半乾燥熱帯畑作地における混作技術革新：根圏微生物機能と深層土水の活用

Research Project

Project/Area Number	23KK0122
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 41:Agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, and related fields
Research Institution	Tokyo University of Agriculture and Technology
Principal Investigator	杉原創東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30594238)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松井求京都大学, 化学研究所, 助教 (10803728) 斎藤広隆東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70447514) 柴田誠京都大学, 地球環境学堂, 助教 (40799607) 関真由子京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特任研究員 (70963453)
Project Period (FY)	2023-09-08 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥21,060,000 (Direct Cost: ¥16,200,000、Indirect Cost: ¥4,860,000) Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Keywords	混作 / 窒素・リン・水循環 / 持続可能性 / 微生物群集 / 深層土
Outline of Research at the Start	本研究では、脆弱な生産環境が広がる半乾燥熱帯畑作地において、持続的に生産性を向上することを目的に、土壌中に存在する養分・水分を効率的に利用するための新規知見を獲得する。このために、課題①混作が根圏微生物群集を介して養分動態機能（特にN/P無機化能）と作物生育に与える影響の解明および有機資材の施用による活用可能性の検討、課題②混作下での有機資材の施用が土壌水分動態に与える影響の解明、を実施し、深層土もふくめた養水分動態の解明とその最適化に必要な知見を獲得する。得られた知見に基づく新たな混作栽培条件を、課題③新たな混作デザインの圃場での検証及び改善方策の検討、において検討する。
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、脆弱な生産環境が広がる半乾燥熱帯畑作地において、持続的に生産性を向上することを目的に、土壌中に存在する養分・水分を効率的に利用するための新規知見を獲得する。このために、課題①混作が根圏微生物群集を介して養分動態機能（特にN/P無機化能）と作物生育に与える影響の解明および有機資材の施用による活用可能性の検討、課題②混作下での有機資材の施用が土壌水分動態に与える影響の解明、を遂行することを計画している。具体的には、インド南部のタミルナドゥ農業大学と国際共同研究を行い、①これまで未知だった混作下での根圏微生物の機能の解明と活用、②これまで着目されなかった半乾燥熱帯畑作地に果たす深層土の役割と活用、に関する現地圃場試験を進める。２年目年度にあたる本年度は、国内研究グループ内で打ち合わせを行うとともに、国際共同研究先の共同研究者とも打ち合わせを行い、対象とする土壌特性およびリン環境の評価に関する検討を行った。加えて11月に現地土壌調査を行い、インド国内における混作栽培の現状を評価するとともに、当該地域の畑地におけるリン環境について、評価するための試料を採取し、分析を行った。また、深層土における微生物群集機能の解析方法に関する最新の解析技術及びその遂行に必要な作業工程や試験デザインを研究グループ内で共有したほか、安定同位体を用いた窒素無機化速度の評価を現地で実施するための技術的問題とその解決策についても検討した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason ２年目にあたる本年度は、カウンターパートの異動（学内部署異動）に伴い、現地の研究スペースの確保ができず、当初計画していた現地での混作ポット試験を実施することができなかった。一方で、現地の畑作地のリン環境を含めた肥沃度評価に資する広域調査および土壌試料分析を行うことできたため、混作によりターゲットとすべきリン形態についての考察を深めることができた。結果として、新規の知見を得ることができた一方で、今年度実施できなかった栽培試験を次年度に行うこととなったため、（３）やや遅れている、とした。
Strategy for Future Research Activity	熱帯半乾燥地の典型的な気候（年降水量900 mm、平均気温28℃）と土壌（Alfisols）を有するインド南部の調査地において、現地のタミルナドゥ農業大学と共同で、後述する試験を順次実施する。課題①混作が根圏微生物群集を介して養分動態機能（特にN/P無機化能）と作物生育に与える影響の解明および有機資材の施用による活用可能性の検討、課題②混作下での有機資材の施用が土壌水分動態に与える影響の解明課題①②については、現地ポット試験を行い、必要な土壌・植物体試料を採取し分析することで研究を進めることを計画している。またこれらの遂行に際しては、現地共同研究者と緊密に連絡を取り合うことで、不意の事態にも対応できるような体制を整える。万が一、現地での栽培試験が困難であると判断した場合には、類似の強風化土壌を用いて、現地気候を模した栽培試験を国内で実施することも視野に入れつつ、研究を進める。