長期過剰窒素肥料は土壌細菌群集に影響を与えることでソルガムの収量を低下させる

科学分野:

• 農業科学
• 土壌科学
• 微生物学

背景:

• 窒素（N）肥料は、作物収量と土壌微生物の健康にとって極めて重要である。
• ソルガムと土壌細菌に対する窒素肥料の影響を理解することは、持続可能な農業にとって不可欠である。

研究 の 目的:

• 様々な窒素肥料率がソルガムの収量、土壌化学的特性、細菌群集に与える影響を調査する。
• ソルガムの収量を最大化し、土壌微生物の健康を維持するための最適な窒素施用率を特定する。

主な方法:

• 5つの窒素施用率（0、90、180、270 kg N ha⁻¹、および対照区）を用いた圃場試験。
• ソルガム収量、土壌pH、栄養含有量（利用可能P、アルカリ加水分解N、利用可能K、有機物、全N）の分析。
• 分子技術および統計解析（RDA、ピアソン相関）を用いた土壌細菌群集の豊富さと組成の評価。

主要な成果:

• ソルガムの収量は窒素施用量180 kg N ha⁻¹まで増加したが、270 kg N ha⁻¹では減少した。
• 高窒素量（270 kg N ha⁻¹）は、土壌のpH、有機物、全窒素を著しく減少し、利用可能Pを増加させた。
• 細菌の豊富さは、過剰な窒素施用（270 kg N ha⁻¹）で著しく減少し、群集構造が変化した。
• 土壌特性、特にpH、利用可能P、全窒素、有機物は、細菌群集組成の主要な駆動力であった。

結論:

• 窒素施用量90 kg N ha⁻¹は土壌細菌群集の豊富さを最適化した。
• 180 kg N ha⁻¹はソルガムの収量を最大化したが、これは微生物の最適化と最大の作物収量の間のトレードオフを示唆する。
• 長期的な施肥戦略は、作物生産性と土壌生態系の健康の両方を考慮する必要がある。