安定同位体自然存在比を用いた下水汚泥コンポスト由来炭素のオオムギによる固定の解析

下水汚泥コンポストは有機炭素を多量に含むが、長期連用した農地での炭素の実態は明らかになっていない。本研究は炭素安定同位体比(δ<13>^C値),を自然のトレーサーとして、下水汚泥コンポスト長期連用試験圃場での下水汚泥コンポスト由来炭素の土壌-植物-大気間の循環を追跡し、栽培作物であるオオムギの生長による固定の変化を検討した。1978年に開始した下水汚泥コンポスト長期連用試験圃場のモミガラコンポスト区、オガクズコンポスト区、化学肥料区(対照区)の3試験区で栽培したオオムギの分けつ期、出穂開花期、成熟期の茎葉および穂部を分析し、それら試料のδ13^C値を次式により求めた。δ<13>^C(‰)=〔(<13>^C/<12>^C試料)/(<13>^C/<12>^C標準物質)〕-1〕×10002つの下水汚泥コンポスト施用区のオオムギ茎葉のδ<13>^C値は、分けつ期、出穂開花期、成熟期のいずれでも化学肥料区に比べ低く、これらは土壌のδ<13>^C値を反映していたことから、オオムギは大気中に放出された下水汚泥コンポスト由来CO_2を光合成によって固定したことを示した。即ち、下水汚泥コンポスト長期連用によって土壌炭素が増加し、土壌のδ<13>^C値は下水汚泥コンポストの小さなδ<13>^C値を反映した。土壌中で下水汚泥コンポストが分解することによって放出されたCO_2は、下水汚泥コンポスト施用区地表面付近の大気のδ<13>^C値に影響してその値を小さくし、これら試験区茎葉のδ<13>^C値はその大気中CO_2を固定して小さい値となったと推定した。生育にともなう変化は少なく、下水汚泥コンポストの分解は施用後まもなく起こり、5ヶ月ほどが経過した分けつ期には下水汚泥コンポストの分解は低下し安定していたと考えられた。

下水汚泥コンポストは有機炭素を多量に含むが、長期連用した農地での炭素の実態は明らかになっていない。本研究は炭素安定同位体比(δ<13>^C値),を自然のトレーサーとして、下水汚泥コンポスト長期連用試験圃場での下水汚泥コンポスト由来炭素の土壌-植物-大気間の循環を追跡し、栽培作物であるオオムギの生長による固定の変化を検討した。1978年に開始した下水汚泥コンポスト長期連用試験圃場のモミガラコンポスト区、オガクズコンポスト区、化学肥料区(対照区)の3試験区で栽培したオオムギの分けつ期、出穂開花期、成熟期の茎葉および穂部を分析し、それら試料のδ13^C値を次式により求めた。δ<13>^C(‰)=〔(<13>^C/<12>^C試料)/(<13>^C/<12>^C標準物質)〕-1〕×10002つの下水汚泥コンポスト施用区のオオムギ茎葉のδ<13>^C値は、分けつ期、出穂開花期、成熟期のいずれでも化学肥料区に比べ低く、これらは土壌のδ<13>^C値を反映していたことから、オオムギは大気中に放出された下水汚泥コンポスト由来CO_2を光合成によって固定したことを示した。即ち、下水汚泥コンポスト長期連用によって土壌炭素が増加し、土壌のδ<13>^C値は下水汚泥コンポストの小さなδ<13>^C値を反映した。土壌中で下水汚泥コンポストが分解することによって放出されたCO_2は、下水汚泥コンポスト施用区地表面付近の大気のδ<13>^C値に影響してその値を小さくし、これら試験区茎葉のδ<13>^C値はその大気中CO_2を固定して小さい値となったと推定した。生育にともなう変化は少なく、下水汚泥コンポストの分解は施用後まもなく起こり、5ヶ月ほどが経過した分けつ期には下水汚泥コンポストの分解は低下し安定していたと考えられた。