2017 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism and development for a sustainable rice cultivation system with extreme low level of input
| Project/Area Number |
17H03951
|
|---|
| Research Institution | Ehime University |
|---|
Principal Investigator |
上野 秀人 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (90301324)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
当真 要 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (10514359)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 水田 / 水稲 / 超低投入持続型農業 / 養分動態 / 有機農業 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、超低投入水稲栽培システムのメカニズム解明と応用技術開発を目的とするものである。今年度から予定通り研究圃場において水稲栽培実験を行い、データの蓄積を開始しているが、初年度であるため、研究環境の整備および研究全般の流れや問題点のチェックを特に注意して行った。今年度に行った研究内容および実績は次の通りである。
①水田土壌および水稲における養分・元素（C,N,P,K,Ca,Mg,Fe等）動態を測定し、詳細に動態を解明してバランスシートを作成した。②植物（緑肥、雑草、水稲）の元素保持・供給能力を明らかにし、適用条件や範囲を明確化した。室内インキュベーション実験を行ったところ、土壌微生物による緑肥や雑草の分解は湛水後１週間目にピークとなり、無機塩類の放出や有機酸の生成が生じることが明らかになった。また雑草が混入することで窒素供給速度が低下し、緩効的になることが明らかになった。③作物学的見地から水稲生育・収量・品質について詳細なデータを得た。超低投入区は、化学肥料区より初期生育がやや遅れたが、後半の生育が順調に推移すること、土壌からの窒素無機化（アンモニア生成）が後半まで持続していたことが、安定生産メカニズムの一因であると考えられた。④雑草中のエンドファイト（植物共生微生物）の検出に関する研究を始めるための準備を開始し、次年度開始直後にすぐ実験が開始できるようにした。⑤水田から発生する地球温暖化ガス（CO2、CH4、N2O)の発生量を定期的に測定を行い、超低投入水田からは、多量のCH4ガスが発生しており、環境保全のために栽培管理システムの修正が必要であることが明らかになった。この炭素源は緑肥や雑草由来と考えられる。⑥上記の研究成果の一部について学会発表を３課題行い、広く情報発信を行った（日本土壌肥料学会関西支部会、日本作物学会四国支部会）。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究を当初の予定通り遂行しており、初年度から十分な研究成果が得られた。また測定のタイミングや方法については若干修正が必要なことが明らかになり、より実態に近いデータを得ることができるようになった。さらに超低投入栽培システムをより環境保全的に改良するための栽培管理案を作ることができ、当初計画よりもより研究を深化させることができる可能性がある。雑草体内からエンドファイト細菌遺伝子を効率的に抽出するには、特殊技術が必要であるが、他機関研究者の援助を受けることになり、この部分の小課題が順調に遂行する見通しとなった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
研究環境が整ったことから、今後は本格的にデータの収集や解析を行う。昨年度に引き続き、水稲生育の定期的な調査、収量調査を行うとともに、土壌、土壌生物、環境水、ガス発生など元素動態解析に必要なデータ収集をさらに精度を高めて行う。具体的には次の事項について研究を行う。
①対象水田生態系における各元素のシンクとソース動態に関するデータを収集する。②定期的に土壌、作物、緑肥、雑草、環境水を採取し、窒素・炭素安定同位体元素濃度を測定し、生体元素の動態解析のためのデータを収集する。③水田に生息する土壌生物の生息数やバイオマスの測定を行う。④雑草中に含まれる窒素固定エンドファイト細菌の探索を行う。⑤研究成果については、学術雑誌投稿や関係学会において学会発表を行う。また最新研究情報を蓄積して、翌年度以降の研究推進を図る。
|
Research Products
(4 results)
