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2022 年度 実施状況報告書

不耕起農法はアジアにおいても土壌炭素貯留機能を高めるのか?

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0149
研究機関愛知大学

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)

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)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2025-03-31
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
研究実績の概要

水田土壌における有機物の安定性(代謝回転速度)を調査するため、岩手県軽米町、花巻市の水田から雑穀(ヒエ)へと転作した畑地、水田の調査を行った。まず、C3植物のイネ、C4植物の雑穀の炭素安定同位体比が十分な差があり、土壌有機炭素の挙動を追跡することができることを確認した。今後、比重分画によって各画分の炭素安定同位体比を求め、転作期間のイネ、ヒエ由来炭素量の変動解析を行う。
インドネシアの水田土壌についても、共同研究者であるArief Hartono博士(ボゴール農科大学)とともにチガヤ(C4植物)を添加した条件で土壌有機炭素の代謝回転速度を求める実験を設計し、培養試験を開始した。さらに、インドネシア、米国の研究者らと協力し基質分解試験のデータを収集し、有機物の分解速度の規定要因、不耕起栽培の有効性を検証した。この結果、有機物の分解速度は温度、基質のセルロース含量とともに高まるが、リグニン/窒素比の高い基質の添加、不耕起栽培によって土壌有機物の分解速度が低下することを解明した。

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

コロナ禍による現地調査の制約はあったが、インドネシアの研究者と綿密に連絡を取り、アグロフォレストリーに関する論文を共同で出版することができた。
インドネシアの土地利用変化に伴う土壌炭素蓄積量の変動について発表した研究成果に対しては、Marie Spohn博士(スウェーデン農業科学大学)から共同研究の依頼があり、同位体分析を共同で実施している。また、ムラワルマン大学と森林総合研究所のMOUの契約期間を2027年まで延長することで国際共同研究の加速が可能になった。
米国滞在・調査については2023年に延期となったが、共同研究の開始のように一部で想定以上の成果を上げていることを総合的に判断して、順調に進んでいると自己評価した。

今後の研究の推進方策

岩手県軽米町、花巻市、インドネシア(東ジャワ州、東カリマンタン州)の水田土壌における有機物の安定性(代謝回転速度)を調査するため、比重分画、各画分の炭素安定同位体比の分析を進め、転作期間のイネ、ヒエ由来炭素量の変動解析を行う。
Global Conference of Sandy Soil(2023年6月4-8日、於米国・ウィスコンシン州・マディソン市)に参加して研究成果を発表するとともに、アーカンソー州、モンタナ州、オレゴン州、ワシントン州における現地調査、データ収集を通して不耕起栽培の比較を行い、現地の共同研究者であるStephen Machado博士(オレゴン州立大 学)他と論文出版に関する打ち合わせを行う。

次年度使用額が生じた理由

2022年度も前年同様にコロナ禍による国外出張による現地研究の実施制約、特に、現地研究者・研究協力者の共同のもとでの米国水田土壌地域、同火山灰土壌地域、同半乾燥畑地土壌地域における土壌・土地利用・有機物管理状況に関する調査ならびに微量土壌試料の14C同位体分析・解析手法に関する相互比較研究の実施に至らなかったことにより2022年度に使用残額が生じた。2023年度は5月のWHOによるコロナ緊急事態宣言に対応し、わが国では新型コロナ感染症は従来の2類から5類に変更されるとともに米国をはじめとする世界各国での入出国制限が撤廃されるに至っていることから、昨年度に実施し得なかった研究計画を本年度に実施の予定である。具体的には、これまでの研究成果の世界への発信と上記の現地調査・研究を6月初・中旬に米国ウィスコンシン州。アーカンソー州、モンタナ州、オレゴン州、ワシントン州で実施する計画である。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] IPB University/Mulawarman University(インドネシア)

    • 国名
      インドネシア
    • 外国機関名
      IPB University/Mulawarman University
  • [国際共同研究] Kasetsart University(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Kasetsart University
  • [雑誌論文] Fluxes of dissolved organic matter and nitrate and their contribution to soil acidification across changing permafrost landscapes in northwestern Canada2023

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kazumichi、Hayakawa Chie
    • 雑誌名

      Geoderma

      巻: 430 ページ: 116306~116306

    • DOI

      10.1016/j.geoderma.2022.116306

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deciphering nitrous oxide emissions from tropical soils of different land uses2023

    • 著者名/発表者名
      Zheng Jinsen、Sakata Tadashi、Sukartiningsih、Fujii Kazumichi
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 862 ページ: 160916~160916

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2022.160916

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of forest management on soil acidification in cedar plantation2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kazumichi、Funakawa Shinya、Kosaki Takashi
    • 雑誌名

      Geoderma

      巻: 424 ページ: 115967~115967

    • DOI

      10.1016/j.geoderma.2022.115967

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Urea uptake by spruce tree roots in permafrost-affected soils2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kazumichi、Hayakawa Chie
    • 雑誌名

      Soil Biology and Biochemistry

      巻: 169 ページ: 108647~108647

    • DOI

      10.1016/j.soilbio.2022.108647

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cropland intensification mediates the radiative balance of greenhouse gas emissions and soil carbon sequestration in maize systems of sub-Saharan Africa2022

    • 著者名/発表者名
      Zheng Jinsen、Canarini Alberto、Fujii Kazumichi、Mmari William N.、Kilasara Method M.、Funakawa Shinya
    • 雑誌名

      Global Change Biology

      巻: 29 ページ: 1514~1529

    • DOI

      10.1111/gcb.16550

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recalcitrance of lichen and moss litters increases soil carbon storage on permafrost2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kazumichi、Hayakawa Chie
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 472 ページ: 595~608

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Correction to: Continuous maize cropping accelerates loss of soil organic matter in northern Thailand as revealed by natural 13C abundance2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kazumichi、Mitani Risako、Inagaki Yoshiyuki、Hayakawa Chie、Shibata Makoto、Kosaki Takashi、Ueda Miki U.
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 474 ページ: 263~263

    • DOI

      10.1007/s11104-022-05363-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 土が支える食と農2023

    • 著者名/発表者名
      藤井一至
    • 学会等名
      生物科学連合国際会議
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 土壌劣化:そのメカニズムと修復2023

    • 著者名/発表者名
      小﨑隆
    • 学会等名
      復興農学会2022年度大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparison of cellulose decomposition rates in the tropical clay-rich and sandy soils.2023

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa C., Fujii K., Funakawa S. and Kosaki T.
    • 学会等名
      Global Conference on Sandy Soils-Properties and Management.
    • 国際学会
  • [学会発表] Leaching and retention of dissolved organic carbon in soils are influenced by land use change and texture2023

    • 著者名/発表者名
      Fujii K., Zheng J., Hayakawa C. and Kosaki T.
    • 学会等名
      Global Conference on Sandy Soils-Properties and Management.
    • 国際学会
  • [学会発表] “Fallow Band System,” a do-nothing practice for nutrient management in the Sahelian sandy soils, West Africa2023

    • 著者名/発表者名
      Ikazaki K., Shinjo H., Tanaka U., Tobita S. Fatondji D., Funakawa S., and Kosaki T.
    • 学会等名
      Global Conference on Sandy Soils-Properties and Management.
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature dependency of organic matter decomposition is regulated by substrate quality and soil tillage practices2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii K., Zheng J., Hayakawa C., Inagaki, Y., Hartono A. and Kosaki T.
    • 学会等名
      SOM2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature dependency of organic matter decomposition is regulated by substrate quality and soil tillage practices2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii K., Zheng J., Hayakawa C., Inagaki, Y., Hartono A. and Kosaki T.
    • 学会等名
      World Congress of Soil Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards further collaboration with the IUSS2022

    • 著者名/発表者名
      Kosaki T.
    • 学会等名
      The 15th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies (ESAFS)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 土壌有機物分解速度の温度依存性に対する基質タイプと土地利用の影響2022

    • 著者名/発表者名
      藤井一至・Zheng Jinsen・早川智恵・稲垣善之・Hartono Arief・小崎隆
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2022年度東京大会
  • [学会発表] 耕起は火山灰土壌の難分解性有機物の分解を促進するか?- 同位体トレーサー法を用いてー2022

    • 著者名/発表者名
      早川智恵・山中春香・内田陽之・藤井一至・平井英明・小﨑隆
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2022年度東京大会
  • [学会発表] 土壌情報システムの基盤構築とその応用による土壌の劣化防止と修復に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      小﨑隆
    • 学会等名
      第93回日本農学会大会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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