茨城大學農學部的教授西澤智康所領導的研究專案M4NCO（Microbe mediated methane mitigation, nitrogen cycle optimization，微生物介導甲烷減排與氮循環最適化）獲得了美國比爾及梅琳達·蓋茨基金會約383萬美元（摺合日元約5億日元規模）的研究資助。該專案將與印度、哥倫比亞和德國的大學及研究機構合作實施。
圖1 在茨城大學農學部附屬國際田野農學中心内的水田中進行的KH32C導入實驗田（供圖：茨城大學）
圖2 在茨城大學農學部附屬國際田野農學中心内進行的實驗（供圖：茨城大學）
在全球對環境問題關注度日益增加的背景下，2023年12月召開的第28屆聯合國氣候變遷大會（COP28）呼籲在加強氣候變遷因應措施的同時，推動糧食和農業領域的永續發展合作。甲烷作爲溫室氣體之一，對氣候變遷的影響約爲二氧化碳的27倍。據統計，全球生態系統中約40%的甲烷是來由水稻和畜牧等農業領域排放的。
東南亞、南亞、拉丁美洲等地區的小規模農戶普遍採用傳統的水稻種植方式，這成爲了甲烷排放的重要來源。作爲因應氣候變遷的措施，需要向這些地區的農戶引進品種改良、高效灌溉系統、可旱田種植的旱稻等新型技術，但受成本等因素的侷限，這些技術的推廣極具挑戰性。因此，微生物的應用引起了廣泛關注。與西澤教授共同致力於該專案的迫田翠助教（農學部）的研究證實，透過將KH32C菌株接種到稻種中進行栽培，發現水田土壤中的甲烷生成（甲烷古細菌）和甲烷消耗（甲烷氧化細菌）的群集結構發生了變化，開始向低甲烷生成與高甲烷消耗型轉變。在不施肥與施氮肥條件下，稻米產量得以保持，並且甲烷排放量減量了約20%。
該研究專案計劃在未來三年内，透過將KH32C等促進植物成長的微生物引進水稻栽培階層，實際驗證其在減量甲烷排放和促進氮在土壤中的儲存方面的效果，獲取其在亞洲與拉丁美洲多種環境下的表現。研究團隊將收集有關技術引進的簡便性、接種微生物不會在土壤中大量繁殖從而降低環境負荷等方面的證據，並在培養年輕研究人員和技術人員的同時，推動這些技術的普及。專案目標是透過該技術減量全球溫室氣體甲烷排放量3%以上（按CO₂換算，每年可減量CO₂約2400萬噸）。
西澤教授表示：「在探索日本國内及亞洲水稻種植技術轉型與社會應用的程序中，我們的研究得到了比爾及梅琳達·蓋茨基金會的關注，並獲得了研究資助。這項資助使得我們的研究向實施溫室氣體減排的目標邁進了一大步。我想對該基金會從世界各地的研究中尋找科學創新的種，並支援生成高水平成果以促進社會進步的努力，表示感謝和敬意。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Microbes and Environments
論文：Mitigation of Paddy Field Soil Methane Emissions by Betaproteobacterium Azoarcus Inoculation of Rice Seeds
DOI：1264/jsme2.ME22052
