Ⅱ

みどりの⾷料システムのKPIに係る技術の国内外の最新動向調査
Ⅱ- ２. 研究内容に関する調査
c. 化学肥料使⽤量の低減© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 1．ペレット堆肥（1）技術概要

有機肥料市場の今後の⾒通し2019年の有機肥料市場の収益は、45億1,210万ドル。P&S Intelligenceでは、今後2020〜2030年の間に14.1%のCAGRで成⻑すると予測。
2019年の有機肥料市場では、液体肥料よりも粒状肥料の⽅が使い勝⼿が良いことから、固形肥料がトップ。
固形肥料は⻑期間保持できる可能性が⾼いため、市場で急速な拡⼤を⽰しており、P&S Intelligence社では、
この状況は今後数年間も変わらないと推定。
有機肥料市場の⾒通し有機肥料市場の主要プレーヤー（抜粋）
Scotts Miracle-Gro Company（⽶国）Israel Chemical Limited（イスラエル）

Coromandel International Limited （インド）

Aggrecare Canada Inc.（カナダ）

Fertikel NV（オランダ）

Sustane Natural Fertilizer Inc.（⽶国）

Fertoz Limited（オーストラリア）

Nature Safe（⽶国）

Italpolina Spa（イタリア）

True Organic Products（⽶国）Midwestern BioAg（⽶国）

Hendrikus Organics（⽶国）Multiplex Group（インド）

Jaipur Bio Fertilizers（インド）

Perfect Blend LLC（⽶国）

Huby GmbH（ドイツ）

Walts Organic Fertilizer Co.（⽶国）

Aryan Crop Protection Pvt. Ltd.（インド）

出典:P&S Intelligence WEBサイト
https://www.psmarketresearch.com/market-analysis/organic-fertilizers-market-report© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 1．ペレット堆肥（1）技術概要

肥料に関する低炭素化、有機肥料の使⽤を促進する政策⽂書（EU）
窒素肥料や、リン酸塩、⽣産に必要な天然ガス等が、ウクライナ危機により⼤きな影響を受けていることから、
EUは肥料に関するアクションを発表（2022/11/9）。
持続可能な肥料⽣産のためのアクション
天然ガスの優先供給

天然ガスの不⾜によりガス配給の調整等が必要になった場合でも、国家緊急計画において、肥料⽣産者が継続的かつ中断なく天然ガスを使⽤できるよう優先対応を実施。

財政⽀援

国家補助に関する暫定危機対応枠組により、農家や肥料⽣産者に特定の⽀援を提供。2023年度4.5億ユー
ロ相当の農業準備⾦を農家に充当することを検討。

肥料市場観測所設置

⽣産、使⽤、価格及び取引に関するデータを共有するために、2023 年に肥料の市場観測所を設置。

持続可能な農業推進

⼟壌栄養管理計画、⼟壌の健康改善、精密農業、有機農業、輪作スキームにおける緑肥（マメ科作物）の使⽤などが農家に浸透するよう⽀援。

有機肥料促進有機肥料等の推進を実施。
Horizon Europeにおいては栄養（肥料）予算の最適化、代替肥料製品、栄養管理のための⾃然ベースのソリューションに関するプロジェクトに 1.8億ユーロを投資。
2023 年に総合栄養（肥料）管理⾏動計画を採択予定。

エネルギーの移⾏アンモニア⽣産のためのエネルギーを天然ガスからグリーンエネルギーに移⾏するため、グリーン⽔素やバイオメタンへの投資を⽀援するよう奨励。

貿易の多様化ベラルーシとロシアからの代替となる調達先を⽀援。
窒素肥料の⽣産に使⽤されるアンモニアと尿素の貿易関税を⼀時停⽌。

出典:欧州委員会 WebサイトよりNTTデータ経営研究所作成
https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_22_6564© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 1．ペレット堆肥（1）技術概要

ペレット堆肥の製造技術

⽜などの糞尿は、ペレット化と呼ばれるプロセスで、顆粒、ペレット、⼜はアグロメレートと呼ばれる乾燥製品に凝集。
造粒の⽅法としては、⼀般的にはパン型造粒システムと、ミキサー・ドライヤー・システムの２つ。
パン型造粒システム

ミキサー・ドライヤー・システム【最適な⽤途】堆肥、鶏糞、⾁⽜堆肥など• 含⽔率が低く、細かく粉砕された飼料の場合、パン型
造粒システムが有効。
• 敷料のような粗い繊維がこの材料に混合されることがあるため、粒⼦径が重要。そのため、材料を混合する
前に粉砕⼯程を実施。

【最適な⽤途】乳⽜堆肥、都市下⽔道廃棄物、鶏糞など• 汚泥やスラリーなど、⽔分の多い原料には、ミキサー乾燥機による糞尿造粒システムが有効。75〜80％以上の⽔分を含む原料は機械的な分離が必要。

出典:FEECO International, Inc Webサイト
https://feeco.com/raw-manure-dry-granules

出典︓FEECO International, Inc Webサイト
https://feeco.com/raw-manure-dry-granules/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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製品化・
サービス化段階c. 化学肥料使⽤量の低減 1．ペレット堆肥（2）事例

⾺糞を利⽤したペレット堆肥の製造︓Farma Brezany社（スロバキア）

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

 Farma Brezany社（スロバキア）では、欧州委員会のRural Development Program (RDP) の⽀援を利⽤し、有機肥料や再⽣可能エネルギー源として使⽤できる⾺糞ペレット（アグレペレット）を⽣産。
 1⽇あたり 600 kg の⾺の糞尿を処理し、約300 kg のペレットを⽣成。

• アグロペレットは、アグロペレットと⽊材⽤の熱⾵複合ボイラーからの熱⾵で加熱する2台の乾燥機、混合粉砕機、スクリューコンベア、ペレットプレス、ペレットの冷却・選別・包装のシステムから成るラインで製造。

総予算︓190,719ユーロ（約2,700万円）
2017年〜2020年
EAFRD ※ 70,089.3ユーロ（約990万円）※農村開発のための欧州農業基⾦
国/地域 23,363.1ユーロ（約330万円）
⺠間 97,266.6ユーロ（約1,400万円）
出典:Farma Brezany Webサイト
https://www.farmabrezany.sk/hijohumus/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 1．ペレット堆肥（2）事例

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

リサイクルセンターでのペレット堆肥製造︓⽇⽴セメント社（⽇本） バイオプラントで⾷品製造残渣や製品廃棄物等を原料として、ペレット堆肥とバイオガスを製造。(2012年開始)
 約100トン/⽇の廃棄物類を処理し、約2、3トン/⽇、約1000トン/年のペレット堆肥を製造。
 エコプラント(産業廃棄物焼却施設)で発⽣する蒸気は、メタン発酵処理や汚泥乾燥の熱源として利⽤。

出典:2022年11⽉8⽇(⽕) ⽇⽴セメント株式会社 飯久保励⽒ ヒアリング資料© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 2．資源循環（1）技術概要

欧州におけるリン回収の動き

EUは、経済的重要性と供給リスクの⾯で、リン鉱⽯、⻩リンを重要資源と位置付け。
ドイツでは下⽔汚泥令を改正(2017.10)。下⽔汚泥回収制度を導⼊(スイスも同様、オーストリアは検討中)。
オランダ、ベルギーでは、下⽔汚泥の直接農業利⽤を禁⽌。
ドイツ下⽔汚泥令の改正（2017.10）＜ドイツ︓リン回収の基準＞①下⽔汚泥から回収する場合、回収率50％以上、⼜は残渣中の濃度20㎎/g(乾燥重量)未満②汚泥焼却灰から回収する場合、回収率80％以上、③汚泥焼却灰の⼀時保管(10年間)

出典:2022年11⽉9⽇(⽔) 株式会社クボタ ヒアリング資料
http://www.pido.or.jp/Sympo2019_PDF/11_Hosho.pdf© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 2．資源循環（1）技術概要

欧州の下⽔汚泥処理状況

欧州の年間汚泥発⽣量は約1000万トン。内訳は農業利⽤53%、 焼却処理23%、埋⽴処分10%。
多くの国で農業利⽤が⾏われている。特にドイツでは、リン回収・利⽤を進めている段階。
10か国以上で焼却処理が導⼊され、特にドイツ、オランダ、ベルギー、スイスなどで主流。
イタリア、ギリシャなどは埋⽴処分が多い。
欧州の下⽔汚泥処理状況

出典:株式会社クボタ 第4回持続的リン利⽤シンポジウム講演資料 2019年11⽉26⽇
原典:http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/submitViewTableAction.do
http://www.pido.or.jp/Sympo2019_PDF/11_Hosho.pdf© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 2．資源循環（1）技術概要

国内の下⽔道分野における資源利⽤のポテンシャル
下⽔道では、約5万tのリンが下⽔汚泥に含まれている。リンの年間需要量（約30万t）の約２割に相当。
国⼟交通省は、下⽔道が有するポテンシャルを最⼤活⽤し、下⽔道を拠点とした新たな社会・産業モデルを創出するなど、脱炭素・循環型への転換を先導する「グリーンイノベーション下⽔道」を開始。（2018年）
下⽔汚泥中のバイオマス利⽤• 平成27年５⽉に下⽔道法改正。
• 下⽔道管理者は発⽣汚泥の処理の当たっては、
脱⽔、焼却等によりその減量に努めるとともに、発⽣汚泥が燃料⼜は肥料としてを再⽣利⽤に努めることが必須。

出典:国⼟交通省 WEBサイト
https://www.mlit.go.jp/mizukokudo/se
werage/crd_sewerage_tk_000124.html

下⽔汚泥発⽣量（固形物）とリサイクル率の推移• 農業利⽤（緑農地でのリサイクル）率は10年以上停滞。

出典:国⼟交通省 WEBサイト
https://www.mlit.go.jp/mizukokudo/sewerage/crd_sewerage_tk_000124.html
出典:公益社団法⼈⽇本下⽔道協会 WEBサイト
https://www.jswa.jp/recycle/data/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 2．資源循環（2）事例

ストルバイト沈殿によるリン回収︓suez（スエズ）社（デンマーク）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

 デンマークのスエズ社では、ストルバイト沈殿によって廃⽔からリンを回収。農業などで肥料として直接使⽤できる
ストルバイトペレットを⽣産中。
 ストルバイトの総⽣産量は 1 ⽇あたり 650 〜 800 kgで、農業⽤肥料として市場で販売。

ストルバイト• Phosphogreenは、沈殿結晶化反応によるリン回収プロセス。
• Phosphogreenでは、塩化マグネシウムを注⼊してストルバイトを沈殿結晶化。
• 廃⽔処理プラントの側流からリンを回収。
⼊ってくる廃⽔からリンの40〜50%を回収。
• ストルバイトは、粒の⼤きさ1〜3mmであり、
リン12.5%、窒素5.5%、マグネシウム10%を含む肥料として販売。

出典:SUEZ / Aleksandra Bien
https://www.suez.com/en/Denmark
https://www.suez.com/en/denmark/references/creatinga-valuable-fertilizer-at-marselisborg-plant-in-aarhus© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 2．資源循環（2）事例

未利⽤資源からの⾼度肥料成分回収技術︓クボタ社（⽇本）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

 クボタは、下⽔汚泥溶融システムにより下⽔汚泥から重⾦属類を分離し、リンをスラグとして効率良く回収する技術を開発中。
 下⽔汚泥溶融システムで製造したスラグを、肥料会社が肥料原料として買い取り、肥料製造・販売を⾏うスキームを検討中。
下⽔汚泥溶融システム概要• 下⽔汚泥溶融システムでは、リンと重⾦属の分離、有害有機物質の分解、減容化により、スラ
グと⾮灰を回収。
• 回収されたスラグはリン資源として利⽤し、⾶灰は⾮鉄精錬⼯場で利⽤。
• 下⽔汚泥溶融システムにおけるリンの回収率は90%以上。

中期経営計画2025で想定していた4,000億円の研究開発予算に加え、2025年までに1,000億円を追加投⼊することを決定（クボタグループ統合報告書2022）

出典:2022年11⽉9⽇(⽔) 株式会社クボタ ヒアリング資料
https://agriculture.kubota.co.jp/agriinfo/items/0-20-2-0060-01.pdf
http://www.pido.or.jp/Sympo2019_PDF/11_Hosho.pdf© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 2．資源循環（2）事例

下⽔処理システムからのリン回収技術︓クボタ社（⽇本）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

 溶融技術である⾼温熱化学的分離・濃縮プロセスを適⽤。
 下⽔汚泥中のリンを、植物⽣育に有効なリン資源として活⽤するための技術課題は、主に「微量有機有害物質の分解・除去」、「重⾦属類の分離」、「⾼いリン回収率、かつ植物に有効な形態で回収」の３つ。
⾼温熱化学的分離・濃縮プロセス

出典: 2022年11⽉9⽇(⽔) 株式会社クボタ ヒアリング資料© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 2．資源循環（2）事例

下⽔汚泥溶融技術（炉の構造）︓クボタ社（⽇本）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

 溶融炉は、⼆重の円筒構造。内筒と外筒の間に汚泥・焼却灰を投⼊。
 化⽯燃料で炉内を1300℃まで上昇。その後、汚泥が燃焼することで熱量を保持した汚泥が1,300℃の状態を維持。
 炉を回転させて、下に張った⽔にスラグが落下。
 リンをスラグ中、重⾦属類を⾶灰中に分離・濃縮するためには、汚泥近傍の還元雰囲気制御が重要であり、燃焼空気の吹込み⽅法によって、汚泥近傍の雰囲気制御が可能。
炉構造と炉内反応

出典:2022年11⽉9⽇(⽔) 株式会社クボタ ヒアリング資料© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 3．⼟壌微⽣物・緑肥の活⽤（1）技術概要

⼟壌微⽣物による植物への窒素・リン酸供給

マメ科植物と根粒菌は、⼤気中の窒素固定に関する植物と⼟壌細菌共⽣関係の1つ。
メタオミクス解析※により、植物微⽣物叢の構成やその集団が持つ推定機能が少しずつ判明。
１例として、アブラナ科植物に菌⽷を介してリン酸を供給する内⽣⽷状菌等が存在。
※⽣命現象における微量元素（特に⾦属）の機能と役割を統合的に解明する解析⼿法

根粒菌におけるマメ科植物との共⽣能の獲得

アブラナ科植物にリン酸を供給する内⽣⽷状菌• 根粒菌におけるマメ科植物との共⽣能の獲得には、共⽣に関連する遺伝⼦の⽔平伝播が寄与。
遺伝⼦の多くは根粒菌ゲノム上で隣接して分布し、共⽣アイランドと呼ばれるゲノミックアイランドを形成。
• 共⽣アイランドが⾮共⽣性の細菌に⽔平伝播することで、今まで共⽣能を持たなかった細菌が共⽣能を獲得。

• メタオミクス解析により、⽷状菌（Colletotrichum tofieldiae）は、スペインの⼟壌環境で⾃⽣する複数の異なるシロイヌナズナ集団の中で、広く分布していることが⽰唆され、リン酸が枯渇した環境下では⾃⾝の菌⽷を介してリンを植物に共有して植物成⻑を促すことが判明。

出典:バイオスティミュラントハンドブック 〜植物の⽣理活性プロセスから資材開発、適⽤事例まで〜© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 3．⼟壌微⽣物・緑肥の活⽤（1）技術概要

草原の⽣物多様性の回復による⼟壌炭素貯留の促進
Yi Yangらは、植物の多様性における草地での年間炭素蓄積量・蓄積速度を測定。
草地多様性の回復により、年間炭素蓄積量の増⼤・蓄積速度が向上。
植物多様性を回復させることで、劣化した農地や放棄された農地での炭素蓄積量・蓄積率を⼤きく向上させることを⽰唆。
植物の多様性における草地での年間炭素蓄積量• 炭素蓄積速度は、実験第1期（1〜13年）よりも第2期（13〜22年）で⼤ (a, b)• 根のバイオマス量の多さ、複数の種（特にイネ科、マメ科植物の存在）により、植物多様性を回復。

出典:Yi Yang , et al., Nature communications (2019)
出典:naturebriiefing https://www.nature.com/articles/s41467-019-08636-w© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 3．⼟壌微⽣物・緑肥の活⽤（1）技術概要

不耕起栽培とマルチング併⽤による⼟壌有機炭素量の増加
カナダのFarhatらは、農業の炭素フットプリントに関するシステマティックレビューを⾏い、農業によるGHG排出量抑制の可能性を調査。
10年間のコムギと綿、コムギとトウモロコシの輪作による⼟壌深部炭素量の推移を検証する実証（Li et al. 2016）
では、藁を利⽤したマルチング併⽤の不耕起栽培で、⼟壌有機炭素量は平均14%増加していることに注⽬。
トウモロコシ作付けにおける⼟壌有機炭素蓄量(t/ha)

T+︓慣⾏耕起
T-︓不耕起M+︓マルチング
M-︓マルチングなし
⾚囲み︓不耕起・マルチング
出典:Farhat Abbas , et al., Journal of Environmental Management (2020)
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479720302541© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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製品化・
サービス化段階c. 化学肥料使⽤量の低減 3．⼟壌微⽣物・緑肥の活⽤（2）事例

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

カバークロップ利⽤と不耕起有機農法︓茨城⼤学（⽇本） 茨城⼤学では、カバークロップ利⽤と不耕起有機農法による⽣産の有効性を検証。
 カバークロップは、⼟壌への炭素貯留効果、窒素成分流出防⽌効果、⼟壌の健全性確保を促進。
 不耕起栽培は、⼟壌有機物分解促進による⼟壌流出防⽌、微⽣物量増⼤による団粒化を促進。
不耕起有機農法・カバークロップと、慣⾏農法の⽐較
不耕起+ ライムギ

プラウ耕+ 裸地

出典:2022年8⽉22⽇(⽉) 茨城⼤学農学部 国際フィールド農学センター ⼩松﨑将⼀教授 ヒアリング資料© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 3．⼟壌微⽣物・緑肥の活⽤（2）事例

⽔⽥での緑肥作物の利⽤︓愛媛⼤学（⽇本）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

愛媛⼤学では、⽔⽥での緑肥栽培後、無肥料無農薬で稲作をするプロジェクトを実施。
緑肥としてシロクローバーを利⽤。愛媛⼤学農学部附属農場の⽔⽥（2.5ha）で、15年以上栽培を実施し、500㎏/10aを収穫。
⼟壌アンモニア態窒素量• ⼟壌肥沃度向上効果のある
緑肥と、草⽣栽培（リビングマルチ、
コンパニオンプランツ）を組合せ、カバークロップを使⽤。
• マメ科植物は、難溶性リン酸を可給態リン酸にして、体内に蓄えることが可能。
• 緑肥と雑草の組合せでは、イネの成⻑時にアンモニア態窒素を供給。
効率的な管理が可能。
• 休閑期には、雑草が鉄を吸収し地上部に蓄え、表層20㎝までの⼟壌に鉄を供給。

出典:2022年10⽉20⽇(⽊) 愛媛⼤学⼤学院 農学研究科 上野秀⼈教授 ヒアリング資料© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 3．⼟壌微⽣物・緑肥の活⽤（2）事例

製品化・サービス化段階

デジタルツインによるリジェネラティブ農業の推進︓NTT⻄⽇本社他（⽇本）

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

温州ミカンを対象に、⽇本全国の有機栽培、特別栽培、慣⾏栽培の農場からデータを収集し、果樹の農業⽣態系の各層（⼟壌及び微⽣物叢、作物）のデジタルデータ化及びマルチオミクス解析に取り組む。
評価した⼟壌で栽培された作物については、収量、糖度、酸度、⾹り成分など品質を多⾓的に評価し、⾼品質な作物が栽培される⼟壌条件を解明する予定。

出典:NTT⻄⽇本 WEBサイト (NTT⻄⽇本、理化学研究所、福島⼤学、北海道⼤学、東京⼤学、
前川総合研究所、⼤阪府⽴環境農林⽔産総合研究所、筑波⼤学 プレスリリース)
https://www.ntt-west.co.jp/news/2202/220221a.html
出典:DIGITAL X WEBサイト https://dcross.impress.co.jp/docs/news/003169.html© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 3．⼟壌微⽣物・緑肥の活⽤（2）事例

スベリンによる炭素固定強化︓ソーク⽣物学研究所（⽶国）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

ソーク⽣物学研究所の惑星規模炭素除去 (CRoPS) プロジェクトでは、CO2固定⼒の⾼い植物を開発。
特に、根から放出されるスベリンの固定⼒に注⽬。コムギ、イネ、トウモロコシ、その他の作物の根の質量、深さ、スベリン含有量を増やすことで、炭素貯蔵⼒を向上。

出典:ソーク⽣物学研究所 WEBサイト
https://www.salk.edu/harnessing-plants-initiative/
出典:Energy Future Initiative
https://energyfuturesinitiative.org/wpcontent/uploads/sites/2/2022/03/CDRFrontiers_Presentation_December2020-compressed.pdf© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 3．⼟壌微⽣物・緑肥の活⽤（2）事例

紅⾊細菌によるゼロカーボン肥料︓京都⼤学（⽇本）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術開発段階

京都⼤学とSymbiobe社（シンビオーブ社）の研究グループは、紅⾊光合成細菌を使って農業肥料を⽣成。
海洋性の紅⾊光合成細菌を効率良く培養する⽅法を確⽴し、独⾃のプロセスにて試作肥料を調製したところ、植物の⽣育に充分と⾔われる 10%以上の窒素を含有することが確認され、⽣育試験もクリア。
⼤気中の⼆酸化炭素と窒素を直接固定し増殖しているため、ゼロカーボン窒素肥料。

光合成細菌からの窒素肥料の⽣成

光合成細菌肥料を与えた⼩松菜の⽣育⽐較

出典:京都⼤学研究成果 プレスリリース
https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/20220526_1© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 4．少肥適⽤品種

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

少量の肥料で育つ遺伝⼦組換えでないトウモロコシの品種開発︓Mandaamin Institute社（⽶国） ⽶国の⾮営利研究所であるMandaamin Institute社（マンダミン研究所）では、2011年より、窒素やその他の栄養素を⼟壌から効率的に摂取し、共⽣している内⽣菌により空気中の窒素を固定することができる
トウモロコシの品種を開発。
 このトウモロコシに関するデータは、特許を取得せず、Webサイトで公開。

• 現代のトウモロコシの品種は、ジアゾ栄養細菌と 共⽣し、⾼い窒素効率を実現する能⼒に差異あり。
これは、種⼦由来のエンドファイト(植物共⽣細菌) 群集などに依存。
• 古代種のトウモロコシは、在来のジアゾ栄養細菌に富み、多様な根圏・エンドファイト群集を保有。
• メキシコや南⽶の複数の⼟地柄との交配に由来 する育種系統は成⻑が早い。これらの株の⼀部で、窒素固定が⾏われている可能性あり。
国⽴⾷品農業研究所（NIFA）$1,498,705（約2.2億円）
出典:Mandaamin Institute Inc. WEBサイト© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 4．少肥適⽤品種

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

CO2固定強化ゲノム編集作物の開発︓Innovative Genomics Institute(IGI)社（⽶国） CRISPR-Cas9でノーベル賞受賞したジェニファー・ダウドナ博⼠が率いるInnovative Genomics Institute（IGI）（カリフォルニア⼤学バークレー校、同デービス校に設置）は、ローレンス リバモア国⽴研究所の研究者とともに、ゲノム編集技術を使⽤して植物と⼟壌微⽣物の炭素吸収⼒・固定⼒の促進に関する研究を実施。
 光合成効率を向上させたイネの品種開発、バイオマス作物であるモロコシの炭素固定⼒強化等に取り組む。

Chan Zuckerberg Initiative (CZI)
による 1,100 万ドル（約15億円）の研究資⾦

出典:Innovative Genomics Institute プレスリリース
https://innovativegenomics.org/news/crispr-carbon-removal/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 5．⼟壌診断・⽣育診断による適正施肥、局所施肥

ピンポイント施肥による品質向上・稲作コスト削減︓オプティム社（⽇本）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術
開発段階

 NDVI値(正規化植⽣指数)をドローンセンシングによりマッピングする事で、追肥の要否や量を正確に算出。
 ドローンでピンポイントに追肥することで、イネの⽣育の均⼀化、肥料コスト50%削減を実現。
ピンポイント追肥の運⽤フロー•
NDVI値︓植⽣の分布状況や活性度を⽰す指標••

⽶の⾷味として、「タンパク質含有率」は重要な要素。
ドローンで⽣育ムラを測定。
必要な箇所に必要な量だけ追肥を実施。
実証では、「⽞⽶タンパク含有率」6.0%以下を実現。

出典:オプティム WEBサイト
https://www.optim.co.jp/agriculture/rd/pinpoint-fertilizer-spraying© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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c. 化学肥料使⽤量の低減 5．⼟壌診断・⽣育診断による適正施肥、局所施肥

⼟壌中の成分を現場で分析︓MobiLab社（オーストリア）

製品化・サービス化段階

実証段階

基礎研究・技術開発段階

 MobiLab社は、⼟壌中の窒素(硝酸塩)を数分で測定できるセンサーを開発。

iMETOS MobiLab Lab-on-a-Chip®

• MobiLabの表⽰分解能は0.5ppm。
• MobiLabにより、ヨーロッパの農家が使⽤する肥料を最⼤35%節約、EU レベルで年間合計で最⼤60億ユーロの潜在的な節約につながると推定。
• MobiLabでの測定結果は、USBハブを介してMobiLab
ソフトウェアと通信。
EU HORIZON助成⾦プログラム
全予算 百万ユーロ／EU負担 百万ユーロ
研究期間︓2017年6⽉〜2020年2⽉

出典:PESSL INSTRUMENTS WEBサイト

https://metos.at/imetos-mobilab/© 2023 NTT DATA INSTITUTE OF MANAGEMENT CONSULTING, Inc.

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