2023 Fiscal Year Annual Research Report
温帯・熱帯の水田土壌における有機物蓄積機構の包括的解析と蓄積最適化手法の構築
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22H02232
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
矢内 純太 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00273491)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 壮太 高知大学, 教育研究部総合科学系黒潮圏科学部門, 教授 (10304669)
陀安 一郎 総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 教授 (80353449)
和穎 朗太 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, 上級研究員 (80456748)
中尾 淳 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (80624064)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 土壌有機物 / 水田 / 肥沃度 / 炭素貯留 / 動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、温帯から熱帯の水田土壌における有機物蓄積機構を、海外での広域土壌調査と土壌有機物の分画や各種化学分析・14C年代測定などの先進的な精密理化学分析とを組合わせることで、包括的に理解することを目的とする。2023年度は、水田土壌の現地調査を温帯から亜寒帯気候に属する韓国で実施し、広域で水田表層土壌を30点、32点採取した。また、これら試料の全炭素を測定するとともに、試料を53μmで粒径分画後、粗粒画分を比重分画により軽比重画分 (LF) と重比重画分 (HF) に、細粒画分を次亜塩素酸処理によりNaClO易分解性画分 (OxF) とNaClO難分解性画分 (NOxF) に4分画し、乾式燃焼法により各画分の蓄積炭素量を定量し、一部試料についてデルタ14C値を測定した。さらに、画分別炭素量と気候因子、土壌特性値との関係解析を行った。その結果、韓国の全炭素量の平均値は16.5 (gC/kg) となり、すでに測定済みの日本 (27.0)やマレーシア (26.2)、ネパール（17.0）よりやや低かったが、台湾（12.5）よりは高かった。画分別では、細粒画分のOxF, NOxFが全炭素の約7割を占めた。画分別デルタ14Cの平均値はOxF, HF > NOxFの順となった。画分別炭素量と気候因子や土壌特性値との関係解析より、OxF, NOxFはAlp, Fep, 粘土含量と有意な正の相関 (p＜0.01) を、年平均気温とも有意な正の相関 (p＜0.01) を示した。後者は従来の知見とは逆の結果であり、寒冷な韓国では気温の上昇に伴う非晶質性鉱物の生成が炭素貯留にプラスに働くと解釈された。よって非晶質Fe, Alと年平均気温は、水田に基づく食料生産と環境保全の両立を担う重要な因子であると結論づけた。
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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
2023年度は、コロナの収束を受けて、日本と同じ温帯に属するものの火山の影響が少ない韓国の土壌調査を行うことができた。ラボ実験も概ね順調である。従って、全般的にみれば、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は、水田土壌の現地調査を熱帯気候に属するスリランカとベトナムで実施する予定である。また、これら試料の全炭素を測定するとともに、試料を53μmで粒径分画後、粗
粒画分を比重分画により軽比重画分 (LF) と重比重画分 (HF) に、細粒画分を次亜塩素酸処理によりNaClO易分解性画分 (OxF) とNaClO難分解性画分 (NOxF) に4分画し、乾式燃焼法により各画分の蓄積炭素量を定量し、一部試料についてΔ14C値を測定する。さらに、画分別炭素量と気候因子、土壌特性値との関係解析を、昨年度までに得られている、日本・タイ・フィリピン・マレーシア・台湾・ネパール・韓国と合わせて行い、アジア広域での規定要因を解明する予定である。
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[Journal Article] Effects of long-term application of inorganic fertilizer and organic amendments on the amounts of fractionated soil organic carbon and their determining factors in paddy fields2024
Author(s)
Nishimura, C., Yanai, J., Nakao, A., Ando, K., Oga, T., Otake, T., Taki, K., Kasuya, M., Takayama, T., Hasukawa, H., Takehisa, K., Takahashi, T., Togami, K., Takamoto, A., and Funakawa, S.
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Journal Title
Soil Science and Plant Nutrition
Volume: 70
Pages: 208-217
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Effects of long-term application of inorganic fertilizers and organic amendments on the turnover rates of fractionated soil organic carbon and their determining factors in paddy fields2024
Author(s)
Yanai, J., Nishimura, C., Nakao, A., Ando, K., Oga, T., Otake, T., Taki, K., Kasuya, M., Takayama, T., Hasukawa, H., Takehisa, K., Takahashi, T., Togami, K., Takamoto, A., Haraguchi, T.F., Tayasu, I. and Funakawa, S.
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Journal Title
Soil Science and Plant Nutrition
Volume: 70
Pages: 218-224
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Factors affecting the amounts and turnover rates of soil organic carbon fractions in paddy fields across Asian countries.2024
Author(s)
Yanai, J., Suzuki, A., Nakao, A., Tanaka, S., Wagai, R., Sriprachote, A., Timbas, N., Tan, N.P., Vista, S.P., Hseu, Z.Y., Kim, P.J., Arai, H and Tayasu, I.
Organizer
16th Conference of East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies (Thai Nguyen, Viet Nam)
Int'l Joint Research
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