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植物の生物的硝化抑制（BNI）による気候変動緩和のポテンシャル

飛田哲

プログラムディレクター

国際農林水産業研究センター（JIRCAS）

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窒素循環は地球の限界を超えている (プラネタリー・バウンダリー) • 近代農業は大きく肥料窒素に依存している.

• 窒素肥料の利用効率（NFUE）はとても低い (68% in 1961 45% in 1981 >30% in 2010).

農地からの反応性窒素による環境への脅威溶脱した硝酸態窒素による地下水汚染

大気中に放出された一酸化二窒素による地球温暖化の加速

低い肥料窒素利用効率（FNUE)は、土壌中のあまりにも急速で制御の効かない硝化作用による何らかの方法で硝化を抑えられ

ないか？

生物的硝化抑制 (BNI＝Biological Nitrification inhibition): 窒素循環健全化のための一つの有望な技術 2BNI

Biological Nitrification Inhibition

分解

微生物ｰN

亜硝酸態-N

(NO2-)

アンモニア酸化細菌／古細菌AOB/AOA

脱窒

肥料窒素

アンモニア態-N (NH4

+)

硝酸態-N (NO3

-)

BNI 物質

亜硝酸酸化細菌

温室効果ガス(N2O）

硝酸汚染 3

NON2

溶脱

BNIの概念と機能

BNIBiological Nitrification Inhibition

BNI活用技術が地球規模で求められているーその先進性と比較優位性ー

費用対効果が高く、広域に展開できるBNI物質の放出は確実で効果的阻害剤のカクテルでBNI効果が安定環境への負の影響が無い食料や飼料の質についての心配が無い土壌中に窒素を保持し、肥沃度を改善する


合成硝化抑制剤ウレアーゼ阻害剤（アンモニア揮散抑制）遅効性窒素肥料（コーティング肥料）施肥の分割精密農業、精密施肥（ex. Greenseeker®）水田のAWD (間断灌漑)：はっきりとしたデータなし

BNI技術は、

硝化を抑制しN2O発生を抑える現行の技術

効果の実証 (環境)N2Oの発生は、その土地に植えた種あるいは品種のBNI活性に反比例する(Subbarao et al., 2012).


前作にブラキアリア牧草を植えた場合（BNI圃場）には、そうでなかった場合（非BNI圃場）に比べ、トウモロコシの収量は有意に増加した. 肥料窒素の利用効率が高まったことも示された（図と写真：Dr. Jacobo Arango, CIAT, Colombia）.

効果の実証 (農業生産)


日本が進めてきたBNI研究• 南米において日本の研究者が初めてBNIの現象を発見.• BNIの存在と意義を科学的に明らかにするために、JIRCASと共同研究機関が地道に努力．

Coskun et al. (2017)を改変 BNIBiological Nitrification Inhibition

BNI活用技術JIRCASが中心となるBNIコンソーシアム参画機関との共共同研究で開発が進められている


www.jircas.go.jp

ご清聴をありがとうございました

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