Exploring the mechanistic insights into the effects of Azolla on methane emissions in rice paddies
| Project/Area Number |
22KF0393
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| Project/Area Number (Other) |
22F22399 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
常田 岳志 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 上級研究員 (20585856)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
KIMANI SAMUEL 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2024: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | 温室効果ガス / メタン / 水田 / イネ / アゾラ |
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| Outline of Research at the Start |
メタンは二酸化炭素に次ぐ温室効果ガスであり、その主要な排出源の一つである水田稲作では、コメの生産を確保しつつメタンを削減する手法の開発が求められている。水田ではアゾラという水生のシダがしばしば繁茂する。アゾラは稲作の肥料として一部で利用されてきたが、最近アゾラの存在によって水田からのメタン排出が抑制されることが分かってきた。しかしなぜメタン排出量が減るのか、その背後にあるメカニズムは分かっていない。本研究ではアゾラ被覆がメタンの排出過程全般に及ぼす影響を解明することで、アゾラ利用によるメタン排出低減技術の開発とメタン削減による地球温暖化の緩和に貢献することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度行ったポット試験の結果を解析し、有機農業条件では、水田雑草（コナギ）がある場合の方がメタン排出量が小さくなること、およびその影響の程度には、イネ品種によって異なる事を明らかにした。これは、水田からのメタン排出量にはイネ以外の植物による影響も大きいことを示した重要な成果であり、国際誌に成果を公表した。
またアゾラの緑肥としての利用や田面におけるアゾラ被覆が水田からのメタンやN2O排出に与える影響の解析を継続し、ヨーロッパにおける国際学会（EGU）およびアジアを主なターゲットとした国際イネ会議（IRC2023）等で世界に向けて成果を発表し、多くの参加者と意見交換を行った。実際のアゾラ利用にあたっては、イネの生育やコメ収量に与える影響が極めて重要であるため、その解析についても精力的に進めた。また会議参加者とのディスカッション等を踏まえ、水田への投入する有機物の量や種類が、温室効果ガス排出やコメ収量等にあたえる影響について、文献調査やメタ解析も進め、当初計画以上の研究も展開した。
メタン排出抑制の重要なターゲットとなるメタン酸化については、安定同位体である13Cラベルされたメタンを水に溶かし、それを土壌中に灌注することでイネを経由して大気へ排出される前に酸化分解される割合を求める方法を考案した。2023年度は、メタンを溶解させる手法の検討や同位体分析ラインについて室内予備試験を進めた。2024年度に実圃場で試験を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
国際誌に論文を発表しただけでなく、引き続き国際的な発表を精力的に行った。温室効果ガス排出やコメ収量等にあたえる影響について、文献調査やメタ解析も進めるなど概ね順調に進展したと判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
アゾラの利用にあたっては、関連法規やコンプライアンスをクリアするために多くの時間がかかることが判明した。限られた研究期間を最大限活用するため、カバークロップや他の関連する試験項目や文献調査・メタ解析等を優先して進めることとした。
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Report
(2 results)
Research Products
(12 results)
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[Presentation] Comparison of the carbon and nitorgen storages between paddy fields and rice sites located inside and outside of Mogami-riverbed in Shonai area, Yamagata2023
Author(s)
Kazuma Kaneko, Yuka Hosogoe, Shinkichi Takami, Nanami Sekishita, Samuel M. Kimani, Christian Nkurunziza, Hikaru Nakamura, Misaki Kaneko, Miki Funada, Margi Asih Maimunah, Andara Ayu Dyati, Eric Cantona, Intan Lusiana Dewi, Toan Nguyen-Sy, Keitaro Tawaraya, and Weiguo Cheng
Organizer
Hybrid International Symposium on Organic Rice Farming in East and Southeast Asian Countries: Techniques and Effects (HIS-ORF)
Related Report
Int'l Joint Research
