農地からのCH4とN2O放出に関わる微生物プロセスの解明と削減技術の確立

• 研究課題/領域番号: 25281059
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 持続可能システム
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 杉山 修一 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (00154500)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: メタン / 温暖化防止 / 水田 / 微生物 / 亜酸化窒素 / 炭素循環 / 田畑転換 / メタン発生 / メタン生成菌 / 土壌 / 田畑転換栽培 / ダイズ作 / 転換栽培 / 温暖化 / 温室効果ガス / 水田転換栽培 / 土壌微生物

研究成果の概要

農地から放出される強力な温室効果ガスのメタンと亜酸化窒素は，地球温暖化防止のために削減することが求められている。メタンは主に水田から，亜酸化窒素は畑地から土壌微生物の反応を通じて放出される。本研究では，水田を畑地条件に交互に変換することで，メタン生成菌と亜酸化窒素放出に係わる微生物活動を抑える可能性を検討した。その結果， (1)水田を畑地にすることでこのメタン生成菌の活動が大きく抑制されメタン放出は抑制されること，(2)水田2年目に入ると菌の活動は再び活性化しメタン放出量も元に戻ることがわかり，水田-畑作の定期的な転換がメタン抑制に効果があるという結論に達した。

研究成果

• [雑誌論文] Weed communities and their negative impact on rice yield in no-input paddy fields in the northern part of Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hosoya K. and Sugiyama S.
  • 雑誌名: Biological Agriculture & Horticulture 巻: - 号: 4 ページ: 215-224
  • DOI: 10.1080/01448765.2017.1299641
  • 査読あり
• [雑誌論文] 北日本の無施肥栽培における水稲収量の地域間変異とその寄与要因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 細谷啓太・杉山修一
  • 雑誌名: 日本作物学会記事 巻: 853 ページ: 266-273
  • NAID: 130005253197
  • 査読あり
• [雑誌論文] . Impacts of root symbiotic associations on interspecific variation in sugar exudation rates and rhizosphere microbial communities: a comparison among four plant families. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okubo A., Matusaka M. and Sugiyama S
  • 雑誌名: Plant and Soil 巻: 399 ページ: 345-356
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 日本の水田におけるメタン生成菌の群集構造の空間パターン. (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉山修一，劉広成
  • 学会等名: 環境微生物系学会合同大会
  • 発表場所: 浜松市コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-10-23 – 2014-10-24