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2005 年度 実績報告書

大気二酸化炭素の増加が植物-土壌系の炭素窒素代謝と温室効果気体放出に及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 16380168
研究機関東京大学

研究代表者

小林 和彦  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10354044)

研究分担者 阿部 淳  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (60221727)
佐々木 治人  東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助手 (60225886)
犬伏 和之  千葉大学, 園芸学部, 教授 (00168428)
岡田 益己  独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 東北農業研究センター, チーム長(研究職) (10355274)
キーワード二酸化炭素 / CO_2 / メタン / 根 / イネ / 水田 / 気泡
研究概要

今年度は,茨城県つくば市所在のクライマトロン(気候・CO_2制御)チャンバー施設にて,水稲のメタン放出の及ぼす高CO_2濃度の影響を調べた。先行研究で、メタン放出速度が異なるとされる水稲4品種を、チャンバー内に設置したプラスチックコンテイナーに植え、土壌プロファイル・スキャナーを用いて、イネの根の発生消長を計測するとともに、放出されるメタンを採取し、土壌ガス測定装置で計測した。結果は,次のとおり。
1.高CO_2濃度により、メタンの放出量が増加した。
2.メタンの放出量には、明瞭な品種間差があるが、CO_2濃度と品種間に交互作用は無い。
3.品種間のメタン放出量の違いは、根長あるいは根重の違いと概ね対応する。
4.生育が進むと根の周囲を中心に気泡が観察され、生育とともに気泡の面積が増加した。
5.気泡の面積は、根量の多い品種で大きく、少ない品種で小さかった。
6.メタン放出量の時期的変化と気泡の量の時期的変化を比較すると、生育初期から中期にかけて、両者は良く対応したが、生育後期にメタン放出量が減少するのに対して、気泡の量は増大の一途をたどった。
以上の観測結果から、CO_2濃度上昇によるメタンの放出増加と、メタン放出速度の水稲品種間差について、次のように考えられる。
a. CO_2濃度上昇でメタン放出量が増加することは、水稲品種に共通する。
b.品種によるメタン放出量の多少は、基本的には根の量に支配されており、一般に根量の少ない日本型品種は、多いインド型品種よりもメタンの放出が少ないと想定される。
c.メタンの放出と生成の違いにより、土壌中の気泡の量が変動する。気泡として存在するメタン量をモニターすることは、全体のメタン放出量を把握するために重要であるが、土壌プロファイル・スキャナーが有効な手法である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Effects of elevated atmospheric CO_2 concentrations on CH_4 and N_2O emission from rice soil : an experiment in controlled-environment chambers.2006

    • 著者名/発表者名
      Chen, W., Yagi, Y., Sakai, H., Kobayashi, K.
    • 雑誌名

      Biogeochemistry 77

      ページ: 351-373

  • [雑誌論文] Modeling the interactive effects of atmospheric CO_2 and N on rice growth and yield.2005

    • 著者名/発表者名
      Bannayan, M., Kobayashi, K., Kim, H.-Y., Lieffering, M., Okada, M., Miura, S.
    • 雑誌名

      Field Crops Research 93

      ページ: 237-251

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Influence of elevated concentrations of atmospheric CO_2 on CH_4 and CO_2 entrapped in rice-paddy soil.2005

    • 著者名/発表者名
      Cheng, W., Yagi, K., Xu, H., Sakai, H., Kobayashi, K.
    • 雑誌名

      Chemical Geology 218

      ページ: 15-24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Effect of CO_2 entrichment on the translocation and partitioning of carbon at the early grain-filling stage in rice (Oryza sativa L.).2005

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, H., Aoki, N., Sakai, H., Hara, T., Uehara, N., Ishimaru, K., Kobayashi, K.
    • 雑誌名

      Plant Production Science 8

      ページ: 8-15

  • [雑誌論文] Seasonal changes in canopy photosynthesis and respiration, and partitioning of photosynthate in rice (Oryza sativa L.) grown under free-air CO_2 enrichment.2005

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, H., Hara, T., Ito, S., Miura, S., Hoque, Md.M., Lieffering, M., Kim, H.Y., Okada M., Kobayashi, K.
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology 46

      ページ: 1704-1712

  • [雑誌論文] 高CO_2濃度環境下における水稲根の発生・枯死と出液速度.2005

    • 著者名/発表者名
      長谷部寛, 小林和彦, 阿部淳, 森田茂紀, 林彦宏, 岡田益己, Hoque, Md.M., 長谷川利拡
    • 雑誌名

      根の研究 14・3

      ページ: 129

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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