| 研究課題/領域番号 |
20H03113
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
田中 治夫 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (20236615)
宮嵜 英寿 一般財団法人地球・人間環境フォーラム(研究推進ユニット), 研究推進ユニット, 研究官 (30455232)
渡邉 哲弘 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60456902)
國頭 恭 信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (90304659)
堀川 祥生 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (90637711)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 熱帯畑作地 / 持続可能性 / 炭素隔離 / 微生物群集 / 有機物分解 |
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| 研究実績の概要 |
半乾燥熱帯で蔓延する貧困と飢餓の解決はSDGsでも取り上げられる喫緊の課題であり、その実現には、生産と保全を両立する土壌有機物管理法の確立が求められる。しかし、有機物分解が速い熱帯畑作地において、土壌へ有機物（炭素）を効率的に隔離する技術は未だ確立されていない。そこで本研究では「分解者である“土壌微生物群集機能の改善”が熱帯での炭素隔離に有効である（＝生物的炭素隔離）」という仮説を立て、各種検証を行っている。
課題①：生物的炭素隔離に関する検討 堆肥とバイオ炭の同時施用による微生物群集の変化は炭素隔離を促進するのか？を検討するために、南インドの圃場から持ち帰った土壌、堆肥、バイオ炭資材を用いた短期培養試験を昨年遂行し、そこで得られた試料を用いて、土壌微生物の群集構造の変化と炭素分解量および炭素利用効率との関係性を検討した。この結果、堆肥とバイオ炭の同時施用により土壌微生物群集構造は明確に変化した一方で炭素利用効率の顕著な向上は見られず、同時施用による炭素隔離の効果的促進を実現するためにはさらなる知見の蓄積が必要であることが判った。また、現地圃場実験で作成した堆肥施用量が異なる履歴を持つ圃場を対象に、土壌微生物の群集構造と炭素利用効率との関係性を検討した結果、堆肥施用量の増加に伴い、土壌微生物群集が明確に変化し、それに伴って炭素利用効率が向上している可能性が示された。なお課題②についてはこれまでの結果から炭素分解抑制効果が低いことが判明している。一連の研究成果を国際誌において公表した。加えて、圃場でのバイオ炭施用が作物生産に与える影響についてまとめた成果についても、現地共同研究者と議論を重ね、投稿論文としてまとめた。
課題③：資源の利用可能性 現地における堆肥・バイオ炭利用も含めた農地管理の現状把握を行うために、現地共同研究者との議論に基づき作成した現地アンケート調査を実施した。
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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
理由
計画2年目であった本年度は、COVID-19の影響で現地調査はできなかったものの、先行して持ち帰っていた現地土壌試料およびバイオ炭試料などを用いて、計画していた解析作業や成果の取りまとめなどは順調に遂行できた。加えて、現地渡航ができなかった代替作業として、過去に持ち帰った土地利用履歴の異なる土壌試料を対象とした追加実験も行い、重要な新規知見を得ることができてた。またこれまでの人脈をもとに現地共同研究者によるアンケート調査も実施できるなど、必要な作業はほぼ遂行できた。
以上のように、課題①②に加え、課題③で予定していた作業内容もおおむね計画通りに遂行することができたことから、（２）おおむね順調に進展している、と評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
インドにおけるCOVID-19の影響は依然として深刻であるが、その一方で、現地生活は以前の様式を取り戻しつつあるという情報も現地共同研究者からは寄せられており、状況を見つつ、安全面を確保することを前提として、現地調査も含めた研究計画を進めることを計画している。一方で、今年度の前半に限っては、現地調査を実施することが現実的に困難であると考えられるため、類似の土壌特性を持つ南西諸島（特に石垣島）での土壌試料採取およびそれを用いた各種実験も並行して進めることを計画している。
また、当初計画していた、複数年にわたる現地圃場試験の遂行の可否については、現地共同研究者と引き続き議論を続けていき、実現可能性を探る一方で、既存の、土地利用履歴が判っている土壌試料などを代替試料として利用できないかについても議論する。なお、既に一部計画については、現地で土地利用履歴が判明している土壌試料を用いた培養試験を行っており良好な結果を得られている。
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