土壌微生物による亜酸化窒素ガス吸収能力の解析と制御

土壤微生物吸收一氧化二氮能力的分析与控制

基本信息

批准号：
09878098
负责人：
犬伏和之
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

亜酸化窒素(N_2O)ガスは、温室効果ガスであると同時にオゾン層破壊の原因物質であることが見い出され、近年の大気中濃度の上昇が大きな注目を集めている。食糧増産にともなって使用量が急増してきた農耕地での窒素肥料の施用が、重要な亜酸化窒素発生源として指摘されている。本研究は、まず土壌中で亜酸化窒素ガスの吸収が起こっていることを明らかにし、その作用が土壌微生物活動によることを確認して、当該微生物の単離と生理的特徴を明らかにしたのち、この微生物を用いて土壌からの亜酸化窒素ガス放出量を制御することが可能かどうかを検証するための、基礎的知見を集積することを目的とした。また大気への亜酸化窒素放出量が土壌中での亜酸化窒素生成量と消費量の差であることに注目し、本年度は土壌中での亜酸化窒素生成量に及ぼす各種土壌因子の影響についても検証した。得られた成果は以下の通りである。1) 土壌中で亜酸化窒素ガスの吸収を行なう土壌微生物の同定を試みた。土壌試料を培養し、その亜酸化窒素濃度の変化から、亜酸化窒素吸収が土壌微生物活動によることを確認し吸収菌を分離た。次に、Pseudomonas, Rhodococcus, Acidovorax, Pasteurella, Rothia, Corynebacterium属などが寄与することをバイオログシステムを用いて明らかにした。2) 土壌水分、塩類濃度が亜酸化窒素生成量に及ぼす影響を解析した。乾燥土壌やハウス土壌を想定した室内培養実験で、窒素肥料のモデルとして硫酸アンモニウムや硝酸カリウムなど塩類溶液・粉末を添加して、亜酸化窒素ガス濃度の変化を経時的に測定した。その結果、土壌中の亜酸化窒素生成が土壌水分と塩類濃度に大きく支配され、特に土壌塩類濃度が0〜0.1Mでは亜酸化窒素生成が促進されることを初めて明らかにした。

一氧化二氮（N_2O）气体既是温室气体，又是导致臭氧层耗竭的物质，近年来空气浓度的升高引起了很多关注。随着粮食生产的增加，氮肥在农业用地中的应用已迅速增加，已被指出是一氧化二氮产生的重要来源。这项研究旨在首先揭示土壤中发生的一氧化二氮气吸收，证实其作用是由土壤微生物活性引起的，并阐明了微生物的隔离和生理特征，然后积累了基本知识以验证这种微生物是否可以用于控制从土壤中释放出的二氮气气体的量。我们还关注向大气中释放到大气的一氧化二氮量以及土壤中消耗量的差异，今年我们还研究了各种土壤因子对土壤中产生的一氧化二氮量的影响。所获得的结果如下：1）我们试图鉴定土壤微生物在土壤中吸收一氧化二氮气体。培养土壤样品，并根据其一氧化二氮浓度的变化，证实了一氧化二氮的吸收是由于土壤微生物活性引起的，并分离了吸收的细菌。接下来，我们证明了使用生物系统使用生物系统的假单胞菌，犀牛，酸孢杆菌，巴斯德氏菌，Rothia，corynebacterium物种以及其他生物系统的贡献。 2）分析了土壤水分和盐浓度对一氧化二氮产生量的影响。在假定土壤和屋土壤的室内培养实验中，添加了盐溶液和粉末，例如硫酸铵和硝酸钾作为氮肥模型，并随着时间的推移测量了一氧化二氮气浓度的变化。结果，首次揭示了土壤中一氧化二氮的产生由土壤湿度和盐浓度在很大程度上支配，并且促进了一氧化二氮的产生，尤其是当土壤盐度浓度为0至0.1m时。