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炭化物への根から滲出する物質の吸着が土壌微生物の変異に及ぼす作物生産向上の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K07623
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 作物生産科学
研究機関鳥取大学

研究代表者

西原 英治  鳥取大学, 農学部, 教授 (40452544)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードアレロケミカル / 炭化物(活性炭) / 物質吸着 / 根粒菌 / 温室効果ガス(N2O) / 炭化物特性 / 活性炭 / 連作障害回避 / 硝化菌
研究成果の概要

活性炭(AC)は、根の滲出液を吸着する吸着剤であるが、作物収量、微生物、温室効果ガスに影響を及ぼす可能性がある。 そこで2年間のポット実験を行った。 供試ダイズ系統は、異なる根粒形成能のTnVRSN4、タチナガハ及びTnVRNN4とし、AC量は0、2.4、4.8及び9.6 tha-1とした。この結果、AC施用は根粒形成を大幅に減少させ、TnVRSN4土壌からのN2O排出を減少させた。 ACはTnVRSN4の収量に影響を及ぼさなかったが、TnVRNN4とタチナガハの収量は減少させた。ACは根のイソフラボンに影響を及ぼさなかったが、土壌中のダイゼイン及びダイジン濃度を有意に減少させた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、連作障害を回避させる資材である活性炭施用によってマメ科ダイズの子実収量、マメ科に着生する根粒菌、そして化学肥料と収穫後の根粒菌の腐敗から発生する温室効果ガスの一種であるN2Oの発生の影響を調査した。一般にダイズのようなマメ科作物は根粒菌の着生のため、窒素肥料の施用量は少ないとされている。しかし、本研究によって、AC施用は、ダイズから滲出する根粒菌着生の誘導物質を吸着させ根粒菌の着生量が減少させながら、子実収量を維持させることを証明した。さらにAC施用によって根粒菌着生数が減少し、収穫後の根粒菌の腐敗から発生するN2Oもほぼなくなる環境にやさしい栽培になることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Effect of activated carbon on greenhouse gas emissions, seed yield, soil chemical properties and isoflavone content of soybean genotypes with varying nodulation capacities under sandy soil conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Daniel Basalirwa, Shigeto Sudo, Cosmas Wacal, Caroline Namirembe, Daisuke Sasagawa, Sadahiro Yamamoto, Tsugiyuki Masunaga, Eiji Nishihara
    • 雑誌名

      Rhizosphere

      巻: 14 ページ: 100202-100202

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of activated carbon on yield and greenhouse gas emission in relation to isoflavones from different soybean (Glycine max (L.) Merr.) lines in sandy soil.2018

    • 著者名/発表者名
      Daniel Basalirwa, Shigeto Sudo, Fuyumi Akae, Cosmas Wacal, Aung Zaw Oo, Daisuke Sasagawa, Sho Koyama, Robert Acidri, Tadashi Ishigaki, Takuo Handa, Eiji Nishihara
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Seed isoflavone, protein content and yield of soybean (Glycine max (L.) Merr.) lines grown in sandy soils amended with activated carbon2018

    • 著者名/発表者名
      Daniel Basalirwa, Daisuke Sasagawa, Cosmas Wacal, Robert Acidri, Naohiro Yamada, Eiji Nishihara
    • 学会等名
      日本作物学会246回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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