日本理化学研究所（简称“理研”）与福岛大学食农学类农业生产学课程的二瓶直登副教授等人组成的联合研究团队，成功实现了农业生态系统中植物-微生物-土壤复杂关系的数字化，由此可以科学地将熟练农民的经验传承下来，实现高级农作物生产技术可视化。

这项研究成果表明，通过用有机氮取代化肥，能实现农作物的可持续生产，有望为实现面向环境友好型新农业的可持续农作物生产做出贡献。

使植物-微生物-土壤的复杂关系实现数字化

联合研究团队尝试通过在农业现场实施多组学分析，来实现农业生态系统的数字化。由此发现，在农业生态系统中，由农作物的特定性状（产量和品质等）以及特定微生物种类和土壤成分构成的多个模块组合形成了网络。另外还发现，通过有机耕作法之一的太阳热处理在植物根际形成了特征性菌群，而且土壤中积累的有机氮会促进农作物的生长。此外，在确定的土壤有机氮中，丙氨酸和胆碱被证明可作为氮源和生理活性物质促进农作物生长。

研究方法与成果