成績概要書(2008年1月作成)
2.方法 1)採草地におけるCO2、メタン、N2Oフラックスの解明 (1) CO2フラックス:渦相関法により純生態系生産量(NEP)を求めた。前年10月〜当年9月を一年度とした。根釧農試(1998年造成、混播)化学肥料標準施用区(化肥区)。 (2)メタン及びN2Oフラックス:クローズドチャンバー法。根釧農試、現地3カ所。 (3)温室効果ガス評価:CO2評価は純生物相生産量(NBP)を用いた。NBP=NEP-収穫物搬出量+有機物投入量。温室効果は地球温暖化指数(GWP)で評価した。GWP=-NBP×(44/12)×1+メタン発生量×(16/12)×23+N2O発生量×(44/28)×296 2)温室効果低減の可能性 (1)堆肥施用:根釧農試(1997年造成、混播)、牛糞バーク堆肥(38〜44Mg/ha)及び堆肥供給養分量を減じた化学肥料を施用(堆肥区)。調査項目は1)に同じ。 (2)窒素施用法:根釧農試(単播)2004〜2007年、別海2006年。処理:春重区(基肥:追肥、5:1)、追半区(追肥のみ半量)及び硝酸化成抑制剤(混入肥料3種、混合2種)。調査項目:N2Oフラックス、乾物収量及びDNDCモデルによるN2Oフラックス予測 3.成果の概要 1) 化肥区のNEPは2.67〜4.22MgC/ha/yrで(図1)、化学肥料で施肥管理された道東採草地のメタン及びN2O発生量は、各-1.00〜0.42kgC/ha/yr、0.29〜1.72 kgN/ha/yrであった。 2) 化肥区のNBPおよびGWPは年度により異なる反応を示した。GWPの3カ年平均値は1.1 MgCO2eq/ha/yrで、温室効果の促進または抑制に与える影響は小さかった(表1)。 3)堆肥区のNEPは1.27〜3.14 MgC/ha/yrで化肥区に比べ減少し(図1)、N2O発生量は0.63〜7.09 kgN/ha/yrで化肥区に比べ増加した。同区のNBPは3カ年平均で3.69 MgC/ha/yrと炭素蓄積が認められた(表1)。この結果、GWPは3カ年平均で-12.0MgCO2eq/ha/yrとなり(表1)、温室効果は少なくとも維持管理段階では抑制されると判定された。 4) 春重区は標肥区に比べ、N2O発生量を3カ年平均で36%低下、同じく硝酸化成抑制剤の利用は、標肥区またはスラリー区に比べ、22〜41%低下させた(図2)。この低減量はGWP換算で0.2MgCO2eq/ha/yrに相当した。これらの処理区の乾物生産量は標肥区またはスラリー区と同程度であった。 5) DNDCモデルによる亜酸化窒素フラックスおよび発生量予測は、年次により適合性は異なったが(図3)、窒素施肥法がN2O発生量に及ぼす影響は予測できる可能性が示唆された。 以上の結果、北海道東部の採草地では、化学肥料を単独施用した場合、温室効果の促進または抑制に与える影響は小さかった。一方、堆肥施用は温室効果ガスを増加させたが、炭素蓄積によって温室効果を抑制した。また、窒素施肥管理によるN2O発生量低減の可能性が示唆された。
表1 化肥区、堆肥区のNBP、メタンおよび亜酸化窒素発生量とGWP評価 ![]()
国内草地の二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素の年間収支査定のための基礎資料となる。 5.残された問題点とその対応 1)草地の更新から経年化過程でのGWPの検討 2)施用堆肥の種類によるGWPへの影響 3)草地飼料畑の栽培管理・収穫・調製に係わる温室効果ガスのLCA評価 4)低亜酸化窒素放出型窒素施肥法の活用方法 5)DNDCモデルによる亜酸化窒素放出量予測の精度向上と面的予測 |