半乾燥熱帯畑作地における混作技術革新：根圏微生物機能と深層土水の活用

研究課題

研究課題/領域番号	23KK0122
研究種目	国際共同研究加速基金(海外連携研究)
配分区分	基金
審査区分	中区分41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
研究機関	東京農工大学
研究代表者	杉原創東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30594238)
研究分担者	松井求東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任助教 (10803728) 斎藤広隆東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70447514) 柴田誠京都大学, 地球環境学堂, 助教 (40799607) 関真由子京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特任研究員 (70963453)
研究期間 (年度)	2023-09-08 – 2027-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023年度)
配分額 *注記	21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円) 2026年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円) 2025年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円) 2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円) 2023年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード	混作 / 窒素・リン・水循環 / 持続可能性 / 微生物群集 / 深層土
研究開始時の研究の概要	本研究では、脆弱な生産環境が広がる半乾燥熱帯畑作地において、持続的に生産性を向上することを目的に、土壌中に存在する養分・水分を効率的に利用するための新規知見を獲得する。このために、課題①混作が根圏微生物群集を介して養分動態機能（特にN/P無機化能）と作物生育に与える影響の解明および有機資材の施用による活用可能性の検討、課題②混作下での有機資材の施用が土壌水分動態に与える影響の解明、を実施し、深層土もふくめた養水分動態の解明とその最適化に必要な知見を獲得する。得られた知見に基づく新たな混作栽培条件を、課題③新たな混作デザインの圃場での検証及び改善方策の検討、において検討する。
研究実績の概要	本研究では、脆弱な生産環境が広がる半乾燥熱帯畑作地において、持続的に生産性を向上することを目的に、土壌中に存在する養分・水分を効率的に利用するための新規知見を獲得する。このために、課題①混作が根圏微生物群集を介して養分動態機能（特にN/P無機化能）と作物生育に与える影響の解明および有機資材の施用による活用可能性の検討、課題②混作下での有機資材の施用が土壌水分動態に与える影響の解明、を遂行することを計画している。具体的には、インド南部のタミルナドゥ農業大学と国際共同研究を行い、①これまで未知だった混作下での根圏微生物の機能の解明と活用、②これまで着目されなかった半乾燥熱帯畑作地に果たす深層土の役割と活用、に関する現地圃場試験を進める。初年度にあたる本年度は、国内研究グループ内で打ち合わせを行うとともに、国際共同研究先の共同研究者とも打ち合わせを行った。加えて11－12月にかけて現地調査を行い、インド国内における昆作栽培の現状を改めて確認するとともに、栽培試験に必要な圃場設備等の確認を行い、次年度以降の現地栽培試験について、昨年までの研究成果の共有を含めた、打ち合わせを行った。また、窒素・リン循環を駆動する微生物群集機能の解析方法に関する最新の解析技術及びその遂行に必要な作業工程に関して研究グループ内で共有したほか、安定同位体を用いた窒素無機化速度の評価を現地で実施するための技術的問題とその解決策についても検討した。
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初年度にあたる本年度に計画していたことは概ね実施でき、次年度以降に実施する現地栽培試験の詳細についても議論することができている。以上のことから、概ね順調に進展している、と判断した。
今後の研究の推進方策	熱帯半乾燥地の典型的な気候（年降水量900 mm、平均気温28℃）と土壌（Alfisols）を有するインド南部の調査地において、現地のタミルナドゥ農業大学と共同で、後述する試験を順次実施する。課題①混作が根圏微生物群集を介して養分動態機能（特にN/P無機化能）と作物生育に与える影響の解明および有機資材の施用による活用可能性の検討、課題②混作下での有機資材の施用が土壌水分動態に与える影響の解明課題①②については、現地ポット試験を行い、必要な土壌・植物体試料を採取し分析することで研究を進めることを計画している。またこれらの遂行に際しては、現地共同研究者と緊密に連絡を取り合うことで、不意の事態にも対応できるような体制を整える。