2023 Fiscal Year Final Research Report

Sustainable agriculture in tropical cropland ecosystems by biological soil C sequestration~Balance the productivity and conservation

Research Project

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Project/Area Number	20H03113
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
Research Institution	Tokyo University of Agriculture and Technology
Principal Investigator	SUGIHARA SOH 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30594238)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中治夫東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20236615) 宮嵜英寿一般財団法人地球・人間環境フォーラム(研究推進ユニット), 研究推進ユニット, 研究官 (30455232) 渡邉哲弘京都大学, 農学研究科, 准教授 (60456902) 國頭恭信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (90304659) 堀川祥生東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90637711) 関真由子名古屋大学, 生命農学研究科, 特任助教 (70963453) 李哲揆東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (40770920)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	熱帯畑作地 / 持続可能性 / 炭素隔離 / 微生物群集 / 有機物分解
Outline of Final Research Achievements	Solving the poverty and hunger prevalent in the semi-arid tropics is an urgent issue addressed in the SDGs, and to achieve this, it is necessary to establish proper soil organic matter management techniques that balance crop production and environmental conservation. This research project focused on India and Okinawa as the primary target areas. Our results show that in tropical cropland in southern India, the simultaneous application of biochar and organic/chemical materials, such as farmyard manure or chemical fertilizer, suppresses the microbial mineralization activity, resulting in efficient soil carbon sequestration; on the other hand, we also found that farmyard manure alone was not enough to improve the crop productivity in this nutrient-poor agroecosystems, and hence, it is necessary to use three types of fertilizers depending on the purpose: biochar, compost, and chemical fertilizers.
Free Research Field	土壌学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	土壌微生物群集が持つ炭素隔離機能の管理に必要な基礎的知見である、どのような土壌環境の時にどのような土壌微生物群集が形成され、どのような機能を持ちうるのか？に関して、熱帯半乾燥地および亜熱帯湿潤地の畑作地を対象に解明することで、土壌炭素隔離に向けた土壌生物性の利活用に必要な新規知見を得たことは国際的に学術的意義がある。また、それらの知見の有効性について、現地圃場レベルで生産性とのトレードオフも含めて検証し、有効性や問題点を検証・提案した点で社会的意義が大きい。