2018 Fiscal Year Annual Research Report
Can nitrate contamination in groundwater is decreased by a natural-forming paddy field?
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16KT0151
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
一柳 錦平 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (50371737)
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| Project Period (FY) |
2016-07-19 – 2019-03-31
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| Keywords | 自然農法 / 水田 / 窒素収支 / 地下水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，H28年度には水田での水文・気象観測の準備，H29年度には実際に自然栽培水田での水収支・窒素収支観測，そしてH30年度には水田の窒素収支観測や同位体の結果を論文化し，査読付和文誌に公表した（一柳ほか，2019）．
農薬や化学肥料・有機肥料も一切使用しない自然栽培法による水田の窒素収支を明らかにするため，熊本県菊池市の中山間地の約1,000 m2の水田で自然栽培を行い，水収支と窒素収支の観測を行った。その結果，灌漑期（2017年6月11日から9月6日）における土壌浸透量は560m3と推定できた。深度60cmの土壌水の硝酸イオン濃度はほとんどが1.0mg/Lより低く，自然栽培水田による地下水への窒素負荷は小さいことが明らかとなった。水田全体の窒素収支より，持ち出し窒素量は約5.2 kgと推定できた。
そこで，熊本地域の水田をすべて自然農法に変えると仮定した場合に，地下水の硝酸イオン濃度がどう変化するか，地下水モデル（GETFLOWS）によって解析を行った．その結果，水田に近い井戸では数年以内に，下流域の井戸でも15-20年以内に，地下水の硝酸イオン濃度は低下することが分かった．
また，モデルの検証用として収集した河川水や地下水のデータを解析した結果，江津湖湧水量の減少を過小評価していることや，熊本地震による河川水の変化も明らかにした．これらの成果は，国内外の学会で発表している．
さらに，水田土壌とそこで生育したイネの窒素安定同位体比は，どちらも+10‰と有機物に近い値であり，イネの窒素起源は土壌中の有機物と推定できた。精米の酸素および炭素安定同位体比は23.7～24.4‰と－29.0～－28.5‰となり，自然栽培水田における貴重な観測データを取得した。このような安定同位体比データは，食品の産地や有機栽培の偽装を見破るための基礎データとして有効である．
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