2020 Fiscal Year Research-status Report
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18K05921
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
西脇 淳子 茨城大学, 農学部, 准教授 (00549892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅木 直美 茨城大学, 農学部, 准教授 (40571419)
小島 悠揮 岐阜大学, 工学部, 准教授 (70767475)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 土壌耕盤 / 炭素貯留 / 温室効果ガス / 土壌物理・化学性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、土壌耕盤が規定する土壌物理化学環境条件の測定と土中炭素貯留能に関する評価を目的とする。農地土壌は最大級の炭素シンクである。また、土壌耕盤がさまざまな物質動態に果たす役割が着目されてきている。申請者の既往の研究結果より、耕盤層が物質動態の遷移領域として働くことが示唆され、耕盤層が土壌物理性の変化やガス濃度変化に影響を与えているという仮説を立てた。しかし、耕盤より上部層でのガス動態や、より深部での炭素貯留に関する研究は多いが、炭素貯留の鍵となる耕盤層付近の研究はほとんどない。そこで、将来的な土中炭素貯留量の増加に寄与することを目指し、耕盤層に着目した貯留能評価を行っている。試験は、寒冷地の福島県山村、温暖地域である茨城県の圃場で行うことで計画し、土壌の物理性として、硬度、透水係数、保水性等を測定するとともに、土壌中および地表面でのガス動態を測定してきた。初年度～２年間の両試験地域の測定では、平均気温と関係すると考えられる地域によるガス動態の差は確認されたが、耕盤の有無とガス動態との一貫した関係は認められず、季節ごとの土中ガス濃度変化とガスフラックス変化にも関係は認められなかった。地域による気温差などがガス動態に大きな影響を与えている可能性が示唆されたため、現地土壌を用いて、温度設定をした室内試験を行うことで、昨年度の研究を計画した。しかし、コロナ禍で高齢者の多い福島県の山村地域にある圃場には出向くことができず、現場不攪乱土壌の採取ができなかった。また、現場測定の継続によるデータの信頼性向上も検討していたが、そのデータも得られなかった。そこで、今年度への研究期間の延長申請を行ったが、現在もコロナ禍であり、現地での継続調査が難しくなることが予測されるため、過去に現場で採取した攪乱土壌を用いた模擬室内試験、および、茨城県内の圃場での計測を継続して研究を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究では、将来的な土中炭素貯留量の増加に寄与することを目指し、耕盤層に着目した貯留能評価を行っている。具体的には、ⅰ) 耕盤上下での土壌物理環境測定、ⅱ) 耕盤上下での土壌ガス濃度測定、ⅲ) 耕盤上下での土壌物理・化学性測定、およびⅳ) 耕盤上下での土壌炭素量測定、を行うことを計画し、それらの結果から炭素分解および移動メカニズムを推察し、総合的に炭素貯留能を評価する。初年度は、気候の違いによりガス動態の差があることが示唆されたが、耕盤の有無による土壌ガス動態への影響は明確には確認されなかった。２年目は、信頼性の高いデータを得るためにセンサ設置箇所を増設した。しかし、従来通りに防水対策をしていたにもかかわらず、暴風雨の続く時期に機器類が水没し、機器類が故障した。昨年度は、故障していない機器類と補充分を用いて、測定場所を吟味して観測を継続する予定であったが、コロナ禍で高齢者の多い農山村地域には赴くことができなかった。また、室内試験で不足データを補う計画をしたが、不攪乱土壌の採取も行うことができなかった。土壌耕盤が炭素貯留と関係するとの仮説を解明するために、現地における耕盤破砕前後での測定を行うためにセンサ設置方法等の改良も計画していたが、現地調査が行えなかった。現在は、今後の研究の推進方策に示す計画をたて、準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では農地における土壌耕盤層に着目し、その存在の有無と炭素貯留能に関する評価を、炭素動態の視点から検討している。昨年度は、現場での時系列データ収集を継続することで信頼性の高い結果を得ることを目指し、機器の故障分も勘案して、センサの設置場所の吟味と、室内試験による補足的な観測を予定していたが、コロナ禍で対応ができなかった。今年度も同様の事態が予測されるため、温度変化等を考慮した補足データをとるための室内試験を新たに検討する。また、現場不攪乱土の採取も困難となる可能性があるため、以前に採取した攪乱土を現場土壌と同一の乾燥密度に設定した室内実験を行い、ガス動態と炭素量の相互の視点から、土壌耕盤が炭素貯留に果たす役割の解明を進める予定である。また、土壌耕盤と炭素貯留との関係を解明するために現地の耕盤破砕も計画し、センサ設置方法の改良を検討していたが、現地に赴けないことも考慮して、今年度は、土壌耕盤を設定した室内試験を行うことでガス動態の差異を調べる予定である。長期にわたる土壌有機物・炭素量変化の影響把握は室内試験では困難であるが、既往の研究のレビューや、現場のこれまでの試料分析、データ精査を行うことで、耕盤のガス動態、炭素貯留に与える影響評価を進めていく。
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| Causes of Carryover |
土壌サンプリング等を進められなかったため、試薬等の消耗品費として未使用分が出た。また、現場圃場調査に制限があり、学会発表等もオンラインになるなど、旅費の使用がなかった。今年度は分析のための消耗品を購入するとともに、各種学会発表、成果報告を充実させるために必要であれば旅費、また、学会参加費や論文公表費などとして使用して、成果の社会還元を目指す。また、その他の費目に関しては、壊れた機器類の補充や室内試験の装置作成や消耗品などに充てる予定である。
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Research Products
(2 results)
