有機物投入における水稲根系の発生・枯死が生育・収量と炭素貯留に及ぼす影響

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23780013
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 田島 亮介 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (60530144)
• Keywords: 水稲 / 根系

Research Abstract

近年，根系の発生・枯死を含めた動態の把握が重要になりつつある．特に水稲の有機栽培において有機質肥料が用いられるが，この有機質肥料が化学肥料より遅効性であるため，水稲有機栽培では生育前半で土壌中の利用可能な栄養分が不足する場合がある．このような条件下で水稲根系の発生・枯死が変化すると考えられ，水稲の生育・収量や土壌炭素動態に影響を与えると予想される．しかし，このような観点から有機質肥料を利用した水稲栽培について研究した例はほとんどみられない．そこで，有機質施用水稲栽培における水稲の生育・収量および根の動態について２年間の圃場試験によって明らかにし，その結果を用いて土壌炭素蓄積を予想した．
その結果，気象条件が平年並みの年では有機質肥料区が化学肥料区よりも収量が低い傾向であったが，平年よりも高温・多照な年は有機質肥料区と化学肥料区と同収量となった．根系は各生育段階における根系の現存量は両年両区で差異はみられないが，生育前半の根の発生量は両年ともに有機質肥料区が化学肥料区よりも多くなった．この原因として，生育前半の窒素栄養の不足が考えられた．これは本試験に用いた有機質肥料の室内培養試験と採取した土壌窒素分析結果から妥当であると考えられた．また，生育前半では根系の枯死量も有機質肥料区で多かった．これは有機質肥料区が化学肥料区よりも還元の進行が早いことが影響している可能性が考えられた．加えて，両年両区で出穂期以降の根の発生も確認された．
以上の調査結果に基づいて，RothCを使って，有機質肥料区，化学肥料区の土壌炭素蓄積について推定した．その結果，有機質肥料区で化学肥料区より土壌炭素蓄積量が多くなった．この差異は，有機質肥料そのものに含まれる炭素投入によっても生じていたが，生育期間中の枯死根からの炭素供給も無視できないと考えられた．