土壌圏における炭化物の動態と炭素蓄積への寄与

• 研究課題/領域番号: 23310005
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 渡邉 彰 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (50231098)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2011年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: 環境分析 / 二酸化炭素排出削減 / 環境質定量化・予測 / 腐植物質 / 土壌学 / ブラックカーボン / バイオ炭 / バイオチャー

研究概要

大気炭素濃度の増大を減速させる可能性を有する炭化物の土壌中における動態と土壌C 蓄積への寄与の解明を目的とした。日本の各種土壌中の炭化物量を調べ、土壌Cの7～63%を占めることを見出した。炭化物が土壌に吸着するのには長時間を要するが、遊離形より安定であることが示唆された。土壌との混合培養試験から各種炭化物の半減期は25～205年と見積もられ、縮合度の高い炭素網面に富む炭化物ほど分解し難いことが分かった。縮合芳香環の量とサイズは、炭化物の生成温度が高いほど高く、材料の違いによる差はなかった。低温で調製した炭化物は光酸化も受け易いこと、圃場では炭化物はほとんど下方に移行しないことも明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Production and characterization of humic-like substances from pyrolized plant materials by chemical oxidation (2013)
  • 著者名/発表者名: Sultana, N., Ikeya, K., Sugiura, Y., Lu, G. Y., Saito, K., and Watanabe, A.
  • 雑誌名: Humic Sub. Res. 巻: 10 ページ: 11-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production and characterization of humic-like substances from pyrolized plant materials by chemical oxidation (2013)
  • 著者名/発表者名: 96) Sultana, N., Ikeya, K., Sugiura, Y., Lu, G. Y., Saito, K., and Watanabe, A.
  • 雑誌名: Humic Substances Research 巻: 10 ページ: 11-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compositional features of Japanese Humic Substances Society standard soil humic and fulvic acids in Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry and X-ray diffraction profile analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikeya, K., Sleighter, R.L., Hatcher, P.M., and Watanabe, A
  • 雑誌名: Humic Sub. Res. 巻: 9 ページ: 25-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] 土壌有機物の蓄積に対する燃焼生成物の寄与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 彰・ Minori Uchimiya ・池谷康祐・進藤晴夫・平舘俊太郎
  • 雑誌名: 土肥誌 巻: 83 ページ: 222-227
• [雑誌論文] 土壌有機物の蓄積に対する燃焼生成物の寄与 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉彰・Minori Uchimiya・池谷康祐・進藤晴夫・平舘俊太郎
  • 雑誌名: 日本土壌肥料学雑誌 巻: 83 ページ: 222-227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Five crop seasons' records of greenhouse gas fluxes from upland fields with repetitive applications of biochar and cattle manure
  • 著者名/発表者名: Watanabe, A., Ikeya, K., Kanazaki, Y., Makabe, S., Sugiura, Y., and Shibata, A.
  • 雑誌名: J. Environ. Manage 巻: (accepted)
  • 査読あり
• [学会発表] 炭化物施用による畑土壌への炭素集積 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉浦幸希・真壁周平・大槻知史・梅澤美明・柴田 晃・渡邉 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会中部支部大 93回例会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-03-11
• [学会発表] 籾殻あるいは厨芥由来バイオ炭施用が土壌炭素蓄積、CO2およびN2O発生量に及ばす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉浦幸希・真壁周平・大槻知史・梅澤美明・柴田 晃・渡邉 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会中部支部第93回例会
  • 発表場所: 名城大学
• [学会発表] 炭素貯留能の評価を目的としたバイオ炭の材料・調製温度と構造特性の関係解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 魯 冠洋・池谷康祐・渡辺 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会 2013年名古屋大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] 炭素貯留能の評価を目的としたバイオ炭の材料・調製温度と構造特性との関係解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 魯 冠洋・池谷康祐・渡邉 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2013年大会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 土壌フルボ酸の縮合芳香族成分の構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池谷康祐・ P.G. Hatcher ・ R.L. Sleighter ・渡邉 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会 2012年鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] 炭化物施用による畑土壌への炭素集積 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉浦幸希・真壁周平・池谷康祐・深谷啓司・柴田 晃・渡邉 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会 2012年鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 2012-09-04
• [学会発表] 炭化物施用による畑土壌への炭素集積 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉浦幸希・真壁周平・池谷康祐・深谷啓司・柴田 晃・渡邉 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2012年鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取大学
• [学会発表] 土壌フルボ酸の縮合芳香族成分の構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池谷康祐・P.G. Hatcher・R.L. Sleighter・渡邉 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2012年鳥取大会
  • 発表場所: 鳥取大学
• [学会発表] Structural property of char responsible for the recalcitrant nature (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Watanabe
  • 学会等名: Asia Pacific Biochar Conference 2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] Structural property of char responsible for the recalcitrant nature (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Watanabe
  • 学会等名: Asia Pacific Biochar Conference 2011
  • 発表場所: 立命館大学朱雀キャンパス(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 炭化物の土壌中における分解速度と構造特性の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 真壁周平・池谷康祐・ Nargis Sultana ・魯 冠洋・渡辺 彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会 2011年つくば大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-08-08
• [学会発表] 炭化物の土壌中における分解速度と構造特性の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 真壁周平・池谷康祐・Nargis Sultana・魯冠洋・渡辺彰
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会2011年つくば大会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2011-08-08
• [図書] 土と炭化物-炭素の隔離と貯留(日本土壌肥料学会編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 彰・平舘俊太郎・井上 弦・池谷康祐・進藤晴夫・ Minori Uchimiya
  • 総ページ数: 156
  • 出版者: 博友社
• [図書] 土と炭化物－炭素の隔離と貯留 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉 彰・平舘俊太郎・井上 弦・池谷康祐・進藤晴夫・Minori Uchimiya
  • 総ページ数: 156
  • 出版者: 博友社