2016 Fiscal Year Research-status Report
低フィチンダイズを利用したリン酸資源枯渇に対応した農業技術の開発
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15K14678
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
実岡 寛文 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (70162518)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | フィチン酸 / リン酸 / リン酸資源枯渇 / 根圏pH / 低フィチンダイズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイズなどの穀類は、家畜飼料の植物性飼料原料として使われている。飼料原料である穀類には有機態リン酸のフィチン酸（ミオイノシトール６リン酸）が多く含まれている。穀類のフィチン態リン酸含量は、全リン酸の75～90％も占める。このフィチン酸は単胃動物では消化吸収されないために、糞として環境へ排泄されている。リン酸は動物にとって必要不可欠な元素であるために、動物が要求するリン酸は、飼料に無機リン酸を添加することによって補っている。しかし、無機リン酸の原料であるリン鉱石は枯渇が心配されている有限な資源である。本研究では、ダイズの子実の全リン酸を減らすことなく、フィチン酸のみを減らし、家畜が吸収利用できる無機リン酸含量を増加させた低フィチンダイズを開発し、その有効性を検討することにより枯渇が心配されているリン酸資源の有効活用技術の開発を行うことを目的としている。
28年度は、低フィチンダイズのダイズの生産性を把握するために、圃場での選抜試験を行うと同時に、低P条件下で生産性の高い系統を選抜すると同時にその特性を明らかにした。全Pに対するフィチン態Pの割合が約30%の低フィチンダイズ3系統と普通ダイズを30kgと5kg P2O5/10a の土耕ポットで30日間栽培し、さらにP濃度を変えた条件で水耕栽培試験を行って、生育量および水耕液pHの変化などを調査した。その結果、低P区の地上部生育量は、普通品種では85%であったのに対して、低フィチン系統では87～90％で、低フィチン系統は低P条件でも生育を維持できることが示唆された。さらに、低フィチン系統では、水耕液のpHの著しく低下（pH6.15から3.78）したが、普通品種ではpHの低下が見られなかったことから、低フィチン系統の低P耐性として根圏のpHを低下させる機構が関わっていることが推察された。
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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
低フィチンダイズの選抜を行うために平成28年6月上旬に、27年度に選抜した30系統をペーパーポットに播種し、発芽後10日目の6月中旬に圃場へ移植を行い、10月下旬から11月上旬の収穫期まで約4カ月栽培を行った。この間、大きな台風の来襲もなく、また、夏季の長期無降雨の際にも潅水装置を設置して干ばつを避けたために、ダイズは順調に生育し、その結果、低フィチンダイズの選抜が順調に実施できた。また、リン酸は、ダイズの栽培にとって重要な元素であり、リン酸が制限される条件下で生産性の高い系統を選抜することもダイズ栽培にとって重要である。28年度は、ビニールハウスにおいて低リン条件の栽培環境を作り実験を行った。その結果、低リン酸施肥条件でも生産性の高い低リン耐性系統を数系統選抜でき、さらに、水耕栽培において低リン系統の低リン耐性機構も、検討することができた。以上の結果から、28年度計画はおおむね順調に進んでいると考えることができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度は、本研究の目的である低フィチンダイズを開発とリン酸資源の有効活用技術の開発に関して、以下の実験を行う。
１）27、28年度の圃場試験の結果、選抜できた系統を圃場栽培を行い、27、28、29年度の3年間の生育量、収量を比較し、栽培年度が違った場合でも安定した収量の得られる系統を選抜する。
２）27年度に採取したフィチン酸の低い低フィチン鶏糞の特性と、それを利用した栽培技術を検討する。
３）低フィチン鶏糞と高フィチン鶏糞を施用した試験区から流出される窒素およびリン酸量を比較することによって、低フィチンダイズ飼料によりリン酸の環境への排泄量が軽減できるかどうかを検討する。
４）28年度に引き続き、低リン酸条件で栽培可能な低リン耐性低フィチンダイズの選抜とその特性解析を引き続き行う。
５）西日本の問題となっている夏季の無降雨日数が長期に続くことによって発生する干ばつの条件下でも、生産性の高い低フィチンダイズを選抜する。
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| Causes of Carryover |
圃場でのダイズの栽培管理およびダイズの分析などの研究の全般の実施に関しての補助に人件費・謝金を計上していたが、補助を必要とせずに実施できたので、人件費・謝金の計画がなくなった。さらに、研究成果の発表に海外で開催される国際会議の出席を当初、計画していたが実施される予定の国際会議に、講義などが入りやむをえず参加できなかったことから旅費の使用が大幅に減ったことから、次年度に繰り越すことになった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度は最終年度であり、これまで圃場栽培試験に加えて、より安定した生産性のある低フィチンダイズを選抜するために、西日本で頻繁に起こりダイズ生産に甚大な影響を及ぼしている干ばつの試験を加えることにしている。干ばつの実験は、厳密な土壌水分管理が必要であり、栽培管理の補助のために人件費・謝金を多く計画している。さらに、多くの試験を予定しており、そのため、27年度、28年度に比べて、分析項目、分析点数も増える予定であり、その分析のための試薬などの消耗品の購入を多く計画している。
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