施用有機物（稲ワラ）の寄与率

　次いで、13Cでラベルした稲ワラを添加したポット土壌に水稲を栽培し、発生したメタン中に占める13CH4の割合を経時的に追跡した。その結果、土壌に稲ワラを10a当たり200kg、400kg、600kg施用した場合、メタン発生量は稲ワラ施用量の増加に伴って119、197、328％増加したが（図６参照）、稲ワラ施用に伴う見かけの増加量中に占める稲ワラ由来メタンの割合はそれぞれ19、51、60％とわずかなものであった。なお、発生したメタン中に占める稲ワラに由来する炭素の割合は水稲生育の初期に高く（最大98％）、経時的に減少するのが観察された（図６参照）。

発生したメタンへの稲ワラ各成分の寄与率の推定：収穫後水田に放置された稲ワラは冬期間にその成分の一部が分解され、翌年の稲作期間に発生するメタン量への稲ワラ鋤込みの影響は緩和されると推定される。そこで、収穫期の稲ワラおよび10、12、2月に圃場より採取した稲ワラの添加が水田から発生するメタン量に及ぼす影響をポット実験により比較した。圃場に放置された期間が長い稲ワラを添加した処理区ほどメタン発生量は少なく、2月採取稲ワラ施用区からのメタン発生量は、新鮮稲ワラ施用区に比べて水稲栽培全期間で15％減少し、特に移植後48日間の減少率は31％であった。同時に、新鮮稲ワラからWaksmanの近似分析法を利用して脂質、熱水可溶成分（主に糖類を溶解）、ヘミセルロースを逐次的に除去した稲ワラを供試して同様の水稲栽培実験を行ない、各稲ワラ成分の発生メタンへの寄与率を推定した。その結果、ヘミセルロース成分（50％以上）、セルロース成分（25％以上）の発生メタンへの寄与の高いことが推察された。

　ここで得られた稲ワラ各成分の推定寄与率を基に、冬期間に圃場から採取した稲ワラの成分組成から推定されるメタン発生量と、実測値を比較した結果、実測値は推定値に比べ12、2月に採取した稲ワラでは顕著に低く、稲ワラ成分組成からのメタン発生量の推定は困難であることが明らかとなった。

  1. Kimura, M. and Watanabe, A. : Increase in CH4 emission from rice paddies by rice straw application and the contribution of rice straw carbon to the increase. In Proceeding of the Symposium on “Maximizing sustainable rice yields through improved soil and environmental management” p.827-833, Nov. 11-17, 1996, Khon Kaen, Thailand. (1996)
  2. Watanabe, A.,Yoshida, M. and Kimura, K. : Contribution of rice straw carbon to CH4 emission from rice paddies using 13C-enriched rice straw. J. Geopys. Res., 103(D7), 8237-8242 (1998)
  3. Watanabe, A., Katoh, K. and Kimura, M. : Effect of rice straw application on CH4 emission from paddy fields. I. Effect of weathering of rice straw in the field during off-crop season. Soil Sci. Plant Nutr., 39, 701-706 (1993)
  4. Watanabe, A., Katoh, K. and Kimura, M. : Effect of rice straw application on CH4 emission from paddy fields. II. Contribution of organic constituents in rice straw. Soil Sci. Plant Nutr., 39, 707-712 (1993)

水田から発生するメタンの起源、メタンの土壌中での動態にもどる

1-1. 土壌有機物の寄与率

1-2. 根分泌物の寄与率

1-3. 施用有機物（稲ワラ）の寄与率

1-4. 発生したメタンへの稲ワラ各成分の寄与率の推定

1-5. 土壌有機物、根分泌物、施用有機物（稲ワラ）の各寄与率