[M-IS22] 生物地球化学

[MIS22-P05] 蛇纹岩土壌における土壌理化学性およびササ类のアーバスキュラー菌根菌形成状況

*DI WENTAO¹、植竹 淳²、江沢 辰広³、福澤 加里部² (1.北海道大学大学院環境科学院、2.北海道大学北方生物圏フィールド科学センター、3.北海道大学大学院農学研究院)

キーワード：アーバスキュラー菌根菌、群集構造、蛇紋岩、クマイザサ、チシマザサ、重金属濃度

アーバスキュラー菌根菌（AMF）は、植物の栄養吸収を促進し、ストレス耐性を向上させる重要な微生物であり、環境修復にも潜在的な価値を持っている。蛇紋岩土壌は、Ni、Cr、Mgなどの重金属を豊富に含み、必須栄養素が不足しているため、植物の成長に悪影響を与える。これに対して、AMFは蛇紋岩土壌における植物の成長に有望な役割を果たす可能性がある。本研究は、蛇紋岩エリアと非蛇紋岩（堆積岩）エリアでの土壌特性、クマイザサとチシマザサのAMFの感染率および群集構造の違いを評価し、土壌特性がAMF感染率や群集構造に与える影響を明らかにすることを目的とした。
　調査は北海道北部に位置する北海道大学の中川研究林と天塩研究林で行い、2024年10月に、隣接する蛇紋岩地帯と非蛇紋岩地帯に12個プロットを設け、そこに生育するクマイザサまたはチシマザサの地上部と地下部および深さ10㎝までの土壌を採取した。各プロット内の採取地点の反復は3とした。土壌のサンプルについてpH、EC、土壌含水率、全炭素（TC）、全窒素（TN）を測定した。また、土壌中の可給態窒素、リン酸、抽出性有機窒素、抽出性有機リン、及び重金属含有量（Fe、Zn、Cu、Cr、Ni、Mn、Mg）を測定した。収集した細根は染色を行い、顕微鏡下で菌根形成を計測した。土壌と根からDNAを抽出し、ITSと28S rDNA領域を菌類特異的プライマーを用いて PCRを行い、次世代シーケンシングを用いて真菌全体の群集構造とAMFの群集構造を解析した。
　蛇紋岩土壌のpH、EC、含水率は非蛇紋岩土壌に比べて有意に高く（P < 0.05）、蛇紋岩土壌特有の鉱物組成、特にマグネシウムの含有量が高いことが関与していると考えられた。風化過程において、マグネシウムの放出は土壌中のアルカリ性物質の増加を招き、それによってpH値を高めた。含水率に関しては蛇紋岩土壌で高く、透水性の低さを示唆していると考えられた。蛇紋岩土壌におけるクマイザサのAMF感染率は非蛇紋岩土壌よりも有意に高く、pHと有意な相関があることを示しており、蛇紋岩土壌においてAMFの共生が促進されたことが示唆される。含水率と TC、TN は有意な正の相関を示し、蛇紋岩土壌で高かった。一部の土壌では腐植質層が厚く、土壌と混在しているため、これが含水率や有機物含有量を増加させた可能性がある。以上の結果から、蛇紋岩土壌が非蛇紋岩土壌に比べて含水率、TC、TNが高くまたアルカリ性の性質を示すこと、蛇紋岩地帯に生育するササでAMF感染率が高いことが明らかになった。土壌タイプ間で土壌理化学性に顕著な差異があり、これらの要因がAMF共生の促進に寄与している可能性がある。