| 研究課題/領域番号 |
22K05925
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
平田 聡之 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (60281797)
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| 研究分担者 |
中島 大賢 北海道大学, 農学研究院, 助教 (70710945)
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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 |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | カバークロップ / 減肥料 / 養分動態 / 同期化 / 堆肥 / 窒素吸収 / 熟期 / 浸出液 / 土壌内酵素活性 / 有機肥料 / 養分吸収 / スイートコーン / 土壌内酵素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、カバークロップ主体とした栽培体系に堆肥および追肥を組み合わせることにより肥効を制御し、主作物の養分要求と同期化させることにより、化学肥料投入量を最小限にした低環境負荷型の栽培体系を確立することである。北大農場のスイートコーン栽培をモデルケースとし、温度・水分条件を制御した培養試験による土壌養分と土壌微生物活性の動態、および圃場試験により有機物の蓄積やカバークロップによるスイートコーン収穫後の養分再吸収の効果を加えた養分循環を評価する。以上の結果を取りまとめ、化学肥料投入量を最小限とし、土壌有機物量を保持したスイートコーン栽培の施肥管理法について検討する。
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| 研究実績の概要 |
環境負荷の低減のため、カバークロップなどの有機質資材の活用や適切な肥培管理による化学肥料の削減が求められている。適切な肥培管理には、資材からの養分放出と作物の養分吸収の動態を同期化させることが重要である。本研究では、低環境負荷型スイートコーン栽培を可能にする最適な肥培管理方法を検討することを目的として、カバークロップを導入したスイートコーン栽培体系において、異なる肥効を示す資材を施用した処理区におけるスイートコーンの生育、収量および土壌養分環境への影響を評価を進めている。
1）圃場試験では、カバークロップ＋感光性化学肥料区で収量の低下が認めれたが、カバークロップ＋減肥料区およびカバークロップ＋堆肥区では、標準栽培区と収量の差異が認められす、代替肥料管理として有用であることが示された。有機物施用により活性化した土壌微生物は、窒素保持に寄与した可能性が示唆された。また、カバークロップに加えて堆肥や溶出の早い緩効性肥料を用いることにより、スイートコーンの窒素吸収に同期した窒素供給が可能になると考えられた。
2）ポット試験により、各資材がスイートコーンの初期生育に与える影響について評価したところ、特に根の伸長にたいして硫安に抑制効果が認められ、ヘアリーベッチに促進効果が認められた。この結果は、投入資材によるトウモロコシの根圏構造の改変効果を示唆しており、更なる解析が必要である。
3）土壌内酵素試験では、調査酵素の選定、高速測定方について検討した。その結果、トウモロコシの初期生育時に堆肥施用によりパスファターゼ活性の上昇が認められた。引き続き、検討予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
1）スイートコーンの窒素吸収量は、7葉期から開花期までが最もたかかったが、同期間における養分供給は、カバークロップと堆肥の併用により達成可能であることが示された。また、カバークロップのヘアリーベッチの割合を高めることにより、特に初期生育の養分吸収を高める効果が認められた。
2）ポット試験により、ヘアリーベッチにスイートコーンの初期生育を向上させる効果を認めたが、ライ麦、化学肥料、堆肥には認められなかった。このことから、ヘアリーベッチの付与は、養分吸収の同期化のみでなく、養分吸収効率の影響も示唆されたが、導管からの侵出液の調査では明確な効果は認められなかった。ヘアリーベッチのもつ根圏への影響の更なる表が必要である。
3）カバークロップ、堆肥による土壌微生物内窒素の増加が認められ、土壌の養分保持に貢献していることが示されたが、酵素活性などを評価して養分供給への影響を評価する必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は、1）ポット試験による初期生育における有機質資材の影響評価および2）土壌内酵素の解析を中心にデータを補強し、これまでの圃場試験の結果と合わせて、研究の統括を行う。また、圃場試験の結果の解析を進め、学術誌への投稿などにより公表する。
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