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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。

To solve the problem of poverty and hunger in semi-arid areas, SDGs should adopt a new law on soil organic matter management, which should be established in order to solve the problem of poverty and hunger in semi-arid areas. The technology of rapid thermal decomposition of organic matter and isolation of organic matter (carbon) has not been established. This study is aimed at "decomposer","improvement of soil microbial community function","carbon isolation in thermal zone","carbon isolation in biological zone","establishment of various tests", and "implementation of various tests". The original plan was to develop new technologies and test them in the field. The COVID-19 problem was difficult to implement. The local co-researchers discussed the problem. The new research was carried out in the field. Subject: Study on the relationship between biological carbon sequestration and the increase of compost application amount, determination of enzyme activity and microbial quantity, analysis of limiting factors of chemical quantification, determination of the reasons for the promotion of the functional change of soil microbial community, and determination of the functional improvement of soil microbial community due to the increase of compost application amount. The carbon fixation energy in the region is very low compared to other regions. The analysis of soil pH effects and the causes of nutrient control and soil pH effects in soil fertility management were identified. As a result, carbon sequestration in living organisms has been demonstrated, and the removal of nutrient limits has been demonstrated. The effects of simultaneous application of compost and charcoal on crop production are publicly reported in international records. Subject: Resource utilization possibility, field co-researcher and co-author's investigation on potential utilization possibility of compost and carbon utilization

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