Prevention of salt damage by sustainable water-saving high-value-added agriculture using medicinal plants in arid land
| Project/Area Number |
20H04389
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64060:Environmental policy and social systems-related
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
川端 良子 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40334479)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 昭人 昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (00255910)
中根 孝久 昭和薬科大学, 薬学部, 教授 (80384634)
草処 基 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90630145)
千年 篤 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10307233)
山田 祐彰 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60323755)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
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| Keywords | マオウ / ウズベキスタン / 植物工場 / アルカロイド / 薬草栽培 / 塩類化防止 / 節水型農業 / 高付加価値農業 / 乾燥地農業 / 塩害 / アラル海 / 大規模灌漑農業 / 節水 / 土壌塩類化防止 / ポリマー / 塩害防止 / 薬草 / 中央アジア |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、塩害が深刻なウズベキスタン・カラカルパクスタン共和国において、節水型高付加価値農業によって土壌塩類化を防止するための薬草栽培品種とその栽培方法を開発することを目的とする。世界第4位の湖面積を誇ったアラル海が消滅するという地球環境問題の原因を作った大規模灌漑農業により、最下流部のカラカルパクスタン共和国で、塩害が進行し、収量の大幅な減少問題が発生している。そこで、節水型高付加価値農業を行い、塩害を阻止することが重要である。そのため極乾燥地に生育する薬草の効率的な発芽発育方法を開発し、節水型農業による農地の塩類化防止について検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
開発途上国にある乾燥地には、今日20億人以上が生活し、脆弱な生態系に依存する一次産業に従事しつつ、急速な人口増加を続けている。これらの乾燥地域での灌漑農業は、不適切な灌漑や排水によって二次的塩類集積が進行し、生産性の低下や農地の放棄が問題となっている。研究対象地のウズベキスタンも、旧ソビエト連邦からの独立後、四半世紀が過ぎているが、未だに旧ソ連時代の農法を継承し、農業による水需要は増えている。そのため、ウズベキスタンに適した節水型灌漑農業の確立が急務である。そこで、塩害が深刻なウズベキスタン・カラカルパクスタン共和国において、薬草などの有用植物を用いた節水型高付加価値農業を確立することによって土壌塩類化を防止する方法を開発することを目的とした。特に咳止めに使用される薬草マオウを中国からの輸入に頼っている。しかし、中国が本国での需要が増えたため、輸出禁止を打ち出したため、多角的な輸入先を模索している。そこで、マオウの栽培化を目指した。
そこで、ウズベキスタンでフィールド調査を行い、採取したマオウの成分分析を行ったところ、１サンプル以外、日本の薬草基準の0.7％を大きく上回る、アルカロイド濃度を有していることを確認した。
マオウの生育実験を植物工場において、LED ライトを使用し異なった光条件のもと、湿度、温度、CO2 濃度などの調整を行い実施した。その結果、通常自然条件では、3 年たたないとアルカロイドが集積されないといわれているところ、1 年でアルカロイドが細胞内に集積されていることを明らかにした。
一方、2年間、コロナ禍で、海外調査が行えなかったため、以前ウズベキスタンで採取した種から日本で育てたマオウ(Ephedra equisetina)から、33種の植物共生菌を単離した。特に、茎で植物共生菌の多様性が高く、根で多様性が低いことがわかった。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
