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2019 年度 実績報告書

有機質資材を利用した肥効と温室効果ガス削減の両立できる複合型肥料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H03097
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

須藤 重人  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 上級研究員 (40354071)

研究分担者 山本 昭範  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (20733083)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード混合堆肥複合肥料 / ペレット堆肥 / 一酸化二窒素 / 温室効果ガス
研究実績の概要

・有機質肥料のうち、家畜ふん堆肥において代表的な牛ふん、豚ふん、鶏ふんを使用した整形堆肥の構成成分を検討した。整形肥料の形態として、アグレット型(球形)、ブリケット型(円錐型)の試作機器を確保したが、まずはブリケット型による検討を進めることとした。
・肥料製造メーカー、炭化物製造メーカーとの打合せを経て、6種類程度の試作アグレット堆肥を作成することとした。N2Oの排出低減が目標であるので、それぞれの配合比においては、窒素、リン酸、カリそれぞれの含有比率は概ね同等ととし、その他のバイオ炭、ひまし油等の副資材原料の比率を変動させることによって生じるN2O排出係数の違いを、R2年度の前半に、ポット栽培試験に基づいて明らかにすることとした。N2O、メタン、CO2を上記栽培試験の期間中がすさい採取に基づいて計測する。このため、上記3種類ガスの同時測定を迅速に実施する必要がある。これに対応するため、新たに、3成分同時分析装置を整備し、また、東京学芸大学にはオートサンプラー1台を導入して試料注入の自動化を図った。さらに、N2O検出について精度感度向上のための機器調整を複数回行い、S/N比の2倍程度の向上に成功した。
・上記進捗状況の一部は、2019年11月に開催された東・東南アジア土壌科学会連合大会(台北)および日本土壌肥料学会2019静岡大会(静岡大学)において報告した。
関連する研究成果:
黒ボク土ナシ園における豚糞堆肥を活用した代替施肥による大気圏および水圏への窒素負荷軽減効果、郷内武, 藤田裕, 佐野智人, 大浦典子, 須藤重人, 朝田景, 江口定夫、日本土壌肥料学雑誌 90(5) 363 - 371 2019年10月

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

最も重要な、N2O排出低減可能な肥料の試作、整形等に関し、関係者の合意をみた。これの基づいて、現在6種類程度の試作肥料の製作を順調に進めている。
これを使用したポット試験(東京学芸大学)と栽培効果を検証する圃場試験(神奈川県農業技術センター)の計画も定まっている。また、温室効果ガスを計測するための機器の準備、整備も完了したところである。
東京学芸大学においては、N2O同位体分析装置(レーザー)の中古機器の入手も行い、同位体分析に関する研究体制も整備した。
本課題は、2019年度は農研機構・須藤、東京学芸大学・山本の2名で担当したが、2020年度からは神奈川県農業技術センター・竹本稔が加わり圃場レベルでのN2O低減技術と肥効の実態的調査を進めることとする。また、肥料製造試作にあたっては、朝日工業株式会社の協力を得、さらにバイオ炭(もみ殻炭)の製造、調達に関してヤンマーエネルギーシステム株式会社の協力を得るなど、社会実装、循環型農業モデルの構築を見据えた研究の進捗がなされている。

今後の研究の推進方策

今年度から2年度においては、農研機構、東京学芸大学、神奈川県農業技術センターの3者による研究体制となる。N2O排出低減のキーとなる有機態窒素の空間的分散について、複数回の配合肥料試作を行い、その試作肥料の化学分析、ポット試験でのガス排出量検証とN2O同位体比の解析によって、排出低減に有力な候補品の絞り出しを行う。今年度の後半からは、上記候補品の中から特に有力なものを選び、神奈川県農業技術センターの圃場において栽培試験を実施し、N2O排出と栽培効果の双方の検証を進める。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Azolla incorporation and dual cropping influences CH4 and N2O emissions from flooded paddy ecosystems2020

    • 著者名/発表者名
      Kimani Samuel Munyaka、Bimantara Putu Oki、Hattori Satoshi、Tawaraya Keitaro、Sudo Shigeto、Cheng Weiguo
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 66 ページ: 152~162

    • DOI

      10.1080/00380768.2019.1705736

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Impact of fresh and aged palm shell biochar on N2O emissions, soil properties, nutrient content and yield of Komatsuna (Brassica rapa var. perviridis) under sandy soil conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Basalirwa Daniel、Sudo Shigeto、Wacal Cosmas、Oo Aung Zaw、Sasagawa Daisuke、Yamamoto Sadahiro、Masunaga Tsugiyuki、Nishihara Eiji
    • 雑誌名

      Soil Science and Plant Nutrition

      巻: 66 ページ: 1~16

    • DOI

      10.1080/00380768.2019.1705737

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 黒ボク土ナシ園における豚糞堆肥を活用した代替施肥による大気圏および水圏への窒素負荷軽減効果2019

    • 著者名/発表者名
      郷内 武、藤田 裕、佐野 智人、大浦 典子、須藤 重人、朝田 景、江口 定夫
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌

      巻: 90 ページ: 363~371

    • DOI

      10.20710/dojo.90.5_363

    • 査読あり
  • [学会発表] レガシーデータを再利用してアカスジカスミカメの分布拡大メカニズムに迫る2019

    • 著者名/発表者名
      大澤剛士 , 山崎和久 , 田淵研 , 吉岡明良 , 須藤重人 , 石郷岡康史 , 高田まゆら
    • 学会等名
      日本応用動物昆虫学会大会講演要旨
  • [学会発表] 水田転換小麦跡大豆畑における被覆肥料と減肥の組合せによるN2O排出量削減効果の定量評価2019

    • 著者名/発表者名
      蓮川 博之, 猪田 有美, 武久 邦彦, 秋山 博子, 須藤 重人
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会講演要旨集
  • [産業財産権] メタン除去装置、高純度窒素供給システム、ガスクロマトグラフ 分析システム及び触媒機能再生方法2019

    • 発明者名
      須藤重人
    • 権利者名
      須藤重人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-219549

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公開日: 2021-01-27  

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