2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of mitigating greenhouse gas emission at low land rice paddies in climate zones using natural abundances of isotopes
| Project/Area Number |
25252044
|
|---|
| Research Institution | Meiji University |
|---|
Principal Investigator |
登尾 浩助 明治大学, 農学部, 専任教授 (60311544)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
溝口 勝 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00181917)
村上 周一郎 明治大学, 農学部, 専任准教授 (00243329)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-10-21 – 2018-03-31
|
| Keywords | メタン / 亜酸化窒素 / 二酸化炭素 / ガスフラックス / 収量 / 土壌水分量 / 土壌酸化還元電位 / 間断灌漑 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
排水収支型ライシメータを使って中干し湛水灌漑（湛水区）と中干し後間断灌漑（複合区）の2種類の水管理を使ってコシヒカリを栽培した。その結果、CH4およびN2Oガスフラックスの変動は土壌酸化還元電位のみならず，地温，生育状況および施肥に大きく影響を受けることがわかった。また、CH4およびN2OのCO2換算積算ガス放出量は複合区が湛水区と比較して大幅に小さくなった。玄米収量は複合区が湛水区と比較して高くなる傾向であると推定された。ライシメータ土壌を採取して土壌水分に依存したメタン生成菌の同定を試みたが、メタン生成菌のDNAまで特定することができなかった。
非湛水、湛水および排水の異なる水管理におけるN2Oの生成経路に関する室内実験を行い、採取した亜酸化窒素ガスの15N比を測定することで生成経路の推定を行った。非湛水条件においては、SP(=d15N_alpha-d15N_beta)が緩やかに上昇していることから、硝化が優勢的であった。湛水条件においては、実験初期は硝化が優勢的であったが、2日目以降は脱窒が優勢的になった。その後、土壌水分量が一時的に下がったことにより、硝化によりN2Oガスが発生した。排水条件においては、土壌が好気的になったため徐々に硝化が優勢となった。
渦相関法とチャンバー法によるフラックス測定を行い、水田生態系の及びフラックスの日から季節変動を調査し、炭素収支を評価した。CH4フラックスは湛水条件下では増加傾向にあったが、落水条件下では減少した。しかし中干しや最終落水直後は急激なメタン放出が生じた。休閑期におけるCH4放出はわずかであった。また純生態交換量(NEE)は稲の生育初期では正の値を示したが、稲の成長とともにNEEは減少していき、出穂期で最小となった(最大CO2吸収)。その後NEEは増加傾向にあり、収穫直前で正の値となった。休閑期ではCO2放出が行われた。
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
