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2022 Fiscal Year Research-status Report

Does No-till farming enhance carbon sequestration in Humid Asia?

Research Project

Project/Area Number 20KK0149
Research InstitutionAichi University

Principal Investigator

小崎 隆  愛知大学, 国際コミュニケーション学部, 教授 (00144345)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 早川 智恵  宇都宮大学, 農学部, 助教 (10725526)
藤井 一至  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60594265)
Project Period (FY) 2020-10-27 – 2025-03-31
Keywords土壌炭素貯留 / 不耕起農法 / 湿潤アジア / 火山灰土壌 / 水田土壌
Outline of Annual Research Achievements

水田土壌における有機物の安定性(代謝回転速度)を調査するため、岩手県軽米町、花巻市の水田から雑穀(ヒエ)へと転作した畑地、水田の調査を行った。まず、C3植物のイネ、C4植物の雑穀の炭素安定同位体比が十分な差があり、土壌有機炭素の挙動を追跡することができることを確認した。今後、比重分画によって各画分の炭素安定同位体比を求め、転作期間のイネ、ヒエ由来炭素量の変動解析を行う。
インドネシアの水田土壌についても、共同研究者であるArief Hartono博士(ボゴール農科大学)とともにチガヤ(C4植物)を添加した条件で土壌有機炭素の代謝回転速度を求める実験を設計し、培養試験を開始した。さらに、インドネシア、米国の研究者らと協力し基質分解試験のデータを収集し、有機物の分解速度の規定要因、不耕起栽培の有効性を検証した。この結果、有機物の分解速度は温度、基質のセルロース含量とともに高まるが、リグニン/窒素比の高い基質の添加、不耕起栽培によって土壌有機物の分解速度が低下することを解明した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

コロナ禍による現地調査の制約はあったが、インドネシアの研究者と綿密に連絡を取り、アグロフォレストリーに関する論文を共同で出版することができた。
インドネシアの土地利用変化に伴う土壌炭素蓄積量の変動について発表した研究成果に対しては、Marie Spohn博士(スウェーデン農業科学大学)から共同研究の依頼があり、同位体分析を共同で実施している。また、ムラワルマン大学と森林総合研究所のMOUの契約期間を2027年まで延長することで国際共同研究の加速が可能になった。
米国滞在・調査については2023年に延期となったが、共同研究の開始のように一部で想定以上の成果を上げていることを総合的に判断して、順調に進んでいると自己評価した。

Strategy for Future Research Activity

岩手県軽米町、花巻市、インドネシア(東ジャワ州、東カリマンタン州)の水田土壌における有機物の安定性(代謝回転速度)を調査するため、比重分画、各画分の炭素安定同位体比の分析を進め、転作期間のイネ、ヒエ由来炭素量の変動解析を行う。
Global Conference of Sandy Soil(2023年6月4-8日、於米国・ウィスコンシン州・マディソン市)に参加して研究成果を発表するとともに、アーカンソー州、モンタナ州、オレゴン州、ワシントン州における現地調査、データ収集を通して不耕起栽培の比較を行い、現地の共同研究者であるStephen Machado博士(オレゴン州立大 学)他と論文出版に関する打ち合わせを行う。

Causes of Carryover

2022年度も前年同様にコロナ禍による国外出張による現地研究の実施制約、特に、現地研究者・研究協力者の共同のもとでの米国水田土壌地域、同火山灰土壌地域、同半乾燥畑地土壌地域における土壌・土地利用・有機物管理状況に関する調査ならびに微量土壌試料の14C同位体分析・解析手法に関する相互比較研究の実施に至らなかったことにより2022年度に使用残額が生じた。2023年度は5月のWHOによるコロナ緊急事態宣言に対応し、わが国では新型コロナ感染症は従来の2類から5類に変更されるとともに米国をはじめとする世界各国での入出国制限が撤廃されるに至っていることから、昨年度に実施し得なかった研究計画を本年度に実施の予定である。具体的には、これまでの研究成果の世界への発信と上記の現地調査・研究を6月初・中旬に米国ウィスコンシン州。アーカンソー州、モンタナ州、オレゴン州、ワシントン州で実施する計画である。

  • Research Products

    (20 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] IPB University/Mulawarman University(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      IPB University/Mulawarman University
  • [Int'l Joint Research] Kasetsart University(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      Kasetsart University
  • [Journal Article] Fluxes of dissolved organic matter and nitrate and their contribution to soil acidification across changing permafrost landscapes in northwestern Canada2023

    • Author(s)
      Fujii Kazumichi、Hayakawa Chie
    • Journal Title

      Geoderma

      Volume: 430 Pages: 116306~116306

    • DOI

      10.1016/j.geoderma.2022.116306

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deciphering nitrous oxide emissions from tropical soils of different land uses2023

    • Author(s)
      Zheng Jinsen、Sakata Tadashi、Sukartiningsih、Fujii Kazumichi
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 862 Pages: 160916~160916

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2022.160916

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of forest management on soil acidification in cedar plantation2022

    • Author(s)
      Fujii Kazumichi、Funakawa Shinya、Kosaki Takashi
    • Journal Title

      Geoderma

      Volume: 424 Pages: 115967~115967

    • DOI

      10.1016/j.geoderma.2022.115967

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Urea uptake by spruce tree roots in permafrost-affected soils2022

    • Author(s)
      Fujii Kazumichi、Hayakawa Chie
    • Journal Title

      Soil Biology and Biochemistry

      Volume: 169 Pages: 108647~108647

    • DOI

      10.1016/j.soilbio.2022.108647

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cropland intensification mediates the radiative balance of greenhouse gas emissions and soil carbon sequestration in maize systems of sub-Saharan Africa2022

    • Author(s)
      Zheng Jinsen、Canarini Alberto、Fujii Kazumichi、Mmari William N.、Kilasara Method M.、Funakawa Shinya
    • Journal Title

      Global Change Biology

      Volume: 29 Pages: 1514~1529

    • DOI

      10.1111/gcb.16550

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Recalcitrance of lichen and moss litters increases soil carbon storage on permafrost2022

    • Author(s)
      Fujii Kazumichi、Hayakawa Chie
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: 472 Pages: 595~608

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Correction to: Continuous maize cropping accelerates loss of soil organic matter in northern Thailand as revealed by natural 13C abundance2022

    • Author(s)
      Fujii Kazumichi、Mitani Risako、Inagaki Yoshiyuki、Hayakawa Chie、Shibata Makoto、Kosaki Takashi、Ueda Miki U.
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: 474 Pages: 263~263

    • DOI

      10.1007/s11104-022-05363-y

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 土が支える食と農2023

    • Author(s)
      藤井一至
    • Organizer
      生物科学連合国際会議
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 土壌劣化:そのメカニズムと修復2023

    • Author(s)
      小﨑隆
    • Organizer
      復興農学会2022年度大会
    • Invited
  • [Presentation] Comparison of cellulose decomposition rates in the tropical clay-rich and sandy soils.2023

    • Author(s)
      Hayakawa C., Fujii K., Funakawa S. and Kosaki T.
    • Organizer
      Global Conference on Sandy Soils-Properties and Management.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Leaching and retention of dissolved organic carbon in soils are influenced by land use change and texture2023

    • Author(s)
      Fujii K., Zheng J., Hayakawa C. and Kosaki T.
    • Organizer
      Global Conference on Sandy Soils-Properties and Management.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] “Fallow Band System,” a do-nothing practice for nutrient management in the Sahelian sandy soils, West Africa2023

    • Author(s)
      Ikazaki K., Shinjo H., Tanaka U., Tobita S. Fatondji D., Funakawa S., and Kosaki T.
    • Organizer
      Global Conference on Sandy Soils-Properties and Management.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temperature dependency of organic matter decomposition is regulated by substrate quality and soil tillage practices2022

    • Author(s)
      Fujii K., Zheng J., Hayakawa C., Inagaki, Y., Hartono A. and Kosaki T.
    • Organizer
      SOM2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temperature dependency of organic matter decomposition is regulated by substrate quality and soil tillage practices2022

    • Author(s)
      Fujii K., Zheng J., Hayakawa C., Inagaki, Y., Hartono A. and Kosaki T.
    • Organizer
      World Congress of Soil Science
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Towards further collaboration with the IUSS2022

    • Author(s)
      Kosaki T.
    • Organizer
      The 15th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies (ESAFS)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 土壌有機物分解速度の温度依存性に対する基質タイプと土地利用の影響2022

    • Author(s)
      藤井一至・Zheng Jinsen・早川智恵・稲垣善之・Hartono Arief・小崎隆
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2022年度東京大会
  • [Presentation] 耕起は火山灰土壌の難分解性有機物の分解を促進するか?- 同位体トレーサー法を用いてー2022

    • Author(s)
      早川智恵・山中春香・内田陽之・藤井一至・平井英明・小﨑隆
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2022年度東京大会
  • [Presentation] 土壌情報システムの基盤構築とその応用による土壌の劣化防止と修復に関する研究2022

    • Author(s)
      小﨑隆
    • Organizer
      第93回日本農学会大会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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