高ＣＯ２条件下における水田生態系の持続可能性を支配する土壌の窒素可給性と炭素貯留

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【土壌炭素貯留】昨年度までに得られたデータ解析を進め、学会発表および論文作成準備を行った。昨年度以降の新たな結果として挙げられるのは、以下のポイントである。１）一般的な非水田土壌（畑地や森林土壌）において土壌炭素貯留と正の相関がみられる事が多い非晶質鉄酸化物濃度（シュウ酸可溶性鉄、Feo)と土壌炭素濃度の間に、対象水田土壌では有意な負の相関（p=0.007）が見られ、一方でシュウ酸可能性アルミニウムと土壌炭素の間に相関はなかった。２）土壌炭素濃度は、結晶性鉄酸化物（ジチオナイト還元鉄、Fed）濃度と有意な正の相関があった(p<0.001)。更に、FACE実験由来（つまり過去4年間の水稲由来）の炭素の増加量も、Fed濃度と正の相関が見られた（p=0.058)。また、Fedと土壌の比表面積に正の相関が見られた。３）以上の結果から、土壌生成で生じる反応性の高い金属類（Fe, Al）が有機物の安定化に及ぼす影響は、強度の酸化還元を繰り返す水田土壌においては、一般土壌と異なる可能性が高いことが示唆された。【土壌窒素の可給性】１）FACE実験水田の無窒素区のコシヒカリおよびタカナリを対象に、水稲生育ステージに応じて７回採取した土壌から得られた可溶性有機態窒素（リン酸中性バッファー抽出）の評価を行った。Moriizumi&Matsunaga (2011, SSPN）が開発したサイズ排除クロマトグラフィーに窒素検出器を直接連結したHPSEC-CLND法を利用し、水稲生育ステージ、水稲品種、およびCO2上昇が窒素の可給性に及ぼす影響を調べた。２）100を越えるスペクトルデータのピーク分離を定量的に行うための自動計算アルゴリズムを開発し、スペクトルを４つの分子量グループに分けて解析を行うことが完了した。現在、統計解析を進めている。