長江デルタ地域における農業と環境の二重制約下での水田におけるバイオガススラリーの最適な適用

家畜飼育中に大量のバイオガススラリーが生産されることにより、深刻な環境問題が生じています。水田はバイオガススラリーの処理の潜在的なシンクとなる可能性がありますが、長江デルタ地域におけるバイオガススラリーの稲作、生産物の品質、関連する環境リスクへの影響は不明です。本研究では、2021年から2023年までの間に、CK（肥料なし）、CN（化学窒素（N）の100％、240 kg ha−1）、NBS（化学Nの50％を置き換えたバイオガススラリー）、BS1（化学Nの100％を置き換えた）、BS1.5（化学Nの150％を置き換えた）、およびBS2（化学Nの200％を置き換えた）という異なるバイオガススラリー利用の段階を含むフィールドトライアルを実施しました。結果は、三年間の研究期間中にCN、NBS、BS1.5、BS2の平均米収量の間に有意な差は見られず、平均収量は8283 kg ha−1であり、BS1とCKの平均収量はそれぞれ7815 kg ha−1と6236 kg ha−1であったことを示しました。しかし、バイオガススラリーの過剰な利用（BS1.5およびBS2）は、米の穂揃い率、1000粒重、加工品質を有意に減少させるだけでなく、米粒中のタンパク質、アミロース、Cu、Zn含量を有意に増加させ、さらに、表面水を介した窒素の損失が増加し、NH3の揮発が観察され、最終的に窒素利用効率が低下しました。一方で、バイオガススラリーの適度な利用（NBSおよびBS1）は、米の品質と窒素利用効率を高め、食品安全リスクおよびN損失を低下させました。さらに、BS1と比較すると、NBSは収量、収穫指数、加工品質、ゲルの一貫性、食味スコア、窒素利用効率が高い一方で、N損失は低いという結果が得られました。全体として、NBS処理は長江デルタ地域における農業的利益と環境リスクのバランスを取りました。将来的には、バイオガススラリー利用時に食品安全と環境リスクにさらに注意を払う必要があります。