2015 Fiscal Year Research-status Report
地球温暖化が水田土壌の地力窒素に与える長期的影響とそのメカニズムの解明
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26850035
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
八島 未和 (松島未和) 千葉大学, 園芸学研究科, 講師 (60527927)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 水田土壌 / 窒素無機化 / 地球温暖化 / 大気二酸化炭素濃度 / 開放系圃場 / 地力窒素 / イオン交換樹脂 / 予測モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、モジュール1: 地力窒素の給源と微生物を介した窒素動態に与える温暖化影響の解明、モジュール2：温暖化環境下における無機化予測モデルの検証と精緻化を同時並行的に遂行している。
平成27年度に行われたモジュール1の研究結果より、高濃度大気二酸化炭素が土壌中の地力窒素にプラスの影響を与える可能性が示唆された。これを検証するため、高濃度大気二酸化炭素処理を行った圃場（以下、FACE圃場）の経年アーカイブサンプルの分析を行った。結果として、5年の高濃度二酸化炭素処理はプラスではなく、むしろマイナス、すなわち地力窒素を収奪する方向に働いていることが示唆された。この結果は、窒素肥料を毎年施用している土壌で見られた傾向であるため、平成28年度は窒素肥料を施用していない処理区の土壌サンプルを分析することにより、将来の大気二酸化炭素濃度上昇が地力窒素を収奪するかについて、さらなる検証を行うことが必要であると考えられた。
平成27年度に行われたモジュール2の研究成果として、FACE圃場における窒素無機化予測モデルのパラメーター計算を行った。圃場における実測温度を当てはめることにより、窒素無機化量が予測可能になった。この際、反応速度論的手法における予測が、積算温度論的予測よりもより正確に予測できることが明らかとなった。
さらに、地力窒素測定の手法について、平成27年度に行った検討において、培養の際、還元状態の作成方法（気相の窒素置換や充填する水の精製方法）により、異なった結果が導かれることが示唆されたため、さらにサンプル土壌数を増やして平成28年度でも引き続き検討を行うこととした。また、Plant Root Simulator (PRS-probe)の水田での適用性について調べた結果、従来法との正の相関関係が見出され、ある一定の精度を持ってavailable nitrogenを測定できることが示唆された。
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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
実験やデータの収集、収集したデータの解析に関しては昨年度の計画通りに進んでいる。とくに、当初目的としていた地力窒素の温暖化影響やその予測に関しては一定の成果が得られた。研究遂行上、更なる検討が必要となった項目があるため、研究期間を延長することとした。
成果の発表に関しては遅れが見られる。理由として、昨年度代表者の出産と育児休暇が重なったことがあげられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は窒素肥料を施用していない処理区の土壌サンプルを分析することにより、将来の大気二酸化炭素濃度上昇が地力窒素を収奪するかについて、さらなる検証を行うことが必要である。
また、地力窒素測定の手法について、培養の際の還元状態の作成方法（気相の窒素置換や充填する水の精製方法）について、平成27年度に得られた結果を再現するため、サンプル土壌数を増やして平成28年度でも引き続き検討を行う。
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| Causes of Carryover |
研究計画を変更したため。平成27年度は人件費を計上しなかったので、その分使用額が当初の予定よりも縮小された。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
物品費、旅費（学会発表）、およびその他（サンプリングの際のレンタカー代金など）として使用の予定。
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