| 研究課題/領域番号 |
22K05879
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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41030:地域環境工学および農村計画学関連
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
武藤 由子 岩手大学, 農学部, 准教授 (30422512)
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| 研究分担者 |
渡辺 晋生 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10335151)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024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)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 窒素動態 / 水分移動 / 作物生育 / 土壌微生物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
土壌中での窒素炭素動態の理解は，農業の持続的展開や気候変動への適応などの課題解決のために重要であり，そのためには水分溶質移動・土壌微生物活動・植物の根による吸水と養分吸収の相互作用を考慮する必要がある．本研究では，コマツナの根の分布・吸水・窒素吸収および微生物活動が水分移動過程における土中の窒素動態に与える影響を明らかにするための一次元カラム実験を行う．また，根の分布と吸水・窒素吸収が硝化・脱窒の速度定数へ及ぼす影響を考慮し，実験結果を数値モデルで再現する．更に，農地への適用を容易にするため，水分量やEh等の複数の因子に影響される速度定数をATP量から推定することで数値モデルの簡易化を目指す．
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| 研究成果の概要 |
土壌中での窒素炭素動態の理解は，農業の持続的展開や気候変動への適応などの課題解決のために重要である．しかし，これらと土壌微生物活動や植物の生長といった生物活動を関連付けた研究は極めて遅れている．そこで本研究では，コマツナの根の分布・吸水・窒素吸収および微生物活動が水分移動過程における土中の窒素動態に与える影響を明らかにするための一次元カラム実験を行い，実験結果の数値モデルでの再現を試みた．その結果，コマツナの根が水と窒素を吸収するという現象と土壌中の水分および窒素分布の変化との相互作用についての新たな知見を得た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界的な食料問題の解決において，農業の持続的展開・気候変動への適応・生態/環境との調和・エネルギーの節減は喫緊の課題である．これらは土壌中における窒素炭素動態と関わっているため，現象に関わる物理的・化学的・生物的諸条件の相互的な関連を明らかにしてメカニズムの解明を進める必要がある．本研究の特色は「根の分布・吸水・窒素吸収」と「硝化・脱窒」を関連付けて土中の窒素動態を扱った点であり，その成果は，研究が加速している土壌物質動態解析を含む作物生長モデルの高精度化や，ICTを導入した灌水と施肥技術の開発に必要な実際の農地に即した土壌条件での窒素動態を予測に貢献するものである．
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