農地における最適物質循環システムの形成に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62440017
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中野 政詩 東京大学, 農学部, 教授 (00011908)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蔵田 憲次 東京大学, 農学部, 助教授 (90161736) ; 高倉 直 東京大学, 農学部, 教授 (50011929) ; 塩沢 昌 東京大学, 農学部, 助手 (80134154) ; 雨宮 悠 東京大学, 農学部, 助手 (40012041) ; 宮崎 毅 東京大学, 農学部, 助教授 (00209892)
• Keywords: 溶質移動 / 水移動 / 土壌侵食 / クラスト / 蒸発 / 根の伸長 / Ca粘土 / Na粘土 / 土壌のイオン交換 / 斜面の水移動 / 土中水の屈折現象 / 土の硬さ

Research Abstract

1.粘土のCaーNa交換反応について:1〜2mmの厚さのNa型粘土における塩化カルシウム溶液の浸透下での交換反応は、薄膜中の浸透理論に基づく移動現象であり、バッチ法下での交換現象との相異が明らかになった。その浸透中では、吸着されたCa量変化パターンがあたかも水の拡散浸潤の水分パターン変化と類似の変化をすることがわかった。一方、Ca型粘土のNa粘土化が塩化ナトリウム溶液の蒸発による上昇移動により下方から進行し、次第に表面に進む変化が明らかになった。
2.成層をなす斜面における水移動について:標準砂とガラスビーズを用いた成層斜面の平面モデルにおける水流の層境での屈折が過マンガン酸カリをトレーサにして可視化され、透水係数を示標にした屈折法則に従うことが実証された。不飽和状態でも、これが確認されている。
3.斜面表層におけるクラスト形成について:地表の水流によって表面に、乾燥密度が2〜3割大きく、透水係数が2オーダ小さい薄層が形成されて雨水の浸透が減少すると共に、スプラッシュが減少し、表面流去水が増大する。この効果は、傾斜が大きいほど大きくなることが実証された。このクラスト効果は侵食の外に発芽に影響する。
4.植物根の伸長力について:三角ポットと円錐ポットを用いて、根が8cm伸長のときと4cm伸長のときの伸長力が17.3バール、13.1バールと実測された。この時の土の硬さを0.8mm径の針型硬度計を用いて調べ、伸長力と土の硬さとの関係をみたところ山中式硬度で18mm前後であった。
5.その他:一般的な蒸発に伴う水分分布の変化パターンについて、蒸発条件による3型化が可能とされた。土中における塩素イオンの挙動について実測した。また。計測におけるパソコン制御・管理システムを作成して使用に供した。更に、ミクロな化学物質と水移動機構とマクロな土地における各々の移動機構との関係を検討した。

Research Products

• [Publications] 取出伸夫: 農業土木学会論文集. 136. 39-40 (1988)
• [Publications] 取出伸夫: 農業土木学会論文集. 136. 47-52 (1988)
• [Publications] 中野政詩: 土壌の物理性. 58. 30-39 (1988)
• [Publications] 塩沢昌: 農業土木学会誌. 56(8). 61-68 (1988)