慣行農業は様々な環境問題を引き起こし，農地土壌の持続性も損ねている．そのため，土壌－植物系の生態学研究を農業に応用することで，持続的な農地利用と作物生産の両立を図ろうと考えた．不耕起・草生栽培(NTW)は，「農地を耕さず，雑草を生やし，その地上部のみを適宜刈り敷きする管理」であり，土壌炭素貯留機能が優れている（先行研究）．それは雑草による植物多様性効果やミミズを介した物質循環など，土壌－植物系の働きが利用できるためである．そこで本研究では，土壌劣化が深刻な熱帯へのNTWの応用を試み，窒素動態の解明と熱帯におけるNTWの生産性および持続性の評価を行った．

2014年1月にインドネシア・スマトラに，耕起管理（耕起/不耕起）と雑草管理（除草剤/草生）の2要因で設定された試験圃場を設けた．対象期間はキャッサバ栽培期間（2014年6月～翌年4月）とし，土壌，雑草，溶脱，有機物分解速度，土壌侵食，ミミズ，土壌微生物，収量（根）などを調査した．

収量は，耕起・除草剤≧不耕起・草生＞耕起・草生＝不耕起・除草剤であった．侵食量は，耕起栽培に比べ，不耕起栽培で少なかった(p=0.057)．また，草生栽培は，除草剤栽培に比べ，ミミズや微生物量が有意（p<0.05）に多く，土壌炭素も有意に貯留され，窒素収支も有意にプラスであった．そのため，耕起・除草剤栽培（慣行栽培）は，収量を得る代償として農地の持続性を失っていた．その一方でNTWは，土壌炭素を急速に貯留し，十分な収量を得ることができており，雑草やミミズを介した窒素循環が貢献していた．これらのことから，NTWは収量を損ねずに，熱帯の農地土壌を急速に改善できることが明らかになった．