財団法人 電力中央研究所

電力中央研究所 研究報告書(電力中央研究所報告)
[CRIEPI Research Report]

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研究報告書 詳細情報
[Detailed Information]

報告書番号 [Report Number]
V11004
タイトル
トマトのロックウール栽培と土耕栽培における温室効果ガス発生量の比較
[Title]
A comparison of GHG emission from tomato greenhouse cultivation using rockwool system and soil system
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
施設園芸栽培におけるGHG測定例がないため、栽培法に合わせて、GHGサンプリング用の装置をポット栽培植物用に改良し、以下の実験に供した。2010年11月から2011年3月までそれぞれの栽培法においてほぼ同様の施肥を行いながら発生するGHG量を測定したところ、CO2とN2Oの発生について、.肇泪箸寮鍵藝農拘に最大となること、概日変化を示すこと、CO2発生量は土耕法がロックウール耕法を上回ったが、N2O発生量は栽培期間全体としては栽培法間で有意な差異がないこと、ぃ韮硲波生量全体に寄与する割合としてN2Oが大半を占めていること、が明らかとなった。なお、CH4発生量はいずれの栽培法においても有意な変化は認められなかった。これらの結果から、施設園芸栽培におけるLCAに必要なGHG発生量が明らかとなった。また、CO2換算値として栽培期間中に発生するGHGの合計量を推定したところ、少なくとも栽培初期に滅菌したロックウールや土壌を用い、施肥量などの条件が同じであれば、土耕法とロックウール耕法間で有意な差異は見いだされないと考えられた。
[Abstract]
A rockwool hydroponic culture system is a very popular in fruit vegetable production, such as tomato and cucumber. In this system, the nutrient solution is timely supplied as drips, and is usually designed not to flow out waste water from the system. However, it is not always possible that all the supplied nutrients can be fully consumed by plants for their growth, but some parts should be consumed by microbes. Especially, nitrifying/denitrifying microbes may consume a considerable part of the supplied nitrogen and may result in N2O emission. N2O is a strong greenhouse effective gas (GHG), which involves about 320 times higher effect than CO2 and occupy more than 60% of the total emission of GHG from agriculture. Recent observation indicated that CO2 and CH4 emissions can also increase as fertilizing and the release attributable to agricultural nitrate fertilizers should be larger than the previous IPCC estimation. However, GHG emissions from hydroponic cultures has never been observed exactly thus far. If we clear how much amount of supplied nutrients is utilized to the plant growth /consumed by microbes, it should lead us to an effective fertilization and finally a minimal GHG emission agriculture.
To see the GHG emission, we grew tomato plants in two ways; soil culture and hydroponic culture with rockwool in a air temperature controlled (21-27 ˚C) green house. The nutrients were supplied to both systems as a liquid solution with a similar timings and volumes as possible. Four independent plants each were provided for the observation. Gaseous emissions from the culture media were sampled after beginning of the fruiting to the end of the culture (November, 2010 to March, 2011), and measured GHG concentrations (N2O, CO2 and CH4) by gas chromatography. Results clearly showed a diurnal and culture stage-dependent changes for N2O and CO2 emissions, but not for CH4 emission in both the culture systems. Also, a higher CO2 emissions in soil culture than in hydroponic culture. The N2O emission was higher in soil culture during earlier-middle phase of the culture; however, the status was inverted during later-middle phase of the culture. There was no difference for CH4 emission between the systems in any phase. A considerable change in microbe activity is possibly induce such emission of GHG in both the hydroponics and soil systems, and it could relate to the plant growth/vigor.
報告書年度 [Report's Fiscal Year]
2011
発行年月 [Issued Year / Month]
2011/11
報告者 [Author]

担当

氏名

所属

吉原 利一

環境科学研究所 バイオテクノロジー領域

橋田 慎之介

環境科学研究所 バイオテクノロジー領域

後藤 文之

環境科学研究所 バイオテクノロジー領域

庄子 和博

環境科学研究所 バイオテクノロジー領域

浄閑 正史

千葉大学園芸学科

キーワード [Keywords]
和文 英文
トマト Tomato
ロックウール Rockwool
土壌 Soil
温室効果ガス Green house effective gas
栽培法 Culture system
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