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

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  • 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
  • ハタチ エ ノ タイヒシヨウ ト バイオタン ノ ヘイヨウ ガ N ₂ O ト CO ₂ ノ チヒョウメン フラックス オヨビ ドジョウ タンソリョウ ニ オヨボス エイキョウ

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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減効果という観点から評価するため,施用によるN_2O,CH_4フラックス,積算CO_2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CO_2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-CO_2 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N_2O発生量は,無施用区,堆肥区,炭・堆肥区でそれぞれ1.58,10.1,6.83 kg-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N_2OのCO_2等価放出量はそれぞれ3.97,2.46Mg-CO_<2eq> 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)CH_4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CO_2発生は促進されず,N_2O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.

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