| タイトル |
灰色低地土の湛水条件下における窒素の無機化と有機化を表すモデルの構築 |
| 担当機関 |
富山県農業技術センター |
| 研究期間 |
1998～1998 |
| 研究担当者 |
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| 発行年度 |
1998 |
| 要約 |
中粗粒質灰色低地土水田土壌の湛水培養下における土壌窒素の無機化と、無機態窒素の有機化過程を表す逐次可逆・有機化モデルを構築した。本モデルは、 5～30℃の広い温度範囲で有効である。
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| 背景・ねらい |
中粗粒質灰色低地土水田においても、水稲が吸収する窒素のうち、約60％は土壌由来の窒素である。また、基肥として全層施用した施肥窒素の約30％が有機化されて土壌中に残る。これまでの反応速度論的解析では20～30℃での事例が多く、15℃以下を同時に解析した事例はない。また稲わらなど植物残渣の分解や有機態炭素の分解と共役して起こる無機態窒素の有機化は低温下で進行することが多いから、地力窒素の回復には冬季間が重要になる。そのため、冬季間の窒素動態も含めた5～30℃の広い温度範囲で成り立つ土壌窒素の無機化と無機態窒素の有機化過程を表すモデルの構築が必要である。
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| 成果の内容・特徴 |
- 風乾土の湛水培養による有機化を除いた土壌窒素の無機化過程は、5～30℃の温度範囲で同一の活性化エネルギー（Eas:18,000、Eaq:9,800 cal/mol）での逐次反応式（有機化を含まず、υ1とυ3の可逆過程を包括して処理する）が成り立つ（図１）。
このとき温度の低下に伴って乾土効果は低下するが、この現象はこれまでのモデルでは説明できない。
- 土壌に添加したタンパク質の有機化を除いた無機化過程は、風乾土と同様に5～30℃の温度範囲で同一の活性化エネルギー（Eas:19,500、Eaq:10,400 cal/mol）である（図１）。
このとき温度の低下に伴って、添加タンパク質の無機化率は低下する。これは添加されたタンパク質（中間物質）が無機化と同時に微生物に取り込まれ、無機化の反応速度定数の温度依存性が取り込みのそれより大きいためである。
- 有機化速度(υ4)は、共存する無機態窒素量(MN)と低分子有機態炭素量(IC)に依存する２次反応であり、有機態炭素が無くなると有機化は停止する。また、無機態炭素が少ない（存在しない）場合は、有機態炭素の一部（または全部）は有機化に利用されずに分解する(υ6、データ省略）。この過程で、新たに有機化された窒素は中間物質に取り込まれる。
- 上記結果から導かれた逐次可逆・有機化モデル（図３）。
および別途求めたパラメータにより、稲ワラ粉及び重窒素硫安添加に伴うアンモニア態窒素の有機化過程は、5～30℃の温度範囲で同一の活性化エネルギー（Ea1:10,000、Ea2:16,700、Ea3:4,400、Ea4:18,000、Ea5：6,000、Ea6：2,500 cal/mol）でシミュレートできる（図２）。
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| 成果の活用面・留意点 |
- 本モデルは、5～30℃の湛水条件下の灰色低地土及び多湿黒ボク土に適用できる。
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| 図表1 |
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| 図表2 |
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| 図表3 |
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| カテゴリ |
肥料
水田
水稲
施肥
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