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

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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。