| 研究課題/領域番号 |
20KK0149
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| 研究機関 | 愛知大学 |
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研究代表者 |
小崎 隆 愛知大学, 国際コミュニケーション学部, 教授 (00144345)
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| 研究分担者 |
早川 智恵 宇都宮大学, 農学部, 助教 (10725526)
藤井 一至 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60594265)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2025-03-31
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| キーワード | 土壌炭素貯留 / 不耕起農法 / 湿潤アジア / 火山灰土壌 / 水田土壌 |
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| 研究実績の概要 |
水田土壌の炭素貯留機能を評価するため、宇都宮大学附属農場の水田試験地（無施肥、化学肥料施用、堆肥施用区）において、炭素動態モデルに必要となる土壌からの二酸化炭素およびメタン放出速度を継続観測した。この結果、処理に関わらず湛水期間後期においてメタン発生が高まり、酸化還元電位の低下、基質となる酢酸の増加と対応していた。処理区間の炭素投入量の違いに対して二酸化炭素・メタンによる炭素放出量に違いはないことを実証した。同時に、異なる気候下の水田土壌の炭素貯留機能を評価するためにインドネシアのArief Hartono博士（ボゴール農科大学）と試験設定についてオンラインで協議を進め、2021年度の試験開始が可能となった。
不耕起畑においてはカナダサスカチュワン州におけるトウモロコシ残渣の分解試験のデータを広域データと比較して取りまとめ、寒冷地域、火山灰土壌において植物残渣の残存割合が高まることをGeoderma Regional誌において発表した。また、インドネシア東カリマンタン州（非火山灰土壌）、東ジャワ州（火山灰土壌）を対象として不耕起農法の一つであるアグロフォレストリーの土壌炭素蓄積量への影響を解析した。この結果、非火山灰土壌ではアカシア植栽後20年で土壌酸性化が進行し、微生物の分解活性が低下することで土壌炭素蓄積量が増加することを発見し、成果はPlant and Soil誌において発表した。東ジャワ州の火山灰土壌では土地管理条件よりも標高によって土壌炭素蓄積量が変動し、腐植層の埋没、非晶質鉄・アルミニウム酸化物の存在が火山灰土壌の炭素貯留を高めていると考えられた。北海道では埋没腐植層で新鮮基質の供給制限によって分解が抑制されること、耕起によって分解促進のリスクがあることを解明し、その成果をSoil Science and Plant Nutrition誌において発表した。
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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
現地調査はコロナ禍の影響で実施できなかったものの、国内ならびにインドネシアの共同研究者Arief Hartono博士（ボゴール農科大学）との打ち合わせをオンラインで行い、現地試験の開始が可能となった。予備調査で取得した試料の分析・解析によって火山灰土壌、非火山灰土壌の比較やアグロフォレストリーを含む土地利用変化の影響評価を行うことができた。国際共同研究としての成果をGeoderma Regional誌、Plant and Soil誌に原著論文として公表するとともに、本研究課題の重要性を広く市民に周知することを目的に含めた土壌科学教育啓発書「Soil Sciences Education: Global Concepts and Teaching」を研究代表者が主宰する国際土壌科学連合（International Union of Soil Sciences）会長委員会として編集しSchweizerbart Science Publisher社から出版することができた点を考慮し、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 |
水田の炭素動態モデル構築に向けて、土壌からの二酸化炭素およびメタン放出速度を継続観測するとともに土壌炭素成分の変動を調査することで、長期的な炭素貯留機能を評価する。また、インドネシアにおいても基礎的な土壌データの取得を開始し、異なる気候下の水田土壌の炭素貯留機能を評価する。耕起・不耕起栽培の影響については、栃木県日光市の森林の埋没腐植層と耕起を伴うネギ畑の炭素年代の解析によって耕起による埋没腐植の安定性の変化を解明する。インドネシアにおいても同様の実験を実施することで、耕起が埋没腐植の安定性、土壌の炭素貯留機能に及ぼす影響を解明する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍において計画していた国外調査（インドネシア、米国）が延期となったため、予算の一部を次年度に繰り越した。コロナ禍の収束し次第、国外調査できるように実験準備を整えると同時に、オンライン会議および遠隔操作で実施できる実験内容に次年度以降の予算を投入できるように計画している。
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