高CO2環境が水田土壌の地力窒素と炭素貯留に与える影響の解明と予測モデル構築

高CO2环境对水稻土肥力氮碳储量影响的阐明及预测模型构建

基本信息

批准号：
21K05323
负责人：
八島未和
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05323/
关键词：
水田土壌肥沃度稲わらリグニン NSC 高濃度二酸化炭素土壌培養 ICP 高CO2 水田土壌

项目摘要

大気CO2濃度の増加ペースはとどまらず，世界の主食コメの生産拠点である水田生態系にも影響が及ぶ．これまで，高CO2環境が稲わらに含まれる非構造性炭素率を増加，リグニン含有率を減少，３６時間炭素分解量を増加することが判明している．この稲わらの変化は長期的にみると地力窒素供給や炭素貯留といった水田土壌有機物特有の機能に対しても影響すると考えられるが，関連知見は圧倒的に不足し，将来予測モデルの準備も不十分である．本研究では高CO2環境下で生産される多品種の稲わらがすき込み後に土壌有機物に与える影響を評価するため，微生物の『食べ物』としての稲わらの質に注目し，将来の高CO2環境下における地力窒素の維持，安定的なコメ生産，炭素貯留能力の最大化を実現する水田有機物の管理方法創成を目的としている．二年目である2022年には有機物含有量が極めて少ない土壌に高CO2環境下で得られた多品種稲わらを添加する長期培養試験を実施した．培養期間は稲の収穫後から翌春の代掻き前を想定して180日とした．その間の稲わら分解率や，それに与えるリグニンの影響などを検証した．また，地力窒素として窒素分解率も調査した．現在，その結果を分析中である．

空气二氧化碳浓度增加的速度并没有停止，但它也影响了帕迪田的生态系统，这是世界各地主食米饭的生产基地。到目前为止，已经发现，高二氧化碳环境会增加稻草中含有的非结构性碳含量，减少木质素含量，并增加36小时的碳分解量。从长远来看，稻草中的这种变化被认为对帕迪土壤有机物所特有的功能产生了影响，例如氮的供应和地球的碳储存，但是相关的发现绝大部分缺乏，并且准备未来的预测模型的准备不足。在这项研究中，为了评估在高二氧化碳环境中产生的各种稻草对土壤有机物的影响，我们专注于稻草作为微生物的“食物”的质量，并旨在创建一种可以管理稻田的方法，以维持地球的氮，稳定的水稻生产，并最大程度地提高碳储存能力，并最大化未来的碳。在2022年，第二年，我们进行了一项长期的培养测试，其中在高二氧化碳环境中获得的多山谷稻草被添加到有机物含量极低的土壤中。耕种期为180天，假设大米是收获的，直到米饭被刮擦之前。我们研究了此期间稻草分解的速率以及木质素对其的影响。我们还研究了氮的分解速率作为土驱动的氮。结果目前正在分析。