トウモロコシの生物的硝化抑制 鍵となる物質の同定に成功 窒素施肥量削減へ 国際農研×農研機構2023年6月29日
国際農研は、農研機構と共同で、トウモロコシの根から産生される生物的硝化抑制（BNI）の鍵となる親水性BNI物質「MBOA」の同定に成功。土壌とBNI物質による培養実験や化学分析により、土壌硝化菌の硝化と増殖を抑制し、トウモロコシの主要なBNI物質であることを科学的に証明した。窒素肥料を削減できるBNI強化トウモロコシの開発に向けて前進が期待される。
トウモロコシ根から見出したBNI物質の活性の強さと構造。
各物質名の括弧の中はBNI活性の強さを示す。数値が小さいほど活性が強い
近代農業は、工業生産された窒素を多量投入することで増収を図ってきたが、トウモロコシやコムギなどの農地に施肥された窒素肥料の50％以上は、作物に利用されず農地外へと流出している。この窒素流出の大きな原因は、硝化菌による「硝化」。これは窒素肥料成分であるアンモニア態窒素を土壌中の微生物（硝化菌）が酸化し、硝酸態窒素へと変換することで、硝化過程で生成した硝酸態窒素は土壌に吸着されず、地下水とともに流出し水質汚染の一因となる。
さらに、硝化と脱窒の過程で排出される亜酸化窒素（N2O）は、農業で排出される主要な温室効果ガスの一つ。こうした過剰な施肥と硝化がもたらす水質汚染や温室効果ガスは環境への負荷となることから、窒素利用効率の向上や環境汚染を低減する対策技術が強く求められている。
親水性BNI物質「MBOA」は、特定のイネ科植物（トウモロコシ、コムギ）が産生する二次代謝物質であることが知られている。同研究グループは、土壌とBNI物質による培養実験や化学分析により、MBOAが硝化菌の硝化反応と増殖を抑制し、硝化を阻害することを解明。さらに、疎水性BNI物質であるHDMBOAが土壌中で化学的により安定で強力なBNI活性を持つMBOAに変換され、BNIを発揮することを見出した。
また、BNI発現において重要なMBOAを指標とし、世界で最も多く生産される畑地作物であるトウモロコシ（生産量は10.3億トン、コムギは7.4億トン）のBNI能を強化することは、窒素肥料の流出と環境汚染を減らし、地球の窒素循環の改善につながる。
予想されるトウモロコシの生物的硝化抑制（BNI）のメカニズム
同研究で得られた知見を活かし、農業分野での実利用に適した「BNI強化トウモロコシ」の開発を通じて、環境負荷を軽減した持続的なトウモロコシ生産システムの開発を推進する。
同研究の成果は4月25日、国際科学雑誌『Plant and Soil』オンライン版に掲載された。
重要な記事
最新の記事
-
備蓄米 「味に差なく、おいしく食べてほしい」 江藤農相2025年4月24日 -
関税発動で牛肉の注文キャンセルも 米国関税の影響を農水省が分析2025年4月24日 -
トランプ関税で米国への切り花の輸出はどうなる？【花づくりの現場から 宇田明】第58回2025年4月24日 -
【ＪＡ人事】ＪＡ北オホーツク（北海道）吉田組合長を再任2025年4月24日 -
三島とうもろこしや旬の地場野菜が勢ぞろい「坂ものてっぺんマルシェ」開催 ＪＡふじ伊豆2025年4月24日 -
農林中金 ロンコ･インベストメント･マネジメントに資本参画 不動産分野の連携強化2025年4月24日 -
積雪地帯における「麦類」生育時期 推定を可能に 農研機構2025年4月24日 -
日本曹達 微生物農薬「マスタピース水和剤」新たな効果とメカニズムを発見 農研機構2025年4月24日 -
棚田の魅力が1枚に「棚田カード」第5弾を発行 農水省2025年4月24日 -
みずほ銀行と食農領域の持続可能な発展に向け戦略的提携 クボタ2025年4月24日 -
【人事異動】兼松（6月1日付）2025年4月24日 -
日本生協連「フェアトレード・ワークプレイス」に登録2025年4月24日 -
旭松食品「高野豆腐を国外へ広める活動」近畿農政局 食の「わ」プログラムで表彰2025年4月24日 -
群馬県渋川市の上州・村の駅「お野菜大放出祭」26日から 9種の詰め放題系イベント開催2025年4月24日 -
ＪＡ蒲郡市と市内の飲食店がタッグ 蒲郡みかんプロジェクト「みかん食堂」始動2025年4月24日 -
適用拡大情報 殺菌剤「バスアミド微粒剤」 日本曹達2025年4月24日 -
倍率8倍の人気企画「畑でレストラン2025」申込み開始 コープさっぽろ2025年4月24日 -
農業・食品産業技術開発の羅針盤「農研機構NARO開発戦略センターフォーラム」開催2025年4月24日 -
雪印メグミルク、北海道銀行と連携「家畜の排せつ物由来」J-クレジット創出へ酪農プロジェクト開始 Green Carbon2025年4月24日 -
山椒の「産地形成プロジェクト」本格始動 ハウス食品など4者2025年4月24日
みどり戦略
注目のテーマ
注目のテーマ
ＪＡ人事
