硝酸肥料・ポリフィルム土壌被覆の併用による画期的なN2O排出削減技術の開発

开发硝酸盐肥料与薄膜土壤覆盖相结合的革命性N2O减排技术

基本信息

批准号：
21K05881
负责人：
西村誠一
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Agriculture and Food Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年7月から2023年1月にかけて、農研機構内の試験圃場（茨城県つくば市）において露地野菜（ニンジン）の栽培試験を行った。供試した窒素肥料は、被覆尿素（CU）または被覆硝酸カルシウム（CC）（ともに70日溶出タイプ）で、各々ポリフィルム被覆区（CU+M, CC+M）および被覆を行わない区（CU-M, CC-M）の計４処理区を設けた。+M区では、施肥・被覆後のフィルムに直径75mmの植穴を開けてニンジン播種を行った。栽培期間中に週１～２回の頻度で、密閉チャンバー法でガスを採取して一酸化二窒素（N2O）および一酸化窒素（NO）フラックスを測定した。降雨直後にCU+M, CC+M区でN2Oフラックスが増加するとともに、CU-M, CC-M区でNOフラックスが増加する傾向が観測された。+M区の積算N2O排出量は、-M区よりも84～100%高い値であり、当初の仮説に反して+M区でN2O排出が（削減ではなく）増加する結果となった。一方、CC区の積算N2O排出量はCU区よりも24～30%低い値であり、当初の仮説（CC施用によるN2O排出削減）を支持する結果であった。NOについては、+M区の積算排出量は-M区よりも23～30%低く、またCC区の積算排出量はCU区よりも30～37%低い値であった。当初の仮説に反して+M区でN2O排出が（削減ではなく）増加した要因について、現在検討中であるが、降雨時およびその直後には植穴のところの土壌水分が一時的に高くなり、結果として+M区におけるN2O生成のホットスポットとなった可能性が、考えられた。一方、+M区では土壌の硝酸態窒素濃度がニンジンの収穫時まで高く保たれており、ポリフィルム被覆・緩効性肥料の適切な併用によって、表層土壌に硝酸態窒素を長い期間留め、作物の窒素利用効率を高められる可能性が示唆された。

2022年7月至2023年1月，我们在国家农业食品研究机构（茨城县筑波市）内的试验农场进行了蔬菜（胡萝卜）的露天栽培试验。测试的氮肥为包膜尿素（CU）或包膜硝酸钙（CC）（均为70天洗脱型），并施用于保鲜膜包膜地块（CU+M、CC+M）和未包膜地块（CU）。总共建立了四个治疗区域（-M、CC-M）。在+M图中，胡萝卜在施肥和包膜后播种在薄膜中直径为75毫米的种植孔中。在培养期间，每周使用密闭室方法收集气体一次或两次，以测量一氧化二氮（N2O）和一氧化氮（NO）通量。降雨后，CU+M 和 CC+M 区域的 N2O 通量增加，而 CU-M 和 CC-M 区域的 NO 通量有增加的趋势。 +M 区域的 N2O 累积排放量比 -M 区域高 84% 至 100%，并且与最初的假设相反，+M 区域的 N2O 排放量增加（而不是减少）。另一方面，CC区域的N2O累计排放量比CU区域低24-30%，支持了最初的假设（通过CC应用减少N2O排放）。对于NO，+M区域的累积排放量比-M区域低23%至30%，CC区域的累积排放量比CU区域低30%至37%。我们目前正在调查 +M 地区 N2O 排放量增加（而不是减少）的原因，这与最初的假设相反，但原因是降雨期间和降雨后立即种植穴的土壤湿度暂时增加。 +M区域可能已成为N2O产生的热点。另一方面，在+M图中，土壤中的硝态氮浓度一直保持在较高水平，直到胡萝卜收获时，通过适当地结合保鲜膜和缓释肥料，硝态氮可以长期保留在表层土壤中。一段时间后，作物开始生长，这表明氮肥利用效率有可能提高。