バイオ炭とマイクロプラスチックの土壌温室効果ガス排出への複合効果：メタ分析

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

🔬研究者:Provides a systematic synthesis of biochar-microplastic interactions on soil GHG emissions, highlighting key moderators for future experimental design.

🏢実務担当者:Informs biochar application strategies for agricultural emission reduction, emphasizing feedstock selection and caution in lab-to-field extrapolation.

🏛政策担当者:Offers evidence for integrating biochar into soil management policies as a carbon sink, with attention to feedstock and environmental conditions.

抄録 マイクロプラスチック（MPs）は土壌環境に広く存在し、土壌からの温室効果ガス（GHG）排出量の増加に寄与する可能性がある。バイオ炭は一般的な土壌改良材であり、顕著な炭素隔離および排出削減効果を示す。しかし、MPsとバイオ炭が土壌GHG排出に及ぼす複合効果に関する研究結果は依然として一貫していない。この不一致は、MPs汚染土壌からのGHG排出を緩和するバイオ炭の有効性に関する包括的な評価を制限している。本研究では、メタ分析を実施して公表データを統合し、MPs、バイオ炭およびそれらの共存が土壌のCO₂、CH₄およびN₂O排出ならびに地球温暖化係数（GWP）に及ぼす影響を体系的に解明し、その根底にあるメカニズムを明らかにすることを目的とした。結果は、MPsがCO₂、CH₄、N₂O排出およびGWPを増加させる一方、バイオ炭および複合処理はそれらを減少させ、バイオ炭は複合処理よりも大きな減少を示したことを示した。この知見は、バイオ炭がMPsによって引き起こされる土壌の温室効果を効果的に緩和できることを確認するものである。しかし、メタ回帰の結果は、土壌の窒素変換、微生物学的指標およびGHG排出に対するバイオ炭とMPsの影響が、実験環境、土壌pH、MPsの種類およびバイオ炭の原料に大きく依存することを示している。その中でも、バイオ炭の原料の種類がCH₄およびCO₂排出の方向を決定する鍵であり、わらバイオ炭はCH₄排出を減少させる一方、汚泥バイオ炭はCH₄排出を増加させた。また、堆肥バイオ炭はCO₂排出を増加させる一方、汚泥およびわらバイオ炭はCO₂排出を減少させた。さらに、土壌窒素に対する影響の方向は、室内培養実験と圃場実験の間で系統的に逆転したが、この逆転はN₂O排出には反映されず、N₂O削減のメカニズムが実験条件によって異なることを示唆している。以上の知見は、バイオ炭の排出削減ポテンシャルを評価する際に、その原料を明確にし、実験室の結果を圃場条件に外挿する際には注意を払う必要があることを強調している。

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 Microplastics (MPs) are pervasive in the soil environment and may contribute to increased soil greenhouse gas (GHG) emissions. Biochar, a common soil amendment, exhibits notable carbon sequestration and emission reduction effects. However, research findings regarding the combined effects of MPs and biochar on soil GHG emissions remain inconsistent. This discrepancy limits a comprehensive assessment of the efficacy of biochar in mitigating GHG emissions from MPs‐contaminated soils. This study conducted a meta‐analysis to integrate published data to systematically elucidate the effects of MPs, biochar and their coexistence on soil CO 2 , CH 4 and N 2 O emissions, as well as global warming potential (GWP) and reveal the underlying mechanisms. The results showed that MPs increased CO 2 , CH 4 , N 2 O emissions and GWP, while biochar and combined treatments reduced them, with biochar showing a greater reduction than the combined treatment. This finding confirms that biochar can effectively mitigate the soil greenhouse effect caused by MPs. However, meta‐regression results indicate that the effects of biochar and MPs on soil nitrogen conversion, microbiological indicators and GHG emissions are highly dependent on the experimental environment, soil pH, MPs type and biochar feedstock. Among them, biochar feedstock type was the key to determine the direction of CH 4 and CO 2 emissions: straw biochar reduced CH 4 emissions, while sludge biochar increased CH 4 emissions; manure biochar increased CO 2 emissions, while sludge and straw biochar decreased CO 2 emissions. In addition, the effect direction on soil nitrogen was systematically reversed under laboratory incubation and field experiments, but this reversal was not reflected in N 2 O emissions, suggesting that the mechanisms of N 2 O mitigation differ under different experimental conditions. The above findings emphasize that when assessing the emission reduction potential of biochar, it is necessary to clarify its feedstock and extrapolate laboratory results to field conditions with caution.

• crossref https://doi.org/10.1111/sum.70268first seen 2026-07-13 07:54:55 · last seen 2026-07-15 06:05:07