硝酸肥料・ポリフィルム土壌被覆の併用による画期的なN2O排出削減技術の開発

开发硝酸盐肥料与薄膜土壤覆盖相结合的革命性N2O减排技术

基本信息

批准号：
21K05881
负责人：
西村誠一
金额：
$ 2.75万
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年7月から2023年1月にかけて、農研機構内の試験圃場（茨城県つくば市）において露地野菜（ニンジン）の栽培試験を行った。供試した窒素肥料は、被覆尿素（CU）または被覆硝酸カルシウム（CC）（ともに70日溶出タイプ）で、各々ポリフィルム被覆区（CU+M, CC+M）および被覆を行わない区（CU-M, CC-M）の計４処理区を設けた。+M区では、施肥・被覆後のフィルムに直径75mmの植穴を開けてニンジン播種を行った。栽培期間中に週１～２回の頻度で、密閉チャンバー法でガスを採取して一酸化二窒素（N2O）および一酸化窒素（NO）フラックスを測定した。降雨直後にCU+M, CC+M区でN2Oフラックスが増加するとともに、CU-M, CC-M区でNOフラックスが増加する傾向が観測された。+M区の積算N2O排出量は、-M区よりも84～100%高い値であり、当初の仮説に反して+M区でN2O排出が（削減ではなく）増加する結果となった。一方、CC区の積算N2O排出量はCU区よりも24～30%低い値であり、当初の仮説（CC施用によるN2O排出削減）を支持する結果であった。NOについては、+M区の積算排出量は-M区よりも23～30%低く、またCC区の積算排出量はCU区よりも30～37%低い値であった。当初の仮説に反して+M区でN2O排出が（削減ではなく）増加した要因について、現在検討中であるが、降雨時およびその直後には植穴のところの土壌水分が一時的に高くなり、結果として+M区におけるN2O生成のホットスポットとなった可能性が、考えられた。一方、+M区では土壌の硝酸態窒素濃度がニンジンの収穫時まで高く保たれており、ポリフィルム被覆・緩効性肥料の適切な併用によって、表層土壌に硝酸態窒素を長い期間留め、作物の窒素利用効率を高められる可能性が示唆された。

从2022年7月到2023年1月，在农业研究所（Ibaraki县Tsukuba City）的一个测试场上耕种了露天蔬菜（胡萝卜）。测试的氮肥均涂层尿素（CU）或含糖钙（CC）（CC）（均为70天洗脱），并形成了四个治疗切片，每个治疗切片均为多膜涂层切片（CU+M，CC+M）和非涂层切片（CU-M，CU-M，CC-M）。在 +M截面中，施肥和涂层后，通过在膜中播种直径为75毫米的孔来播种胡萝卜。在培养期间，使用密封的腔室方法收集气体，以测量一氧化二氮（N2O）和一氧化氮（NO）通量。观察到降雨后立即在CU+M和CC+M截面中N2O通量增加的趋势增加，并且CU-M和CC-M切片中没有通量的趋势。 +M地区的N2O排放量比在-m区高84-100％，导致 +M地区的N2O排放量增加（而不是减少），与原始假设相反。另一方面，CC病房中累积的N2O排放量比CU病房中的N2O排放低24-30％，CU病房支持原始假设（通过CC应用减少N2O排放）。关于NO， +M地区的累积排放量比-m区低23-30％，CC地区的累积排放量比CU地区低30-37％。与原始假设相反，目前正在考虑 +M地区N2O排放量增加（而不是减少）的因素，但是认为在降雨期间和之后暂时暂时增加了种植孔的土壤水分，导致 +M地区N2O产生的热点。同时，在 +M地区，土壤中的硝酸盐氮浓度保持很高，直到胡萝卜的收获为止，这表明将多膜涂层和缓慢释放的肥料的适当组合结合在一起可以长期保存表面土壤中的硝酸盐氮，从而长时间增加氮的氮利用效率。