Revisiting the process of N2O emission from a rice paddy: toward the creation of universal mitigation options

重新审视稻田 N2O 排放过程：创建通用缓解方案

• 批准号: 22H02482
• 负责人: 南川 和則
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Japan International Research Center for Agricultural Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02482/
• 关键词: 水田; 一酸化二窒素; 気候変動緩和策; 安定同位体比

本研究は、酸素濃度等の環境条件や窒素施肥等の肥培管理を要因とした土壌培養・イネ栽培実験を通じて、N2Oはどこ(土壌・根の鉄プラーク・イネ体内)でどの代謝過程(硝化・脱窒)から生成され、そのN2Oはどの経路(イネ体・田面水からの拡散)を通じて大気中に排出され、そしてどうすれば各経路からの排出や排出総量を削減できるのかを明らかにする。湛水土壌での脱窒に伴うN2O吸収を検証するために培養実験を行った。25℃恒温状態で培養ビンに土壌を入れて湛水し、有機物（稲わら）添加の有無によって土壌の還元条件を変え、ヘッドスペースに重窒素で標識したN2O（15N2O）を添加した。その結果、稲わら添加の有無でN2O濃度の経時変化パターンが異なり、添加によって気相N2O濃度が15N2O添加後すぐに低下する推移を示した。これは脱窒に伴うN2O吸収を示唆する結果である。機器調整のため遅れているN2Oのアイソトポマー分析は、次年度に実施する。土壌からのN2O排出に対する酸素濃度の影響を明らかにするためのガス交換量自動測定システムに、Eh（酸化還元電位）計を導入し動作確認を行った。そして、つくばの水田土壌を土壌ガス交換量測定システムに入れて、25℃の空気の通気条件下湛水条件でN2O放出が行われるかの実験を開始した。また、脱窒過程でN2Oの材料物質にもなるNO2も分析できるような、テフロン材を用いた流路経路の改良を行った。半導体不足等で納期に遅れが生じたが、温室効果ガス連続測定用の自動開閉チャンバー2台および可搬型温室効果ガス自動採取装置1台を、国際農研の農場に導入した。N2O排出のホットモーメントを把握するための次年度からの圃場予備観測に向けて、動作確認等を実施した。

In this study, environmental conditions such as acid concentration and fertilizer application were studied. The main factors of fertilizer management were soil culture, soil fertility and N2O. The metabolic processes (nitrification and de-asphyxiation) in the soil and iron roots (in vivo) are generated, and N2O is emitted from the system (in vivo and in the field) through a large amount of medium. The N2O absorption test was carried out in the laboratory. 25℃ constant temperature state culture medium into the water, organic matter (rice) addition and whether or not to change the original conditions of soil, rice, rice identification N2O (15 N2O) addition The results show that the N2O concentration changes with or without N2O addition, and the N2O concentration decreases with N2O addition. The results of this study were as follows: Machine adjustment and analysis of N2O system performance in the next year The effect of N2O emission on acid concentration is detected by automatic measurement of exchange volume and confirmation of operation of Eh (acidification reduction potential) meter. In addition, the soil exchange capacity of paddy field soil was measured at 25℃ under the condition of air and water. N2O and NO2 analysis in the process of desorption and desorption, and improvement of the flow path in the process of desorption and desorption 2 sets of automatic opening-closing devices for measuring the temperature of greenhouse effect and 1 set of portable automatic opening-closing devices for measuring the temperature of greenhouse effect N2O emission monitoring and control is carried out in the next year, including field preparation monitoring and operation confirmation.