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畑土壌における一酸化二窒素ガス消去微生物の特定・分離と発生削減技術への応用

田间土壤中一氧化二氮清除微生物的鉴定、分离及其在减排技术中的应用

基本信息

批准号：
14F04390
负责人：
妹尾啓史
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

脱窒反応の最終ステップの一酸化二窒素を窒素ガスに還元する反応を触媒する一酸化二窒素還元酵素（Nos）の活性を銅（Cu2+）が高めることが報告されている。つまり、脱窒細菌に銅を作用させると、脱窒反応に由来して発生するN2Oガスを低減化できる可能性がある。成型有機質肥料を土壌に施用すると、脱窒反応に由来してN2Oガスが発生することが知られている。そこで、成型有機質肥料に銅を添加することにより、このN2O発生を削減できると期待された。このことを圃場試験によって検証した。東京大学農学部附属生態調和農学機構の黒ボク土圃場ならびに新潟県農業総合研究所の灰色低地土圃場を用いた。粒状有機質肥料に銅（硫酸銅溶液）を13 uMから130 mMの各種の濃度段階で添加し、土壌に施用した。これまでに見出したN2O除去脱窒菌株の接種を併用する場合も設けた。施肥後、土壌からのN2Oフラックスを経時的に測定した。130 mMの銅を添加することにより灰色低地土で約40%のN2O発生削減効果が見られた。N2O除去脱窒菌株の併用により、N2O削減効果はさらに10%程度高まった。黒ボク土では130 mM銅とN2O除去脱窒菌株の併用により、約25%の削減効果が見られた。N2Oフラックス測定終了後に土壌を採取し、有効態銅の濃度を測定した。その結果、13 mM銅添加区の土壌では銅無添加区土壌と同程度の有効態銅濃度であったが、130 mM銅添加区土壌では銅無添加区の約2倍の濃度であった。このことから、少なくとも13 mM程度の銅添加でN2O発生が削減できるような工夫が必要であると考えられた。

The activity of the enzyme Nos in the final reaction of the enzyme was higher than that of Cu (2+). The possibility of N2O reduction due to the role of copper in the production of nitrogen and oxygen by bacteria is unknown. Formed organic fertilizer is applied to soil and removed from soil by N2O. For example, the addition of copper in molded organic fertilizer and the reduction of N2O production are expected. This is the first time I've ever seen this. The University of Tokyo, Department of Agriculture, Department of Ecology and Agriculture, Department of Agriculture Granular organic fertilizer copper (copper sulfate solution) from 13 uM to 130 mM in various concentration levels added to the soil In this case, N2O is used to remove the inoculated strains. After fertilization, soil moisture and N2O were measured. 130 mM copper addition results in about 40% reduction in N2O generation in gray lowland soils. N2O was used to remove the de-asphyxiated strains, and N2O was used to reduce the effect of de-asphyxiation by 10%. The effect of 130 mM copper and N2O on the removal of de-asphyxiated strains was reduced by about 25%. N2O is determined by the concentration of copper in the soil after completion. The results showed that the concentration of copper in the 13 mM copper addition region was about 2 times higher than that in the copper non-addition region. N2O was added at a level of 13 mM.