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J-GLOBAL ID：202202263820826729   整理番号：22A1113362

土壌呼吸に対する藁の用量効果の機構:酵素的化学量論および機能遺伝子からの証拠【JST・京大機械翻訳】

The mechanism of the dose effect of straw on soil respiration: Evidence from enzymatic stoichiometry and functional genes

著者 (9件)： Li Shuailin (Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China) ,  Cui Yongxing (Sino-French Institute for Earth System Science, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University, Beijing, 100871, China) ,  Xia Zhuqing (Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China) ,  Zhang Xinhui (Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China) ,  Zhu Mengmeng (Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China) ,  Gao Yun (Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China) ,  An Siyu (Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China) ,  Yu Wantai (Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China) ,  Ma Qiang (Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, 110016, China)
資料名： Soil Biology & Biochemistry  (Soil Biology & Biochemistry)
巻： 168  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0628A  ISSN： 0038-0717  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 土壌への藁のリターンは農業生態系における炭素(C)隔離のための地球規模の現場実践であり,土壌C無機化は土壌微生物代謝過程に依存する。しかし,微生物呼吸(Rs)の変動パターンおよび異なるレベルでの長期藁入力下の関連メカニズムは不明である。本研究では,長期(11年)圃場試験に基づいて,4水準(0,4,8,および12tha-1yr-1)での藁投入下でのRsおよび微生物代謝制限の変化を調べた。さらに,C利用効率(CUE)およびC分解遺伝子を,酵素ベースの生物地球化学的平衡モデルおよびハイスループット定量的PCRベースチップ技術によりそれぞれ定量化した。結果は,Rsが藁添加の量と共に有意に増加し,一方,藁添加量が8tha-1yr-1より大きいとき,その増加率は低下したことを示した。興味深いことに,0および4tha-1yr-1での藁添加下で見かけの微生物P制限を観察したが,藁添加率が8tha-1yr-1以上の場合,N制限へのシフトが観察された。シフトは,Rs変化が藁添加に起因し,土壌微生物がPよりもNによってますます制限されることを示した。さらに,藁添加は微生物バイオマスを著しく増加させ,CUEを減少させ,種々の有機ポリマー(例えば,澱粉,ヘミセルロース,キチンおよびリグニン)の分解に関与する遺伝子の絶対存在量を増加させた。部分最小二乗経路モデリングは,Rsにおける変化が,CUEの減少と同様に微生物バイオマスとC分解遺伝子の増加に直接起因し,一方,C分解遺伝子とCUEは,微生物の相対的C制限とN対P制限によって媒介されたことを明らかにした。本研究は微生物代謝制限,CUE及びC分解遺伝子へのRsの連結による藁添加に対するRs応答の機構への洞察を提供し,代謝要求及び環境栄養供給のバランスによる微生物栄養制限の低減が農業生態系におけるより高い微生物CUE及びより低いRsをもたらす可能性を強調した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： リグニン ,  微生物 ,  *酵素 ,  *遺伝子 ,  代謝 ,  澱粉 ,  *土壌呼吸 ,  土壌微生物 ,  ヘミセルロース ,  *化学量論 ,  キチン ,  無機化 ,  *土壌 ,  バイオマス
準シソーラス用語： 微生物バイオマス ,  微生物代謝 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 農業生態系 ,  土壌C循環 ,  エコ酵素的化学量論 ,  微生物CUE ,  微生物代謝限界 ,  機能性遺伝子

分類 (1件)： 土壌生物  (FB04050N)

タイトルに関連する用語 (6件)： 土壌呼吸 ,  藁 ,  酵素 ,  化学量論 ,  機能遺伝子 ,  証拠