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土壌の表面特性と微生物を活用した土壌・水・大気保全技術の確立

Research Project

Project/Area Number 18H03963
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 41:Agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

石黒 宗秀  北海道大学, 農学研究院, 教授 (00294439)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柏木 淳一  北海道大学, 農学研究院, 講師 (40241369)
波多野 隆介  北海道大学, 農学研究院, 教授 (40156344)
内田 義崇  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70705251)
荒木 肇  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (30183148)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥44,590,000 (Direct Cost: ¥34,300,000、Indirect Cost: ¥10,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2018: ¥19,240,000 (Direct Cost: ¥14,800,000、Indirect Cost: ¥4,440,000)
Keywords土壌 / 微生物 / 物質循環 / 汚染物質 / 環境保全 / 窒素 / リン / 界面活性剤 / メタンガス
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,次の研究を行った.
窒素は,作物が多量に必要とする養分であると同時に,反応性の高い環境汚染物質でもある.無肥料無農薬水田における窒素の動態に及ぼす中耕除草の影響を明らかにするために,無肥料無農薬水田において,中耕除草0回区,2回区,5回区を設定すると共に,化学肥料と農薬を使用する慣行区を設定し,比較検討した.収穫量は,中耕除草区の中耕回数で相違はなく,560kg/10aと,北海道平均の495kg/10aより多く,慣行区は325kg/10aと低かった.作土土壌溶液中のアンモニア態窒素の推移を測定したところ,化学肥料施用の効果で,全般的に慣行区の濃度が高かったが,中耕除草区の濃度レベルでも十分収穫量が多くなることがわかった.
リン酸についても,中耕除草研究において比較検討した.中耕除草区・慣行区の間で作土土壌溶液中のリン酸濃度に差は認められず,可給態リン酸濃度に差が認められなかった.リンは,肥料としてこれまで多量に施用されていたため,十分存在していることがわかった.還元条件では,リン酸はビビアナイトの結晶となる.ビビアナイトの存在量を肉眼で観察したところ,慣行区で多く見られた.肥料として施用されたリンは,ビビアナイトとして沈殿していることを確認した.
水フラックスが界面活性剤の吸着移動に及ぼす影響について実験的に検討し,水フラックスが大きくなると流出が多くなるが,十分な時間で最大吸着量は一定になることを示した.
水田から排出されるCH4の温室効果ガス発生量を調べたところ,無肥料無農薬中耕除草区は,慣行区と比較して,CH4の抑制効果が大きいことが明らかになった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

無肥料無農薬中耕除草水田の調査が順調であり,界面活性剤の吸着移動実験も着実に進行している.

Strategy for Future Research Activity

無肥料無農薬中耕除草水田の物質動態調査を進めると共に,微生物活動の調査を精度良く進めて行く予定である.界面活性剤の土壌中における吸着移動の実験を充実させ,モデルシミュレーション等でメカニズムを明らかにして行く予定である.

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(20 results)

All 2018 Other

All Int'l Joint Research Journal Article Presentation

  • [Int'l Joint Research] ワーゲニンゲン大学(オランダ)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] 南方科技大学(中国)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Comparison of strontium retardation for kaolinite, illite, vermiculite and allophane2018

    • Author(s)
      Zigong Ning, Munehide Ishiguro, Luuk K. Koopal, Tsutomu Sato & Jun’ichi Kashiwagi
    • Journal Title

      J. Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      Volume: 317 Pages: 409-419

    • DOI

      10.1007/s10967-018-5870-9

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of water flux on anionic surfactant (sodium dodecylbenzenesulfonate) transport in highly humic soil2018

    • Author(s)
      AILIN, LI, MUNEHIDE ISHIGURO AND SHIGEYORI KOSUGI
    • Organizer
      PAWEES International Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phosphate adsorption on soil colloids: Batch experiment and surface complexation modeling2018

    • Author(s)
      SHIGEYORI KOSUGI, KEISUKE FUKUSHI AND MUNEHIDE ISHIGURO
    • Organizer
      PAWEES International Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of inter-tillage weeding in paddy field without fertilizer and agricultural chemical: 2. Nitrogen dynamics2018

    • Author(s)
      Zhou, P., M. Ishiguro, J. Kashiwagi, S. Kobayashi, Y. Tsukakubo and V. Soluttanavong
    • Organizer
      PAWEES International Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of inter-tillage weeding in paddy field without fertilizer and agricultural chemical: 1. Rice growth and yield2018

    • Author(s)
      Soluttanavong, V., H. Araki, M. Ishiguro, J. Kashiwagi, S. Kobayashi, Y. Tsukakubo and P. Zhou
    • Organizer
      PAWEES International Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of inter-tillage weeding in paddy field without fertilizer and agricultural chemical:3. Phosphorus dynamics2018

    • Author(s)
      Y. Tsukakubo, M. Ishiguro, J. Kashiwagi, S. Kobayashi, S. Kosugi, Soluttanavong V. and P. Zhou
    • Organizer
      PAWEES International Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 粘土コロイドの分散凝集性:表面錯体モデリングによる解析2018

    • Author(s)
      小杉重順・石黒宗秀・福士圭介
    • Organizer
      コロイドおよび界面化学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Sodium Dodecylbenzenesulfonate transport in highly humic soil: influence of water flux2018

    • Author(s)
      Ailin Li, Munehide Ishiguro, Shigeyori Kosugi
    • Organizer
      コロイドおよび界面化学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 土壌中における水・溶質移動と界面電気現象に関する研究2018

    • Author(s)
      石黒宗秀
    • Organizer
      土壌肥料学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Study of inter-tillage weeding in paddy field without fertilizer and agricultural chemical: 2. Nitrogen dynamics2018

    • Author(s)
      Zhou, P., M. Ishiguro, J. Kashiwagi, S. Kobayashi, Y. Tsukakubo and V. Soluttanavong
    • Organizer
      土壌物理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of inter-tillage weeding in paddy field without fertilizer and agricultural chemical: 1. Rice growth and yield2018

    • Author(s)
      Soluttanavong, V., H. Araki, M. Ishiguro, J. Kashiwagi, S. Kobayashi, Y. Tsukakubo and P. Zhou
    • Organizer
      土壌物理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 表面錯体モデルによるゲータイトの表面荷電モデリング2018

    • Author(s)
      小杉重順・福士圭介・石黒宗秀
    • Organizer
      土壌物理学会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 水田の酸化還元電位変化及び窒素循環への中耕除草の影響2018

    • Author(s)
      小林静紗・石黒宗秀・柏木淳一・塚窪裕梨・VhanKham Soluttanavong・Peiyang Zhou
    • Organizer
      土壌物理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Influence of Contact Time on Anionic Surfactant (Sodium dodecylbenzensulfonate) Transport in Highly Humic Soil under Different Water Flux2018

    • Author(s)
      Ailin Li, Munehide Ishiguro, Shigeyori Kosugi
    • Organizer
      土壌物理学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 土壌へのラングミュア吸着式の適用2018

    • Author(s)
      石黒宗秀
    • Organizer
      農業農村工学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 無肥料・無農薬中耕除草水田における養分動態2018

    • Author(s)
      塚窪裕梨, 小林静紗, VhanKham Soluttanavong, Peiyang Zhou,石黒宗秀, 柏木淳一,荒木肇
    • Organizer
      農業農村工学会北海道支部
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道大学有機水田で採集されたセジロウンカ雌に見られる翅2型の頻度推移2018

    • Author(s)
      笠井華乃・中崎蒼太・秋元信一・石黒宗秀
    • Organizer
      北海道応用動物・昆虫研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道大学有機・慣行水田における昆虫相の年間・季節間変動2018

    • Author(s)
      中﨑蒼太・笠井華乃・野口創一朗・石黒宗秀・秋元信一
    • Organizer
      北海道応用動物・昆虫研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2020-08-26  

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