Effect of non-structural carbon in rice straw on methane emission from rice paddy fields

稻草非结构碳对稻田甲烷排放的影响

• 批准号: 20K06348
• 负责人: 高階 史章
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06348/
• 关键词: 水田; メタン; 稲わら; 水稲品種; 栽培管理法; 品種; 生育・収量

現在日本で一般的となっている水稲のコンバイン収穫では、収穫後の稲わらは土壌表面に散布・放置され、翌年の水稲栽培時のメタン生成・放出の基質となる。本研究では、登熟期の茎葉から穂への炭素の転流が強く、稲わらの非構造性炭水化物（NSC）含量が低い水稲品種「秋田63号」の特性に着目し、非構造性炭水化物含量の低い稲わらによる次年度水田からのメタン放出削減ポテンシャルを明らかにする。その上で、稲わらの非構造性炭水化物含量が低い水稲品種及び栽培管理法を明らかにすることにより、稲わらの質に着目した新たなメタン放出削減の方法を提案する。3年目となる2022年度は、前年度の圃場栽培試験により得られたNSC含量の異なる稲わらを施用したポット栽培試験を実施し、稲わらのNSC含量がメタン放出量に及ぼす影響を検証した。その結果、低NSC含量の稲わらを施用したポットのメタン放出量は高NSC含量の稲わらより低く、これまでの培養試験により得られていたNSC含量とメタン生成ポテンシャルの関係をポット試験レベルで検証することができた。栽培管理法がNSC含量に及ぼす影響を明らかにするため、メタン放出削減を目的とした中干し延長試験により得られた稲わらのNSC含量を測定した。その結果、稲わらのNSC含量は中干し無し＜通常中干し（10日間）＜中干し延長（20日間）の順に高く、水田の湛水管理が稲わらのNSC含量に影響を及ぼすことが明らかになった。

在当前在日本很常见的水稻联合收获中，将收获后的稻草喷洒并留在土壤表面，并用作次年稻米栽培期间甲烷生产和释放的底物。 This study focuses on the characteristics of Akita 63, a rice variety with a strong carbon translocation from the stems and leaves to the ears during the ripening period, and low non-structural carbohydrate (NSC) content of rice straw, and clarify the potential for reducing methane release from rice fields in the next year due to rice straw, which has a low non-structural carbohydrate content.此外，通过阐明稻草含量低的非结构性碳水化合物含量和耕种方法，我们提出了一种新方法来减少甲烷释放，重点是稻草的质量。在2022财政年度，第三年，我们使用稻草的稻草进行了锅培养测试，该稻草从上一年的现场培养测试中获得了不同的NSC含量，并检查了稻草的NSC含量对甲烷释放的影响。结果，用低NSC含量的稻草涂在盆中的甲烷释放量低于NSC含量高的稻草，并且可以在Pot测试水平上验证NSC含量和通过先前培养物测试获得的NSC含量与甲烷生成潜力之间的关系。为了阐明培养方法对NSC含量的影响，测量了旨在减少甲烷释放的中等干燥的扩展测试获得的稻草的NSC含量。结果表明，稻草的NSC含量具有较高的较高的介质干燥<正常培养基干燥（10天）<延长的培养基干燥（20天），并且稻田中的洪水控制会影响稻草的NSC含量。