農業廃棄物(もみ殻)利用で、水田メタン発生抑制、稲の高温対策が可能に

WEF技術開発の特許技術「大気中生成活性酸素」で、もみ殻からバイオ炭と非結晶シリカを低コスト・短時間で同時製造に成功

2024-07-02 10:00

空気中の酸素から活性酸素を生成する世界随一の特許技術を持つWEF技術開発株式会社(所在地：滋賀県大津市、代表取締役：青山章)は、WEF技術開発の特許技術「大気中生成活性酸素」を用いることで、もみ殻からバイオ炭と非結晶シリカを低コスト・短時間で同時製造に成功しました。

地球温暖化によって、稲作は大きな問題を抱えることとなりました。一つは加害者的問題、もう一つは被害者的問題です。
加害者的問題は、水田に水を張ると土中が嫌気になりメタン菌が活性化するため、メタンが大量に発生する点です。下図にあるように、日本でもメタンの発生量の1位は稲作です。このため農業は非環境産業になっていて、稲作でのメタン削減が稲作が盛んなアジア全体の大きな課題になっています。
一方で、被害者的問題は温暖化による稲の各種ストレスです。稲は高温に弱く、温度(高温)、風、日照時間、害虫等のストレスで、CO2が増えて稲成長にプラスに働いた分を相殺しても、減収量、品質低下は避けられないといわれています。

水田メタン発生に対するバイオ炭の効果

ここに2つの論文発表があります。
・バイオ炭を水田に施用することで、メタン排出量を22.9％削減できることがわかった。さらに、バイオ炭はSOC(土壌有機炭素)を36.3％増加させ、作物収量を16.2％増加させた。この結果は、バイオ炭がこの地域の温室効果ガス排出を緩和し、SOC含有量と作物収量を増加させる効果的な解決策となることを示唆している。
(Effects of Biochar on Methane Emissions and Crop Yields in East Asian Paddy Fields: A Regional Scale Meta-Analysis.)

・市販のもみ殻くん炭は水管理の有無に関わらずメタン抑制効果が稲作期間を通して期待できることが示された。また、くん炭の混合量も今回の実験結果から、最低250kg/10aを混合すれば十分メタン抑制効果が期待できること、さらに混合量を増やすことによって抑制効果がより高まることが期待された。
(バイオ炭を用いた水田稲作農法の科学的検証：滋賀県立大学環境科学部)

・バイオ炭の一般的な効果
土壌の酸性度を下げ、緩衝能力を高め、溶存有機Cや全有機C、CEC、利用可能養分、保水性、団粒安定性を高め、かさ密度を下げる、微生物の活性を高め、栄養循環を促進し、窒素の溶出と揮発を減少させる。

バイオ炭は、平均して4.6倍のP(リン)可用性を増加させ、重金属の植物組織濃度を17％～39％減少させ、負のプライミングによってSOCを3.8％増加させ(範囲は-21％～+20％)、土壌からのCO2以外のGHG排出量を12％～50％減少させる。
バイオ炭とミネラルや有機肥料、ミネラルを組み合わせた配合は、養分利用効率が高く、最も費用対効果が高い。