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

通过阐明细菌区系，阐明细菌富绿土壤，增强寡营养土壤的固氮能力，从而提高水稻生产力

• 批准号: 22KJ1561
• 负责人: 岡本 卓哲
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1561/
• 关键词: イネ; 水田土壌; 窒素固定; 堆肥; アンプリコン解析; 菌叢解析; 貧栄養土壌; マダガスカル

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。

以马达加斯加为代表性的稻田的代表性例子，我们评估了实用马达加斯加产品的氮固定能力，并评估了当应用于含有碳源和磷的本地可用堆肥时，氮固定的促进效应，并分析了其背后的因素。大米品种“ X265”在马达加斯加广泛使用，在马达加斯加（Madagascar），那里的营养不良土壤被占主导地位，在与纳戈亚大学（Nagoya University）的田野中种植，并使用乙炔还原（ARA）评估了生长期间茎的氮固定活性。当从累积的ARA值中估计植物期间茎中的氮固定量时，X265的含量是日本品种Hokuriku 193的四倍，表明它可以适应低渗透性环境，并且它是高度活性稻米品种的繁殖材料。此外，进口了马达加斯加四个中央高地的稻田，并通过土壤培养实验评估了本地生产的堆肥，碳源和磷对氮固定能力的影响。在有氧和光点条件下，在模仿土壤表面的有氧和光点条件下进行土壤培养，以及模仿土壤表面的厌氧和深色点条件，在15N痕量氮气存在下30天。结果，有人提出碳和磷是在表面条件下氮固定的限制速率，并且碳是较低条件下氮固定的限制速率，并且堆肥的应用可以促进氮固定能力。另一方面，已经揭示了在当前土壤培养期间局部堆肥尚未完全分解，因此被认为有必要建立一种堆肥生产和应用方法，该方法由于堆肥的分解特征，可以更有效地改善氮固定。此外，他前往马达加斯加，从四个中央高地的帕迪田的对照和堆肥区域收集土壤，分为地表土壤和底层土壤，然后从当地研究所的土壤中提取DNA，以用于植物分析。

项目成果

硝酸を利用したインディカ多収イネ品種の収量向上効果

硝酸对籼型高产水稻品种的增产效果

• 发表时间: 2022
• 作者: 久本麻衣;堀田幸奈;岡本卓哲;新庄 莉奈;杉浦 大輔;近藤 始彦
• 通讯作者: 近藤 始彦