FNCA 2005 バイオ肥料 ワークショップ
添付資料 III   添付資料IV   添付資料V   


添付資料 III: 2005年度FNCAバイオ肥料ワークショップ
カントリーレポート要約




1. インドネシア

  トウモロコシにおける Azospirillum 接種剤の圃場試験結果では、半量の化学窒素肥料とバイオ肥料の組み合わせは穀粒収量を増加させることが分かった。混合接種剤 M5 を1ha 当たり 45 kg の窒素肥料とともに使用すると、場所によるが収量は 11 〜 25% 増加し、窒素肥料を1ha 当たり 45 kg まで節減できる。スイートコーンおよびトウモロコシの圃場試験が、Nanggung, West Java and Agro Techno Park, South Sumatra でそれぞれ行われた。推奨投入量(化学肥料、コンポスト、堆肥)を減らすことを目的とした圃場試験の結果が良ければ、バイオ肥料技術は農家に受け入れられる。農家へのバイオ肥料の技術移転は農業組合との連携によって行われるであろう。バイオ肥料をあるレベルまで拡大する実現可能性について議論された。
  キャリア滅菌についての実験室での研究は、民間会社によって効果的な線量と報告された 35 kGy の線量を減らすため行われている。


2. 日本

  日本では、政府の規則により VA mycorhiza を含んだ資材のみバイオ肥料に分類され、それらは政令指定土壌改良剤に分類される。 VA mycorhiza を含んだバイオ肥料として、キンコンキング (A King of Mycorhiza) 、Dr. キンコン (Dr. Mycorhiza) 、バイオポンプ P (Mycorhiza) がある。これらは、枝豆、イチゴ、ネギ、ナス、トマトなどに使われている。日本では、無機リン肥料は年間 386,287 メートリックトン使われていたが、これらバイオ肥料の市場シェアは無機リン肥料の合計のわずか 0.01% であった。製造は年間約 1 億円である。
  北海道では、農家はいくつかの豆科作物に根粒菌接種剤を使っている。しかし、政府の規則によりこれらの資材はバイオ肥料に分類されない。北海道中央農業試験場では、根粒菌や、根粒菌と Azospirillum を含んだ接種剤がいくつかダイズ畑に使われている。試験結果によると、根粒菌と Azospirillum を含んだ混合接種剤を使ったダイズ種子の生産は、接種していない場所と比較して 35% 増加した。この実効値は他のアジア各国と比べても妥当である。
  国内のダイズの価格は次の通りである ; 料理用ダイズ 4,200 円 〜 12,300 円/ 60kg; 納豆用ダイズ 4,200 円 〜 6,800 円/ 60kg; 豆腐用ダイズ 3,700 円 〜 6,100 円/ 60kg 。北海道のダイズ生産地における根粒菌接種剤利用の経済評価のケーススタディを実施した。接種剤のコストは 10a 当たり 1,000 円であった。北海道中央農業試験場の結果を下にすると、接種していない土地ではダイズの生産が 208kg あり、合計収入は 10a 当たり 34,736 円である。根粒菌と Azospirillum を含む接種剤を用いた土地では、ダイズの生産が 281kg あり、合計収入は 10a 当たり 46,894yen である。これによると、根粒菌と Azospirillum を含む接種剤を用いた北海道の農家は、料理用ダイズの値段が 60kg 当たり 10,000 円( 1kg 当たり 167 円)だとすると、10a 当たり 12,158 円の追加収入が得られることとなる。
  2003年に、北海道の各農家は化学肥料に約 2 百万円払っている。北海道では、農地の平均規模は 3 ha である。もし根粒菌と Azospirillum の接種剤を用いたダイズの収量が、接種していないものより 35% 高くなったら、農家の収入は 3 ha 当たり約 36 万 4 千円増える。もしこの評価が妥当なものなら、農家は根粒菌接種剤を自分の農地に用いることに関心を持つであろう。しかし、日本のその他の地域では、ダイズ生産による収益はわずかであるため、ダイズ生産増加のための根粒菌接種剤システムの促進は非常に困難である。


3. 韓国

  分光分析を用いて溶出したリンを定量することにより、微生物による不溶性リン溶解活性を評価した。また、高速液体クロマトグラフィー( HPLC )を用いて、リン溶解菌株の生産する有機酸を分析した。一般的に有機物の施用は土壌微生物の活性を高めた。リン溶解菌の一種 Paenibacillus の菌数は、稲わら、モミ殻、糖蜜の土壌への添加により増加したが、この研究データはここでは示されなかった。
  微生物細胞単体を接種剤として用いた。しかし、ポット試験では、ピートモスやバーミキュライトのような担体を用いた方が幾つかの選抜された菌に有用であった。圃場試験では、菌接種区におけるレタスの収量の増加は、対照区に比べてわずかであった。しかし、それは化学肥料の投入量の削減や環境保全への寄与という観点から考慮されるべきであろう。
  圃場実験での菌接種による収量の増加は 103 〜 113% であった。圃場実験終了後、経済分析を行う予定である。接種剤の商品化に経済分析が必要である。バイオ肥料は、環境にやさしい農業であるため、より適切な経済分析方法の確立が望まれる。


4. マレーシア

  マレーシアからは、バイオ肥料産業の現状が紹介された。マレーシアには、6 社の民間バイオ肥料製造企業があり、菌根菌、窒素固定菌、植物生長促進根圏微生物( PGPR )等のバイオ肥料を製造している。ただし、生産規模はまだ小さい。バイオ肥料の担体としては、油やしの殻や葉などの農業廃棄物が良く用いられている。現在は、多くの企業でオートクレーブを用いた熱滅菌が行われているが、既存の照射装置を用いたガンマ線照射滅菌も可能性が高い。
  15N アイソトープを用いて、油やし幼植物に対する窒素固定バイオ肥料の効果を確かめる圃場評価を、Johor の Tangkak における Golden Hope 油やしプランテーションで現在実施中である。バイオ肥料製造と利用に関する経済評価をこれから行う必要がある。


5. フィリピン

  3つのバイオ肥料製品( Vital N, Bio-N and Sagana 100 ) の収量応答と実行可能性について報告された。これらのバイオ肥料によって、収量及び農家の収入が増加した。
  技術移転について、フィールドデモンストレーション、展示会、見本市、テレビ、放送メディアを通じて行う方法や、政府の政策やプログラムによる支持など、いくつかの方法が良いことが示された。
  窒素固定微生物 Bio-N 肥料の担体の照射について報告された。照射線量は、30 kGy が適量であった。ただし、さまざまなレベルの照射線量に影響され、担体の化学的性質に若干の変化が見られた。ただし、このことは、さらに検証する必要がある。


6. タイ

  15N トレーサー標識法を用いた解析により、藍藻が大気中窒素を 96.6% 固定できることが明らかになった。また藍藻細胞を用いた実験を行い、藍藻細胞単体を用いた場合、イネの成長と収量は化学肥料より低かったが、土壌内の窒素は化学肥料を用いた場合よりはるかに高かったことから、藍藻が土壌改質に有用であることが示された。
  照射滅菌したピートにおける根粒菌の生存率の研究を行った。根粒菌の培養物を 1000 倍に希釈し、高圧蒸気滅菌とガンマ線滅菌したピートに注入した結果、 照射滅菌キャリアの長期間の接種菌量維持に関する品質は、高圧蒸気滅菌キャリアと同等であり、非滅菌キャリアよりも優れていた。
  植物の成長と窒素固定について照射キャリアの効果を検証した。その結果、根粒菌接種剤を用いたダイズの収量は、化学肥料を用いたものと統計上は変わらなかった。しかし、根粒菌を接種したものは、大豆の根粒数、根粒重量、及び窒素固定能が、化学肥料だけ使ったものよりも高かった。また、照射滅菌キャリアを用いた根粒菌バイオ肥料は、非滅菌キャリアを用いたバイオ肥料よりもそれらの点で優れていた。


7. ベトナム

  高圧蒸気滅菌と放射線滅菌したキャリアにおける根粒菌の生存率と、両キャリアを用いた根粒菌接種剤の落花生の生長と収量に対する影響に関して実験結果が報告された。実験結果は次の通りである。
1 ) 小規模実験および圃場試験で、根粒菌バイオ肥料は、落花生の生長および収量や品質に良い影響を与えることがわかった。
2 ) 照射滅菌キャリアは、長期間の接種菌量維持に関して 高圧蒸気 滅菌キャリアよりも優れており、落花生の生長及び収量についても明らかに優れていることが確認された。
3 ) 例え照射滅菌コストが高圧蒸気滅菌より高くても、照射滅菌キャリアを使うメリットは高圧蒸気滅菌キャリアよりも高い。


添付資料IV: バイオ肥料マニュアルの改訂後の構成



まえがき : Dr. Sueo Machi
I . 序文
II . 微生物活性の共通的な分析方法
  1. アイソトープを用いる方法
    1.1. 窒素固定活性 (Ohyama, Japan)
    1.2. リン溶解活性 (Indonesia)
  2. それ以外の通常用いられる方法 (Japan and others)
III . バイオ肥料のための担体
  1. 担体の原料 (K. Senoo, Japan)
  2. 担体の製造と滅菌 (I. Narumi, Japan)
IV . バイオ肥料の接種剤
  1. 根粒菌
    1.1. 根粒菌株の単離 (Yokoyama, Japan)
    1.2. 接種剤の製造 (Ohyama Japan/Thailand)
    1.3. 接種剤の施用 (Vietnam)
  2. 非共生窒素固定微生物
    2.1. 微生物菌株の単離 (Philippines/China)
    2.2. 接種剤の製造 (Philippines/China)
    2.3. 接種剤の施用 (Philippines/China/Indonesia)
  3. 菌根菌
    3.1. 菌株の単離 (M. Saito, Japan)
    3.2. 接種剤の製造 (Malaysia/Thailand)
    3.3. 接種剤の施用 (Malaysia/Thailand)
  4. リン溶解菌
    4.1. 菌株の単離 (Korea)
    4.2. 接種剤の製造 (Korea)
    4.3. 接種剤の施用 (Korea)
V . バイオ肥料の品質管理
  1. 品質管理の考え方 (Korea)
  2. 根粒菌 (Japan)
  3. 非共生窒素固定菌 ( Philippines/China)
  4. 菌根菌 (Thailand and Malaysia)
  5. リン溶解菌 (Korea)


添付資料 V: プロジェクト評価


Project name: Biofertilizer
Project leader (country) : China, Indonesia, Japan, Korea, Malaysia, Philippines, Thailand and Vietnam
Date: January 13, 2006
Object of project: To improve and disseminate biofertilizer technology


1.Major outcome of project
I. Development of Biofertilizers
(1) Selection methods for effective microorganisms have been developed. Nitrogen fixation activity was evaluated by 15N tracer technique, Acetylene reduction assay (ARA) and DNA-PCR technique.15N dilution and N-difference methods were used for field evaluation (China, Indonesia, Japan, Malaysia, Philippines, Thailand and Vietnam). P solubilizing and absorption activities were evaluated by 32P tracer technique (Indonesia, Malaysia, Thailand and Vietnam), and also by HPLC and spectrophotometric methods (Korea).
(2) The suitable carriers for biofertilizer have been selected as follows;
- Rhizobium: peat, soil, charcoal, chicken dung, sugar filter press cake
- Non-symbiotic nitrogen fixing bacteria: peat, soil, charcoal, filter mud, chicken dung
- Mycorrhiza: soil, sand, rice straw, vermiculite
- P and K solubilizing bacteria: vermiculite, organic manure, peat moss
- For bacteria inoculant: Clay loam soil+charcoal (3:1) may be good carrier
(3) Effectiveness of the following culture of biofertilizer was verified;
China: Rhizobium, Associative N fixer, P and K solubilizer
Japan: Rhizobium, Rhizobium+ Associative N fixer, VAM
Indonesia: Non-symbiotic N fixer
Korea: P solubilizer, PGPR
Malaysia: VAM, Non-symbiotic N fixer, P solubilizer, Combination of Non-symbiotic N fixer+ P solubilizer
Philippines: Associative N fixer
Thailand: Rhizobium, Rhizobium + VAM, Non-symbiotic N fixer+VAM
Vietnam: Mixing culture of Rhizobium, P solubilizer +PGPR,
(4) 15N dilution method has been applied to evaluate the potential of nitrogen fixing activity of symbiotic ( Indonesia, Japan, Thailand and Vietnam ) and non-symbiotic bacteria ( China, Indonesia, Malaysia, and Philippines ). It was found that nitrogen fixing bacteria can fix atmospheric nitrogen about 15 - 75% of plant N requirement.
II. Irradiation sterilization method
(5) Methods for sterilization carrier by irradiation have been developed. The appropriate Gamma-ray dose was reported to be 25 - 50 kGy depending on the carrier materials (China, Indonesia, Japan, Malaysia, Philippines, Thailand and Vietnam). Biofertilizer with irradiated carrier provides better quality and effect to plant growth and yield in comparison to with steam sterilized carrier (Vietnam). More researches are recommended.
III. Economical Evaluation
(6) Field demonstration has been conducted in each country. It was demonstrated that yield was increased by inoculating biofertilizer as shown in the appendix I. In case of soybean production in Thailand, yield was increased by 10-122 % depends on soil properties. In the Philippines, on Bio-N inoculation + 1/2N+P+K yield was increased by 34% relative to fertilizer NPK application.
(7) The economic advantages of biofertilizer usage are as follows;
  1. Reduce the application of chemical fertilizers, and increase the crop yield and quality.
2. Increase the net income of farmers
Net income was increased
China: by 9.2% for wheat and 2.1 % for rice compared to NPK application
Indonesia: by 10% by Azospirillum+1/2N+PK for corn compared to 1/2N+PK application
Japan: by 14% by Rhizobium and 35% by Rhizobium+Azospirillum for soybean compared to NPK application
Philippines: by 58% by Bio-N+PK 81% by Bio-N+1/2N+PK for corn compared to NPK application
Thailand: by 88% by rhizobium and 128% by rhizobium+PK for soybean compared to no ferilizer
Vietnam: by 12.31-21.21% for peanut compared to non inoculation of Rhizobium
Korea: result to be presented by the end of the project
Malaysia: result to be presented by the end of the project



2. Evaluation indicators for above outcome
  Socio-economic impact
  (Application or Achievement of project object) : 4 point
  Scientific impact (Basic technology or Activity): 3 point


3. Project outlook
  ■ Continuation □ Change/Revision □ Termination
  The reason if any: Laboratory and field experiments and economic evaluation of heat autoclave and irradiation sterilization of carrier must be conducted to evaluate effectiveness of irradiation sterilization (better quality of biofertilizer and effect to crop growth and yield). At least one year extension is necessary.


4. Ripple effect to other fields or Benefits to end-users
  FNCA Biofertilizer Manual was edited and is based on the information and experience of the BF group activity from 2002 to 2005. This manual will be distributed to researchers, biofertilizer producers. Brochure will be printed in native language for farmers. Biofertilizer Newsletters were edited by Japan, China, Thailand, Vietnam, Malaysia and Indonesia. Manual and Newsletter are easily downloaded via FNCA website.


5. Opinion about the project (problems, ideas, remarks, proposal)
 

 The isotopic technique is needed to investigate the nutrient uptake efficiency of plants. Amount of nutrients such as nitrogen and phosphorus which were used by the plants can be directly determined via isotopic technique. However, isotopic technique involves high cost. The cooperation with the funding agency might solve this problem.
 The radiation sterilization can improve quality of biofertilizer more efficiently than autoclaving.
 Extensive field evaluation of biofertilizer products would be needed. The commitment of crop plantation industries would also be needed for long-term use of biofertilizers to complement chemical fertilizers.


添付資料 III   添付資料IV   添付資料V   
Forum for Nuclear Cooperation in Asia