The regulation of nitrogen cycle and microbial community in agricultural fields by new method utilizing a microbe-plant interaction

利用微生物-植物相互作用的新方法调控农田氮循环和微生物群落

• 批准号: 21J14679
• 负责人: 迫田 翠
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J14679/
• 关键词: 窒素循環; 微生物－植物間相互作用; 土壌微生物; 畑地

土壌細菌Azoarcus sp. KH32C株の作物への接種が畑地の窒素循環および窒素循環を担う土着微生物群集の動態に与える影響を明らかにするため、2022年度から継続して、KH32C株を接種した陸稲の栽培試験を行った。2023年度の圃場栽培試験では、炭素隔離の効果が期待され、環境保全農法である不耕起栽培区を新たに設置した。KH32C株を陸稲種子に接種し、育苗後、畑地圃場に設置した不耕起区および耕起区に移植し、栽培した。移植後1ヶ月から収穫期まで複数回、植物体と土壌を採取した。不耕起区で栽培した陸稲は著しく生育が低下し、地上部バイオマスは耕起区の2―5割程度だった。葉のSPAD値を測定したところ、移植後1ヶ月から3ヶ月では耕起区より不耕起区で低かったが、移植後1ヶ月の不耕起区ではKH32C株接種により増加した。移植後1ヶ月の土壌のアンモニア態窒素量は耕起区より不耕起区で高く、不耕起区においてKH32C株接種により減少した。同時点の硝酸態窒素量は不耕起区より耕起区で増加し、耕起区においてKH32C株接種により減少した。また、アンモニアのみを窒素源として含む無機培地に畑地土壌を接種して連続培養し、培養液から複数株の細菌を分離した。以上の結果から、KH32C株を接種した陸稲栽培は、陸稲の窒素利用率を向上により初期生育の確保に寄与することが示唆された。KH32C株を利用した作物栽培は、畑地での環境保全型農業の推進にとって有用である可能性が示された。

为了阐明接种土壤细菌azoarcus sp。 KH32C在氮周期上对农作物的菌株以及负责野外氮循环的土著微生物群落的动态，我们继续对2022财政的KH32C菌株接种陆地菌株的耕种测试。在2023年的野外耕种测试中，在未预期的碳序列化的情况下，是一个新方法，是一个新的培养区域。将KH32C菌株接种到高地水稻种子中，在幼苗后，它们被移植到无凹槽中，并安装在田间田地中并耕种。从植入后的一个月开始收集植物和土壤。在无灌木区域生长的高地大米的生长大大减少，地上生物量约为耕种区域的20-50％。当测量叶子的小蜘蛛值时，在植入后的1到3个月的耕作区域中，它们在耕种区域低，但由于KH32C菌株接种后一个月，在植入后一个月内无填充区域增加了它们。植入后1个月，土壤中氮的含量高于耕作区域，由于KH32C菌株的接种而在无灌木区域中减少。在耕作区域，硝酸盐氮的量同时增加了，而不是在无灌木区域中增加，并且由于KH32C菌株的接种而在耕作区域减少。此外，与仅包含氨的无机培养基中接种了田间土壤作为氮源并连续培养的，并从培养基中分离出多种细菌。上述结果表明，接种KH32C菌株接种的高地水稻培养有助于通过提高高地大米的氮利用率来确保初始生长。已经表明，使用KH32C菌株的农作物种植可能有助于促进农田中环境保护农业。