生物的硝化抑制能を持つトウモロコシが世界の窒素肥料消費と温室効果ガス排出に与える影響

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:This paper presents a novel ex ante assessment of BNI maize's environmental benefits, offering a method for evaluating trait-based mitigation options.

🏢実務担当者:Agribusiness and fertilizer companies can use these findings to assess the market potential of BNI seed products and adjust N fertilizer recommendations.

🏛政策担当者:Policymakers should consider BNI maize as a cost-effective mitigation option in national agricultural climate strategies and N management policies.

抄録 持続可能な農食システムへの移行には、生産性を損なわずに温室効果ガス（GHG）排出を削減するイノベーションが必要である。生物的硝化抑制（BNI）は、根から分泌される阻害化合物を通じて土壌の硝化を抑制する植物の特性であり、窒素（N）損失とそれに伴う排出を削減する新たな経路を提供する。本研究では、部分ライフサイクルアセスメントを用いて、3つのグローバルな肥料管理シナリオの下でのBNIトウモロコシの潜在的な環境便益について、空間明示的な事前評価を実施した。20%（BNI_20）および30%（BNI_30）の硝化抑制（2030年および2050年までの採用が見込まれる）を持つ2つのBNI有効トウモロコシシナリオを、通常業務（BAU）ベースライン（BNI_0）と比較した。窒素使用量が限られている国では、地域の政策目標を反映して肥料施用量を50 kg N ha⁻¹に増加させた一方、使用量の多い国では、モデル化されたBNIによる窒素損失削減に比例して窒素施用量を削減した。結果は、BNI_20およびBNI_30の採用が、BAUシナリオと比較して、世界の肥料需要をそれぞれ1.4%および3.9%、GHG排出をそれぞれ11.2%および18.2%削減できることを示している。対照的に、同様の養分管理条件下での従来のトウモロコシ生産は、2030年に肥料需要とGHG排出をそれぞれ3.5%および3.4%、2050年にそれぞれ3.2%および3.1%増加させるはずである。従来のトウモロコシと比較して、BNI_20およびBNI_30は、窒素需要をそれぞれ4.9%および7.2%、GHG排出をそれぞれ14.5%および21.4%削減できる可能性がある。これらの知見は、BNI有効トウモロコシが農業における気候変動緩和に大きく貢献する可能性を強調しており、特に窒素使用、食料安全保障、土壌健康、および環境保護を管理する国の肥料政策と統合された場合に顕著である。この技術の効果的な実施を促進するためには、持続可能な集約化と低排出農業のためのより広範な戦略の一部として、トウモロコシにおけるBNI特性の展開経路を開発することを優先すべきである。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Abstract Transitioning to sustainable agrifood systems requires innovations in the reduction in greenhouse gas (GHG) emissions without compromising productivity. Biological nitrification inhibition (BNI), a plant trait that suppresses soil nitrification through root-exuded inhibitory compounds, offers a novel pathway for reducing nitrogen (N) losses and associated emissions. In this study, a spatially explicit, ex ante assessment of the potential environmental benefits of BNI maize under three global fertilizer management scenarios is conducted using a partial life cycle assessment. Two BNI-enabled maize scenarios with 20% (BNI_20) and 30% (BNI_30) nitrification inhibition (projected for adoption by 2030 and 2050) are compared with a business-as-usual (BAU) baseline (BNI_0). In countries with limited N use, fertilizer rates were increased to 50 kg N ha⁻¹, reflecting regional policy targets, whereas in high-use countries, N application was proportionally reduced to modelled BNI-driven reductions in N losses. The results show that the adoption of BNI_20 and BNI_30 could reduce global fertilizer demand by 1.4% and 3.9%, respectively, and GHG emissions by 11.2% and 18.2%, respectively, relative to those in the BAU scenario. In contrast, conventional maize production under similar nutrient management conditions should increase fertilizer demand and GHG emissions by 3.5% and 3.4% in 2030, respectively, and by 3.2% and 3.1% in 2050, respectively. Relative to conventional maize, BNI_20 and BNI_30 could reduce N demand by 4.9% and 7.2%, respectively, and GHG emissions by 14.5% and 21.4%, respectively. 
These findings highlight the potential of BNI-enabled maize to significantly contribute to climate change mitigation in agriculture, particularly when it is integrated with national fertilizer policies that manage N use, food security, soil health, and environmental protection. To promote the effective implementation of this technology, developing deployment pathways for BNI traits in maize should be prioritized as part of broader strategies for sustainable intensification and low-emission farming.


• crossref https://doi.org/10.1088/1748-9326/ae7d42first seen 2026-06-16 05:26:43 · last seen 2026-07-16 07:18:28