2023 Fiscal Year Annual Research Report
Soil physicochemical environment and carbon storage capacity regulated by soil tillage
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18K05921
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
西脇 淳子 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 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 – 2024-03-31
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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 |
本研究では、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した。申請者の既往の成果より、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。初年度からの２年間は、寒冷地の福島県山村、温暖地域である茨城県の圃場で試験を行い、土壌物理性と土中および地表面でのガス動態を測定した。その結果、地域ごとの気温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なかった。そこで、現地土壌を用いて、温度設定をした室内試験を行う計画をしたが、コロナ禍で高齢者の多い山村地域での現場不攪乱土壌の採取ができなかったため、茨城県の圃場での測定を継続するとともに、同圃場にて採取した一般的な畑地土壌である黒ボク土を利用したポット栽培試験を行なった。
ポット試験では土壌耕盤の特徴として３種類の乾燥密度に設定したポットを室内環境に配置し、温度管理をして土壌中での温室効果ガスの生成と地表面からの放出量の検討を行った。その結果、乾燥密度の違いによる間隙中の浸透水と蒸発量の差で水分と窒素分のポット内分布に差が生じ、表層が酸化状態となることで、CO2とN2Oの生成、CH4の消失が生じた。この影響は乾燥密度の小さな条件下で大きかったことから、間隙率が大きい場合には下方への水移動が起こり表層が酸化状態となったと考えられた。また、浸透水量の違いは溶解ガスの移動とガス生成の基質となる窒素の移動にも影響し、土中でのガス濃度差、ガスフラックスおよび生成量に影響した。炭素貯留能の評価としての研究成果としてはまだ不十分ではあるが、土壌の乾燥密度、間隙率と土中ガス生成・分解との関係を水移動、溶質移動との関係から総合的に解明できた点は成果に値する。
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