2021 Fiscal Year Annual Research Report
同位体と微生物解析による農地土壌におけるN2Oの生成経路の解明
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18H02318
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
秋山 博子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, グループ長 (00354001)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 一酸化二窒素 / 土壌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一酸化二窒素（N2O）は強力な温室効果ガスであるとともにオゾン層破壊物質でもある。農業はN2Oの最大の人為的排出源であり、その主要な発生源である農耕地におけるN2Oの発生メカニズムの解明および発生削減技術の開発は急務である。N2Oの発生経路は主に微生物による硝化および脱窒（細菌脱窒、硝化菌脱窒、糸状菌脱窒）と考えられている。本課題は、我々がこれまでに開発した温室効果ガス連続測定手法を発展させ、N2O発生メカニズムの全体像の解明を行うことにより、将来的な発生抑制技術の開発につなげることを目的とした。本年度は、これまでのサンプルの分析およびデータ解析を行った。
３年間の黒ボク土および灰色低地土における圃場実験の結果、いずれの土壌においても施肥後のN2O発生量は硝化抑制剤区のほうが尿素区よりも有意に低かった（t-test, P > 0.05）。一方でキャベツ収量は有意差がみられなかった。このため、面積あたりN2O発生量だけでなく収量あたりN2O発生量も硝化抑制剤区のほうが尿素区よりも低かった（t-test, P > 0.05）。また土壌中無機態窒素の解析からは硝化抑制剤により圃場における硝化が抑えられていた。一方で収穫後の残渣から発生するN2Oについては、処理区による有意差は見られなかった。この理由は収穫残渣によるN2O発生は残渣そのものから発生している（Akiyama et al., 2020）のに対し、硝化抑制剤は土壌に混和しているため、N2Oの発生部位と硝化抑制剤の施用位置が異なること、ならびに硝化抑制剤の施用は施肥時に行っているのに対し、収穫残渣によるN2O発生は施肥後から約３か月後であり硝化抑制剤の分解が進んでいる時期であるためと考えられた。以上の結果から、硝化抑制剤は肥料由来N2O発生量を削減するとともに収量を維持しながら追肥の労力を削減できることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通りサンプル分析およびデータ解析を実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでのデータをとりまとめると同時に、日本における硝化抑制剤や被覆肥料等によるN2O発生削減効果について、既往文献を統合的に解析し、日本の気象および土壌条件における被覆肥料による平均的な発生削減効果を明らかにする。また、日本の畑土壌の約半分を占める黒ボク土は他の土壌よりもN2O排出係数が小さいことが明らかになっている（Akiyama et al., 2006）ことから、日本におけるN2O削減効果が世界における平均的な削減効果（Akiyama et al., 2010）と異なるかどうかについて明らかにする。これにより、N2Oの発生削減技術の評価を行う。
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Research Products
(2 results)
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[Presentation] 日本の農耕地における有機物施用によるN2O排出係数の推定2021
Author(s)
秋山 博子, 藤田 裕, 白鳥 豊, 辻 正樹, 蓮川 博之, 鈴江 康文, 山田 寧直, 水上 浩之, 八木 一行, 佐野 智人, 仁科 一哉, 須藤 重人, 大浦 典子, 藤森 美帆, 上薗 一郎, 矢野 真二, 大越 聡
Organizer
日本土壌肥料学会講演要旨集 67 143-143
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