研究情報

愛媛大・農研機構等の研究G、GHG・N2Oを消去する微生物が優占する土壌物理条件を解明。（2025.1）

　愛媛大学と国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構） の研究グループは、東北大学との共同研究にて、農地土壌から大量に発生する温室効果ガス（N2O）を消去する微生物の群集活性が土壌団粒内の孔隙ネットワークによって大きく制御されることを突き止めた。この研究成果は、（1）不明な点が多い土壌のN2O発生・消去メカニズムの解明、（2）N2O発生抑制を目的とする土壌管理法、（3）微生物を使ったN2O消去資材の開発、を進める上で重要な基礎知見となる。
なお、本研究の成果は、Soil Biology and Biochemistryに掲載され、令和6年12月12日にオンライン公開された。

　亜酸化窒素（N2O）は強力な温室効果ガスかつオゾン層破壊物質である。最大の人為的発生源は窒素肥料が大量投入される農地土壌であるが、土壌は非常に複雑な物質であるため、土壌N2Oの発生・消去機構には未解明な点が多いのが現状。本研究では、土壌の構成要素かつ微生物の“すみか”でもある土壌団粒において、N2O消去微生物の活性と群集がどのような土壌条件（孔隙特性、酸素とN2O濃度、酸化還元電位、pHなど）によって支配されるのか、団粒１粒子のミクロスケール観察によって丹念に調べた。土壌団粒の孔隙は団粒外大気と繋がった孔隙（Open 孔隙）と繋がっていない孔隙（Closed 孔隙）に大別される。本研究では、Closed孔隙が多い団粒内部では大気O2流入速度の低下によって無酸素環境が形成され、N2 O消去微生物の群集割合が大きく上昇することを見出した。この現象は黄色土など風化の進んだ粘土質の土壌で観察されやすく、この土壌タイプでは団粒自体がN2O消去のホットスポットとして機能することを示している。微生物作用による土壌N2Oの消去に関連して多くの研究がなされてきたが、本研究では土壌団粒の1粒子分析法を独自に開発、応用することで、ミクロスケールの孔隙ネットワークによって土壌のN2O消去活性が制御されることを初めて突き止めた。

詳しくは、→https://www.ehime-u.ac.jp/wp-content/uploads/2025/01/pr_20250116_agr.pdf