| 研究課題/領域番号 |
26450083
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| 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 |
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研究代表者 |
鈴木 克拓 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業研究センター水田利用研究領域, 上級研究員 (90354068)
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| 研究分担者 |
中島 泰弘 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物質循環研究領域, 主任研究員 (10354086)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 粘土質転換畑 / 窒素流出 / 溶存有機態窒素 / 脱窒 / 窒素・酸素安定同位体比 |
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| 研究実績の概要 |
粘土質転換畑のうち，排水性の異なるダイズ連作圃場とイネ－オオムギ－ダイズ2年3作体系圃場でイネのわら残渣をすき込んだオオムギの越冬前期間において，暗きょ流出水および降雨時に鋤床上に停滞する水中の形態別窒素濃度の経時的変化を測定するとともに，試料水中硝酸イオンの窒素・酸素安定同位体比を測定した。また，同圃場から作土を適宜採取し，無機態窒素，可給態窒素および水抽出窒素含量を測定した。
硝酸態窒素濃度は，排水性が比較的低いダイズ圃場およびオオムギ圃場において降雨イベント内で経時的に減少した。しかし，排水性の高いダイズ連作圃場では，暗渠流出水中硝酸態窒素濃度に必ずしも経時的な低下は認められなかった。作土下部の酸化還元電位はいずれの圃場においても脱窒に適しているとされる0.1～0.4Vの範囲にあった。
硝酸イオン濃度と窒素安定同位体比に明瞭な相関が見られた。硝酸イオン濃度の減少が全て脱窒によるものと仮定すると，その同位体分別係数は5.4と見積もることができる。これは過去の研究事例からほぼ妥当な値であると考えられる。ゆえに，硝酸イオン濃度の急激な減少は脱窒によるものと推定でき，鋤床上停滞水・暗きょ流出水中の硝酸イオンのうち61～80％が失われたと考えられる。
脱窒への圃場の排水性の影響が示唆されたが，有機物施用の影響は判然としなかった。
作土中の水抽出窒素画分には，ほぼ常に無機態を上回る量の有機態が存在したが，溶存有機態窒素（DON）濃度はいずれの圃場においても0.7 mg/Lまでであることが多かった。このため，ダイズ期間やオオムギ期間初期の暗きょ流出では硝酸態窒素濃度が高く，DONは重要でなかったが，硝酸態窒素濃度が低い時期ではDONが優勢な窒素流出形態であった。特に，晩秋から冬期にかけては流出水量が多いのも相まって，DONでの窒素流出量が無視できないと考えられる。
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| 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
26年度に着手出来なかった硝酸イオンの窒素・酸素安定同位体比の測定については，2カ年の試料の分析を概ね終えた。また，27年度に計画した排水性の異なるダイズ圃場およびムギ圃場における測定もほぼ計画通り行っており，27年度終了時点では，採水・分析を含めおおむね順調に推移していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの結果から，排水性の比較的悪い圃場では降雨イベント内に硝酸態窒素濃度が低下し，それが脱窒によるものであること，DONの流出は時期によらず継続的に生じており，硝酸態窒素濃度が低い時期には優勢な形態になり得ることが明らかになった。一方で，作物の違い，時期の違い，有機物施用の有無が脱窒の発生や流出水中DON濃度に与える影響は判然としていない。
最終年度は，来歴が大きく異なるダイズ圃場における圃場測定を行うとともに，これまでに得られた結果と暗きょ流出水量を合わせて解析し，有機態窒素としての流出や脱窒に伴う減耗を含む粘土質転換畑特有の窒素流出・消失を定量し，窒素肥沃度との関係を評価する。また，有機物すき込み土壌における水抽出性有機態窒素の経時的消長の測定を行い，DON流出の時期別特徴の有無を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究費はおおむね効率的に使用したが，26年度に安定同位体比の測定に着手出来なかったため，研究の達成度がやや遅れ，27年度に研究発表を行うに至らず，残額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額217,315円は，これまでに得られた成果のとりまとめと公表およびそのための研究分担者との打ち合わせの旅費などとして使用することを計画しており，次年度の研究計画遂行のために効率的に使用する。
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