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Our lab's research topic is 'Environmental Biogeochemistry'. This is simply because Dr Uchida has PhD in 'Environmental Biogeochemistry' and we think we need to explain 'what we research' more in details. In this blog, we may cover recent scientific news or may explain some of the research topics we are interested in. 
 
このブログでは、内田研究室のテーマである「環境生命地球化学」に関する話をつらつらと書いていきます。たまに脱線していますが、この研究室が何をやっているのかな、ということがなんとなくでもわかればよいと思っています。

新しいチャレンジ【New challenges】

posted Nov 8, 2018, 1:39 AM by Yoshitaka Uchida

北海道は一気に寒くなり、銀杏並木の見ごろももうすぐ終わり、といったところです。私達チームは忙しくデータ解析を行いながら、冬~春に学会発表をしたり、新たなプロジェクトを始めるために一生懸命です。チームは三年生を迎えたり、インターンの学生を受け入れたりしていて、にぎやかなまま年末年始を迎えそうです。

私は先日ドイツに行き、学会に参加すると同時に前からずっと行ってみたかった研究所や大学を訪問してきました。ワインと生物多様性に関する研究を行っているチームや、光合成を行う土壌細菌を研究しているチームと初めて会い、交流し、一緒に今後コラボレーションを進めていくためのきっかけを作ることが出来ました。私は学会などで海外に行くことが多いのですが、可能であればその前後や最中に、個人的に興味のある研究を行っている研究者やチームとアポを取り、一対一でお話させていただく、ということをやっています。今回もこれから発展していきそうな関係を築くことが出来たので、実りある出張でした。

それから、ドイツだけではなく、アメリカ、ケニア、マラウイ、ザンビア、日本の複数の大学や研究期間を巻き込んだプロジェクトを開始することも決まりました。これについてはまたどこかで詳しく書こうと思いますが、私がここ数年情熱を注いできたサブサヘルアフリカ土壌の改善を中心としたプロジェクトです。楽しみです。

Hokkaido is getting colder and colder. Beautiful yellow leaves of gingko trees are almost finishing off. Our team has been busy preparing data for upcoming conferences in winter and spring. New third years and an intern student joined the team, so a lot happening these days. 

I went to Germany recently and visited a few Universities and institutes. I communicated with teams studying wine and biodiversity, and photosynthesising microbes. These visits will be a start for new collaborations. I often travel overseas for conferences but often visit nearby research institutes and Universities in which I am interested. Because then I can talk to great researchers face-to-face. The visit to Germany was fruitful regarding the opportunities for new collaboration. 

Also, I am pleased to announce that we will start a new project with Germany, U.S.A., Kenya, Malawi and Zambia (and a few Japanese research institutes). I have been researching the improvement of soils in sub-Saharan Africa for the last few years, so I am looking forward to organising this great project. 

収穫の時期【Harvest season】

posted Oct 10, 2018, 4:59 AM by Yoshitaka Uchida

北海道の秋は短いですが、土や植物の研究を現場で行っている研究者はとても忙しくなります。私たちも大学内外の農場で土や植物を採取して、いろいろなデータを取る毎日です。今年の北海道は天候が悪かったり、地震もあったり、台風も来たり、いろいろと大変でしたが、農家さんたちの努力が実を結ぶこの時期に農場を訪れることが出来るのは幸せです。

今年は、水田やビート畑で土壌微生物について広く浅く調べました。少しずつわかってきたこともあり、思っていたのとまったく違う結果になったこともあり、という感じです。奥が深い土壌微生物の世界、この先の研究が楽しみです。

水田では、「自然栽培でお米が育つメカニズム」について調べ始めています。自然栽培とはその名の通り肥料や農薬を一切使わない農業です。普通に考えると、土の栄養素が無くなってしまって、土がやせてきてしまうわけですが、条件がそろうと「うまくいく」のが自然栽培の面白いところです。それはなぜなのか、、、どういった条件が必要なのか、、、ということがわかるといいです。

ビート畑では、いろいろな有機肥料についての調査を開始しています。有機物を畑に散布するのは、とても大切なことですが、有機物は微生物、栄養素、水分など、いろいろな物質を含んでいます。それらがどんなふうに作物に影響を与えるのかは未知数です。そんなわけで、この農場や町と連携しながら調査を進めています。

Autumn in Hokkaido is very short. Thus, the field researchers get very busy this time of the year. We are also running around, taking a lot of data both inside and outside of the University. This year was difficult for Hokkaido, due to bad weather, earthquake and typhoon. However, we are happy to see the fields at the harvest period, when farmers' hard works are paying off. 

We researched soil microbes in paddy soils and beet farms this year. The results are exciting so far. We look forward to doing more detailed studies. 

In the paddy field, we research natural farming. The natural farming means farming without any chemicals. Commonly speaking, soils gradually lose their nutrients, and soil fertility will decrease due to this type of farming practice. However, reports are saying natural farming is a very successful enterprise. What are the factors controlling the success of natural farming?

In the beet farm, we started studying variable organic fertilisers. It is critical to apply organic materials on soils, but the organic materials contain microbes, nutrients, water and many other things. It is difficult to predict the influence of organic materials on crops accurately. We collaborate with local farmers to do more detailed studies. 

リオデジャネイロ【Rio de Janeiro】

posted Aug 24, 2018, 7:07 PM by Yoshitaka Uchida

 リオに行っていました。世界土壌会議が開催されたためです。私は幼いころブラジルで生活していた時期があるため、思い出深い国です。ポルトガル語を思い出しながら非常に楽しめた一週間くらいでした。科学者たちの会議、「学会」は、他の研究者の話を聞いたり、交流したりするための非常に有意義な場所です。新しい機械や分析技術、研究分野のトレンドなどについても知ることが出来ます。
 私が学会に来るときには必ず「新しいお友達」を作ることを目標にしています。今回も様々な研究者とのコネクションを作ることが出来ました。オランダの著名な微生物学者とランチをしたり、ブラジル人の教授たちと今後コラボレーションをするための分野を打ち合わせしたり、ニジェールやコートジボワールといった、新たなアフリカ諸国の研究に向けた道筋を見つけることも出来ました。早速彼らからいろいろメールが来ていて、これからの発展に期待できそうです。
 一緒に行った学生も、知らない人に声をかけるということを目標にしてがんばっていました。英語力が無い、何を話していいかわからない、と言うことの多い子でしたが、少し成長したのではないでしょうか。何よりも、何百人も入れるような広い会場で口頭発表をしていた姿を見ることが出来たのは感動です。この学生は、私が二年前に移動した「英語オンリー」の学院の最初の卒業生になる予定です。新しいスタイルの教育がこうやって世界で活躍する人を育てるようになっていけばいいです。まだまだですが。

   I have been to Rio de Janeiro, Brazil, for the World Congress of Soil Science. I used to live in Brazil when I was a kid. Thus, I have a lot of memories here. I enjoyed the visit and remembered my Portuguese a little bit. A conference, meeting for the scientists, is a place for us to listen to talks and associate each other. We can learn a lot about new machines and analytical progress as well.
   My goal at any conference is to make new friends. This time, I made a lot of new connections. I had a lunch with a well-known soil microbiologist based in Netherland. I also had a good meeting with Brazilian professors and met new African scientists from Niger and Ivory Coast. I have already received many emails from them. I am looking forward to collaborating with them. 
   My students who came along with me also had a similar goal. One of them had been telling me that her English is not good enough and she did not know what to talk but I think she did very well. I was impressed by her oral presentation at one of the biggest rooms at the conference. She will be one of the first graduates of the new "English only" graduate school which I was transferred a few years ago. I hope that I can educate a lot of students who can a world-renowned person, although a lot to do yet! 

植物を植えてみる【Planting some plants】

posted Jun 23, 2018, 2:11 AM by Yoshitaka Uchida

 また、ザンビアに居ました。一週間ほど。今回の目的は、タイトルの通り植物を植えること。土地が汚染されていたり、乾燥がひどかったりすると、なかなか植物は生えません。また、人間活動によって植物は減ってしまう場合が多いのです(開発や薪、炭づくりなど)。この場所は鉱山跡地の傍にあり、土中の鉛や他重金属濃度がとても高いことが知られています。またザンビアは乾季が長く(4月~10月くらい)、普通に植物を植えてもなかなか育たないことがあります。
 そこで、この場所に井戸を作り、太陽電池で動くポンプを設置し、水を撒き、少しずつここを多様な植物が宿る場所に変えていこう、というプロジェクトを始めました。私たちのTeamのIkabongo博士を中心に進めています。
 今回は、レモングラスとベチバーというイネ科の植物をたくさん植えました。幾つかの木も植えることが出来ました。ザンビア大学農学部の学生と一緒にです。どうやったら一番こいつらが速く育つか、ということで、様々な肥料や土壌改良剤を試しているところです。

   I was in Zambia again, for a week or so. I went to Zambia to plant some plants. Plants do not grow well when soils are contaminated or when soil moisture is low. Also, human activities often decrease plants due to charcoal production (deforestation). This place is located right next to an ex-mining site and soils here show very high heavy metal contents. Also, plants suffer the extensive drying season in this area (Apr-Oct). 
   Thus, we started digging a borehole here and also set up a solar-powered pump. We sprinkle water on this land and aim to change this place to diverse plant-rich area. This project has been conducted mainly by Dr Mukumbuta in our team
   We planted a lot of lemongrasses and vetiver grass. Also, we planted some trees. We collaborate with local students at University of Zambia and testing various soil conditioners.

砂場【Sandy soils】

posted May 28, 2018, 4:19 PM by Yoshitaka Uchida

 先日、ある実験をすることになり、肥沃度が少なく有機物も少ない土を探していました。イメージとしては、さらさらな砂のような土です。こういった土地にどうやって植物が生えるのか、とか、少量の有機物(堆肥など)をこういった土に入れたらどうなるのか、ということを研究したかったからです。
 もちろん砂と言えば、ビーチのような場所にたくさんあるのですが、例えばタバコの吸殻とか、ゴミとか、この辺のビーチはあまりきれいではないですし、さらに塩分の影響とかもあるのでちょっと実験には使いにくいな、と思っていました。
 一方で、北海道の一部の地域では、砂地を使った農業が盛んです。例えば長いもなどは砂地でよく育つとされています。そのような地域の農協に電話したところ、この町で砂を採取している場所がある(工事現場などで用いられるらしい)のでそこに行ってみたらどうでしょう、と教えていただきました。
 欲しい土の量はたいしたことなかったのですが、その場所に行ってみてびっくりしました。大型トラックがどんどん砂を運び出しています。こんな場所が北海道にあるとは知らなかったです。現場の方もとてもやさしくて、わざわざ私達のために機械を止めてくださいました。すいません、、、。

   We wanted to start an experiment using a poor fertility soil. In my image, I wanted a sand-like soil. I wanted to test how plants survive under these conditions and how organic matter application (such as manure) change soil's status. 
   We find a lot of sands on beaches for sure, but at the same time, we find cigarette butts and other rubbish thus I did not think the beaches are an ideal area to sample sands. Also, salinity can be an issue there. 
    At the same time, things like Japanese yams (sticky yam) grow well on sand, and I know there are farms in Hokkaido. Thus, I contacted the local agricultural office, and they told me that there is company sampling sand for construction purposes. 
   I was so impressed by what the company does on site. Huge trucks were running around and were carrying tonnes of sands everywhere. People were very nice there. They stopped big machines for us to sample a small amount of sand. I feel sorry for them because they usually sell tonnes of sand at a time but we only needed 50 kilograms or so. Thanks anyway.

春と農業の現場【Spring and agricultural fields】

posted May 21, 2018, 5:36 AM by Yoshitaka Uchida

 北海道の農場にもようやく春が来た、という感じになってきました。本州から比べると一足遅いですが、畑地の作物は一斉に芽を出しているし、草地の牧草はぐんぐん成長してきています。それと同時に私たちも忙しくなってきます。前にも書いていますが、農業は「現場」で起こっているんだ!と言うのは簡単ですが、この「現場」に役立つ科学を研究するのはとても大変です。正直なところ、現場とはかけ離れたことばかりやっている研究者が多いのが現状です。
 なぜか、という理由はいろいろあるのですが、一つは研究者のコミュニケーションの無さだと考えています。これから現場に役立つかもしれない研究をしていても、それを実際農場でテストしてみる、となると、農家さんにお願いしなければいけませんよね。ということは常日ごろから農家さんとコミュニケーションを取っていなければいけません。そうすれば、いざ、というときにお願い出来ます。この新しい肥料、ためしてみて、とか、新しい種をまいてみて、というようにです。研究者である我々は、なかなかこういう風に現場で働いている人にお願いする、ということが出来ません。そうならないようにするために、私は学生と一緒に毎年様々な農家が集まる勉強会や会議に参加しています。講演をお願いされることもありますし、ただ聞くだけだったらお手伝いするだけだったりすることもありますが、ここで作った農家さんとのコネクションは非常に役立ちます。
 もう一つの理由は、現場の試験はコントロールしにくい、ということです。実験室で実験を行う場合、自分でコンディションを整えることが出来ます。自分の好きなタイミングで好きな測定が出来ます。ところが、現場はそうはいきません。農家さんの都合や、天候、それから自分自身のキャパシティ(体力など)によって、出来ると考えていたことが出来なくなったりすることがしょっちゅうあります。そのため、そういった試験や実験を行うことに、躊躇してしまっている研究者が多いわけです。短期間で成果を求められる学生や若い教員などは特にそうではないでしょうか。こういう場合は、リスクを冒してまで現場のためになる実験をしたいのか?という哲学的な問いに対して、研究者としてどう答えるのか、ということになってきます。私は、たとえうまくいかなくても現場重視の研究者でいたい、と心から思っていますので、はい、という答えになりますし、学生がそういう風に冒険できるように、いろいろな面で環境を整えていかなければいけないな、と思っているわけです。

   Spring has arrived in the agricultural fields in Hokkaido. The timing is a bit late compared to Honshu island but we see buds germinating in many fields. The grass is growing vigorously too. I have written this before but we want to do good research directly applicable to these fields but often it is very difficult and many scientists are doing things nothing to do with agricultural fields. 
   There are many reasons but one of them is the lack of communication skills of scientists. Many scientists may have some "seeds" which can be really useful for the fields. However, if they want to test those in fields, scientists have to communicate and convince farmers in the field. For example, scientists may ask farmers to test some new seeds or fertilizers in their fields. Many scientists simply do not communicate with farmers like this. I and my students often attend meetings and workshop organized for farmers. I often talk in front of farmers but sometimes we only sit and listen to farmers or simply help them to make sure the meeting goes smoothly. The connections with farmers, developed during these meetings, are very helpful to do field level studies. 
   Another reason is that field level experiments are hard to control. In a laboratory, we can control the condition of the experiment and we do measurements whenever we feel like doing them. However, at the field level, farmer's decisions, climate and our capacity (physical) control and unexpectedly modify our measurement plans. Thus, many scientists are reluctant to do this type of experiment. Students and young professors are particularly so because they often achieve something significant in a short time. In this case, scientists need to answer this philosophical question; do we want to do something really good for farmers by taking a big risk? I always say YES to this question and I am trying my best to make sure students can comfortably take a risk to do things at the field level.

トレーニング【Training】

posted Apr 30, 2018, 6:05 PM by Yoshitaka Uchida

 4月に入ってきた新入生達を主に対象として、いろいろとトレーニングをしています。今回は、土から遺伝子(DNA)を抽出する方法についてみんなで学びました。土から遺伝子を抽出することで、今まで重要であるとされていながら、具体的なことがあまりわかっていない微生物の力について調べることが出来ます。
 実は土からのDNA抽出法にはいろいろあるのですが、土のタイプによってうまくいったりいかなかったりします。そのため、やっぱりいろいろな方法を試してみる必要がどうしても出てきてしまいます。それから、簡単だけどコストがかかったり、DNAがたくさん抽出できても、バイアスがかかっている(一部しか抽出できていないとか、、、)とこれはまた問題です。
 今回は、クロロホルムなどちょっと危険な臭いの強い薬品を使う方法を試しているので、みんなで一緒に勉強しているところです。まだまだ危なっかしい学生達が多いですが、いろんなことに慣れていって、どんどん自分の分野を切り開いて欲しいです。

   I have been training new students. This time, we learnt how to extract genes (DNA) from soils. We can research the role of microbes by extracting DNA from soils. We all know that microbes are important in soils but many details are still unknown. 
   There are several methods to extract DNA from soils. Depending on the soil types, some methods work better than others. Thus, we need to try different methods anyway. Also, the cost-performance and the bias during the extraction (sometimes only a part of DNA can be extracted from a soil) have to be taken into consideration. 
   We used a nasty chemical such as Chloroform in this experiment. Thus, we all try to learn from each other. Some students are still struggling, but I hope they will soon get used to dealing with these methods and expand their research further. 

4月は忙しい【Busy April】

posted Apr 21, 2018, 6:24 AM by Yoshitaka Uchida

 いろいろ忙しくてもう4月も後半となってしまいました。去年度は5名の卒業生を出すことが出来ました。教え残したことも沢山あります。でもきっとそれぞれの分野で活躍できると思います。心から応援しています。3月末~4月頭にかけてはいろいろと忙しかったので、なんだかあっという間に過ぎてしまいましたが、こうやって物を書きながら思い返してみると急にちょっと懐かしく思ったりします。

 4月からは、いろいろと新しいプロジェクトが始まりました。荒廃地の回復に関するもの、自然栽培に関係したもの、それから家畜の糞尿関係、今までもやってきているテーマに近いですが、具体的に動き出した年となりました。そして道外から、国外から、どんどん学生が入ってきて、チームもにぎやかになりました。彼らが成長していくのを見るのが本当に楽しみです。

 そして当たり前ですが、また今年もどっと新入生が私の学科に入ってきて、授業も忙しいです。大学2年生から学部を決めるという制度がある大学ですので、農学部になって、専門的なことにたくさん触れて、成長していって欲しいです。どうやら私の学科に入るのはなかなか競争が激しいらしく、かなりの競争を勝ち抜いてきたようです。これからはでも成績ではなく、もっと違った意味で人は「評価」されていきます。それは自分自身の評価でもあるし、他から見てもそうですよね。そういう成長を目指してほしい。

   I have been so busy and cannot believe it is already the end of April. In the last fiscal year, five students graduated from the team. I feel like there were a lot of things I failed to teach but I really wish their best for their future. A Japanese fiscal year ends at the end of March so my schedule has been very tight so far. Writing something like this suddenly brings back a lot of good memories with them. I do miss them. 

   Many new projects have now started. One related to the recovery of degraded soil, another about natural farming and the other is related to the use of animal excreta. We have been researching these topics for a few years but now the projects are actually starting more seriously. We welcomed new students from other parts of Japan as well as from overseas. I am looking forward to seeing they learn a lot of new things. 

   Also, my lecture schedule is tight too since new students started in our department. Students in our University determine their departments when they enrol the second year. Thus, they suddenly start learning about "agriculture". I hope they will like the topic and will continue learning. I heard there is a huge competition to get into the department which I belong to. Thus, they are good students indeed. However, I want to note that a person's reputation or achievement is not really related to their ability to get good marks. When a person becomes adult, others see his/her value in different ways. It is important that each student will realise this as she/he ages in University...  

ニュージーランド・サマーキャンプ【New Zealand Summer Camp】

posted Feb 28, 2018, 3:49 PM by Yoshitaka Uchida

 今年も、8名の学生を引率して、私の母校であるニュージーランド・リンカーン大学で2週間の短期コースを行ってきました。これは、私が北大に採用されてから、毎年とはいきませんが、出来る限り夏に行っているイベントです。なぜこんなことを始めたのか、というと、一番は単純に海外を見るチャンスを学生に与えたかったからです。特に、農学部の場合は世界の農業を見て知ることが私は大切だと思っています。リンカーン大学には付属の農場や農業研究に特化した研究所がたくさんあり、そういった場所を見ることによって、日本の学生はいろいろと感じることが出来ると思っています。

 そして、もっと大切なことは、大学生活の早いうちに海外を見るということです。大学生活も後半になってしまうと、研究室に配属されて忙しくなってしまっていたり、就職への道筋がもう狭まっているように感じていたりして、なかなか海外にいってもぶっ飛んだ刺激を受けることが出来なくなってくると私は思います。年を取る、、、というと少し違いますが、大人になってしまう前に、、、というアイデアです。例えば、大学2年生のときに海外に行って、やっぱり海外で修士課程をやりたい!という夢を持ったら、まだ準備して間に合いますからね。

 そんな感じで、今回も一緒に来たのは大学2年生7名と大学3年生1名です。午前中の英語学校での授業では、厳しい先生だと心が折れそうになった、という話もしていました。可哀想ですがそれもまたいい経験です。午後は私や私の古い友人や先生達のアレンジで、農場や研究所を見て回ったり、グループワークをしたりしました。アレンジしてくれたリンカーンの方々に本当に感謝です。

 来年、再来年、と、このプログラムをさらに発展させていきたいな、と思っています。

   I and eight students visited Lincoln University, New Zealand for two weeks. Since I started working at Hokkaido University, I have been trying to do this course every year in New Zealand summer time. One of the major reasons for this is because I wanted to give a chance to my students to see overseas. For agricultural students, it is extremely important to see how farming is done globally. Lincoln University has many farms and research institutes attached to it. My students see them and learn a lot of new things from them. 

   More importantly, I would like to take early stage undergraduate students to overseas. Towards the end of their course, students tend to be busier, because of their thesis research or job hunting. Thus, it is almost impossible to turn their lives around and do something new. It is not because they are aging but because they start becoming the adults. For example, second year undergraduate students can still choose to do their master's in overseas if they start dreaming about it after they visited overseas. 

   Thus, I took seven second years and one third year to this trip. They had a hard time learning at the English school in the mornings but in the afternoon, I and local friends and professors that I know arranged field trips and group works. I thank all of them for their helps. 

   I would like to continue this for the next few years, making it better and better. 

ザンビアプロジェクトのこれから【Project in Zambia - from now】

posted Feb 1, 2018, 11:15 PM by Yoshitaka Uchida Hokudai

 もう2月ですね。今日、うちの修士学生は修士論文を提出しました。本当にうれしい限り。
 ザンビアでのプロジェクトも、だんだんと勝手がわかってきて、出来そうなこととそうでないことを分けて、しっかりと実現させていこう、という感じになってきました。私たちはアフリカ・ザンビアの鉛汚染地域の修復に向けたプロジェクトをやっています(リンク)。なかなか大変なプロジェクトで、ずっとどうしようかどうしようか、と悩みながら数年経っているような状態です。
 でも去年の末頃から、現地に学生やポスドク(若い博士)を投入し、いろいろと動いてもらうことが出来るようになってきました。私たちが目指すのは、まずは土の生成、そして植物の再生です。写真のように、鉛汚染地帯は草が生えない場所も多いです。これには、単に汚染の問題だけではなく、乾季が長いザンビアの気候や、水はけが良すぎる/悪すぎるザンビアの土壌物理的な特徴も関係しているのです。
 ですから、私たちはしっかりと土を理解し、植物を調べ、新たな生態系をデザインするような実験を考えています。今年もザンビアを良くしたい。出来れば4月から来る新しい学生の一部にも手伝って欲しいです。

   February already. My students have just submitted their master theses today. I feel wonderful. 
   Our project in Zambia has been progressing well. We started identifying what we can and cannot do on site, which is a very important thing when we run a project in Africa. As I noted before, we are running a project to mitigate heavy metal contamination issues in Zambia (Link). It is not an easy project and it sometimes stresses me out but is a rewarding project.
   We managed to place a student and a postdoc on site and they are working so hard to progress things. We aim to form good soils on site, to recover plant ecosystems there. As the picture speaks itself, recovering plants on contaminated sites is not an easy task. In my opinion, it is not just heavy metals but we have to consider extensive drying season, water permeability in soils and so on. 
   We should understand the soils better. We should research about local plant communities. Then, we have to design the new natural ecosystems there. I will do my best to make the situation better. I hope to get some help from new students who I expect to host from April.  

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