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。

这项研究旨在阐明（1）其类型（化学结构），（2）丰度和（3）土壤中有机磷的矿化速率（正磷酸盐生产速率），并阐明人工管理的影响以及土壤中磷的化学状态和磷的功能。直到2021年的研究表明，尽管当前通常用作标准方法的有机磷的矿化速率（本文称为标准方法）可以评估葡萄糖-6磷酸的矿化速率，但不一定可以正确地评估phytic Acid的矿化速率，这是在phosphore中的矿化酸的适当评估。在2022财年，对有机物的五种土壤进行了灭菌或分解，以阐明控制土壤中有机磷的无机化速率的因素，并且与未经处理的土壤相比，有机磷的无机磷的速率是相比的。结果，常规方法评估了土壤中存在的成分的磷酸酶活性，但已经表明，这种比例有助于土壤中有机磷的矿化速率非常低，并且有机磷的反应是通过实际土壤中土壤微生物的活性而矿物质磷酸化的反应。这表明，为了评估土壤中有机磷的矿化速率，有必要了解土壤中存在的有机磷化合物的类型和量，并考虑了考虑土壤微生物活性的有机磷化合物。我们还开始研究，使用核磁共振光谱分析土壤中有机磷的类型和丰度。结果，据揭示了在武田县武田城的库苏米高原收集的天然森林植被下，在非载的黑孔土壤（0-5厘米深）的表面土壤中，其中包含的磷酸磷的总磷酸磷酸元中有61％是Orthophate Monotester，是肌醇6-磷酸磷酸盐（phossitol 6-磷酸磷酸盐）。

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: Inoue M;Ichimori D;Abe H;& Mizuno N;Takasuka K.;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: Inoue M;Ichimori D;Abe H;& Mizuno N;Takasuka K.;平舘俊太郎;髙須賀圭三，高橋尚樹，河野暢明，中村浩之，前藤薫，荒川和晴;東垣大祐，井上幹生;長砂まりも・横田優帆・森 裕樹・平舘俊太郎
• 通讯作者: 長砂まりも・横田優帆・森 裕樹・平舘俊太郎

アロフェンとリン酸イオンの反応生成物

水铝英石与磷酸根离子的反应产物

• 发表时间: 2022
• 作者: 山本陽香;福島秀斗;山口紀子;森裕樹;平舘俊太郎
• 通讯作者: 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
• 期刊: Soil Science and Plant Nutrition
• 影响因子: 2
• 作者: Ooshima Masatoshi;Yamaguchi Noriko;Nakanishi Yoko;Hitomi Yoshimi;Hiradate Syuntaro
• 通讯作者: Hiradate Syuntaro