者: 平舘俊太郎

土壌中における異なる有機態リン化合物からのオルトリン酸の生成速度

土壤中不同有机磷化合物正磷酸的产率

• 发表时间: 2021
• 作者: 長砂まりも・横田優帆・森 裕樹・平舘俊太郎

Changes in chemical form of phosphorus in rice bran during fermentation process as determined by 31P nuclear magnetic resonance spectroscopy

31P核磁共振波谱测定米糠发酵过程中磷化学形态的变化

• DOI: 10.1080/00380768.2022.2083904
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 2
• 作者: Ooshima Masatoshi;Yamaguchi Noriko;Nakanishi Yoko;Hitomi Yoshimi;Hiradate Syuntaro
• 通讯作者: Hiradate Syuntaro