Effect of non-structural carbon in rice straw on methane emission from rice paddy fields

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06348
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: 高階 史章 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (30451420)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 水田 / メタン / 稲わら / 水稲品種 / 栽培管理法

Outline of Annual Research Achievements

現在日本で一般的となっている水稲のコンバイン収穫では、収穫後の稲わらは土壌表面に散布・放置され、翌年の水稲栽培時のメタン生成・放出の基質となる。本研究では、登熟期の茎葉から穂への炭素の転流が強く、稲わらの非構造性炭水化物含量が低い水稲品種「秋田63号」の特性に着目し、非構造性炭水化物含量の低い稲わらによる次年度水田からのメタン放出削減ポテンシャルを明らかにする。その上で、稲わらの非構造性炭水化物含量が低い水稲品種及び栽培管理法を明らかにすることにより、稲わらの質に着目した新たなメタン放出削減の方法を提案する。
本研究では、異なる特性を持つ水稲品種を栽培することにより、Ⅰ）稲わらの非構造性炭水化物（NSC）含量及びメタン放出ポテンシャルの低い品種を明らかにし、その品種を用いたメタン放出の削減ポテンシャルを検証する。次いで、Ⅱ）有望な品種について圃場試験で次年度のメタン放出削減効果を検証するとともに、圃場条件における稲わら由来炭素の動態を解明する。次いで、Ⅲ）水稲の転流を強めて稲わらのNSC含量を下げる栽培管理法の導入による次年度メタン放出削減の可能性も検討する。
R2年度（2020年度）は「Ⅰ. 低メタン稲わらの品種選択」について、シンク容量などの異なる特性を持つ4品種の水稲（秋田63号及び対照となる普通品種のあきたこまちを含む）の栽培試験を実施した。収穫期の稲わらNSC含量に明瞭な品種間差は認められなかった。一方、稲わらNSCとメタン生成ポテンシャルには有意な正の相関が確認され、NSCがメタン生成を促進していることが明らかになった。これまでのデータと合わせて解析したところ、登熟歩合などの収量構成要素のパラメータの変化が稲わらNSC含量を規定している可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

課題Ⅰの「 低メタン稲わらの品種選択」については、NSCを指標とした品種選択の可能性が示され、概ね順調に遂行されていると判断出来る。しかし、課題Ⅰのポット試験及びⅡの「圃場におけるNSC動態及びメタン放出削減効果の検証」に必要な稲わらが現時点で十分に得られておらず、それぞれの試験を一年後ろ倒しで実施する予定である。

Strategy for Future Research Activity

課題Ⅰのポット試験及びⅡの「圃場におけるNSC動態及びメタン放出削減効果の検証」に必要な稲わらを得るため、環境・耕種条件の異なる圃場において栽培試験を実施し、サンプルを得る。過去の栽培試験（施肥試験など）のサンプル・データを用いた分析及び解析を実施し、不足している基礎データを補っていく。

Causes of Carryover

研究計画の細かい修正により、消耗品費・旅費及び謝金に残額が生じた。繰り越し分については次年度の助成金とあわせて実験補助要員の人件費に充て、過去のサンプルの分析・解析を精力的に進め、研究のさらなる進展を図る。