農耕地から発生する温室効果ガスである亜酸化窒素の発生量を正しく推定
−施肥法改善による抑制の可能性も明らかに−

［要約］

このたび農業環境技術研究所（理事長 佐藤洋平）は、水田から発生する窒素肥料由来の温室効果ガスである亜酸化窒素に対して「気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）」が国別温室効果ガス発生目録ガイドライン（ＩＰＣＣガイドライン）で現在示されている投入肥料当たりの発生量（温室効果ガス発生量の計算のための基準値）が過大評価であることを明らかにしました。

さらに、わが国の畑土壌では、窒素肥料として被覆硝酸肥料を使用すると、亜酸化窒素の発生を最も抑制できることを明らかにしました。

本成果は、これまで過大評価されていた水田からの亜酸化窒素発生量を見直し、京都議定書に基づくより適正な地球温暖化防止施策決定に貢献することが期待されるとともに、農業活動における温室効果ガスの発生抑制による地球温暖化防止にも貢献するものです。

［背景・ねらい］

温室効果ガスである亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）は、地球上における全発生量の２４％が農耕地土壌から発生したものと推定されており、その発生量の正確な評価が地球温暖化防止の施策決定上重要であるため、今年（２００６年）には、国別温室効果ガス排出量の算定基準となっている、「気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ）」の国別温室効果ガス発生目録ガイドライン（ＩＰＣＣガイドライン）が見直され、改訂が行われます。もちろん、これらの温室効果ガスの発生抑制技術の開発も重要です。 そこで、Ｎ_２Ｏ発生に関する世界の最新のデータを解析し、施肥量に対する発生量の割合の見直しを行いました。さらに、Ｎ_２Ｏ削減に最も効果的な施肥技術も明らかにしました。

［成果の内容・特徴］

１．世界の水田におけるＮ_２Ｏ発生の実測データ１４９件を収集し、解析した結果、窒素肥料に由来するＮ_２Ｏの平均発生率は施肥窒素量の０．３１％であり、ＩＰＣＣガイドラインが現在提示している値（１．２５％）よりも著しく低いことが明らかになりました（表）。

２．Ｎ_２Ｏ発生を連続して測定できる長期自動連続測定装置（写真）を開発し、これまでは捉えられなかった発生ピークを確実に捉え、正確に発生量を評価することができるようになりました。

３．わが国の畑土壌の約５０％を占める黒ボク土において、各種化学肥料および有機肥料の施肥窒素量に対するＮ_２Ｏ発生割合を算出したところ（図１）、これまで重視されていなかった施用有機物がＮ_２Ｏの主要な排出源であることが明らかになりました。

４．また、黒ボク土畑では被覆硝酸肥料がＮ_２Ｏの発生の抑制に最も効果的であることを明らかにしました（図２）。

５．これらの成果は、ＩＰＣＣガイドラインおよびわが国の温室効果ガス排出量の改訂の際に利用される予定です。これによって、京都議定書に基づく国別温室効果ガス排出量の算定に寄与するばかりではなく、環境保全型農業を推進するための施策決定にも貢献することが期待されます。

６．本成果の一部は環境省地球環境総合推進費の研究資金により得られたものです。また、本成果により、研究担当者の秋山（村上）博子が、平成１８年度文部科学大臣表彰若手科学者賞を受賞しました（４月１１日文部科学省よりプレスリリース済み）。

［用語解説］

亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）：　京都議定書の規制対象のガスのひとつであり、二酸化炭素の約３００倍という強力な温室効果を持つ。

気候変動に関する政府間パネル（ＩＰＣＣ；Intergovernmental Panel on Climate Change）：　人為的な気候変動のリスクに関する最新の科学的・技術的・社会経済的な知見をとりまとめて評価し、各国政府にアドバイスとカウンセルを提供することを目的とした政府間機構。

ＩＰＣＣ国別温室効果ガスインベントリーガイドライン（ＩＰＣＣガイドライン）：　気候変動枠組み条約締約国が、温室効果ガスの国別報告書の作成にあたり、排出／吸収量を計算するための手法を示すためのガイドライン。

ＩＰＣＣ基準値（ＩＰＣＣデフォルト値）：　ＩＰＣＣガイドラインにおいて提示されている、温室効果ガス発生量の計算に用いる基本の値。この値は、データが十分にない場合にも適用できることから、世界各国の温室効果ガス排出量の算定に用いられている。

黒ボク土：　日本の畑土壌の約５０％を占める、代表的な畑土壌。火山灰からできた土壌で、有機物を多く含んでいるために、黒い色を示す。

被覆硝酸肥料：　硝酸カルシウム肥料をポリオレフィン膜でコーティングすることにより、肥料成分がゆっくりと放出される肥料。

［参考資料］

表　世界の水田における窒素肥料に由来するＮ_２Ｏの発生率

写真　農耕地からの温室効果ガス発生量の自動連続測定装置

図１　各種有機物や化学肥料（尿素）を施用した黒ボク土畑からのＮ_２Ｏの発生量

図２　硝酸肥料、被覆硝酸肥料および被覆尿素肥料を施用した黒ボク土畑からのＮ_２Ｏ排出量