Enhancing rice productivity by strengthening nitrogen-fixing ability in oligotrophic soils through the elucidation of bacterial floraophic soils through the elucidation of bacterial flora

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肥沃度の低い水田の代表例としてマダガスカルに着目し、マダガスカルの実用品種の窒素固定能の評価を行うとともに、炭素源とリンを含む現地で入手可能な堆肥について施用した場合の窒素固定の促進効果を評価し、その要因を解析した。貧栄養土壌が優占するマダガスカルで広く普及しているイネ品種「X265」を名古屋大学附属圃場にて栽培し、生育期間中の茎部における窒素固定活性をアセチレン還元法 (ARA) で評価した。栽培期間の茎部の総窒素固定量をARAの積算値から推定したところ、「X265」は日本の品種「北陸193号」よりも４倍程度高く、低肥沃度の環境に適応している可能性を示すとともに高活性イネ品種の育種素材として有望であることが明らかになった。また、マダガスカルの中央高地4地点で採取された水田土壌を輸入し、現地で生産された堆肥や炭素源およびリンの窒素固定能への向上効果を土壌培養実験により評価した。水田で土壌の表層を模した好気・光所条件と下層を模した嫌気・暗所条件下で30日間、15Nトレーサー窒素ガス存在下で土壌培養を行った。その結果、表層条件では炭素とリンが、下層条件では炭素が窒素固定の律速になること、また堆肥の施用により窒素固定能が促進される可能性が示唆された。一方で、今回の土壌培養の期間では、現地の堆肥は十分に分解されていないことも明らかになったため、今後、堆肥の分解特性などからより効果的に窒素固定を向上できる堆肥の作出法と施用法の確立が必要と考えられた。さらに、マダガスカルに渡航し、中央高地4地点の水田圃場の対照区と堆肥連用区から土壌を表層土壌と下層土壌に分けて採取し、その後、菌叢解析に用いるために現地の研究機関で土壌からDNAを抽出した。