Production of charred plants and subsequent their distribution, behavior and function in soils

植物炭化物の生成および土壌中における分布,動態,機能について

柳 由貴子*; 進藤 晴夫*; 西村 周作

Yanagi, Yukiko*; Shindo, Haruo*; Nishimura, Shusaku

植物を含むバイオマスの炭化によって生成した生物起源炭化物は、安定した炭素構造を有している。この様な炭化物の生成および土壌中の分布,動態,機能について我々は様々な研究を行ってきた。この成果の集約は、生物起源炭化物の役割についてより良い知見を与えるものである。(1)植物の炭化過程において脱水重縮合反応が生じていた。(2)炭化物は土壌微生物の無機化に抵抗性を示した。(3)シルト画分は、炭化物の重要な貯蔵庫であった。(4)炭化物は、燃焼後の土壌環境下において風化および生物分解を受け、黒色腐植酸へと変化していた。(5)以上の研究成果をまとめると、燃焼後、炭化物は土壌中の非生物および生物分解によって黒色腐植酸を生成する。この黒色腐植酸を含んだ炭化物の一部は、無機物と結合し、シルト画分となって安定化し、長期にわたって貯留するものと示唆される。

Biochar, consisting of charred biomass products involving plants, is a stable form of C. The findings obtained in our studies, in which the production and the distribution, behavior, and function of charred plant fragments (CPFs) in soils have been investigated, may get a better understanding of the role of biochar. (1) The dehydrative polycondensation reactions occurred during the burning. (2) The CPFs were hardly mineralized by soil microorganisms. (3) The silt-sized fraction was an important reservoir of CPFs. (4) The CPFs are subjected to weathering and biological degradation in soil after burning, and are transformed to black humic acids. (5) In conclusion, after burning, the CPFs produce the black humic acids with the progression of abiotic and biotic degradation in soils. The parts of these CPFs are more stabilized by forming the complexes with inorganic components in the silt-sized fraction. Thus, their complexes are preserved in the fraction for a long period of time.