Studies on nitrogen fixation of iron reducing bacteria as a key process supporting sustainable nitrogen fertility of rice paddy soil : towards low nitrogen agriculture

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［Ⅰ．水田土壌における 鉄還元菌窒素固定の学術基盤解明 ］１．鉄還元窒素固定菌の微生物生態学的基盤：鉄還元窒素固定菌の分離株の性状解析を引き続き行い、新規鉄還元菌をさらに報告した。また、Geomonas属分離株について鉄還元とともに窒素固定を行うことを実証した。２．鉄還元菌窒素固定の土壌窒素供給力への寄与：農業用鉄粉を散布した水田土壌に固定された窒素を15N2-IRMS解析により定量した。鉄粉の散布により窒素固定量が増加することが示された。３．鉄還元菌窒素固定を制御する環境要因：稲わらが水田土壌の窒素固定の制御要因の一つであることから、稲わら分解産物である有機酸および糖の土壌から抽出法、GCMSを用いた定性・定量法を検討した。根圏土壌中の鉄還元菌の割合を増加させるイネ遺伝子の特定を進めた。水田土壌に施用した鉄の形態変化を各種の分析法により明らかにした。［Ⅱ． 鉄還元菌窒素固定の低窒素農業への応用 ］１．鉄化合物による鉄還元菌窒素固定の活性強化（室内実験）、２．低窒素肥料水稲生産の実証（圃場試験）：水田土壌の各層において、鉄還元窒素固定菌が利用する低結晶性鉄鉱物が年間を通じて多く存在していること、鉄粉を施用した水田土壌においても同様であることを明らかにした。水田圃場において農業用鉄資材を散布して水稲を栽培する試験を継続した。鉄資材の施用により土壌の窒素固定活性が高まり、イネの生育と収量が増加する効果が継続していることを確認した。