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2012 Fiscal Year Annual Research Report

大気二酸化炭素増加と水稲品種が大気-水田間の窒素循環に及ぼす影響の解明と予測

Research Project

Project/Area Number 22248026
Research InstitutionNational Institute for Agro-Environmental Sciences

Principal Investigator

林 健太郎  独立行政法人農業環境技術研究所, 物質循環研究領域, 主任研究員 (70370294)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長谷川 利拡  独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 上席研究員 (10228455)
小野 圭介  独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 研究員 (20549555)
岩崎 亘典  独立行政法人農業環境技術研究所, 生態系計測研究領域, 主任研究員 (70354016)
豊田 栄  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (30313357)
八島 未和(松島未和)  千葉大学, 園芸学研究科, 助教 (60527927)
堅田 元喜  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究員 (00391251)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords温暖化影響 / 窒素循環 / 水田 / 二酸化炭素 / 水稲品種 / FACE
Research Abstract

大気-水田間の窒素循環の把握に関して,茨城県つくばみらい市の水田における窒素化合物の湿性沈着,大気濃度,および交換フラックスの観測を平成22年6月以降継続して行った.湿性沈着は降水時開放型サンプラーを用いて週単位で捕集した.大気濃度は昼夜区分フィルターパック法を用いて週単位で平均濃度を測定した.微気象の観測データと併せて濃度勾配法により交換フラックスを算定し,3ヶ年分の窒素交換の週間値および期間積算値を評価した.また,水田の水量・水質のモニタリングを行い,水田の水・窒素収支を評価した.
気候変動が大気-土壌-水稲系の窒素循環に及ぼす影響の解明に関して,温室効果ガスのベースラインフラックスおよび自動開閉チャンバーがフラックスに及ぼす影響を評価した.また,イネの出液(株元付近の導管液)を捕集して,出液の速度と窒素フローの生育段階および品種による相違を調べ,水田土壌のアンモニア態窒素(土壌溶液溶存態,交換態)のモニタリングを行い,水田土壌に施肥した緩効性肥料の窒素供給速度を定量した.さらに,水田土壌の窒素固定能の瞬時値および積算値の定量および高CO2影響の評価を試みた.
大気-水田間の窒素循環予測モデル・システムの開発に関して,大気-陸面系モデルSOLVEGおよび土壌-水稲系モデルDNDC-Riceの水田生態系の窒素循環への適用について更なる検証を行い改良すべき項目(窒素固定,窒素乾性沈着)を抽出した.広域評価モデルの構築について群落規模の環境情報とコンダクタンスの定量的関係を評価した.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Canopy-scale relationships between stomatal conductance and photosynthesis in irrigated rice2013

    • Author(s)
      Ono, K., Maruyama, A., Kuwagata, T., Mano, M., Takimoto, T., Hayashi, K., Hasegawa, T., Miyata, A
    • Journal Title

      Global Change Biology

      Volume: 19 Pages: 2209-2220

    • DOI

      doi:10.1111/gcb.12188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Overcoming the difficulties in collecting apoplastic fluid from rice leaves by the infiltration-centrifugation method2013

    • Author(s)
      Nouchi, I., Hayashi, K., Hiradate, S., Ishikawa, S., Fukuoka, M., Chen, C., Kobayashi, K.
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 53 Pages: 1659-1668

    • DOI

      doi:10.1093/pcp/pcs102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Validation of the DNDC-Rice model to discover problems in evaluating the nitrogen balance at a paddy-field scale for single-cropping of rice2013

    • Author(s)
      Nobuko Katayanagi
    • Journal Title

      Nutrient Cycling in Agroecosystems

      Volume: 未定 Pages: 印刷中

    • DOI

      doi:10.1007/s10705-013-9561-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coupling atmospheric ammonia exchange process over a rice paddy field with a multi-layer atmosphere-soil-vegetation model2013

    • Author(s)
      Genki Katata
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology

      Volume: 未定 Pages: 印刷中

    • DOI

      doi:10.1016/j.agrformet.2013.05.001

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] アイソトポマー比を用いた水田入水時における一酸化二窒素生成、放出過程の解析

    • Author(s)
      矢野翠
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合大会2012
    • Place of Presentation
      千葉県・幕張メッセ国際会議場
  • [Presentation] つくばみらいFACE実験によるイネの高CO2応答の検証

    • Author(s)
      長谷川利拡
    • Organizer
      第3回日本光合成学会公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川県・東京工業大学
  • [Presentation] Tsukuba FACE challenges for material circulation in the paddy ecosystem

    • Author(s)
      Kentaro Hayashi
    • Organizer
      MARCO Symposium – World Crop FACE Workshop 2012
    • Place of Presentation
      茨城県・つくば国際会議場
  • [Presentation] 高濃度大気二酸化炭素・窒素施肥量・田面水加温が水田土壌における生物的窒素固定に与える影響

    • Author(s)
      曳埜忍
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2012年度鳥取大会
    • Place of Presentation
      鳥取県・鳥取大学
  • [Presentation] DNDC-Riceモデルを用いた水田における窒素収支の評価

    • Author(s)
      片柳薫子
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2012年度鳥取大会
    • Place of Presentation
      鳥取県・鳥取大学
  • [Presentation] The effects of free air CO2 enrichment (FACE) and elevated temperature on soil microbial biomass carbon in a paddy soil

    • Author(s)
      孫小羽
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2012年度鳥取大会
    • Place of Presentation
      鳥取県・鳥取大学
  • [Presentation] サイズと開閉部位の異なるチャンバを用いた水田からのメタンフラックスの自動測定

    • Author(s)
      常田岳志
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2012年度鳥取大会
    • Place of Presentation
      鳥取県・鳥取大学
  • [Presentation] 関東地方の単作水田における昼夜区分フィルターパック法を用いた窒素交換モニタリング

    • Author(s)
      林健太郎
    • Organizer
      第53回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県・神奈川大学
  • [Presentation] 推計法による水田上のアンモニアフラックスの推定

    • Author(s)
      堅田元喜
    • Organizer
      第53回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      神奈川県・神奈川大学
  • [Presentation] MODISとGISデータを用いた水田のNDVI推定手法の検討

    • Author(s)
      岩崎亘典
    • Organizer
      地理情報システム学会
    • Place of Presentation
      広島県・広島修道大学
  • [Presentation] 関東地方の単作水田におけるオゾンモニタリング

    • Author(s)
      林健太郎
    • Organizer
      日本農業気象学会2013年全国大会
    • Place of Presentation
      石川県・石川県立大学
  • [Presentation] 地表面の物理特性の変化が水田の炭素・窒素動態に及ぼす影響

    • Author(s)
      小野圭介
    • Organizer
      日本農業気象学会2013年全国大会
    • Place of Presentation
      石川県・石川県立大学
  • [Presentation] 開放系大気CO2濃度上昇が出液からみたイネの窒素吸収速度に与える影響とその品種間差

    • Author(s)
      常田岳志
    • Organizer
      日本作物学会第253回講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県・明治大学
  • [Remarks] 試験地である「つくばみらいFACE」と関連研究成果の紹介

    • URL

      http://www.niaes.affrc.go.jp/outline/face/

URL: 

Published: 2014-07-24  

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