How does elevated CO2 affect paddy soil fertility? Investigation using straws of diverse rice varieties

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18K05370
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38010:Plant nutrition and soil science-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Yashima Miwa (松島未和) 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 講師 (60527927)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 大気二酸化炭素濃度 / 水稲 / 土壌 / 炭素 / 稲わらの分解 / 非構造性炭素含有率 / リグニン / 水田肥沃度

Outline of Final Research Achievements

Paddy soil fertility that supports rice production may be influenced by the ongoing increase in atmospheric CO2 concentration. However, there is a lack of related knowledge. It is necessary to investigate the effect of elevated CO2 on soil fertility through paddy rice residue (i.e. rice straw). In this study, 1. The qualitative changes that elevated CO2 gives to paddy rice residues were examined in diverse varieties. 2. We examined the effect of elevated CO2 on the decomposition of rice residue. Using a variety of rice residues cultivated during the Free air CO2 enrichment experiment (FACE), component analysis and short-term decomposition were tested. As a result, we found that NSC significantly increased, lignin decreased, and degradability increased due to elevated CO2 in the rice residue of many varieties and multiple years.

Free Research Field

土壌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

将来の地球環境では、大気中の二酸化炭素濃度が現在よりも大幅に高くなることが予測される。そのような環境で稲作を継続した場合、土壌に起こりうる変化は何であるかを追求し、その変化が好ましくなければ対応策を準備する必要がある。本研究では、稲わらに注目し、将来環境で作られる稲わらが土壌に与える影響を予測するため、稲わら中の成分分析や、分解性を調査した。その結果、将来環境で作られた稲わらは、現在の環境で作られる稲わらと性質が一部異なることが示唆され、分解性は拡大することが分かった。また、そのような影響は年度や異なる品種に関わらず生じていた。今後，この変化が土壌に対する影響をさらに調査する予定である。