2022 Fiscal Year Research-status Report
Assessment of rhizosphere microbial communities controlling maize performance and understanding the basis for its application on crop cultivation
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22K05603
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
肥後 昌男 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (80708008)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 土壌微生物 / アーバスキュラー菌根菌 / 群集構造 / ネットワーク / アンプリコンシーケンス / 耕起法 / トウモロコシ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
土壌攪乱の低減により，土壌微生物が活性化し，代謝効率が向上することで土壌の質が向上し，作物の生産性が向上する．しかし異なる強度の耕起体系下での耕起・不耕起栽培による土壌微生物と作物の生育・収量との関係性は不明瞭な点が多い．そこで，本研究では異なる耕起管理が土壌微生物の挙動とトウモロコシの生育・収量にどのような影響を及ぼすか調査することとした．本研究は，神奈川県藤沢市にある日本大学生物資源科学部の付属農場に不耕起，ディスク耕，ボトムプラウ耕，ロータリ耕の4処理区を15m×9mで5反復設けトウモロコシを栽培した．調査項目は，土壌貫入抵抗性，三相分布，土壌バイオマスリン，土壌生物性，AM菌バイオマス量とした．土壌貫入抵抗性は，各試験区間でみると，不耕起区とディスク区がロータリ区とボトムプラウ区に比べ有意に高い値を示した．三相分布は各試験区間でみると気相率と間隙率が不耕起とディスク区が他の2区に比べて低い値を示した．また，土壌酵素活性（酸性フォスファターゼ活性，β-グルコシターゼ活性）は耕起処理間で比較すると，ロータリ区とボトムプラウ区が他の2区に比べて高い値を示す一方，不耕起区とディスク区との間に有意差が認められた．耕起管理の違いによる作物根内や土壌中の微生物群集構造は調査出来ていない．ただし，作物根内や土壌中の微生物群集構造は調査されていないため，今後はアンプリコンシークエンス解析を用いて調査を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
以下の予期せぬ理由により，計画よりも進捗がやや遅れていると評価した．
（1）新型コロナウイルス感染症の蔓延によって，研究活動が一時中断となり，予定していた学会発表を遂行できなかった．
（2）新型コロナウイルスの感染予防のため，予定していた室内実験とフィールド実験を一部遂行できなくなった．
（3）得られたフィールド実験のサンプルを解析することで，ある程度の成果が得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度（2年目）には，土壌微生物群集の解析を中心に研究を遂行する．その遂行には以下の方策で取り組む．
（1）アンプリコンシーケンス解析により，土壌，トウモロコシ根，根圏土壌内の細菌，真菌，AM菌の群集構造を調査する．
（2）フィールド実験については，新型コロナウイルスの状況を鑑みつつ可能な範囲で実施することで，耕起処理後の土壌微生物群集構造の変化とトウモロコシのリン吸収，生育・収量との関係するデータを蓄積する．
（3）これらの分析結果を蓄積することで，国内外の関連学会にて発表することにより，国内外からフィードバックを得て，更なるレベルアップを目指す．
2年目の令和5年度は，新型コロナウイルスの状況を鑑みつつ，可能な範囲で室内・フィールド実験を実施すると共に，状況に応じた分析・実験手法の選択をし，成果を着実に出すために助成金を使用する方策を取る．
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| Causes of Carryover |
以下の予期せぬ理由により，計画よりも進捗がやや遅れている．（1）新型コロナウイルス感染症の蔓延によって，研究活動が一時中断となり，予定していた学会発表を遂行できなかった．（2）新型コロナウイルスの感染予防のため，予定していた室内実験とフィールド実験を一部遂行できなくなった．令和5年度（2年目）には，土壌微生物群集の解析を中心に研究を遂行する．その遂行には以下の研究計画をもとにした助成金の使用計画とする．（1）アンプリコンシーケンス解析により，土壌，トウモロコシ根，根圏土壌内の細菌，真菌，AM菌の群集構造を調査する解析費用として使用する．（2）フィールド実験については，新型コロナウイルスの状況を鑑みつつ可能な範囲で実施することで，耕起処理後の土壌微生物群集構造の変化とトウモロコシのリン吸収，生育・収量との関係するデータの実験消耗品費として使用する．（3）これらの分析結果を蓄積することで，国内外の関連学会にて発表する旅費として使用する．2年目の令和5年度は，新型コロナウイルスの状況を鑑みつつ，可能な範囲で室内・フィールド実験を実施すると共に，状況に応じた分析・実験手法の選択をし，成果を着実に出すために助成金を使用する方策を取る．
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