水田の間断灌漑水管理・慣行施肥管理は水稲栽培期間中のメタンと亜酸化窒素の発生を共に抑制する

• 担当機関: （独）農業環境技術研究所
• 研究期間: 2002～2006
• 研究担当者: 秋山博子; 須藤重人; 西村誠一; 八木一行
• 発行年度: 2002
• 要約: わが国の水田における間断灌漑水管理・慣行施肥管理は，これまでに知られていたメタン発生抑制効果があることに加え，トレードオフとしての亜酸化窒素発生も少ない技術である。
• 背景・ねらい: 湛水状態の水田からは温室効果ガスであるメタン（CH₄）が発生しているが，これまでの研究により，水稲生育後期のCH₄の発生量は中干しおよびそれに引き続く間断灌漑によって大幅に削減されることが示されている。一方，中干しおよび間断灌漑による田面水の排水に伴って，別の重要な温室効果ガスである亜酸化窒素（N₂O）の発生が促進される可能性が指摘されていた。本研究では，CH₄およびN₂Oを同時に自動連続測定することにより，わが国の水田で慣行となっている水管理および施肥管理が温室効果ガスの総発生量に及ぼす影響を評価する。

成果の内容・特徴

1. CH₄発生は水稲生育前期の常時湛水期間に顕著に増加したが，その後，中干し・間断灌漑に伴って大幅に減少した（図１）。これは，これまでの研究結果と同様であり，わが国の水田における慣行水管理がCH₄発生の抑制に有効であることを確認した。
2. 一方，水稲栽培期間における有意なN₂O発生は，代かき直後，間断灌漑中の追肥直後，および最終落水後（水稲収穫直前）に一時的に観測されただけであった。施肥後の水田土壌には高い濃度でアンモニア態窒素（NH₄-N）が存在していたにもかかわらず，顕著なN₂O発生はなかった。
3. 本研究で得られた水稲栽培期間のN₂O発生量は，これまで報告された世界の水田での研究例の中でも最も少ないものである。一方，多量のN₂O発生が報告されている中国やフィリピンでの場合，比較的長期間（7日以上）の中干しや多量の窒素施肥がその発生要因であると推察される（表１）。
4. これらの結果から，水田の中干しおよびそれに引き続く間断灌漑と90 kgN ha^-1程度の窒素施肥（基肥および追肥）は，CH₄発生量を大幅に減少させるだけでなく，危惧されていたN₂O発生の促進もほとんどなく，温室効果ガス総発生量の削減技術として有効であることが実証された。

成果の活用面・留意点

1. 本技術は，比較的，費用・労力の軽微な管理技術であり，水田からの温室効果ガス総発生量の削減技術として，わが国とアジア諸国での普及が期待される。
2. 気候変動枠組み条約に基づくわが国の温室効果ガス排出・吸収目録の基礎データとして，その改訂に寄与する。
3. CH₄およびN₂Oの発生を最少にする最適な潅漑間隔は，土壌や気候条件によって異なると考えられる。

• カテゴリ: 管理技術 水田 水稲 施肥 水管理