Modeling of nitrous oxide emission based on quantification of its production and consumption rate based on soil incubation under low soil oxygen concentration conditions

基于低土壤氧浓度条件下土壤培育的一氧化二氮排放量建模，量化其产生和消耗率

• 批准号: 21K05883
• 负责人: 片柳 薫子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 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-21K05883/
• 关键词: 一酸化二窒素; 土壌; 茶; DNDC-Rice; モデル; 茶園; 脱窒; 酸素

本研究は畑地を主要排出源とする微量温室効果ガスである一酸化二窒素（N2O）のDNDC-Riceモデルによる予測精度を改善することを目的として、土壌ガス交換量測定システムを用いたN2Oの生成・消費速度の実測およびその結果のDNDC-Riceモデルへの反映をおこなった。本年度は、茶園における過去の観測データを用いてDNDC-Riceの検証を実施した。その結果、既存DNDC-Riceでは木本栽培圃場にできないことが明らかとなり、また、DNDC-Riceと同じくDNDC7.1モデルを基にして開発されたDNDC9.5では予測は可能であるものの、ソースコードは未公開であるため、本研究課題の実験で得られたパラメタの適用には利用不可能であることが明らかとなった。また、実験においては、昨年度改良した既存の土壌ガス交換量測定システムを利用し、N2O、NOの放出量を測定した。前述の茶園の土壌を採取し、土壌水分率、培養大気条件、温度、基質量、を変えながら実験を行った。また、N2OからN2への還元を阻害するアセチレンガスの添加実験もおこなった。実験の結果、O2を含む大気条件よりO2を含まないN2大気条件の方がはるかに多いNO, N2O放出量を示すことが明らかとなった。また、O2を含まないN2環境の培養においては、温度が高いほど，NO, N2の放出量が大きく、水分が多いほど全窒素放出量（NO, N2O,N2放出量の合計）が大きいことが明らかとなった。本実験によって、N2O生成および還元における酸素濃度、温度、水分量に対する応答のパラメタ算出の基盤となるデータを得ることができた。

This study aims to improve the prediction accuracy of DNDC-Rice model for N2O production and consumption rate in soil exchange measurement, and to reflect the results of DNDC-Rice model. This year, DNDC-Rice has been tested in the past. The results show that the existing DNDC-Rice is the same as DNDC7.1, and the prediction is possible. In the past year, the existing soil exchange capacity measurement system was improved, and the emission amount of N2O and NO was measured. The soil moisture content, cultivation conditions, temperature, basic mass, and temperature of the tea garden are all factors affecting the quality of the tea garden. N2O, N2O, N2 The results show that the O2 content is high, the O2 content is high, the N2 content is high, the NO content is high, and the N2O content is high. The total amount of NO, N2 and N2 released from the culture medium is greater than that of the total amount of NO, N2 and N2 released from the culture medium. This paper describes how to calculate the basic parameters of N2O production and reduction factors, such as acid concentration, temperature and water content.