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(In Japanese)環境低負荷型の社会システム CO2倍増時の生態系のFACE実験とモデリング

Research report code R990004342
Posted date Feb 6, 2001
  • (In Japanese)小林 和彦
  • (In Japanese)農林水産省 農業環境技術研究所
Research organization
  • (In Japanese)農林水産省 農業環境技術研究所
  • (In Japanese)東北農業試験場
Report name (In Japanese)環境低負荷型の社会システム CO2倍増時の生態系のFACE実験とモデリング
Technology summary (In Japanese)大気中のCO2濃度は上昇を続け、21世紀半ばには現在より150~200ppmの増加が想定される。このCO2濃度上昇がイネの生長・収量と水田生態系に与える影響をFACE実験によって明らかにした。岩手県の農家水田に設置した純CO2放出型FACE装置は、図1の様な径12mの8角形リングで、リング各辺の管から100%CO2を空中に直接スプレーする。性能解析の結果、FACE装置として実用可能であることを確認した。 この装置を用いた実験により、200ppmの大気CO2増加でコメ収量が15%増加した。イネの生長量の変化は、イネの個葉光合成の促進と分月数の増加に起因している。変化は植物体の各種養分、例えば窒素濃度低下などにも表れた。水田生態系への影響として、イネ植物体温の上昇、土壌微生物炭素量の増加やイモチ病の発生増加の傾向が示された。世界の主なイネ生長モデル6種類の比較解析を行い、どのモデルも真に全球的モデルでないことが分かった。

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Research field
  • Soil organisms
  • Aerospheric environmental pollution
  • Influence on plants
  • Ecosystems
  • Photosynthesis
  • Rice cropping
Published papers related (In Japanese)(1)Kobayashi, K., Kim, H.-Y., and Lieffering, M.Growth and yield of paddy rice under Free-Air CO2 EnrichmentIn H. Koizumi and M. Shiyomi eds. The structure of agroecosystems, Lewis/ CRC Press, p. 000-000, 2000.
(2)Kobayashi, K., and Salam, M.U.Comparing simulated and measured values using mean squared deviationAgronomy Journal, 92, 345-352, 2000.
(3)Toda, H., Tanaka, S, Koizumi, H., Kobayashi, K., Okada, M., Kim, H.Y., and H. KawashimaEffects of CO2 enrichment on the nitrogen utilization by rice under field conditions: a result from Free-Air CO2 Enrichment with riceシステム農学 16, 74-78, 2000.
(4)Ono, K., Ishimaru, K., Aoki, N., and Ohsugi, R.Transgenic rice with low sucrose-phosphate synthase activities retain more soluble protein and chlorophyll during flag leaf senescencePlant Physiol. Biochem., 37, 949-953, 1999.
(5)犬伏和之土壌環境について?炭素循環とガス代謝を中心として.CELSS学会誌 12 (1), 39-47, 1999
(6)Kobayashi, K., M. Okada, and H.Y. KimThe Free-Air CO2 Enrichment (FACE) for rice in JapanProceedings of the International Symposium: World Food Security and   Crop Production Technologies for Tomorrow (Kyoto, Japan)p. 213-215, 1998.
(7) Salam, M., Kobayashi, K., Kim, H-Y., and M. OkadaPhasic development of rice seedlings under elevated CO2 and   temperature regimesProceedings of the International Symposium: World Food Security and   Crop Production Technologies for Tomorrow (Kyoto, Japan)p. 207-211, 1998.
(8)小林和彦、モイン・ウス・サラム増えゆく大気CO2とアジアのコメ農業および園芸73巻8号 857-863頁(1998).
(9)K.Kurata, S. Kondo, and K.KobayashiFundamental study for developing a concentration-gradient FACE systemJ. Agric. Meteorol., 52, 782-786, 1997
Research project
  • Core Research for Evolutional Science and Technology;Social Systems for Better Environment Performance
Information research report
  • (In Japanese)小林 和彦. 環境低負荷型の社会システム CO2倍増時の生態系のFACE実験とモデリング. 戦略的基礎研究推進事業 平成10年度 研究年報,1999. p.789 - 792.