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

研究の背景

これまで世界各地の水田土壌において多数の研究が実施され、世界の水田から発生するメタンの総量が明らかになってきた。しかし、水田から発生するメタンの起源、生成したメタンの土壌中での動態に関してはこれまでほとんど研究されてこなかった。以下の研究成果は、水田土壌学の立場から水田土壌中でのメタンの生成とその後の動態の解明を目的としたものである。

水田から発生するメタンの起源

水田から発生するメタンの起源としては、@土壌有機物、A根由来有機物、B施用有機物(稲ワラ、緑肥、堆厩肥)、の3者が考えられる。以下に各起源の寄与率を推定した結果を紹介する。水稲自体が水田から発生するメタンの起源として重要なことが明らかとなった。

メタンの土壌中での動態

水田土壌中で生成したメタンは、速やかに大気中に放出されるだけではなく、土壌中に一時滞留し、下方へ移動するとともに、その一部は土壌中で分解している。そのダイナミックな動態を紹介する。

土壌中メタンの透水による心土への移行 

大気への発生量と心土への移行量の関係

土壌中のメタン存在量と大気への発生量の関係

心土での嫌気的メタン分解 

心土におけるメタン分解に関与する微生物の生態

地下水利用に伴うメタンの放出

作土・心土中での嫌気的メタン酸化の機構推定

まとめ

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