地下水面の浅い火山灰土壌における地中水および家畜尿窒素の挙動

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04660258
• Research Institution: Miyazaki University
• Principal Investigator: 豊満 幸雄 宮崎大学, 農学部, 助手 (70197979)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉本 安寛 宮崎大学, 農学部, 教授 (20041030) ; 武藤 勲 宮崎大学, 農学部, 助教授 (70040863)
• Keywords: 火山灰土壌 / 放牧草地 / 地下水 / 土壌水 / 降雨 / 溶脱 / 尿 窒素 / 汎用農地

Research Abstract

農用地における環境保全ならびに農業生産様式の特徴と問題点を、窒素の流れから把握しようと試みている。家畜排泄物中の窒素の一部は草地生態系外に移動し、降水量の多いわが国では土壌からの溶脱が主要な移動形態になると推定される。そこで、圃場に硝酸カリウム溶液を散布し、その後の土壌の硝酸態窒素を追跡して、窒素溶脱の一面を明らかにしようとした。
1991年から1993年に牛尿を施用して行った実験区の近くに、裸地区を設けて実験を行った。実験地は地表から120cmまで火山灰土壌、それ以深は砂質土から成っている。実験地には硝酸カリウム溶液を少雨時期にあたる1993年9月に散布し、その後はハンドオ-ガを用いて、原則として1〜2週間毎に240cm深さまで土壌採取した。土壌中の硝酸態窒素はデジタルケルダール法により測定した。地表から150cmまでの土壌水の圧力ポテンシャルをテンシオメータで求め、降水量は実験地に設置した雨量計により求めた。
散布後、降雨と地下水面の変動によって硝酸態窒素の最高濃度を示す土壌深さは徐々に降下し、全層にわたって土壌中の硝酸態窒素の濃度は低下した。この低下が大きいのは地下水面が降雨によって地表面下80cm以浅に上昇したときであった。例えば、184mmの降雨で地下水面が地表面下200cm程度のときは各深さの土壌中の硝酸態窒素の濃度変化は数ppmであったが、113.5mmの降雨で地下水面が地表面下77cmまで上昇した時には、深さ60〜135cm層の硝酸態窒素の濃度は15ppm程度減少した。すなわち、降雨量よりも地下水面の位置が土壌中の硝酸態窒素の濃度変化に大きく影響することが推測される。深さ240cmまでの土壌中の硝酸態窒素は散布後の約10ヶ月後、1994年7月末にほぼ消失した。