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茶園におけるプロトン収支の解明と有機資源の活用による塩基バランスの適正化

研究課題

研究課題/領域番号 20K06308
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

廣野 祐平  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, グループ長補佐 (10391418)

研究分担者 中村 公人  京都大学, 農学研究科, 教授 (30293921)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード茶 / 酸性化 / 硝化 / 有機質肥料 / 窒素肥料 / 土壌 / 窒素 / プロトン
研究開始時の研究の概要

本課題では,窒素施肥による環境負荷が問題となっている茶栽培をモデルケースとして,1)窒素施肥条件を変えたライシメータ試験を用いたモニタリング,2)茶園で利用される有機物や茶樹由来の有機物からの各種成分供給量に関する実測やレビュー,3)地球化学反応を考慮したモデル評価,の異なるアプローチを組み合わせることにより,窒素施肥に起因するプロトンおよび塩基類の収支を明らかにし,窒素施肥による土壌酸性化の速度を定量評価することをねらいとする.また,有機資源の有効活用が持続的な茶生産に資する効果も評価し,最適な土壌管理法を提案する.

研究成果の概要

本研究では、茶園土壌における施肥成分の蓄積と収支および周辺水系の水質を評価した。ライシメータ試験および茶園調査から、CaやMgは収支がマイナスになっている可能性があることが明らかになった。実際の生産現場では、窒素施用量が施肥基準より多く、化学肥料の割合が高く、苦土石灰を施用しないケースも見られることから、施肥成分の収支の不均衡が拡大し、急速に酸性化が進行していると考えられる。実際に、2県の茶栽培地域における調査から、定植年数が増すとともに土壌pHが低下していることを確認した。このような施肥成分の不均衡は土壌の急速な酸性化を引き起こし、さらには周辺水系の酸性化を引き起こしていることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

茶園への窒素施肥が引き起こす土壌酸性化について基礎的な知見を得た。現在の世界の窒素利用は地球システムの許容レベルを超える水準に達しており、水質汚染、温室効果ガス発生量の増大、土壌の酸性化等の問題が顕在化している。特に農業の生産性を考える場合、農地土壌の酸性化による生産性の低下は世界的に重要な問題であり、本研究成果を、適切な施肥管理に活用することで、茶園土壌の化学性を適正に保ち、茶の生産性の向上および持続的な茶生産へとつながることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] スラグによる茶園土壌の中和が幼チャ樹の生育および品質に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      山崎 惟吹、山下 寛人、廣野 祐平、森田 明雄、一家 崇志
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 94 号: 5 ページ: 385-398

    • DOI

      10.20710/dojo.94.5_385

    • ISSN
      0029-0610, 2424-0583
    • 年月日
      2023-10-05
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 茶園への窒素施肥量の削減が周辺水系の水質に及ぼす長期的な影響の評価2021

    • 著者名/発表者名
      廣野祐平
    • 雑誌名

      地下水学会誌

      巻: 63 号: 4 ページ: 213-225

    • DOI

      10.5917/jagh.63.213

    • ISSN
      0913-4182, 2185-5943
    • 年月日
      2021-11-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 施肥管理がチャのアルミニウム含量におよぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      廣野祐平 , 山下寛人 , 一家崇志
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2021年度北海道大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 四要素施用量が異なる茶園における各種肥料成分の動態の比較2020

    • 著者名/発表者名
      廣野祐平
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2020岡山大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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