δ15N値により水田地帯の茶園地下での脱窒を推定

タイトル δ15N値により水田地帯の茶園地下での脱窒を推定
担当機関 愛知県農業総合試験場
研究期間 2000~2003
研究担当者
発行年度 2000
要約 硝酸性窒素の窒素安定同位体自然存在比が深い位置で高まっていることから、水田地帯に造成した茶園では、地下浸透した硝酸性窒素が脱窒により消失していることが推察できた。
背景・ねらい 水田地帯に島畑として造成した茶園の地下水では深くなるほど硝酸性窒素濃度が低下し、特に2.0mと2.5mの間で激減していた。この原因として、横浸透による流亡や脱窒が考えられる。地下水の水質や脱窒細菌数からは、消失原因の特定が困難であった(図1、図2)。2.0mと2.5mの間の硝酸性窒素減少の原因を確認するため硝酸性窒素のδ15N値を測定した。
成果の内容・特徴
  1. 近接した(距離約30cm)観測用の深さが異なる2井戸(2.0m、2.5m)のNO3-N濃度は、9月では2.0mで39.6mgN・L-1、2.5mで9.4mgN・L-1であり、76.3%が減少していた。11月では、2.0mで51.2mgN・L-1、2.5mで6.3mgN・L-1であり、87.7%が減少していた(表1)。
  2. δ15N値(ANCA-MS(Europa20-20))は、9月では、2.0mで7.2‰、2.5mで65.7‰、11月では、2.0mで10.0‰、2.5m59.2‰だった(表1)。
  3. 川西ら(土肥誌第62巻第4号p.424~426)の報告より脱窒過程の14N、15Nの分別係数を0.9769とし、脱窒によりNO3-Nが減少したと仮定してδ15N値を計算した。9月では、δ15N値の推定値に比べて、実測値の方が大きかった。11月では、ほぼ実測値に近いδ15Nの推測値が得られた(表1)。
  4. δ15N値により2.0mから2.5mの間で起きるNO3-N減少の主要因は、井戸の位置、ほ場の立地条件から施肥窒素由来の硝酸性窒素が下層へ浸透する過程の脱窒であることが推定できた。
成果の活用面・留意点 立地条件や土壌条件が異なる水田地帯でも同様に脱窒によりNO3-Nが消失しているか否かは未確認である。
図表1 216433-1.gif
図表2 216433-2.gif
図表3 216433-3.gif
カテゴリ 水田 施肥 茶

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