2015 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー分光計による安定同位体比連続測定から迫る作物残渣由来N2O発生経路の解明
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26892010
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
山本 昭範 東京学芸大学, 教育学部, 講師 (20733083)
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| Project Period (FY) |
2014-08-29 – 2016-03-31
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| Keywords | 亜酸化窒素 / 作物残渣 / N2O同位体レーザー分光計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
農業は、強力な温室効果ガスである亜酸化窒素（N2O）の最大の発生源である。農耕地においてN2Oは主に好気的環境を好む微生物による硝化（硝化細菌や古細菌が関与）と嫌気的環境を好む微生物による脱窒（脱窒細菌や脱窒カビが関与）の2つの過程で生成される。本研究は、近年、農耕地において重要性が指摘されている作物残渣に由来するN2O発生のメカニズムを明らかにすることを目的としている。平成27年度は、26年度に引き続き作物残渣に由来するN2Oの生成プロセスの時間変化を明らかにするため、異なる種類の作物残渣を用いた培養試験、およびライシメーター圃場における圃場試験を行った。生成プロセスの時間変化を明らかにするため、N2O同位体比（平均窒素同位体比：δ15Nbulk、NNO分子内における15N分布の偏り：SP）を測定した。
土壌培養実験の結果、作物残渣に由来するN2Oの発生パターンが作物の種類や土壌水分条件で異なった。作物残渣由来のN2O発生が土壌水分条件によっても異なったことから、作物残渣発生時の圃場の環境条件によってN2O発生パターンが変化することが示唆された。一方、圃場試験では、N2O発生は施肥後と作物残渣発生後に顕著な時間変化を示し、作物残渣発生後に最大のN2O発生が観測された。また、N2O同位体比は実験期間を通して短期的な時間変動を示した。δ15NbulkとSPの関係を解析した結果、施肥後と作物残渣発生後では主要なN2O生成プロセスが異なることが示唆された。特に、作物残渣発生後のN2O発生のピーク期間において、N2O生成に対するカビ脱窒の寄与が明らかに増加する傾向を示した。
本研究課題における圃場試験は1種の作物のみを対象として実施したが、今後は異なる作物残渣を用いた培養試験の結果からも示唆されるように、複数の作物を対象にして作物残渣のN2O生成プロセスに対する影響を圃場レベルで明らかにしていく必要があると考えられる。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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