暗渠管を利用したナノバブルの供給による米の収量・品質向上とメタンガス発生制御

通过使用暗渠管道提供纳米气泡来提高水稻产量和质量并控制甲烷气体的产生

• 批准号: 21K19172
• 负责人: 玉置 雅彦
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Setsunan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19172/
• 关键词: 微細気泡; 暗渠; メタンガス; 稲; ナノバブル; マイクロナノバブル

ナノバブル（NB）が有する水中での極めて高い安定性、滞留性、浸透性を利用し、通常は使用しない暗渠を有効活用してNB化した空気を水田土壌中へ直接供給し、暗渠管周辺土壌の好気的条件を維持することで根を活性化し、米の収量と品質向上、さらには土壌中の好気性微生物の増加に伴うメタンガス発生量の抑制が可能であるかを、水田を用いて実証することが2年目の計画であった。1年目に栽培装置を用いて稲を栽培して実験を行ったが、反復するために2年目も栽培装置を用いた実験も行った。栽培装置も水田もNBを暗渠管中で供給する区と供給しない対照区を設けた。なお、水田実験は明治大学内の実験水田で実験を行うことに変更した。日常的に管理、実験を可能にするためであった。栽培装置での実験の結果、暗渠管の上方では酸化還元電位が明らかに上昇し、土壌中が好気的条件に保たれることが明らかになった。しかし、栽培装置では縦方法の状態が証明できたが、横方法のNBの分布がわからないので、水田での実験も行った。水田でも、栽培装置での実験と同様に、暗渠管上方の縦方法の土壌は好気的状態となった。横方向は、暗渠管から30㎝程度の土壌も好気的状態に保たれることが認められた。したがって、暗渠管から空気NBを供給することで、縦方法のみでなく横方向の土壌も還元状態から酸化状態に変化することが認められた。根の生育を調査した結果、暗渠管に近いほど根は明らかに太く根量も多いことが認められた。しかし、地上部への影響は小さく穂数、米の収量などは対照区と比べて差異がなかった。メタンガスの発生も調査したが、ガスの採取および採取後の管理が不十分であったのか、結果が大きくばらついたので、次年度に更に検討する必要がある。

利用纳米气泡（NB）在水中极高的稳定性、保留性和渗透性，我们可以有效地利用通常不使用的暗渠，将NB空气直接供应到稻田土壤中，从而减少暗渠周围土壤的好氧条件。可以用稻田来验证是否可以通过维持这种状态来激活根系并提高水稻的产量和品质，以及抑制由于土壤中好氧微生物的增加而产生的甲烷气体的量这是今年的计划。第一年进行了使用栽培装置栽培水稻的实验，但为了重复实验，第二年也使用栽培装置进行了实验。对于耕作设备和稻田，我们设置了一块通过暗渠管道提供 NB 的地块和一块不提供 NB 的对照地块。稻田实验改为明治大学内的实验稻田。这是为了进行日常管理和实验。使用该栽培设备进行的实验结果发现，排水管上方的氧化还原电位明显增加，并且土壤保持在有氧条件下。然而，虽然我们能够利用栽培设备证明垂直法的条件，但我们并不知道水平法中NB的分布情况，因此我们还在稻田中进行了实验。在稻田中，排水管上方的垂直土壤也处于有氧状态，与使用耕作设备的实验类似。在横向方向上观察到距暗排水管约30厘米范围内的土壤也保持有氧状态。因此，观察到，通过从排水管供应空气NB，土壤不仅在垂直方向上而且在水平方向上都从还原状态变为氧化状态。通过对根系生长情况的调查发现，越靠近排水管的根系越粗、数量也越多。然而，对地上部分的影响很小，与对照地块相比，穗数或水稻产量没有差异。还对甲烷气体的发生情况进行了调查，但结果差异很大，可能是由于瓦斯收集和收集后管理不足，因此明年需要进一步调查。