2020 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamics of dissolved-state phosphorus infiltrating agricultural soil
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18K05885
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
濱 武英 京都大学, 農学研究科, 准教授 (30512008)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リン / 浸透 / 地下水 / 水田土壌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度，有明海沿岸低平地水田地区（熊本県玉名市横島干拓地）のにおいて実施した水質観測データ（リン等の栄養塩類濃度，ナトリウムイオン等の濃度）を用いて低平地地下水流動の再現計算を行った。前年度まで，地区を縦横に走る排水路１０ヶ所と井戸2か所に水位計と電気伝導度計を設置し，連続観測を実施した。また，月１回の頻度で採水を行い，水質を分析した。調査地区は陸地から海に向かって約4 kmの低平地であるが，表層の降雨応答と水質から上流，中流，下流に大別される。浅層の地下水において高いリン濃度が確認された。ただし，灌漑期は，用水（菊池川）の流入により地区内の物質濃度が低下する。非灌漑期は，潮汐の影響による排水路の塩分濃度の上昇は沿岸から2 km以内の中下流部に見られる。潮汐だけでなく，灌漑（水田湛水），揚水を考慮した２次元地下水・物質移動モデルを作成した。一方，室内実験としては，前年度の黒ボク土壌に加えて，もう１つの主要な農地土壌である灰色低地土壌を試料としてバッチ試験によるリンの吸着試験と土壌カラム試験のリンの連続通水試験を実施した。すでに前年度の試験により，浸透過程中の土壌へのリン吸着は通水速度に依存し，低流速では上流部の土壌にリンが蓄積することを確認した。また，鉄結合性やアルミニウム結合性など画分ごとに異なる吸脱着特性を考慮して浸透過程中のリン動態を再現する数値モデルを作成した。灰色低地土は黒ボク土壌に比べてリン吸着が弱く，浸透過程中のリン動態は単純な移動分散方程式と遅延係数で再現することができた。ただし，団粒構造が発達する場合は，団粒内の拡散と吸着を考慮する必要があることが分かった。地区スケールの２次元物質移動モデルに浸透過程のリン動態モデルを組み込み，水田地区の地下水のリン汚染現象の再現を行った。これらの知見の一部は，学会発表や論文等で公表した。
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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Phosphorus runoff loads from a group of paddy fields and a forested watershed in the Sengari Reservoir basin2021
Author(s)
1)Fujihara, M., Takeuchi, J., Unami, K., Hama, T., Oishi, M., Iima, K., Kimengich, B. K., Ueshiro, H., Shimizu, T.
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Journal Title
Journal of Rainwater Catchment Systems
Volume: 26
Pages: 7-14
Peer Reviewed
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