农耕地用一氧化二氮降低材料制造技术

本发明专利技术提供一种农耕地用一氧化二氮降低材料，无论农耕地的土质和利用形态如何，均能降低因施用在该农耕地中的含氮物而引起的一氧化二氮的产生。一种农耕地用一氧化二氮降低材料，其是用于降低因农耕地中使用的肥料、堆肥、收获残渣等含氮物而生成并释放到大气中的一氧化二氮的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，含有食菌性土壤动物活化物质作为主要成分，该食菌性土壤动物活化物质使食菌性土壤动物的增殖或活动活化，该食菌性土壤动物摄食生存在所述农耕地中、产生在该农耕地中所使用的所述含氮物中并生成一氧化二氮的真菌。

Nitrous oxide reducing materials for agricultural land

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】农耕地用一氧化二氮降低材料
本专利技术涉及一种农耕地用一氧化二氮降低材料，其用于降低因农耕地中使用的肥料、堆肥、收获残渣等含氮物而生成并释放到大气中的一氧化二氮。
技术介绍
一氧化二氮(N2O，别名：氧化亚氮)具有二氧化碳的约300倍的温室效应，是对地球温室化有很大影响的温室效应气体，并且是破坏臭氧层的最大原因物质。近年来，这种对地球环境问题产生较大影响的一氧化二氮在大气中的浓度急剧上升，因此削减该一氧化二氮的排放量成为紧迫的课题。作为日本的一氧化二氮的人为排放源，可以列举燃料的燃烧、农耕地、家畜排泄物管理、工业工艺、废弃物的焚烧、排水处理等，其中，农耕地占总排放量的约3成这样的较大比例。从农耕地排放的一氧化二氮大多起因于施用于该农耕地的有机肥料或化学肥料等含氮物，具体而言，认为通过这些含氮物中所含的氮被土壤中的细菌等土壤微生物分解时的硝化反应(氨氧化)或脱氮反应(硝酸还原)而生成了一氧化二氮。因此，为了降低从农耕地排放的一氧化二氮，减少有机肥料或化学肥料的施肥量、即减少氮施肥量的施肥管理技术是有效的，但在目前的农业形态中，大幅削减施肥量有可能产生生长不良或产量降低等诸多问题，因此几乎没有得到实施。因此，现状是采取使用加入硝化抑制剂的肥料(在氨态的肥料中添加有硝化抑制剂的肥料)或包衣肥料(用树脂等对肥料成分进行包衣而使肥料成分慢慢溶出的肥料)的对策。然而，使用这些肥料的对策虽然以平均值来看一氧化二氮削减率为35％左右，可看到一定的效果，但根据土壤的性质、利用形态的不同，削减效果观察到很大的差异，已知在日本的旱田中常见的火山灰土的土壤中，削减率为零到百分之十几，未得到明确的效果。因此，在日本，现状是不能说已经充分采取了削减农耕地中的一氧化二氮的对策。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在这样的背景下，本专利技术人对施用了有机肥料或化学肥料等含氮物的农耕地中的一氧化二氮的产生机理进行了相关研究，明确了：施用了该含氮物的农耕地中的一氧化二氮的产生与在该施用的含氮物中产生的微生物、具体而言为尖孢镰孢菌(Fusariumoxysporum)、腐皮镰孢菌(Fusariumsolani)、燕麦镰孢菌(Fusariumavenaceum)、雅致放射毛霉(Actinomucorelegans)、淡色生赤壳菌(Bionectriaochroleuca)、丛赤壳属(Nectriasp.)、根毛霉(Rhizomucor)等丝状菌有关，并且还明确了：这些丝状菌被生存在土壤中的跳虫、蜱等食菌性土壤动物所摄食。本专利技术人认为，在含氮物中产生的丝状菌与食菌性土壤动物有密切的关系，该食菌性土壤动物成为农耕地中的一氧化二氮降低对策的关键，对其进行了进一步的研究。另一方面，即使是农耕地，水田和旱田中一氧化二氮的排放量也完全不同(水田中几乎不排放一氧化二氮)，因此本专利技术人认为水田中存在具有除去一氧化二氮能力的微生物(具有将作为水田中的硝化副产物或脱氮的中间产物生成且溶解于土壤中的一氧化二氮还原为氮而除去一氧化二氮的功能的微生物)，对农耕地中的除去一氧化二氮的微生物的鉴定也进行了研究。并且，本专利技术人通过应用逐一采集在特定条件下增殖的微生物细胞的方法(Ashida等，Appl.microbiol.85:1211-1217(2010))，成功地分离出多种除去一氧化二氮的微生物，同时明确了草螺菌(Herbaspirillum)属的细菌具有高的一氧化二氮还原能力，换言之，具有一氧化二氮除去能力。本专利技术人认为，通过利用上述的食菌性土壤动物对丝状菌的摄食行为来减少在作为一氧化二氮的产生源的含氮物中产生的丝状菌；以及利用作为一氧化二氮除去微生物的草螺菌属细菌，能够降低农耕地中的一氧化二氮的产生量，并反复进行了深入研究，从而完成了本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种划时代的农耕地用一氧化二氮降低材料，通过将其施用于农耕地，使食菌性土壤动物的丝状菌摄食行为活化，减少农耕地中的丝状菌的生存数，从而降低由农耕地产生的一氧化二氮，并且利用除去一氧化二氮的微生物的一氧化二氮除去能力，降低由农耕地产生的一氧化二氮，无论农耕地的土质或利用形态如何，均稳定地发挥出高的一氧化二氮降低效果。用于解决问题的手段参照附图对本专利技术的要点进行说明。本专利技术涉及一种农耕地用一氧化二氮降低材料，其是降低因农耕地中使用的肥料、堆肥、收获残渣等含氮物而生成的一氧化二氮的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，含有食菌性土壤动物活化物质作为主要成分，上述食菌性土壤动物活化物质使食菌性土壤动物增殖或活化，上述食菌性土壤动物摄食产生在上述含氮物中并生成一氧化二氮的真菌。另外，本专利技术涉及上述第1项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，上述食菌性土壤动物活化物质是含有植物纤维的物质。另外，本专利技术涉及上述第2项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，上述含有植物纤维的物质是植物发酵而成的发酵物、植物腐殖而成的腐殖物或植物干燥而成的干燥物。另外，本专利技术涉及上述第3项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，上述植物是棕榈科植物、泥炭藓科植物、柏科植物或锦葵科植物。另外，本专利技术涉及上述第4项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，作为上述棕榈科植物干燥而成的干燥物，采用椰糠。另外，本专利技术涉及上述第4项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，作为上述泥炭藓科植物腐殖而成的腐殖物，采用泥炭藓。另外，本专利技术涉及上述第4项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，作为上述柏科植物发酵而成的发酵物，采用树皮堆肥。另外，本专利技术涉及上述第4项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，作为上述锦葵科植物发酵而成的发酵物，采用树皮堆肥。另外，本专利技术涉及上述第1～8中任一项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，含有上述食菌性土壤动物活化物质和以该食菌性土壤动物活化物质作为载体且具有一氧化二氮除去能力的微生物。另外，本专利技术涉及上述第9项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，上述微生物是草螺菌属细菌。另外，本专利技术涉及上述第10项所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，上述草螺菌属细菌是草螺菌属(Herbaspirillumsp.)UKPF54(保藏号：NITEBP-02386，识别标识：H54)。专利技术的效果本专利技术如上构成，因此通过将本专利技术施用于农耕地，无论农耕地的土质或利用形态如何，均可降低因施用于该农耕地的有机肥料或化学肥料等含氮物而产生的一氧化二氮。附图说明图1是示出本实施例的试验1中的施用了有机肥料的各处理区的一氧化二氮通量的推移的图表。图2是示出本实施例的试验1中的施用了有机肥料的各处理区的一氧化二氮产生量的图表。图3是示出本实施例的试验1中的施用了有机肥料的各处理区的甜玉米的产量的图表。图4是示出本实施例的试验2中的各处理区的一氧化二氮通量的推移的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农耕地用一氧化二氮降低材料，其是降低因农耕地中使用的肥料、堆肥、收获残渣等含氮物而生成的一氧化二氮的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，含有食菌性土壤动物活化物质作为主要成分，所述食菌性土壤动物活化物质使食菌性土壤动物增殖或活化，所述食菌性土壤动物摄食产生在所述含氮物中并生成一氧化二氮的真菌。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170913 JP 2017-175439;20180821 JP 2018-1548281.一种农耕地用一氧化二氮降低材料，其是降低因农耕地中使用的肥料、堆肥、收获残渣等含氮物而生成的一氧化二氮的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，含有食菌性土壤动物活化物质作为主要成分，所述食菌性土壤动物活化物质使食菌性土壤动物增殖或活化，所述食菌性土壤动物摄食产生在所述含氮物中并生成一氧化二氮的真菌。


2.如权利要求1所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，所述食菌性土壤动物活化物质是含有植物纤维的物质。


3.如权利要求2所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，所述含有植物纤维的物质是植物干燥而成的干燥物、植物腐殖而成的腐殖物或植物发酵而成的发酵物。


4.如权利要求3所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，所述植物是棕榈科植物、泥炭藓科植物、柏科植物或锦葵科植物。


5.如权利要求4所述的农耕地用一氧化二氮降低材料，其特征在于，作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：白鸟丰，土田沙由理，妹尾启史，平柳贵弘，永峰贤，深野透，
申请(专利权)人：新潟县，国立大学法人东京大学，株式会社罗姆，
类型：发明
国别省市：日本;JP