高二酸化炭素濃度条件が水田土壌中の可溶態炭素とメタン放出に及ぼす影響

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化石燃料の大量使用と森林の減少によって、大気中の二酸化炭素濃度が上昇し地球温暖化を引き起こしつつあることは、すでに広く知られているが、増加する大気二酸化炭素濃度が農業生態系に及ぼす影響はまだ完全には理解されていない。人類の約1/3以上の食糧生産の場である水田における大気二酸化炭素濃度上昇の影響は、1998年から農業環境技術研究所を中心として世界で初めて岩手県の開放系水田で試験されてきた。昨年度は岩手県の試験水田で落水後に採取された表層土壌と次表層土壌を2段階の温度条件(25℃と30℃)で40日間密閉培養し、その間の生成メタン量、二酸化炭素量、可溶態炭素量を測定した。本年度の分析結果から、高二酸化炭素条件下の水田土壌は対照区土壌に比べてメタン生成活性が次表層で高く、表層で低いことが見出された。また可溶態炭素量はいずれの土層でも高二酸化炭素条件下のほうが対照区より多いことが見出された。また本年度は農業環境技術研究所と共同で、大気二酸化炭素濃度上昇が水稲からのメタン放出量と分泌炭素量に及ぼす影響についてインディカを含む4種の水稲品種を用いて測定し、さらにメタン生成活性や土壌中の溶存メタン、可溶態炭素量との関係を明らかにした。その結果、メタン放出量は開花期に最高を記録したが、その時期は品種により移植後56〜70日と異なった。生育期間の全メタン放出量は高二酸化炭素条件下のほうが対照区より多いことが見出され、品種別にはIR72>Dular>NPT(IR67966)>JP(コシヒカリ)の順になった。溶存メタン量も同様な傾向が認められたがその差は小さかった。現在、溶存炭素、メタン生成活性の結果を取りまとめ中である。