| 研究課題/領域番号 |
21K05880
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41050:環境農学関連
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| 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 |
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研究代表者 |
花島 大 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, グループ長 (20414708)
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| 研究分担者 |
前田 武己 岩手大学, 農学部, 准教授 (40333760)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 堆肥 / 低温環境 / 微生物 / 温度 / 基質 / 細菌 / RNA / 安定同位体 / 堆肥化 / 乳牛ふん |
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| 研究開始時の研究の概要 |
堆肥化処理は、乳牛ふんを有機質肥料に変換させる方法として広く用いられている。しかし低温環境下では、堆肥化を担う微生物群の活性が低下することで有機物分解が遅滞し、堆肥温度も上昇しないために、雑草種子、病原菌、および植物病害因子が堆肥中に残存する。そこで本研究では、低温環境下における堆肥化処理を活性化するために、低温環境下において代謝活性が高い微生物、加えてそれら微生物が利用している栄養成分（基質）を特定し、低温微生物にとって利用性の高い基質を人為的に補強することで堆肥化のスタートアップを強化し、低温環境という悪条件でも十分な温度上昇を実現できる堆肥化処理法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
低温環境下で行う乳牛ふんの堆肥化処理においては、堆肥化反応が遅延する傾向にある。温度上昇が不十分な未熟堆肥では、雑草種子や病原性微生物などの残存リスクが高い。そこで本研究では、低温環境下における堆肥化処理の改善を目的とし、低温域での堆肥温度の立ち上がりに寄与している微生物の解明を試みた。その結果、低温域の堆肥においては細菌ではFirmicutes、Tenericutes、およびActinobacteria門に属する微生物種が、真菌では、MucoromycotaおよびAscomycota門に属する微生物種の活性が温度の立ち上がりに寄与していると考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
乳牛の飼養には冷涼な環境が好まれるため、結果として乳牛ふんの堆肥化処理の多くは、北海道など冬期の寒さが厳しい地域において行われている。しかし極度の低温環境下では微生物活性が低下し、良質堆肥の生産は困難となる。これまで低温環境下における堆肥化処理、特に低温環境下で活躍する微生物の動態に関する研究はほとんど行われていない。本研究は堆肥品質が低下する冬期の堆肥化のスタートアップを改善し、堆肥品質の向上、および堆肥のリスクを低減させることを目的としている。
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