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

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。