2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of agricultural management to reduce nitrous oxide emission by application of nitrate fertilizer
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17K08178
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
西村 誠一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 上級研究員 (70354090)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米村 正一郎 県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (20354128)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 一酸化二窒素 / 硝化 / 脱窒 / 硝酸肥料 / 被覆肥料 / 土壌中酸素濃度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
４種類の施肥条件（速効性アンモニウム系肥料または尿素(A)、被覆尿素(緩効性アンモニウム系肥料；CU)、被覆硝酸カルシウム(CC)、無窒素(N)）で室内土壌培養試験（密閉法）を行った。A区のN2O積算発生量は低温（15℃）条件で高温（25℃）より高く、CU区では逆に高温条件で高くなった。また、高温条件ではCU区がA区より高いN2O積算発生量であったが、低温では逆にA区の方が高い発生量であった。これらの試験結果は、緩効性アンモニウム系肥料による硝化由来のN2O生成の抑制効果は明確ではないこと、また寒冷な北海道においても温暖地域と比べて低いN2O発生になるとは限らないこと、を示している。一方、CC区からのN2O発生はN区とほぼ同等の低い値であり、被覆硝酸系肥料が硝化由来のN2O排出削減に有効な肥料資材であることが、示された。
低酸素（O2）濃度条件で土壌培養試験（通気法）を行った。N2Oおよび一酸化窒素（NO）の有意なフラックスはともに、O2濃度が0.1%以下（大気レベルの1/200以下）になったときにのみ観測された。この試験結果は、実際の圃場においても、降雨後等に土壌内間隙のO2濃度が局所的に0.1%以下になったときに、脱窒によるN2O生成が大きく促進されていることを、示すものである。
圃場におけるニンジンおよび小麦栽培試験では、施肥直後のN2O発生に付随するNO発生は観測された一方で、降雨後等のN2O発生に付随するNO発生は観測されなかった。このことは、寒冷・積雪地域の北海道の畑地においても、施肥直後のN2O生成は主に硝化により、降雨後のN2O生成は主に脱窒により、それぞれ生成されていることを示すとともに、室内実験の結果と併せて、硝化によるN2O生成が卓越する土壌の圃場においては、硝酸系肥料の施用による有意なN2O排出削減が可能であることを示している。
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