農業管理強度が土壌プライミング効果に与える影響を解明(Study Links Agricultural Management Intensity to Soil Priming Effect)

2026-04-20 中国科学院応用生態学研究所(IAE)

中国科学院応用生態研究所を中心とする国際研究チームは、農業管理強度が土壌プライミング効果と長期的な炭素動態に与える影響を解明した。欧州の3気候帯にまたがる8つの長期試験地の土壌を対象に、耕起方法と施肥形態に基づき管理強度を4段階に分類し、炭素13同位体トレーサー法で解析した。その結果、有機施肥や不耕起などの低強度管理ではプライミング効果が増大(約10µgC/g土壌)し、土壌炭素分解が促進された。一方、化学肥料中心や慣行耕起の高強度管理では効果が低下し、場合によっては負のプライミング(約3µgC/g)となり分解が抑制された。さらに、管理強度は土壌有機炭素量に直接影響するほか、団粒安定性や微生物量を介して間接的にも作用することが判明した。炭素・リン比やβ-グルコシダーゼ活性などが重要な制御因子として示された。

Figure 1. Modeling framework and spatial patterns of the soil priming effect across European agroecosystems (Image by ZHANG Weidong) .

<関連情報>

低強度管理は、ヨーロッパの農業生態系における土壌プライミング効果を促進する Low-intensity management promotes the soil priming effect in European agroecosystems

Xiaohan Dong,Alfonso Vera,María Patiño,José A. Siles,Weidong Zhang,Cristina Aponte,Inés Santín-Montanya,Miguel Ángel Porcel,Elena Tondini,Francesco Vitali,Sara Del Duca,Carmen Trasar-Cepeda,Ángeles Prieto-Fernández,Anna Edlinger,Tess F. J. van de Voorde,Maria-Franca Dekkers,Marcel G. A. van der Heijden,Raphaël Wittwer,Guénola Pérès,Issaga Diallo,Johann G. Zaller,Rajasekaran Murugan,Marjetka Suhadolc,Anton Govednik,… Felipe Bastida
Nature Communications  Published:02 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71255-9  Unedited version

Abstract

Agricultural management is critical in shaping soil carbon (C) stocks, pools and fluxes. The soil priming effect (PE) is known as a key component of the global C cycle that reflects alterations in soil organic carbon (SOC) mineralization induced by fresh C inputs. Here, we show that priming can help to predict soil C content across European Long-Term Experiments (LTEs), a result which was maintained at continental and global scales. Results reveal that lower-intensity management significantly enhances PE in soils from European croplands. Conversely, high-intensity management led to lower or even negative PE. Management intensity influences PE directly through alterations in SOC and indirectly by modifying aggregates stability and microbial biomass. Both fertilization and tillage affect PE, with soils under organic fertilization and no-tillage showing higher values of PE. These findings advance our understanding of the long-term impacts of agricultural management on the C cycle at the continental scale.

1202農芸化学
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