農地土壌へのバイオ炭施用による一酸化二窒素の発生経路および削減メカニズムの解明

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1．日本の農耕地におけるバイオ炭によるN2O発生削減効果稲わら、もみ殻等の農作物副産物の多くは利用されずに廃棄されており、未利用バイオマス資源の利活用の重要性が指摘されている。また、世界的にバイオ炭による土壌炭素蓄積効果が注目されていることから、日本においてもバイオ炭による土壌炭素蓄積が大きな注目を集めておいる。しかしながら、日本におけるバイオ炭と温室効果ガス発生に関する研究については、土壌インキュベーション実験によりN2O発生抑制効果がみられたという例（Yanai et al. 2007）が報告されているのみである。本研究においては、バイオ炭によるN2O発生抑制効果が、気象条件や農業形態が海外とは大きく異なる日本の典型的な農耕地においても見られるかについて検討を行った。その結果、日本の代表的な土壌である黒ボク土において、N2O発生削減効果は有意ではなかった。2．バイオ炭および硝化抑制剤が放牧家畜排せつ物由来の窒素のロスに与える影響放牧家畜排せつ物由来の窒素は、硝酸流亡や温室効果ガスなどの環境汚染の原因となっている。しかし、これらの環境影響について総合的に解析した研究はみられない。また、バイオ炭や硝化抑制剤による硝酸流亡や温室効果ガス発生の削減効果についても明らかでない。このため、既往文献の統計的解析（メタアナリス）を行い、放牧家畜排せつ物窒素の環境影響およびバイオ炭および硝化抑制剤による削減効果の定量的な評価を行った。その結果、家畜排せつ物由来窒素は、0.65%～0.85%がN2O発生、16%がNH3揮散、24％が硝酸流亡、19%が植物吸収となることが明らかになった。また、硝化抑制剤によるN2O削減効果および硝酸流亡低減効果は有意であったが、バイオ炭によるN2O削減効果は有意でなかった。