2006 Fiscal Year Annual Research Report

最先端技術による肥料効率の飛躍的改善と目的成分の供給

Research Project

Project/Area Number	18208007
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	三枝正彦東北大学, 大学院農学研究科, 教授 (10005655)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	南條正巳東北大学, 大学院農学研究科, 教授 (60218071) 鳥山欽哉東北大学, 大学院農学研究科, 教授 (20183882) 木村和彦宮城大学, 食産業学部, 助教授 (10183302) 渡邊肇東北大学, 大学院農学研究科, 助手 (10292351)
Keywords	接触施肥法 / 肥効調節型肥料 / 施肥効率 / rol-c遺伝子 / 植物成長調節剤 / 根発達 / デジタル化 / 遺伝子導入
Research Abstract	速効性肥料と作物根の間に土壌を介在させる従来の間土施肥法に対して、今回提案した肥効調節型肥料と作物根を同位置に施用する接触施肥法は、肥料の利用効率、目的成分の供給に極めて有効であることを水稲(N吸収)、アブラナ科植物(P獲得)、グアバ(Fe吸収)で実証した。この接触施肥の効果を更に向上させるために、根毛形成を促進するrol-c遺伝子を水稲品種ササニシキに導入し、草丈が短く逆に根毛が増大した11系統を得た。それらの中で1コピーが導入された2系統を増殖し、次年度の接触施肥効果増強試験材料を得た。またこれまで報告されてきた根伸長を増強する植物成長調整剤を文献的に検索し、植物ホルモンではオーキシン、ジャスモン酸、微生物由来ではヘルモントスポロール、ラジクロン酸などが本研究の目的に合致することを明らかにした。接触施肥法の成否には作物のイオンストレス耐性が大きく関連するが、レタス、スイートコーンに比べて、水稲やデントコーン、ホウレンソウなどは相対的に耐性が強く接触施肥法が有効と判断された。接触施肥法の効果を圃場栽培で、直接的に証明するために、これまでのアニオンを含まない尿素主体の被覆肥料に代わって、重窒素ラベル硫安を被覆した茶樹栽培用のスティック肥料とホウレンソウシードテープ栽培用のシグモイド型重窒素硫安被覆肥料をデザインし、チッソ旭(株)に製造を依頼した。さらに作物根の発達状況のデジタル化を検討し、ダイズ栽培では全層施肥栽培より根域施肥栽培で根密度が上昇すること、デジタル化は根の老化以前に行う必要があることを明らかにした。またデジタル化のための新しい画像解析ソフトImageJの有効性を明らかにした。