平成20年度 2008 №53
宮崎県工業技術センター・宮崎県食品開発センター研究報告里岡嘉宏＊１・鬼塚
浩子＊２・溝添    

暁子＊１・中田

一則＊１     !!"  # 
農地において生分解性マルチフィルム (以下 生分解性マルチ) を長期間 継続使用した場合の土壌環境微生物への影響を調査するため 生分解性マルチを使用した作物栽培試験を３年間継続して実施し 土
壌環境中における微生物群集の健全性評価を行った.
菌が検出された. また, 

その結果, すべての生分解性マルチについて分解

法による微生物群集解析の結果からは土壌中の微生物叢への影響は低いと推察されたが, マルチ表面土壌とバルク土壌で微生物叢に違いが認められた.
キーワード：生分解性マルチ, 微生物, 土壌, 
生分解性資材はそれらの資化過程において土壌

法微生物への影響が指摘されており, 特に農地にお実環境での長期評価を行うため, 当県総合農業

いては生分解性マルチなどを継続的に使用するた試験場内畑地で３年間継続して栽培試験を実施しめ, 長期的, 局所的に投入した場合に分解菌の増た. 試験には４種類の生分解性マルチ (キエ丸

大が土壌環境微生物叢のバランスを崩し, 作物や(系), 耕楽 (系), テラマック (系),家畜など生態系への影響が懸念されている.

エコグリーンマルチⅡ (スターチ系)), および対当センターでは, 平成11年度から生分解性プラ照として生分解性でない農業用ポリマルチ (ポリスチックのフィールドテストおよび分解菌の検索エチレン) を使用した. 平成18年度は大根を栽培を実施してきたが, 引き続き平成18年度から20年し, 平成19年度および平成20年度はスィートコー

度までの３年間, 当県総合農業試験場野菜部の協ンを同一区画で試験栽培した. 栽培後はそれぞれ力を得て, 同一畑地で生分解性マルチを使用したのマルチを畑地に鋤き込み, 定期的に各試験区画栽培試験を継続実施し, 土壌環境中における微生土壌をサンプリングして試験土壌とした.

物群集の長期的な健全性評価を行ったので, その結果を報告する.
なお, 本研究では環境省の地球環境保全等試験研究費においてプロジェクト名 ｢生分解性資材の持続的投入を受ける土壌環境の健全性維持管理シ

ステムの構築に関する研究｣ として, 産業技術総栽培試験の状況

合研究所関西センターを中心に, 大阪府立産業技





術総合研究所, 大阪市立工業研究所と共同で実施





した｡
＊ 生分解マルチ使用による土壌微生物への影響評価 (第３報)＊1 資源環境部＊2 前 資源環境部 非常勤職員



乾燥重量10 相当の試験土壌を滅菌した生理食塩水90  に加え, 超音波１分, 氷冷静置３分を３回繰り返して抽出した後, 懸濁液上清を分取し土壌試験液とした.
9生分解性マルチ使用による土壌微生物への影響評価

*標準寒天培地 (酵母エキス25 , ペプトン50 ,ブドウ糖10 , 寒天150 ) を用いて混釈法に+,-./01'*+,23456

各栽培試験区画から定期的にサンプリングしたより30℃で48時間培養した.

バルク土壌およびフィルム表面土壌について,'' ) (  

% %社製) を用いて# "抽出を行った. しかし, 試

生分解性マルチを塩化メチレンに溶解し, 無機塩

験土壌はアロフェン質の黒ボク土壌であるため,組成の培地 (24 1
0 24 1
0 ( 4)2 4の
 '
' にスキムミルク20$

10

サンプルを添加し, プロトコールに従って抽出操

01   4 ・72  02   4 ・72 001 2・22 0
02   

01  
01 ) に加えて, かくはん乳化作を実施した.
*

上記により試料土壌から抽出した# "サンプ後, 溶媒を蒸散させて作製した.
 !"#ルについて, 16 
# "増幅用に５と907!のプ

乳化培地に土壌試験液を希釈塗抹し, 30℃で培ライマーを用いて !を行った後, $&

養後, 分解により生じるコロニーの周りの透明部付き341と534!のプライマーを用いて' 

分 (ハロー) の有無で分解菌を判別した.

+'-)'.法で )  !を行い#%用サンプルとした.

  !"#
分離培養を繰り返して単離した分解菌から,* 

#%電 気 泳 動 装 置 は #') $ ('   ( !"#社製) により! )社製) を用いた. 変性剤濃度勾配35〜65％# "テンプレートを調製し, 16 # "をターゲッ(変性剤100％は７尿素, 40％ホルムアミドに相トに$5および531!を用いて !により当) の８％ポリアクリルアミドゲルを作製して,増幅した後, アガロース電気泳動 (エチブロ染色)60℃, 60/, 16
5-の条件で#%電気泳動を行っにより# "の増幅を確認して# "サンプルとした. 泳動後,た.

いて0/検出したバンドを比較することで菌叢のまた,  ! #%法を実施後の# "サンプル経時的変化を調査した.

調製は, 目的のバンドをゲルから切り出し凍結融解後, # "を再抽出し,  !  (&'社製) を用いて精製した.


$%&!

調製した# "サンプルをテンプレートとして (
("&&)'
$社製)
を用いてサイクルシーケンス後, "! 310" *
で塩基配列の解析を行った.
得られたデータは" +データベースを用いて分解菌の検索を行った.


()'

検索した分解菌について$ $ Ｗ (##,：') (15232
3+""+++"+341

+ + "+" " " "

531!

+"534!

"++"

  + + "  + +

+ ""++907!

+++"+++  $&         " 日本# "データバンク) を利用して系統解析を行った.

 本研究で用いたプライマー5'! 
Ⅰ ('* 社製) を用

789:;<=

.>78

土壌中の生菌数は栽培試験開始時が最も多く,平成18年度および平成19年度は10月に, 平成20年度は７月に増加する傾向が見られた. (図２) この傾向は, 各マルチおよび対照区ともほぼ同様な

10生分解性マルチ使用による土壌微生物への影響評価傾向を示しており, 季節変化や鋤込み, マルチの有無, 平均地温, 土壌水分等の要因が考えられた

法により栽培試験開始時から３年が特定できなかった. また, 作物栽培終了後のマ間の土壌微生物叢の変化を調べた結果, 各マルチ

ルチフィルム鋤込みに起因すると思われる生菌数

試験区とも特定のバンドの蛍光が強くなっていくの増減は見られなかった.

バンドパターンの変化は見られなかったことから,生分解性マルチの使用により土壌中で特定の分解㻟㻚㻡㻱㻗㻜㻣菌が増加していく可能性は低いことが推察された.

⪔ᴦ㻌䊻㻌䝔䝷䝬䝑䜽㻟㻚㻜㻱㻗㻜㻣䜶䝁䜾䝸䞊䞁䝬䝹䝏䊡㻞㻚㻡㻱㻗㻜㻣䜻䜶୸㻞㻚㻜㻱㻗㻜㻣㎰䝫䝸

以上の結果より, 生分解性マルチ使用による既存の土壌微生物群集への影響は低いと考えられる.

㻝㻚㻡㻱㻗㻜㻣しかし, バルク土壌とフィルム表面土壌では, バ㻝㻚㻜㻱㻗㻜㻣㻡㻚㻜㻱㻗㻜㻢

ンドパターンに違いが認められ (図５), 微生物㻜㻚㻜㻱㻗㻜㻜㻡㻤㻙㻴㻝㻢㻤㻙㻴㻝㻤㻤㻙㻴㻝㻣㻤㻙㻴㻝㻥㻤㻙㻴㻝㻢㻥㻙㻴㻝㻝㻜㻤㻙㻴㻝㻤㻥㻙㻴㻝㻝㻜㻥㻙㻴㻝㻝㻞㻥㻙㻴㻝㻟㻜㻙㻴㻞㻡㻜㻙㻌㻴㻞㻣㻜㻙㻴㻞㻤㻜㻙㻴㻞㻥㻜㻙㻴㻞㻝㻜㻜㻙㻴㻞

土壌中の生菌数変化

叢に違いがあることが推定されたことから, 生分解性資材の大量長期使用による土壌微生物叢への影響について, さらに調査が必要と思われる.



全ての乳化培地でハローが検出され, それぞれの生分解性マルチについて分解菌の存在が確認された. キエ丸 (系) および耕楽 (系),
エコグリーンマルチⅡ (スターチ系) は鋤込み後にフィルムが分解されるのを確認できたが, テラマック (系) はフィルムの崩壊が遅く, 他のマルチに比較して分解されにくいと思われた.


属および
属の菌が最も多 く 検 出 さ れ , そ の 他 に 
属 ,

属,   属などが検出された. 生分解性プラスチックとしては, 乳化培地から最も多くの分解菌が検出された. (表２)
また, シーケンス解析の結果をもとに, 主な分解菌について系統解析を実施して類縁関係を推定した. (図３)2%.

各培地から検出された分解菌
2$5

㩇㩊㨺㩋

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ዻ‫ޓ‬ฬ
Acinetobacter_sp.
Acidovorax_sp.
Agrobacterium_sp.
Aquabacterium_sp.
Arthrobacter_sp.
Burkholderia_sp.
Enterobacter_sp.
Herbaspirillum_sp.
Klebsiella_sp.
Pseudomonas_sp.
Ralstonia_sp.
Roseateles_sp.



主な分解菌の系統解析結果

１) 土壌中の生菌数測定結果では, 各年度とも栽培期間中に生菌数の増減が見られたが, 生分解性プラスチックの分解によると思われる菌数の11生分解性マルチ使用による土壌微生物への影響評価

䋱

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法による土壌微生物叢解析結果 (３年間)
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䃨䋱 Beta proteobacterium
䃨2

Aquabacterium sp.

Bdellovibrio sp.
Acinetobacter sp.

Acidovorax sp.
Comamonas sp.

Ramlibacter sp.

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⠹ᭉ

䊁䊤䊙䉾䉪

䉣䉮䉫䊥䊷䊮䊙䊦䉼㸈法によるフィルム表面土壌との比較)

増減は認められなかった.

ターンの変化は見られなかったことから, 生分２) プラスチック分解試験の結果, すべての培地解性マルチの使用により土壌中で特定の分解菌から分解菌を検出したが, テラマック (系)が増加していく可能性が低いことが推察された.

はフィルムの崩壊が遅く, 他の３種類のマルチ

しかし, バルク土壌とフィルム表面土壌では,に比較して分解されにくいことが確認された.

微生物叢に違いが認められた.

３) 分 解 菌 と し て は , 

属 お よ び属の菌が最も多く検出された.
４) 微生物群集解析の結果, 各マルチ試験区とも特定のバンドの蛍光が強くなっていくバンドパ
12１) 里岡嘉宏, 溝添暁子, 中田一則, 宮崎県工業技術センター研究報告, , 79 (2007)