2018 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism and development for a sustainable rice cultivation system with extreme low level of input
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17H03951
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
上野 秀人 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (90301324)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
当真 要 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (10514359)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 水稲 / 土壌 / 養分動態 / 緑肥 / 雑草 / 有機農業 / 環境保全型農業 / 持続型農業 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超低投入持続型水稲栽培（緑肥区）における水稲の生育調査、収量及び品質調査を行い、慣行栽培水田（対照区）と比較したところ、収量レベルや品質において両区に有意差はみられなかったが、緑肥区は対照区に比べて栽培開始時期によるバラツキが大きいことが明らかとなった。5月下旬に栽培を開始した緑肥区は、シロクローバーの生育が十分ではなく、固定された窒素量が比較的低かったため、栽培前期の養分吸収が十分ではなく、収量が比較的低くなった。一方、6月中旬に栽培を開始した緑肥区水田の水稲生育は、対照区を上回っており、比較的高収量になることが示された。本栽培体系においては、シロクローバー生育量が、直接窒素供給量に結びつき、その後の水稲生育に非常に大きな影響をもたらすことが明らかになった。
緑肥分解後に生じる土壌還元および緑肥由来炭素によりメタンガスが多量に発生することが問題と考えられるが、緑肥区において中干し時期を1週間早めることにより、メタンガス発生が大幅に減少することを明らかにした。
水稲栽培後に発生する主要な雑草であるスズメノテッポウを4月上旬に採取し、スズメノテッポウ内部に生息するエンドファイト微生物の抽出と16SrDNAアンプリコンによる微生物相の解析を行った。緑肥区の微生物相についてはデータを得ることができ、変動が少ないデータが得られたが、対照区のサンプル処理がうまく行かなかったため、現時点で比較することは難しいと考えられた。
田面水および土壌表層に生息する土壌生物を定期的に採取し、個体数や重量を測定したところ、緑肥区での生物量が多いことを明らかにした。また田面水中の緑藻類の定量を行い、緑肥区で発生量が高い傾向にあることが示された。
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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
水稲栽培データ、収量データは確実に蓄積されており、今年度からは対照区の圃場数を増加させてデータの信頼性を高めている。また土壌生物に関する調査については、通常の昆虫類、クモ類、甲殻類、環形動物類、貝類の他に、土壌微生物相のメタ解析や土壌酵素活性の測定なども追加してデータを収集している。
本栽培体系では、土壌温暖化ガス発生が大幅に増加することが、前年度明らかになったが、今年度は、中干しによる発生抑制対策が適切に機能し、大幅に減少させることができ、予想以上の成果が得られた。
しかしながら、雑草中のエンドファイト微生物による窒素固定については、技術的な問題が残っており、改良が必要と考えられる。また、圃場全体の養分動態解明については、バラツキが大きいことから、測定点数を増やすなどして全容を明らかにする必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は3年目の中間年であるため、昨年に引き続き、水稲栽培、土壌養分、土壌生物、養分循環に関して着実に圃場からデータ収集を行い、年度末には研究発表ができるレベルになるようデータの解析を行う。
上記に加え、雑草根圏や田面水微生物における窒素固定活性、土壌酵素活性と養分動態の関係解明、土壌微生物相の解析、圃場全体の養分動態解明に今後注力する。
供試圃場、特に緑肥区の土壌成分が不均一であるため、土壌養分測定に大きな誤差が生じてしまうことから、測定サンプル数の増加、あるいはミニプロットによる実験などの対策を講じる。
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Research Products
(6 results)
