熱帯半乾燥地における侵略植物由来のバイオ炭を用いた持続可能な集約化

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本研究は、土壌劣化の進行が深刻な熱帯半乾燥地の南インドにおいて、侵略植物から作成したバイオ炭を用いて有機物分解の抑制による持続的な土地管理法の構築を目指すものである。最終年度である2021年は、課題２にあたる、バイオ炭と堆肥の施用が施用後の微生物群集と炭素利用効率に与える影響を明らかにするために、短期培養実験を行った。バイオ炭と堆肥の施用を組み合わせて処理区を設け、培養期間中の微生物群集構造と炭素利用効率を経時的に測定した。結果、堆肥施用により微生物群集構造（特に細菌）の変化がみられた一方で、炭素利用効率の値は総じて低く、バイオ炭施用・堆肥施用いずれも微生物の炭素利用効率には影響を与えなかった。これらの結果は、バイオ炭と堆肥の同時施用により炭素利用効率が上昇するという仮説に反するものとなった。また、冗長性分析の結果、グラム陽性細菌の変化が炭素利用効率に影響を及ぼすことが判った。これらより、本培養実験では、バイオ炭施用・堆肥施用いずれも微生物の炭素利用効率を変化させるほどの細菌群集の変化は引き起こさなかったことが示された。微生物群集と炭素利用効率の関係については、塩基性土壌特有の高い細菌割合が炭素利用効率に影響を及ぼすことが示された。得られた成果については学会で発表済みであり、論文執筆については準備中である。また、課題１にあたる、バイオ炭の施用が土壌微生物活性と炭素動態に与える影響に関して論文にまとめ、国際学術誌に投稿した。