研究課題
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
気候変動に適応し、土壌の炭素貯留機能を高める農法として、不耕起栽培が乾燥地を中心に普及しているが、湿潤アジア地域の火山灰土壌、水田土壌における効果は未解明である。その理由は、当該地域における気候や栽培作物、土壌タイプが特異的であること、ならびに土壌への長期的な炭素貯留効果を予測する土壌炭素動態モデルが転耕や埋没、湛水などのかく乱を伴う土壌には対応できていないことによる。本研究では日本に加え米国、インドネシアを比較しつつ、①土壌の炭素蓄積速度を評価し、②有機物の分解速度に対する耕起の影響解析により、③異なる気候、栽培条件において作物収穫量と炭素貯留効果を最大化できる耕起様式を特定し提案する。
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。
2: おおむね順調に進展している
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。
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。
すべて 2023 2022 2021 2020 その他
すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 11件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 15件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 12件、 招待講演 8件) 図書 (2件)
Geoderma
巻: 430 ページ: 116306-116306
10.1016/j.geoderma.2022.116306
Science of The Total Environment
巻: 862 ページ: 160916-160916
10.1016/j.scitotenv.2022.160916
巻: 424 ページ: 115967-115967
10.1016/j.geoderma.2022.115967
Soil Biology and Biochemistry
巻: 169 ページ: 108647-108647
10.1016/j.soilbio.2022.108647
Global Change Biology
巻: 29 号: 6 ページ: 1514-1529
10.1111/gcb.16550
Plant and Soil
巻: 472 ページ: 595-608
巻: 474 号: 1-2 ページ: 263-263
10.1007/s11104-022-05363-y
Plant Soil
巻: - 号: 1-2 ページ: 251-262
10.1007/s11104-022-05333-4
Geoderma Regional
巻: 25 ページ: e00398-e00398
10.1016/j.geodrs.2021.e00398
Forest Ecology and Management
巻: 498 ページ: 119520-119520
10.1016/j.foreco.2021.119520
巻: 465 号: 1-2 ページ: 1-17
10.1007/s11104-021-04923-y
巻: - 号: 1-2 ページ: 209-222
10.1007/s11104-021-04928-7
巻: - 号: 1-2 ページ: 213-226
10.1007/s11104-021-05132-3
Catena
巻: 206 ページ: 105490-105490
10.1016/j.catena.2021.105490
Soil Science and Plant Nutrition
巻: 未定 号: 2 ページ: 1-10
10.1080/00380768.2020.1870095
210000158786
巻: 23 ページ: e00348-e00348
10.1016/j.geodrs.2020.e00348
巻: 66:5 号: 5 ページ: 724-733
10.1080/00380768.2020.1820757
210000158702