2014 Fiscal Year Research-status Report
水田におけるバイオチャー施用がメタン発生に与える影響の評価とメカニズムの解明
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25740032
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
当真 要 愛媛大学, 農学部, 助教 (10514359)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | Biochar / 水田 / メタン / 亜酸化窒素 / 玄米収量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
愛媛大学農学部附属農場において、水田からのCH4とN2O発生に与えるBiochar（竹炭）の施用効果を2012年秋から2014年秋に圃場条件下で調査した。また、愛媛大学農学部でポット試験にてBiocharの異なる施用量がCH4とN2O発生に与える影響を2014年に調査した。圃場試験では対照区とBiochar施用区(200 g/m2)を3反復で設け、ポット試験では対照区と3つのBiochar施用区（200(BC1), 400(BC2), 800 g/m2(BC3)）をそれぞれ6反復で設けた。CH4とN2O発生量はクローズドチャンバー法を用いて測定し、収穫時には玄米収量を調べた。
圃場試験では、2年間の平均でCH4発生量が対照区で196 kgC/haであったのに対しBiochar施用区で200 kgC/haと両処理区間に差はなかった。同様にN2O発生量も対照区で0.078 kgN/haであったのに対し、Biochar施用区で0.060 kgN/haと両処理区間に差はなかった。一方で1年目はCH4とN2O発生量がBiochar施用区で低かったのに対し、2年目は逆にBiochar施用区で高かった。圃場試験では水田のCH4とN2Oに対するBiocharの施用の効果が年次で異なる可能性がある。玄米収量はBiochar施用区でわずかに高い傾向があったが有意差はなかった。
ポット試験では、CH4発生量は対照区（17.9 mgC/m2/day）よりもBC1~3区（それぞれ5.8、9.7、2.2 mgC/m2/day）で低い傾向にあった。またN2O発生量は対照区（-0.14mgC/m2/day）とBC1~3区（それぞれ0.02、-0.34、-0.17 mgC/m2/day）で有意差はなく明確な傾向もなかった。CH4とN2O発生をCO2当量で換算（CO2:CH4:N2O=1:25:298）した地球温暖化指数（GWP）は、対照区とBC1～３がそれぞれ0.47、0.21、0.01、-0.09gCO2eq/m2/dayであり、Biochar添加量増加に対して有意に低下した（GWP=0.575×0.996^BC－0.1, P<0.001, n=4）。Biocharの施用により難分解性の炭素が投入されるため、Biocharの施用はよりGWPを低下すると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
圃場条件下におけるBiochar施用がCH4およびN2O発生に与える影響について、当初の予定通り処理区を設定し、年間を通して継続したガス発生のモニタリングや生育・収量調査を実施でき、２年間の調査より信頼性の高いデータを得ることができた。また、Biochar施用量を変えたポット試験を実施し、Biochar施用量がCH4とN2O発生に与える影響について評価することができた。しかしながらポット試験でのガス分析の遅れよりBiochar施用量影響解析が遅れ、従って圃場へのBiochar施用時期が過ぎてしまい、平成27年度にBiochar施用量を増やした処理区を設置することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2015年度は圃場試験においてBiochar施用の3年目のモニタリングを行い、2年目までに得られた結果であるBiochar施用がCH4とN2O発生に与える影響が気象条件により変動する可能性について、より詳細な解析を実施する。2014年秋に当初予定していたBiochar施用量を増やした処理区を設けることができなかったため、Biochar施用効果の別の問題点であるBiochar施用による経時的な影響（Biochar効果の持続評価）について、2014年の秋に圃場にて新たにBiochar施用区を設置してモニタリングを実施し、本研究課題が初年度に設置した処理区とのCH4およびN2O発生量の比較を実施する。
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