集水域におけるふん尿灌漑の水環境への影響評価と水・窒素収支モデルの構築

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11460109
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 登尾 浩助 岩手大学, 農学部, 助教授 (60311544)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古賀 潔 岩手大学, 農学部, 教授 (70091642) ; 馬場 秀和 岩手大学, 農学部, 教授 (80003789) ; 颯田 尚哉 岩手大学, 農学部, 助教授 (20196207)
• Keywords: ふん尿還元 / 水質 / 地下水 / 地表水 / 土壌水 / 硝酸態窒素 / リードカナリーグラス / TDR法

Research Abstract

持続可能な農業を行う観点から、畑地への家畜ふん尿還元は有効であるが、周辺水環境の水質を劣化させることは禁止されている。このような状況下においては、水質を保全しながらふん尿を還元する必要がある。本研究では、土壌断面における水分量と電気伝導度の経時変化を非破壊のまま正確に測定しうるTime Domain Reflectometry(TDR)法を使って同時に測定することにより、ふん尿の地下水汚染への影響を検討した。TDR法により推定した土壌水の電気伝導度と硝酸態窒素濃度との間には非常に有意な線形関係が見られたことから、TDR法を使って土壌中における硝酸態窒素の動態を経時的に把握することが可能となった。さらに、TDR法を使った土壌水分量の経時的な測定から、牧草の葉面積指数が5.5以上になって初めて、牧草の蒸散が土壌水分減少に影響を与えることが判明した。2000年は多雨年、一方2001年は少雨年であったが、いずれの場合でも年総降水量の55〜60%は地下浸透水として地下に流出すると考えられる。土壌含水率の動向から、特に1回の降雨量が40mm以上の場合には、深層へ浸透する降雨が大きいことが判明した。さらに、40mm以上の降雨量がある場合には、ほとんどの降雨に対して地表流出が発生した。流出率が大きい時には、雨水は地下浸透して行き、最終的にある程度の量が地下水面に達するのに対して、単位体積土壌中の硝酸態窒素総量は流出率の大小に関わらず、約1.7mより深い土層ではほとんど変化しなかった。従って、本実験地における現状のふん尿還元管理では、硝酸態窒素は地下水面にほとんど達していないことが判明した。今後は窒素による水質汚染ばかりでなく、大気汚染も低減する必要があるので、亜酸化窒素の揮散も考慮した総合的な窒素管理をする必要がある。

Research Products

• [Publications] 登尾浩助, 颯田尚哉, 古賀潔, 馬場秀和, 向井田善朗: "ふん尿還元草地における土壌のフィルター効果"農業土木学会誌. 70・7(発表予定). (2002)