Developing resource-circulation rice farming using bamboo biomass in Satoyama

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本研究の目的は、竹粉から生成・溶出する無機物・有機物を探索し、これらの有機物・無機物が水田雑草やイネ、生物多様性に与える影響を調べ、無農薬稲作への応用を図ることである。これにより、里山のバイオマスの利活用を軸とした、資源循環型農林業の創生への新展開が期待される。室内実験では、芳香族カルボン酸や揮発性脂肪酸等の分析条件を確立するとともに、湛水培養試験を実施した。稈と葉に分けて120日間の湛水培養試験を行ったところ、葉施用区では還元が進行したが、稈施用区では120日後も酸化還元電位が対照区と同等だった。竹粉からのKの溶出は速やかに生じたが、Siはほとんど溶出しなかった。圃場実験では、竹粉の施用時期の違いが、水稲収量、米の外観品質・食味成分および水田の生物多様性に与える影響を明らかにした。実験の結果、竹粉の施用の有無や施用時期を変えた4処理間でイネの成長パラメーターには有意差が認められなかった。しかし、穂肥の時期に竹粉を施用した処理区では、対照区と比べて玄米収量が少ない傾向が認められ、千粒重も小さかった。玄米収量と、実験後の土壌P、N、K 含量との間には有意な相関は認められなかったが、玄米収量と土壌Si含量との間には有意な負の相関が認められた。さらに、玄米収量と イネのSi吸収量との関係性を調べたところ、両者の間に正の相関が認められた。一般化線型モデルとAICcを用いたモデル選択を用いて、イネのSi吸収量を説明する土壌の理化学的要因を検討したところ、土壌の遊離酸化鉄含量を説明変数とするモデルが最適モデルとなった。以上より、イネのSi吸収量が玄米収量の制限要因となっていること、イネのSi吸収量は土壌の遊離酸化鉄含量の影響を受けている可能性が示された。さらに、水田の生物多様性調査から、竹粉の施用はアシナガグモ類とシャジクモ類の多様性の増加につながる可能性が示された。