A New Light on Paddy Percolation and Greenhouse Gases Emission in Multi-Purpose Field : Sustainable Soil and Water Management towards the High Productivity with Suppressive Greenhouse Gases Emission

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K15001
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 石川 雅也 山形大学, 農学部, 准教授 (30313068)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 脱窒 / メタン / 亜酸化窒素 / 還元田 / 排水改良 / 汎用化水田 / 浸透強度 / 地球温暖化係数

Outline of Annual Research Achievements

最終年度に実施した研究の成果は次の２点である。（１）『浸透強度』に対する『メタンガス分解強度』および『亜酸化窒素ガス分解強度』との明確な関係性が認められた。（２）『活性窒素種と温室効果ガス』の分解除去機能が強化され、その機能強化が持続されるための具体的な施肥と灌漑排水に対する管理方法が明らかにされたことである。
研究期間全体を通じて実施した研究の成果は次の通りである。主要な温室効果ガス（メタンと亜酸化窒素）発生の低減機能を強化することを目的とした汎用化水田による浸透試験を行った。その結果、積雪寒冷地での従来型の還元田の実測値と比べて、1/5から1/3程度の低い値が観測された。さらに地球温暖化係数から算出した二酸化炭素相当量（当価量）を検討した結果、透水性の高い火山灰土壌では適度な浸透強度を常に有する水田構造ではなく、浸透水がほとんどない基盤構造を有し、中干しや間断灌漑時に迅速な灌水と落水が容易に常に可能な水田構造が主要な温室効果ガス発生量の低減と水稲生育に必要であることがわかった。
今後、本研究が想定する基盤構造において、主要な温室効果ガス低減のさらなる強化方法の究明を目的とした各種試験が行われることによって、わが国の圃場整備技術は新たな価値が付加された農業基盤創成技術として確立されることが期待できる。確立後には土地利用の高度化が展開され、現在失われつつある地域に対する活性化への応用と寄与が期待される．一方、本研究は脱窒菌等の未解明な微生物による温室効果ガス低減機能や共存機能に関する成果でもある．本研究の成果の一部は、土壌微生物学分野への波及だけでなく、先端微生物の発現特性機能等の薬学分野による基礎研究の展開や、再生可能な資材等の開発といった工学分野や他の農学分野への応用も期待される。