2021 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on nitrogen fixation of iron reducing bacteria as a key process supporting sustainable nitrogen fertility of rice paddy soil : towards low nitrogen agriculture
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20H05679
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
妹尾 啓史 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40206652)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増田 曜子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (80813237)
伊藤 英臣 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (70748425)
早川 智恵 宇都宮大学, 農学部, 助教 (10725526)
藤原 徹 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (80242163)
大森 良弘 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20398390)
小暮 敏博 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (50282728)
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| Project Period (FY) |
2020-08-31 – 2025-03-31
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| Keywords | 水田土壌 / 生物的窒素固定 / 鉄還元菌窒素固定 / 窒素供給力 / 窒素肥沃度 / 鉄資材 / 低窒素農業 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
［Ⅰ．水田土壌における 鉄還元菌窒素固定の学術基盤解明 ］
１．鉄還元窒素固定菌の微生物生態学的基盤：鉄還元窒素固定菌の分離株の性状解析を引き続き行い、新規鉄還元菌をさらに報告した。また、Geomonas属分離株について鉄還元とともに窒素固定を行うことを実証した。
２．鉄還元菌窒素固定の土壌窒素供給力への寄与：農業用鉄粉を散布した水田土壌に固定された窒素を15N2-IRMS解析により定量した。鉄粉の散布により窒素固定量が増加することが示された。
３．鉄還元菌窒素固定を制御する環境要因：稲わらが水田土壌の窒素固定の制御要因の一つであることから、稲わら分解産物である有機酸および糖の土壌から抽出法、GCMSを用いた定性・定量法を検討した。根圏土壌中の鉄還元菌の割合を増加させるイネ遺伝子の特定を進めた。水田土壌に施用した鉄の形態変化を各種の分析法により明らかにした。
［Ⅱ． 鉄還元菌窒素固定の低窒素農業への応用 ］
１．鉄化合物による鉄還元菌窒素固定の活性強化（室内実験）、２．低窒素肥料水稲生産の実証（圃場試験）：水田土壌の各層において、鉄還元窒素固定菌が利用する低結晶性鉄鉱物が年間を通じて多く存在していること、鉄粉を施用した水田土壌においても同様であることを明らかにした。水田圃場において農業用鉄資材を散布して水稲を栽培する試験を継続した。鉄資材の施用により土壌の窒素固定活性が高まり、イネの生育と収量が増加する効果が継続していることを確認した。
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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
実施予定の研究計画の各項目について研究を進めている。土壌における稲わら分解微生物の解析手法に改良が必要と分かり時間を要したことを除いては、順調に研究が進展して成果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画の各項目と実施内容に変更はなく、計画通りに推進していく。
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