北海道の常時湛水連作田では稲わら残渣炭素の50%相当のCH4が発生する

［要約］

北海道道央の中干し、間断灌漑が行われていない常時湛水連作田では、鋤込まれる稲わら残渣量に対し発生するCH4は稲わら残渣量が多いほど有意に増加し、稲わら残渣の50％に相当する炭素がCH4として放出されている。

［キーワード］

稲わら残渣、常時湛水、北海道、連作田、CH4

［担当］北海道農研・寒地温暖化研究チーム
［代表連絡先］電話011-867-9260、電子メールseika-narch@naro.affrc.go.jp
［区分］北海道農業・生産環境、共通基盤・土壌肥料
［分類］研究・普及

［背景・ねらい］

  京都議定書の削減目標達成のため温室効果ガス削減が急務である。日本の温室効果ガス総発生量の内、農業由来の寄与は2％あり、その内21％が水田からのメタン（CH4）発生に由来する。これまで、水田からのCH4発生に対し、中干し、間断灌漑という水管理技術に削減効果があること、稲わら残渣の鋤込みが発生を増加させることが報告されている。しかし、北海道では、収穫後の圃場の乾燥が進みにくいため、稲わら残渣を圃場に放置する場合が多く、また、積雪があるため、圃場に放置した稲わら残渣も分解が進行しにくい状況にある。水田にすき込まれた稲わら残渣に対するCH4発生の定量的評価は整理されていない。本研究では、北海道の米の主産地である北海道道央の、常時湛水で管理された連作田を対象に、鋤込まれた稲わら残渣量とCH4発生量の関係を明らかにする。

［成果の内容・特徴］

1. CH4フラックスは、5mg C m-2 hr-1から72 mg C m-2 hr-1の範囲にあり、落水直後はいずれの圃場も速やかにCH4フラックスは低下し、収穫時期にかけてフラックスはほぼ0で推移する（図１）。
2. CH4発生量は、1％水準で、稲わら残渣量が多くなるほど有意に増加する傾向がある（表1）。一方、調査圃場の土壌炭素量とCH4発生量の間には、有意な相関関係は認められない。
3. 稲わら残渣による炭素量とCH4フラックスの間には、1％水準で正の有意な相関関係が認められる（図２）。この関係式から、稲わら残渣に含まれる炭素の約50％に相当する炭素がCH4として放出される。本成果から、稲わら残渣の鋤込み量からCH4発生量の予測が可能である。