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2018 年度 実績報告書

「ミニマム・ロスの農業」実現を目指して

研究課題

研究課題/領域番号 17H06171
研究機関京都大学

研究代表者

舟川 晋也  京都大学, 地球環境学堂, 教授 (20244577)

研究分担者 矢内 純太  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00273491)
杉原 創  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 特任准教授 (30594238)
渡邉 哲弘  京都大学, 農学研究科, 准教授 (60456902)
沢田 こずえ  東京農工大学, その他の研究科, 研究員 (60795285)
真常 仁志  京都大学, 地球環境学堂, 准教授 (70359826)
柴田 誠  新潟食料農業大学, 食料産業学科, 助教 (40799607)
研究期間 (年度) 2017-05-31 – 2022-03-31
キーワード環境調和型農業 / 生態系 / 伝統農耕 / 土壌微生物 / 窒素フラックス
研究実績の概要

本研究では、近代農業の拡大に伴い顕在化してきた「農業生産の持続性の危機」および「農業起源の環境問題の拡大」を回避・解決するために、「ミニマム・ロスの農業」を構築する。ミニマム・ロスとは、1)下層土からの溶存成分の流出、2)土壌表層からのガス成分としての放出、3)土壌侵食を通した土壌粒子・有機物の物理的除去、を最小にすることである。具体的には、生態学や地域研究(農耕技術論)の手法を大胆に取り込んだ上で、ミニマム・ロスの文脈で規範となり得る自然生態系、および比較的長期間にわたって持続性を担保されてきた伝統的農耕における生態学的・農耕技術的プロセスを広く探索・解明し、これらを近代農業の文脈で適用可能な技術要素として再構築した上で提示する。平成30年度における課題毎の成果は以下の通りである。
1) 生態系の資源獲得戦略から見た植物/微生物共生成立過程と窒素フラックス規定要因の解明:ベトナム中南部高地のOxisols, Ultisols、マレーシア半島部中部のOxisols, Ultisolsにおいて、物質動態のモニタリングを継続中である。2)植物/微生物共生等によるエネルギー変換・生化学反応の解明:平成30年度には、天然林と人工林の違いに着目して微生物群集組成・機能を調べた。3) 在来作物品種の養分要求特性の解明:試験候補地の植物体および土壌試料の分析を継続中である。4) 水収支等水文過程の詳細実測および在来農耕における降雨特性・土壌特性に対する適応としての異なる表土管理の評価:ベトナム中部山間傾斜地において2年間にわたるモニタリングを終え、以前取得したラオス、タンザニア、カメルーンのデータと併せて解析中である。5) 在来農耕/多品種同時栽培の再評価:特にタンザニアのバナナ混植栽培について、土壌の違いに着目し、有機物施用の効果と物質動態の把握を中心とした試験を継続中である。

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

上記「研究実績の概要」4)において、ベトナム調査地における土壌侵食・表面流去水発生データが取得できたことで、今後Oxisolsと数種のUltisolsにおける土壌侵食発生要因の違いを明確に論じることが出来る見通しが立ったのは、大きな進展である。当初遅れ気味であった3)の日本における圃場実験についても基盤データが整い、カザフスタン半乾燥地農業との比較を可能とする試験設定にて、養分動態・有機物動態の実測開始が今年秋季に見込まれる。それ以外の1), 2), 5)はおおむね予定通り進捗している。このような現状に基づき、研究2年目の平成30年度末における達成度を、「(2)おおむね順調に進展している」と評価した。

今後の研究の推進方策

上記の現状評価に基づき、平成31年度には、課題1), 2), 4)に関わるベトナム・マレーシアでの圃場実験を継続するとともに、タンザニアにおいてAndisolsと比較しうるUltisols地域での圃場実験を開始する(課題5)。また日本とカザフスタンにおける試験開始を目指す(課題3)。

  • 研究成果

    (40件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 8件、 査読あり 12件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 10件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] フエ農林大学(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      フエ農林大学
  • [国際共同研究] ソコイネ農業大学(タンザニア)

    • 国名
      タンザニア
    • 外国機関名
      ソコイネ農業大学
  • [国際共同研究] ボゴール農業大学(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      ボゴール農業大学
  • [国際共同研究] マラウイ農業省研究局(マラウイ)

    • 国名
      マラウイ
    • 外国機関名
      マラウイ農業省研究局
  • [国際共同研究] タミルナドゥ農業大学(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      タミルナドゥ農業大学
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Immediate and subsequent effects of drying and rewetting on microbial biomass in a paddy soil2019

    • 著者名/発表者名
      Sawada, K., Funakawa, S., Kosaki, T.
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 65 ページ: 710-718

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1534217

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of CO2 production in subsoil layers of drained tropical peatland under mature oil palm plantation2019

    • 著者名/発表者名
      Marwanto, S., Sabiham, S., Funakawa, S.
    • 雑誌名

      Soil & Tillage Research

      巻: 186 ページ: 206-213

    • DOI

      10.1016/j.still.2018.10.021

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Kinetics of arginine ammonification to estimate microbial activity of N mineralization in forest and cropland soils2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii, K., Yamada, T., Hayakawa, C., Nakanishi, A., Funakawa, S.
    • 雑誌名

      European Journal of Soil Biology

      巻: 92 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.ejsobi.2019.03.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soil properties that determine the mortality and growth of Haloxylon Aphyllum in the Aral region, Kazakhstan2019

    • 著者名/発表者名
      Matsui, K., Watanabe, T., Kussainova, M., Funakawa, S. 2019
    • 雑誌名

      Arid Land Research and Management

      巻: 33 ページ: 37-54

    • DOI

      10.1080/15324982.2018.1496187

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of white lupin and groundnut fractionated rhizosphere soil P of different P-limited soil types of Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Imai, K., Sugihara, S., Wasaki, J., Tanaka, H.
    • 雑誌名

      Agronomy

      巻: 9 ページ: 68, 1-15

    • DOI

      10.3390/agronomy9020068

  • [雑誌論文] Quantitative speciation of insoluble chlorine in environmental solid samples2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai, K., Fujimori, T., Shiota, K., Takaoka, M., Funakawa, S., Takeda, A., Takahashi, S.
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 ページ: 6126-6137

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b0004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fractionation of phosphorus in soils with different geological and soil physicochemical properties in southern Tanzania2018

    • 著者名/発表者名
      Nishigaki, T., Sugihara, S., Kobayashi, K., Hashimoto, Y., Kilasara, M., Tanaka, H., Watanabe, T., Funakawa, S.
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 64 ページ: 291-299

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1436406

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of seasonal rainfall and water table movement on the soil solution composition of tropical peatland2018

    • 著者名/発表者名
      Marwanto, S, Watanabe, T., Wahyu, I., Supiandi, S., Funakawa, S.
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 64 ページ: 386-395

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1436940

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitrogen vailability to maize as affected by fertilizer application and soil type in the Tanzanian highlands2018

    • 著者名/発表者名
      Zheng, J., Mmari, W.N., Nishigaki, T., Kilasara, M., Funakawa, S.
    • 雑誌名

      Nutrient Cycling in Agroecosystems

      巻: 112 ページ: 197-213

    • DOI

      10.1007/s10705-018-9939-1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Another bottleneck for nitrogen mineralization in temperate forest soils: Arginine metabolism in microorganisms2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii, K., Yamada, T., Hayakawa, C., Nakanishi, A., Funakawa, S.
    • 雑誌名

      Soil Biology and Biochemistry

      巻: 126 ページ: 20-30

    • DOI

      10.1016/j.soilbio.2018.08.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactive effects of in-situ rainwater harvesting techniques and fertilizer sources on mitigation of soil moisture stress for sorghum (Sorghum bicolo (L.) Moench) in dryland areas of Tanzania2018

    • 著者名/発表者名
      Mahinda, A., Funakawa, S., Shinjo, H., Kilasara, M.
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 64 ページ: 710-718

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1525573

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of 3-year cultivation on the soil nutrient status in a tropical forest and savanna of Central Africa, as determined by the microbial responses to substrate addition2018

    • 著者名/発表者名
      Sugihara, S., Fujimori, Y., Shibata, M., Sawada, K., Tanaka, H., Mvondo Ze, A., Araki, S., Kosaki, T., Funakawa, S.
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 64 ページ: 728-735

    • DOI

      10.1080/00380768.2018.1517585

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Plant-soil interactions maintain biodiversity and functions of tropical forest ecosystems2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii K, Shibata M, Kitajima K, Ichie T, Kitayama K, Turner B.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 33 ページ: 149-160

    • DOI

      10.1007/s11284-017-1511-y

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ゼロ・エミッションの農業2018

    • 著者名/発表者名
      舟川晋也、矢内純太
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 94 ページ: 21-24

  • [学会発表] Formation Processes and Properties of Soil in central and northern Malawi2019

    • 著者名/発表者名
      Cornelius Chisambi, Hitoshi Shinjo
    • 学会等名
      日本熱帯農業学会
  • [学会発表] ベトナム中部における沿岸域への栄養塩フローの解析2019

    • 著者名/発表者名
      武田華生、岡本侑樹、Ho Tan Duc、Le Thai Hung
    • 学会等名
      日本水産学会
  • [学会発表] Factors controlling organic carbon storage in tropical soils2018

    • 著者名/発表者名
      Ashida K, Watanabe T, Hartono A, Kilasara M, Mvond Ze A, Funakawa S
    • 学会等名
      21st World Congress of Soil Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Do short-term conservation agriculture practices affecting stratification of soil labile carbon in Trans-Gangetic plains of India?2018

    • 著者名/発表者名
      Mishra AK, Shinjo H, Jat HS, Jat ML, Jat RK, Funakawa S
    • 学会等名
      21st World Congress of Soil Science
    • 国際学会
  • [学会発表] How can we mitigate impact of climatic variability on crop production in the semiarid tropics of Africa?2018

    • 著者名/発表者名
      Shinjo H, Ando K, Nakashima K, Umetsu C, Tanaka U, Sokotela S, Malima B
    • 学会等名
      21st World Congress of Soil Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Weathering sequence of clay-size minerals based on weathering index and silicic acid activity.2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Lyu H, Funakawa S
    • 学会等名
      21st World Congress of Soil Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Fertilizer application alters temporal dynamics of soil inorganic nitrogen and its availability to maize in two soil types in the Tanzanian highlands2018

    • 著者名/発表者名
      Zheng J, Mmari WN, Nishigaki T, Kilasara MM, Funakawa S
    • 学会等名
      21st World Congress of Soil Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of Conservation Agriculture Practices on Productivity and Stratification of Soil Carbon in Indo-Gangetic Plains of India2018

    • 著者名/発表者名
      Mishra AK, Shinjo H, Jat HS, Jat ML, Jat RK, Funakawa S
    • 学会等名
      6th International Conference on Plants and Environmental Pollution (ICPEP-6)
    • 国際学会
  • [学会発表] キリマンジャロ山ホームガーデンにおける土地利用の違いが土壌炭素動態に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬侑理、西垣智弘、Kilasara Method、舟川晋也
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
  • [学会発表] キリマンジャロ山ホームガーデンにおける土壌肥沃度を規定する要因と世帯特性2018

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬侑理、西垣智弘、Kilasara Method、舟川晋也
    • 学会等名
      日本熱帯農業学会
  • [学会発表] 活性Al・Fe及び土壌の炭素飽和の程度が土壌有機物蓄積に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      宮地新、渡邉哲弘、舟川晋也
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会関西支部会
  • [学会発表] ゼロ・エミッションの農業2018

    • 著者名/発表者名
      舟川晋也、矢内純太
    • 学会等名
      日本農学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of P-efficient legumes on fractionated rhizosphere P of various P-limited soil types in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Sugihara S., Imai K., Wasaki J., Tanaka H.
    • 学会等名
      Phosphorus in Soils and Plants, PSP6
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of phosphorus fractions accessible for arbuscular mycorrhizal fungi: sequential fractionation of hydrosphere soil2018

    • 著者名/発表者名
      Miyajima N., Sugihara S., Okada C., Ezawa T., Tanaka H.
    • 学会等名
      Phosphorus in Soils and Plants, PSP6
    • 国際学会
  • [学会発表] Soil C stock is controlled by forest understories in the African tropical forest of eastern Cameroon: a 13C analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Sugihara S., Shibata M., Mvondo Ze A., Araki S., Tanaka H., Kosaki T., Funakawa S. 2018
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 四万十川流域における天然林のスギ人工林化が土壌微生物群集組成に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      沢田こずえ、稲垣善之、中島麻衣、杉原創、豊田剛己、舟川晋也
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
  • [学会発表] Cultivation of forest caused larger loss of soil nutrients from Oxisols at the forest’savanna boundary in Cameroon, Central Africa2018

    • 著者名/発表者名
      Shibata M, Sugihara S, Mvondo-Ze A, Araki S, Funakawa S.
    • 学会等名
      21st World Congress of Soil Science
    • 国際学会
  • [学会発表] タイ国北部の焼畑-休閑サイクルにおける総無機化・硝化速度の制御要因2018

    • 著者名/発表者名
      柴田誠、Napakod Sangsompaisarn、渡辺伸一、舟川晋也
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
  • [学会発表] 新潟砂丘において異なる肥培管理がトウモロコシの生育に及ぼす影響【第1報】~有機質肥料と化学肥料の比較~2018

    • 著者名/発表者名
      柴田誠、伊藤崇浩、趙鉄軍、浅野亮樹、千代恵佑、伊藤豊彰
    • 学会等名
      新潟砂丘において異なる肥培管理がトウモロコシの生育に及ぼす影響【第1報】~有機質肥料と化学肥料の比較~
  • [備考] 京都大学 農学研究科 土壌学分野/地球環境学堂 陸域生態系管理論分野 Webサイト

    • URL

      http://www.soils.kais.kyoto-u.ac.jp/

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公開日: 2019-12-27  

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