二酸化炭素濃度2倍の水田における一酸化二窒素生成・消滅過程の同位体比を用いた解析

利用同位素比分析两倍二氧化碳浓度稻田中一氧化二氮的产生和消退过程

• 批准号: 12J05597
• 负责人: 矢野 翠
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J05597/
• 关键词: N20; 脱窒; 分子内窒素同位体分布; 土壌; N_2O

水田の非耕作期間について「高CO_2濃度区」と「外気区」を対象に地表放出N_2Oおよび土壌内N_2Oのモニタリングを行い、N_2Oの分子内窒素同位体分布と、アンモニア・硝酸の窒素酸素同位体比を指標として微生物の代謝過程を解析した。一年目および二年目のモニタリングについて、大気へのN_2O放出量は8月下旬の落水後に増加して9月中旬にピークとなり、10月にかけて減少した。一方で、10cm深の土壌内ガス中のN_2O濃度とN_2O放出量との間に相関は見られず、土壌内N_2O濃度は降雨による土壌永分量の急激な増加に伴い一時的に上昇した。このことから、春先の灌漑開始時と同様に、土壌水分量が非常に多い場合には生成されたN_2Oが一時的に土壌内に蓄積することが分かった。二年目のモニタリングにおいても、一年目と同様に高CO_2条件がN_2O放出量および土壌内ガス中のN_2O濃度に与える影響は有意ではなかった。加えて、N_2Oやその基質の同位体比から推定したN_2O生成・消費過程への高CO_2条件の影響も、一年目の観測については有意ではなかった。以上のことから、一年目の観測については水稲生育期間中の大気CO_2濃度を増加させた場合においても落水後のN_2O放出量およびそれに関わる微生物過程への影響は見られなかった。また、同位体解析により、土壌空隙の含水率が50-80%の場合にはバクテリアまたはアーキアによる硝化または糸状菌による脱窒がN_2O生成に大きく寄与する一方で、80%以上の場合にはバクテリアによる脱窒がN_2O生成に大きく寄与することを明らかにした。さらに、バクテリアまたは糸状菌の生育を阻害する物質を用いた土壌培養実験を行い、それぞれの微生物による脱窒由来のN_2O放出量を比較した。比較的好気的な場合(最大容水量の60%)においては、バクテリアよりも糸状菌の寄与が大きいことが示され、その結果は野外での観測結果を支持した。

During the non-cultivating period of paddy fields, N_2O is released from the surface of the "high CO_2 concentration area" and "outer CO_2 area". The distribution of intramolecular isotopes of N_2O, the isotope ratio of ammonium and nitric acid are indicators, and the metabolic process of microorganisms is analyzed. One-year item, two-year item, N_2O release amount, August The weather after falling into the water increases in late September, the weather increases in mid-September, and the water decreases in October. The N_2O concentration and N_2O emission amount in the soil inside the square and 10cm deep soil are related to each other. The concentration of N_2O in soil and soil is affected by rainfall and the permanent component of soil is rapidly increasing and is accompanied by a temporary rise.このことから、Harunxianのirrigation starts with と同様に、The soil moisture content is very high and there is a lot of field合にはGenerationされたN_2OがA temporary accumulation of soil in the soilすることが分かった. The second-year project is a high CO_2 condition and the first-year project is high CO_2 conditions and N_2O The amount of release is not affected by the concentration of N_2O in the soil and the concentration of N_2O in the soil. The isotopic ratio of the N_2O matrix is ​​estimated and the N_2O generation and consumption process is affected by high CO_2 conditions. The above mentioned situation is that the concentration of CO_2 increases during the growth period of the one-year observation period. The amount of N_2O released after falling into the water is affected by the microbiological process.また、Isotope analysis により、The moisture content of soil voids is 50-80%. N _2O generates a large number of mails and a single party, and more than 80% of the cases are the sameアによる无码がN_2O generates に大きく发 and することを明らかにした.さらに、バクテリアまたは縸-shaped bacteria の生 を retarding する substances を Use いた soil to cultivate 実験を行い、それぞれのmicroorganismsによるDesuffocation originのN_2O emission amountした. For relatively good conditions (60% of the maximum water capacity), においては, バクテリアよりも糸The results of the test results in the field and the test results in the field are supported by the results of the test.

项目成果

アイソトポマー比を用いた水田入水時における一酸化二窒素生成、放出過程の解析

利用同位素比分析稻田淹水过程中一氧化二氮的产生和释放过程

• 发表时间: 2012
• 作者: 矢野翠;豊田栄;常田岳志;林健太郎,長谷川利拡;木庭啓介;吉田尚弘
• 通讯作者: 吉田尚弘

Large contributions of nitrification and fungal denitrification in N_2O Productions in drained paddy fields exposed to CO_2 of current and future atmospheric concentrations

暴露于当前和未来大气浓度CO_2的排水稻田中硝化和真菌反硝化对N_2O产生的巨大贡献

• 发表时间: 2013
• 作者: M. Yano;S. Toyoda;T. Tokida;K. Hayashi;T. Hasegawa;H. Nakamura;A. Makabe;K. Koba;N. Yoshida
• 通讯作者: N. Yoshida