土壌生成速度測定法の確立による土壌生産力持続性評価手法の開発

• Project/Area Number: 18H02316
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 阿部 進 近畿大学, 附属農場, 講師 (40708898)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若狭 幸 弘前大学, 地域戦略研究所, 助教 (40442496) ; 前島 勇治 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, グループ長 (80391209) ; 中尾 淳 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (80624064)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2020: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2018: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
• Keywords: 土壌生成速度 / 岩石風化 / マスバランス / 宇宙線生成核種 / 土壌生成 / 宇宙線生成放射性核種 / 集水域マスバランス / 宇宙放射線生成核種

Outline of Annual Research Achievements

陸上生態系や農林業生産の基盤となる土壌の潜在的生産力やその持続性は、土壌が新しくできる速度（土壌生成速度＝SPR）と土壌が失われる速度（土壌侵食速度＝SER）のバランスによって評価できる。本研究課題は、気候、母材、植生など土壌生成過程でキーとなる環境要因の異なる複数の調査地において、原位置宇宙線生成核種年代決定法（TCN法）と地球化学的マスバランス測定法（GMB法）を用いてSPRを測定することで、両法の測定精度と適用範囲を明らかにし、SPR測定法を確立することを目的としている。
本年度は、本研究課題の最終年となることから、前年度までに収集した試料の理化学分析データについて統計解析を行うとともに、引き続き未分析試料に対する理化学分析を行った。GMB法については、米国（ハバードブルック）で採取された試料のデータ解析を行い、日本（奈良）の調査データ（論文発表済）との比較を行った。長期間の水門・水質データの蓄積がある米国調査地で得られたSPRに比べて、日本の調査データから推定したSPRの信頼度が劣ることが示唆されたことから、今後長期の水門・本研究によって、GMB法においては、SPRの推定精度の向上のためには、水門・水質に関する長期モニタリング、および、土壌の空間変動分布特性の把握、他方、TCN法については、タンデム加速器でTCN（10Be）濃度を測定するための試料前処理の効率化・簡便化が課題であることが示唆された。本研究ではCOVID-19の影響により、海外調査や海外機関との共同研究、日本国内における研究活動など大きな制約が生じ、当初目的としたGMB法およいTCN法の測定精度と適用範囲を十分に明らかにすることができなかったが、今後の取り組みにおけるSPR推定精度の向上について有益な知見を得られた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] アンダラス大学(インドネシア)
• [Int'l Joint Research] マラ工科大学/プトラ大学(マレーシア)
• [Int'l Joint Research] アンダラス大学(インドネシア)
• [Int'l Joint Research] マラ工科大学/プトラ大学(マレーシア)
• [Int'l Joint Research] アンダラス大学(インドネシア)
• [Int'l Joint Research] マラ工科大学(マレーシア)
• [Int'l Joint Research] アリゾナ州立大学/パデユー大学(米国)
• [Int'l Joint Research] アンダラス大学(インドネシア)
• [Int'l Joint Research] アリゾナ大学(米国)
• [Int'l Joint Research] 中国科学院(中国)
• [Journal Article] Distance-dependence from volcano for Asian dust inclusions in Andosols: A key to control soil ability to retain radiocesium (2021)
  • Author(s): Nakao, A., Uno, S., Yanai, J., Kubotera, H., Tanaka, R., Robert A. Root, R. A., Kosaki, T.
  • Journal Title: Geoderma Volume: 385 Pages: 114889-114889
  • DOI: 10.1016/j.geoderma.2020.114889
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Land use and management effects on volcanic soils in West Sumatra, Indonesia (2020)
  • Author(s): Abe Susumu S.、Ashida Kenta、Kamil Maulana I.、Tobisaka Keisuke、Kamarudin Khairun N.、Hermansah、Umami Irwin M.
  • Journal Title: Geoderma Regional Volume: 22
  • DOI: 10.1016/j.geodrs.2020.e00308
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Investigation of contaminated soil formed at river bank located downstream of mines (2020)
  • Author(s): Wakasa, A.S., Marincovic, V., Takeda, T., Kurihara, J., Durdevac Ignjatovic, L., Urosevic, T., Kovacevic, R.
  • Journal Title: Thai Environmental Engineering Journal Volume: 34 Pages: 1-1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 日本土壌分類体系における新土壌大群「富塩基土」とその類縁土壌の分類について (2020)
  • Author(s): 前島勇治
  • Journal Title: ペドロジスト Volume: 64 Pages: 53-62
  • NAID: 130008058878
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] デジタル化時代の土壌断面調査 (2020)
  • Author(s): 前島勇治
  • Journal Title: ペドロジスト Volume: 64 Pages: 69-70
  • NAID: 130008138315
• [Journal Article] Ability of micaceous minerals to adsorb and desorb cesium ions: Effects of mineral type and degree of weathering (2020)
  • Author(s): Kitayama, R, Yanai, J, Nakao, A
  • Journal Title: European Journal of Soil Science Volume: 36
  • DOI: 10.1111/ejss.12913
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Influence of the new criteria of WRB 2014 on classification of Argic Red-Yellow soils and Argic Dark Red soils distributed in Japan and its possibility for classification using other dataset (2019)
  • Author(s): 前島勇治・高田裕介・大倉利明・小原洋
  • Journal Title: Japanese Journal of Soil Science and Plant Nutrition Volume: 90 Issue: 1 Pages: 61-68
  • DOI: 10.20710/dojo.90.1_61
  • NAID: 130007602458
  • ISSN: 0029-0610, 2424-0583
  • Year and Date: 2019-02-05
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparing rates of rock weathering and soil formation between two temperate forest watersheds differing in parent rock and vegetation type (2019)
  • Author(s): Susumu S. Abe, Takahiro Harada, Hiroshi Oumura, Toshiyuki Wakatsuki
  • Journal Title: Japan Agricultural Research Quarterly Volume: 53 Pages: 169-179
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spatial Variability and Geostatistical Mapping of Selected Soil Properties in Mt. Wakakusa Grassland of Japan (2019)
  • Author(s): Khairun N. Kamarudin, Mayu Tomita, Keiko Kondo, Susumu S. Abe
  • Journal Title: Japan Agricultural Research Quarterly Volume: 53 Pages: 265-277
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Does Soil Fertility Decline under Smallholder Rubber Farming? The Case of a West Sumatran Lowland in Indonesia (2019)
  • Author(s): Irwin M. Umami, Khairun N. Kamarudin, Hermansah, Susumu S. Abe
  • Journal Title: Japan Agricultural Research Quarterly Volume: 53 Pages: 279-287
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Asian dust increases radiocesium retention ability of serpentine soils in Japan (2019)
  • Author(s): Atsushi Nakao, Mayu Tomita, Rota Wagai, Ryoji Tanaka, Junta Yanai, Takashi Kosaki
  • Journal Title: 日本土壌肥料学雑誌 Volume: 204 Pages: 395-402
  • DOI: 10.1016/j.jenvrad.2019.03.028
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] サンプリング「土壌－事前準備から試料調製・保管まで－」 (2019)
  • Author(s): 前島勇治
  • Journal Title: ぶんせき Volume: 535 Pages: 308-309
• [Journal Article] Comparing rates of rock weathering and soil formation between two temperate forest watersheds differing in parent rock and vegetation type (2019)
  • Author(s): Susumu S. Abe, Takahiro Harada, Hiroshi Okumura, Toshiyuki Wakatsuki
  • Journal Title: Japan Agricultural Research Quarterly Volume: 53
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spatial variability and geostatistical mapping of selected soil properties in Mt. Wakakusa grassland of Japan (2019)
  • Author(s): Khairun Kamarudin, Mayu Tomita, Keiko Kondo, Susumu S. Abe
  • Journal Title: Japan Agricultural Research Quarterly Volume: 53
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Geostatistical estimation of surface soil carbon stock in Mt. Wakakusa grassland of Japan (2019)
  • Author(s): Khairun Kamarudin, Mayu Tomita, Keiko Kondo, Susumu S. Abe
  • Journal Title: Landscape and Ecological Engineering Volume: 15 Pages: 215-221
  • DOI: 10.1007/s11355-019-00370-1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Soil Micronutrient Availability as Affected by Land Use and Management in a Tropical Volcanic Mountain Area of West Sumatra, Indonesia (2018)
  • Author(s): Susumu S. Abe, Kenta Ashida, Khairun N. Kamarudin, Maulana I. Kamil, Irwin M. Umami, Hermansah
  • Journal Title: Tropical Agriculture and Development Volume: 62 Pages: 136-140
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Spatial Variability of Selected Chemical Properties of a Lateritic Soil under Mango Cultivation in Northern Peninsular Malaysia (2018)
  • Author(s): Nurhaliza M. Shahidin, Roslan Ismail, Khairun N. Kamarudin, Susumu S. Abe
  • Journal Title: Tropical Agriculture and Development Volume: 62 Pages: 204-208
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 土壌生態系サービスを支える土壌動物の役割 4. 熱帯の生物多様性を支えるシロアリの土塚建設 (2018)
  • Author(s): 山科千里・阿部 進
  • Journal Title: 日本土壌肥料学雑誌 Volume: 89 Pages: 161-167
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Geochemical fractionation of chromium and nickel in serpentine soil profiles along a temperate to tropical climate gradient (2018)
  • Author(s): Zeng-Yei Hseu, Franz Zehetner, Kazumichi Fujii, Tetsushiro Watanabe, Atsushi Nakao
  • Journal Title: Soil Science and Plant Nutrition Volume: 327 Pages: 97-106
  • DOI: 10.1016/j.geoderma.2018.04.030
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] New Soil Maps of Japan based on the Comprehensive Soil Classification System of Japan – First Approximation and its Application to the World Reference Base for Soil Resources 2006 (2018)
  • Author(s): Takashi Kanda, Yusuke Takata, Kazunori Kohyama, Toshiaki Ohkura, Yuji Maejima, Shokichi Wakabayashi and Hiroshi Obara
  • Journal Title: JARQ Volume: 52 Issue: 4 Pages: 285-292
  • DOI: 10.6090/jarq.52.285
  • NAID: 130007518925
  • ISSN: 0021-3551, 2185-8896
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 花崗岩土壌から高純度粗粒石英の簡易単離技術の検討- (2020)
  • Author(s): 小鼓雄太，中尾淳，前島勇治，阿部進，若狭幸，矢内純太
  • Organizer: 日本ペドロジー学会2021年度大会
• [Presentation] 最終氷期の古植生変遷期に堆積した泥炭層に含まれる無機粒子の組成解析 (2020)
  • Author(s): 中尾淳，田中佑樹，高原光，田中亮吏，矢内純太
  • Organizer: 日本土壌肥料学会2020年度大会
• [Presentation] 粉末X線回折法による土壌鉱物同定と非交換態K含量推定への応用 (2020)
  • Author(s): 東 和喜, 中尾 淳, 若林 正吉, 藤村 恵人, 矢ヶ崎 泰海, 松波 寿弥, 矢内 純太
  • Organizer: 日本土壌肥料学会2020年度大会
• [Presentation] Environmental impact of riverbank formed by contaminated soil (2020)
  • Author(s): Wakasa, A.S., Marincovic, V., Takeda, T., Kurihara, J., Durdevac Ignjatovic, L., Urosevic, T., Kovacevic, R.
  • Organizer: The 9th international conference on environmental engineering, science and management
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 原位置宇宙線生成核種年代測定法を用いた断層面の年代測定による地熱貯留層の評価法の確立に向けて (2020)
  • Author(s): 若狭幸・井岡聖一郎
  • Organizer: 日本地熱学会令和2年学術講演会
• [Presentation] 土壌断面調査結果と分析値の比較による土壌種の野外判定の妥当性 (2020)
  • Author(s): 前島勇治・伊勢裕太・神田隆志・高田裕介・久保寺秀夫・小原 洋
  • Organizer: 日本土壌肥料学会2020年度大会
• [Presentation] Decomposition patterns of biochars derived from selected Satoyama biomass resources in soils (2019)
  • Author(s): Susumu S. Abe, Khairun N. Kamarudin, Irwin M. Umami
  • Organizer: 14th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies (ESAFS)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 熱帯アジアの水田土壌における「緑の革命」後50年間の肥沃度変化-タイ・フィリピン・マレーシアの比較- (2019)
  • Author(s): 矢内純太・田中壮太・中尾淳・阿部進・廣瀬美奈・阪本啓太・正井蕗子・齋藤晴義・梶原奈央・K. Dejbhimon・P. Kanyawongha・T. Lattirasuvan・N. Timbas・S. Medina・N. Tan・K. Hafiz
  • Organizer: 日本土壌肥料学会本大会
• [Presentation] フィリピンの水田土壌における「緑の革命」後50年間の肥沃度変化-因子分析による総合評価- (2019)
  • Author(s): 正井蕗子・矢内純太・Nicola Timbas・Simplicio Medina・中尾淳・阿部進・田中壮太
  • Organizer: 日本土壌肥料学会本大会
• [Presentation] Fertility Re-Evaluation of Paddy Soils after 50 Years of the Green Revolution (FREPS 50) ~ A Case Study in the Philippines (2019)
  • Author(s): F. Masai, J. Yanai, N. Timbas, S. Medina, A. Nakao, S. Abe and S. Tanaka
  • Organizer: ESAFS (14th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 異なる気候インパクトに対する花崗岩類由来の土壌の生成応答 (2019)
  • Author(s): 小鼓雄太・中尾淳・前島勇治・阿部進・若狭幸・矢内純太
  • Organizer: 日本ペドロジー学会
• [Presentation] Comparison of Japanese Soil Map based on World Reference Base for Soil Resources 2014 and 2006 (2019)
  • Author(s): Maejima, Y., Takata, Y., Kanda, T., Ohkura, T., Obara, H., Koyama, K.
  • Organizer: ESAFS (14th International Conference of the East and Southeast Asia Federation of Soil Science Societies)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 日本土壌インベントリーの利活用に向けた制度づくりと土壌図の精度向上を目指して ―1. アンケート調査に基づく生産者から求められる土壌情報とは？― (2019)
  • Author(s): 前島勇治・高田裕介・渡辺桂・大倉利明
  • Organizer: 日本土壌肥料学会本大会
• [Presentation] 自然資源・環境としての土砂と土砂移動 (2019)
  • Author(s): 古市剛久，若狭幸，水垣滋，布川雅典
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2019年大会
• [Presentation] Risk assessment of heavy metals release and acidic water formation by mine waste material in Bor mining area, Serbia (2019)
  • Author(s): O. Osenyeng, Y. Ogawa, S. Wakasa, K. Hirose
  • Organizer: 資源地質学会第69回年会学術講演会
• [Presentation] 二、三のセンサーを搭載したUAVを用いたリモートセンシング研究の紹介 (2019)
  • Author(s): 若狭 幸
  • Organizer: 2019年度東北地理学会・北海道地理学会秋季学術大会
• [Presentation] 地表面露出年代値から推定する断層活動度を用いた地熱開発地域の探査法の開発 (2019)
  • Author(s): 若狭 幸
  • Organizer: 北東北女性研究者研究・交流フェア2019
• [Presentation] Magnetic anomaly caused by lightning stroke in the grounds of a shrine (2019)
  • Author(s): Yukihiro Takahashi, Hisayoshi Shimizu, Sachi Wakasa
  • Organizer: 第146回 地球電磁気・地球惑星圏学会
• [Presentation] 北八甲田火山群硫黄岳西方における地熱熱水の発見 (2019)
  • Author(s): 井岡聖一郎、渡部乃佳、若狭幸、村岡洋文
  • Organizer: 日本地熱学会令和元年学術講演会
• [Presentation] World Reference Base for Soil Resources(2014)に基づいた日本土壌図の試作 (2018)
  • Author(s): 前島勇治・高田裕介・大倉利明・小原洋・神山和則
  • Organizer: 日本土壌肥料学会本大会