Sustainable agriculture in tropical cropland ecosystems by biological soil C sequestration~Balance the productivity and conservation

通过生物土壤固碳实现热带农田生态系统的可持续农业〜平衡生产力和保护

基本信息

批准号：
20H03113
负责人：
杉原創
金额：
$ 11.23万
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 Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03113/
关键词：
熱帯畑作地持続可能性炭素隔離微生物群集有機物分解

项目摘要

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。当初計画していた新規技術の検証のための現地圃場試験は、COVID-19の問題で実施が困難であったため、現地共同研究者と議論の上、これまでに採取した土壌に加え、類似の生態環境を持つ土壌試料を新たに含めて研究を進めることで、当該研究を発展・深化させることとした。課題：生物的炭素隔離に関する検討⇒堆肥施用量の増加が土壌微生物群集とその機能の変化を促した原因として、炭素、窒素、リンに関連する酵素活性および微生物バイオマス量を測定し化学量論的に制限因子を解析した結果、堆肥施用によりリン制限が解除されることで土壌微生物群集とその機能が改善していたことが判明した。またこれまでに現地で採取した土壌試料を分析することで、当該地域の炭素固定能が他地域と比較して非常に低い可能性があることを発見した。さらに、沖縄で広域調査を実施し土壌pHの影響を解析した結果、肥培管理に起因する養分制限よりも土壌pHが及ぼす影響のほうが大きいことが判明した。これらの結果は、生物的炭素隔離を実現するために、養分制限の解除が有効である一方、土壌環境毎に潜在性や目指す養分化学量論が異なることを示す。また、圃場での堆肥とバイオ炭の同時施用が作物生産に与える影響に関する成果を国際誌で公表した。課題：資源の利用可能性⇒現地における堆肥・バイオ炭利用の潜在的利用可能性について、現地共同研究者と共にアンケート調査を実施した。

在半干旱热带地区猖ramp的贫困和饥饿是一个紧迫的问题，也是可持续发展目标也解决的，为了意识到这一点，有必要建立结合生产和保护的土壤有机物管理法。但是，在有机物分解迅速的热带田间农田中，尚未建立一种技术来有效地将有机物（碳）隔离到土壤中。因此，这项研究提出了这样一种假设：“改善土壤微生物群落的功能，即分解体，对热带地区的碳固存有效（=生物碳固并）。”并以各种方式进行了测试。最初计划的现场测试以验证新技术由于19号问题而难以执行，因此在与当地共同研究者的讨论之后，决定通过进行涉及具有相似生态环境的新土壤样品除了到目前为止收集的土壤外的新土壤样品来开发和加深研究。挑战：研究生物碳螯合的研究⇒测量了堆肥施用增加的增加的原因及其功能的变化，以及与碳，氮和磷有关的酶的数量，以及微生物生物量的量，并发现了构成量的限制因素，并在其构成的限制因素上，其量的限制性因素被置于量的限制因素，并具有phosper的限制性分析。功能。此外，通过分析到目前为止在现场收集的土壤样品，我们发现该区域的碳固定能力与其他区域相比可能非常低。此外，在冲绳进行了广泛的调查，以分析土壤pH值的影响，发现土壤pH的作用大于肥料培养物管理引起的养分限制。这些结果表明，在消除营养限制方面，有效地实现了生物碳的固换，但每个土壤环境的潜力和靶向养分化学计量都不同。此外，在国际杂志上发表了同时在作物生产中同时应用堆肥和生物炭的结果。问题：资源可用性：⇒与当地合作者进行了问卷调查，以了解该地区堆肥和生物炭的潜在可用性。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Low OC stabilization capacity of mineral-associated organic matter in tropical-alkaline soils of southern India

印度南部热带碱性土壤中矿物相关有机质的低OC稳定能力

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Soh Sugihara;Eito Nonomura;Mayuko Seki;Hidetoshi Miyazaki;Muniandi Jegadeesan;Pandian Kannan;and Haruo Tanaka
通讯作者：
and Haruo Tanaka

Fractionation of soil organic carbon under different land management in dry tropics, south India.

印度南部干旱热带地区不同土地管理下土壤有机碳的分馏。

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nonomura E.;Sugihara S.;Seki M.;Miyazaki H.;Jegadeesan M.;Kannan P.;Tanaka H.
通讯作者：
Tanaka H.

INRA(フランス)

国家农业农村局（法国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

低炭素含量のインド土壌においてバイオ炭と非晶質水酸化アルミニウム添加が有機炭素の蓄積に与える影響

添加生物炭和无定形氢氧化铝对低碳印度土壤有机碳积累的影响

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
錦ありさ，渡邉哲弘，久住亮介，関真由子，杉原創，Muniandi Jegadeesan，舟川晋也
通讯作者：
錦ありさ，渡邉哲弘，久住亮介，関真由子，杉原創，Muniandi Jegadeesan，舟川晋也

南インドの畑地土壌におけるバイオ炭と堆肥の同時施用が施用後の有機物分解に与える影響

印度南部旱地土壤同时施用生物炭和堆肥对有机质分解的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
NW Rasdi;A Arshad;Mhd Ikhwanuddin;A Hagiwara;F Md Yusoff;N Azani;鹿取みゆき;関真由子・杉原創・宮嵜英寿・Muniandi Jegadeesan・Pandian Kannan・柴田誠・Isabelle Bertland・田中治夫
通讯作者：
関真由子・杉原創・宮嵜英寿・Muniandi Jegadeesan・Pandian Kannan・柴田誠・Isabelle Bertland・田中治夫