| Project/Area Number |
22K05891
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 41030:Rural environmental engineering and planning-related
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| Research Institution | University of Human Environments (2024)
Meiji University (2022-2023) |
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Principal Investigator |
Kai Takamitsu 人間環境大学, 総合環境学部, 教授 (00806226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩崎 泰永 明治大学, 農場, 専任教授 (40500947)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 有機農業 / 土壌肥沃度 / 微生物バイオマス / 栄養循環 / SOFIX技術 / 環境保全型農業 / 慣行農業 / 土壌環境 / 果実品質 / 資源循環型農業システム / ナシ / 土壌微生物 / 窒素循環活性評価値 / リン循環活性評価値 / 着果負担量 / 品質 / 有機栽培 / 窒素循環活性 / リン循環活性 / 光合成量 / 地上部 / 地下部 / 相対成長率（RGR） / 純同化率（NAR） / 葉面積比（LAR） |
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| Outline of Research at the Start |
申請者らが明らかにした有機栽培での土壌の特徴は、慣行栽培と比較して微生物が多く、これらの微生物の活動によって窒素やリンの循環活性が年間を通じて高い。しかし、有機栽培における植物の地上部と地下部の管理を統合的に最適化し、光合成量や物質資源の利活用の最大化、品質向上を図った生産性向上のメカニズムについては十分にわかっていない。本研究では、有機栽培が取り組まれる畑地と樹園地で、気象観測、葉面受光量、土壌中の水分・溶質・熱移動などの長期連続観測を行い、日射・気温管理・養水分供給・根圏環境（土壌の物理性・化学性・生物性）の関係性が生産性向上に及ぼす影響を解明する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study showed that organic farming plots had greater soil microbial abundance and higher nitrogen and phosphorus cycling activities than conventional plots. In tomatoes, organic fertilizer plots produced larger fruit weight, higher lycopene content, and improved quality, while maintaining stable photosynthesis. In apple orchards, leaf litter accumulation enhanced long-term carbon storage and shaped unique microbial communities, indicating orchards may act as carbon sinks. Integrated observations revealed close links among photosynthetic rate, fruit load, and microbial activity, identifying key factors for productivity. These findings strengthen the scientific basis of organic farming and support sustainable practices in line with the “Green Food System Strategy.”
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の学術的意義は、植物の地上部と地下部を統合的に解析し、有機栽培の生産性向上メカニズムを体系的に提示した点にある。窒素・リン循環の定量化をレーダーチャートで可視化する手法は国内外で注目され、国際学会でも高い評価を得た。社会的意義としては、「みどりの食料システム戦略」の2050年有機農業25％目標達成に資し、収量安定性や品質確保に科学的根拠を与える点が大きい。さらに炭素蓄積や微生物多様性の数値化は環境保全効果を示し、消費者理解の促進や高付加価値農産物の流通にも貢献し、持続可能な農業の実現に直結する。
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