堆肥化過程では、強力な温室効果ガスであるN₂Oが発生する。とくに堆肥化初期の温度上昇の過程で、中温域と高温域、とくに60℃以上の高温域で多量のN₂Oが排出されることが報告されている。本研究では、この堆肥化初期過程のN₂O排出メカニズムを解明するために、小型堆肥化試験装置で堆肥化を行い、反応過程のN₂O排出速度と無機態窒素および硝化菌・脱窒菌の動態を調査した。その結果、堆肥化開始時の硝酸態窒素の量が堆肥化初期のN₂O排出速度の著しい上昇に関与していることが示された。中温域（45～55℃）で観測されるN₂O排出速度の上昇は、脱窒による可能性が高く、また高温域（55～70℃）でのN₂O排出は、中温域のNO₃^--Nの脱窒過程で生成される代謝副産物がN₂O生成源の基質となると考えられた。加えて、60℃の高温でも非常に高いN₂O生成能力を有する新たな微生物叢の存在が示唆された。