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

农业土壤施用生物炭阐明一氧化二氮的生成途径和还原机制

• 批准号: 15F15403
• 负责人: 秋山 博子
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization (2016-2017)National Institute for Agro-Environmental Sciences (2015)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-11-09 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15403/
• 关键词: 温室効果ガス; 一酸化二窒素; バイオ炭; 土壌

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。

1. Japan の farmland に お け る バ イ オ carbon に よ る N2O 発 raw cut sharper fruit 稲 わ ら, も み shell の crops such as by-products の more く は using さ れ ず に 廃 abandon さ れ て お り, unused バ イ オ マ の ス resources, use の importance が blame さ れ て い る. ま た, world に バ イ オ carbon に よ 壌 る soil carbon accumulation unseen fruit が attention さ れ て い る こ と か ら, Japan に お い て も バ イ オ carbon に よ 壌 る soil carbon accumulation が big き な attention を set め て お い る. し か し な が ら, Japan に お け る バ イ オ carbon と greenhouse unseen fruit ガ ス 発 raw に masato す る research に つ い て は, soil 壌 イ ン キ ュ ベ ー シ ョ ン be 験 に よ り N2O 発 inhibit unseen fruit raw が み ら れ た と い う cases (Yanai et al. 2007) が report さ れ て い る の み で あ る. This study に お い て は, バ イ オ carbon に よ る N2O 発 inhibition of unseen fruit が, 気 conditions like や ag が overseas と は big き く different な る Japan の typical な farmland に お い て も see ら れ る か に つ い て 検 line for を っ た. そ の results, Japanese の representative な soil 壌 で あ る black ボ ク soil に お い て, N2O 発 raw cut sharper fruit は intentionally で は な か っ た. 2 バ イ オ carbon お よ び nitrification inhibition tonic が grazing livestock row せ つ content origin の smothering element の ロ ス に and え る effect of grazing livestock row せ つ content origin の smothering は, nitrate in exile や greenhouse unseen fruit ガ ス な ど の の environmental pollution causes と な っ て い る. The に analysis of に た research on た and みられな みられな みられな on the environmental impact of に, に and て総 て総 respectively. ま た, バ イ オ carbon や nitrification inhibition tonic に よ る nitrate in exile や greenhouse unseen fruit ガ ス 発 raw の sharper cuts fruit に つ い て も Ming ら か で な い. こ の た め, previous literature の statistical analysis (メ タ ア ナ リ ス) line を い, grazing livestock せ つ content element smothering の environmental impact お よ び バ イ オ carbon お よ び nitrification inhibition tonic に よ る cut sharper fruit の な of quantitative evaluation of 価 を line っ た. そ の results, livestock せ つ origin は smothering element, 0.65% ~ 0.85% が N2O 発 birth, 16% が NH3 scatter, 24% が exile nitrate, 19% が plants suck 収 と な る こ と が Ming ら か に な っ た. ま た, nitrification inhibition tonic に よ る N2O cut sharper fruit お よ び exiled low nitrate reduction unseen fruit は intentionally で あ っ た が, バ イ オ carbon に よ る N2O cut sharper fruit は intentionally で な か っ た.

项目成果

Nitrogen loss factors of nitrogen trace gas emissions and leaching from excreta patches in grassland ecosystems: A summary of available data

草原生态系统排泄物斑块氮微量气体排放和淋溶的氮损失因子：现有数据摘要

• DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.07.222
• 发表时间: 2016-12-01
• 期刊: SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
• 影响因子: 9.8
• 作者: Cai, Yanjiang;Akiyama, Hiroko
• 通讯作者: Akiyama, Hiroko

Effects of inhibitors and biochar on nitrous oxide emissions, nitrate leaching, and plant nitrogen uptake from urine patches of grazing animals on grasslands: a meta-analysis

抑制剂和生物炭对草原放牧动物尿液斑块中一氧化二氮排放、硝酸盐浸出和植物氮吸收的影响：荟萃分析

• DOI: 10.1080/00380768.2017.1367627
• 发表时间: 2017-01-01
• 期刊: SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION
• 影响因子: 2
• 作者: Cai, Yanjiang;Akiyama, Hiroko
• 通讯作者: Akiyama, Hiroko