畑地への堆肥施用とバイオ炭の併用がN_2OとCO_2の地表面フラックスおよび土壌炭素量に及ぼす影響 Effect of manure application and biochar amendment in an upland field on the N_2O and CO_2 fluxes from the soil surface and on soil carbon storage

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抄録

土壌へのバイオ炭施用と堆肥(化成肥料混合堆肥)の施用による炭素貯留を温室効果ガス削滅効果という観点から評価するため,施用によるN2O,CH4フラックス,積算CO2発生量および土壌炭素量(0～10cm)への影響を評価した。京都府亀岡市の水田転換畑において3つの異なる処理区(無施用区,堆肥施用区{炭素投入量13.3Mg-C ha-1},竹炭・堆肥施用区{57.1Mg-C ha-1})を設け,2009年8月31日から1年間試験を実施し以下の知見を得た。1)積算CO2発生量は,無施用区に対し堆肥区,炭・堆肥区でそれぞれ14.4,12.8Mg-CO2 ha-1増加し,これらは施用した炭素のそれぞれ29.5,6.10%に相当した(表2)。2)積算N2O発生量は,無施用区,堆肥区,炭・堆肥区でそれぞれ1.58,10.1,6.83kg-N ha-1で,堆肥区で顕著に多く,竹炭の併用で発生量が32.1%抑制された(図4;表1)。また,堆肥区ならびに炭・堆肥区で施用により増加したN2OのCO2等価放出量はそれぞれ3.97,2.46Mg-CO2eq ha-1であった(表3)。3)土壌炭素量(0～10cm)は特に炭施用圃場で変動が大きく,量的評価にあたっては手法の改善が必要であることが明らかとなった(図5)。4)CH4フラックスは検出されないほど小さく,施用による効果は評価できなかった。本試験結果から,多量のバイオ炭を施用してもCO2発生は促進されず,N2O発生は抑制されたことから,バイオ炭の併用が堆肥の単用よりも効率的に温室効果ガスを削減し得ることが示された。

We evaluated the effect of applying manure and biochar to crop land on soil-surface N_20 and CH_4 fluxes and on soil carbon storage. In an upland experimental field in Kameoka, Kyoto Prefecture, gas fluxes and soil carbon (0-10 cm) were measured for 345 days in 4-m×4-m plots with three soil amendment treatments: (1) 13.3 Mg ha^<-1> of manure with 1.20 Mg ha^<-1> of inorganic fertilizer (manure plot), (2) 57.1 Mg ha^<-1> bamboo charcoal (particle size <2.0 cm) with 13.3 Mg ha^<-1> of manure and 1.20 Mg ha^<-1> inorganic fertilizer (biochar + manure plot), and (3) no amendments (control plot). We found that: (1) Cumulative CO_2 emissions increased by 14.4 and 12.8 Mg CO_2ha^<-1> in the manure and biochar + manure plots, respectively, compared to the control plot, indicating that 29.5 and 6.1% of the incorporated carbon was decomposed in the respective plots. (2) Cumulative N_2O emissions from the control, manure, and biochar + manure plots were 1.58, 10.1, and 6.83 kg N ha^<-1>, respectively. The CO_2 equivalent (with respect to global warming potential) of the N_2O emissions from the manure and biochar + manure plots increased by 3.97 and 2.46 Mg CO_<2eq> ha^<-1>, respectively. (3) The large difference between measured soil carbon (0-10 cm) and hypothetical values calculated from the amounts of amendments or cumulative CO_2 emissions suggested that carbon storage in the soil should be quantified more precisely for the biochar + manure amendment. (4) No significant CH_4 flux was detected from any of the plots. This study demonstrated that biochar application is an efficient way of reducing greenhouse gases compared with the application of manure alone, because biochar appears to be more stable in soil than manure and may suppress N_2O emissions.

収録刊行物

  • 日本土壌肥料學雜誌 = Journal of the science of soil and manure, Japan

    日本土壌肥料學雜誌 = Journal of the science of soil and manure, Japan 83(1), 36-43, 2012-02-05

    日本土壌肥料學會

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被引用文献:  1件中 1-1件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110009596791
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00195767
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    00290610
  • NDL 記事登録ID
    023517886
  • NDL 請求記号
    Z18-331
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  NII-ELS  IR 
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