海水の珪酸塩肥料は珪藻の増殖を介して窒素除去を促進した

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Mar. Pollut. Bull..2020 Aug;157:111331. S0025-326X(20)30449-5. doi: 10.1016/j.marpolbul.2020.111331.Epub 2020-06-13.

海水の珪酸塩肥料は珪藻の増殖を介して窒素除去を促進した

Seawater silicate fertilizer facilitated nitrogen removal via diatom proliferation.

Jing-Jing Lü
Guang-Tao Zhang
Zeng-Xia Zhao

PMID: 32658695 DOI: 10.1016/j.marpolbul.2020.111331.

抄録

海水中の珪酸塩欠乏に伴う溶存無機窒素（DIN）の濃縮は珪藻類の成長を促進し、生態系に悪影響を及ぼす可能性がある。本研究では、珪酸塩肥料を富栄養化の治療法として利用する方法を提案している。実験室では、もみ殻灰(RHA)は38-113の原子比で珪酸塩とリン酸塩を放出するが、DINには大きな影響を与えなかった。ケイ酸塩が制限された水域での培養において、低用量の施肥は珪藻/珪藻類の比率を1〜5倍に増加させた。高用量施肥では、初期濃度7.63±0.95μmollのDINが3日で枯渇し、5日目には珪藻の量が19倍に増加した。本研究で紹介した珪酸塩施肥法は、富栄養化水域において、単独で二枚舌菌の抑制と溶存窒素除去を行うことが可能であり、既存の栄養塩(N,P)の削減やバイオマニプレーションの補助的な取り組みとしても有効であると考えられた。

Dissolved inorganic nitrogen (DIN) enrichment accompanied by silicate deficiency in seawater can promote dinoflagellate growth over diatom growth and induce further negative ecological consequences. Here, we propose an easily exercisable method for silicate fertilization as a remedy of eutrophication. In the laboratory, rice husk ash (RHA) released silicate and phosphate in an atomic ratio range of 38-113 without a significant influence on DIN. During incubations of silicate-limited waters, low-dose fertilization increased the diatom/dinoflagellate ratio by 1-5 times. With the high-dose fertilizer addition, DIN, with an initial concentration of 7.63 ± 0.95 μmol l, was exhausted in three days, and the diatom abundance increased by 19 times on the 5th day. The silicate fertilization method presented here can be applied independently in eutrophicated waters for dinoflagellate suppression and dissolved nitrogen removal; this method could also work as a supplementary measure to existing nutrient (N, P) reduction and biomanipulation efforts.