Determination of leaching depth using a numerical simulation model of salt movement
| Project/Area Number |
19KK0168
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 41:Agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, and related fields
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
藤巻 晴行 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (90323253)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Kristina Toderich 鳥取大学, 国際乾燥地研究教育機構, 特命准教授 (10830101)
齊藤 忠臣 鳥取大学, 農学部, 准教授 (70515824)
大西 純也 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 農村開発領域, 主任研究員 (70829845)
實野 雅太 東京農業大学, その他部局等, 助教 (80808105)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
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| Keywords | 灌漑 / 塩ストレス / 塩害 / リーチング / 塩類集積 / 除塩 |
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| Outline of Research at the Start |
灌漑に伴う塩類集積に対し、FAO のガイドラインに代わる塩分管理法として、土壌中の塩分輸送シミュレーションモデルを用いて最適な除塩用水量を決定する手法を提示し、その予測精度と効果を圃場実験により検証する。また、もう一つの改善策として、土壌水分塩分センサーにより、収量に大きな影響の生じる限界塩濃度に達した時点で一定水量のリーチングを行う方法も提示し、その効果も検証する。FAOガイドラインに基づく対照区も含め4年連作で収量を測定し、従量制水費用を考慮した純収入を比較する。さらに、供試作物の塩ストレス応答関数もポット実験により測定し、新しい耐塩性リストを世界中の改良普及員や灌漑技術者に提供する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
新型コロナウィルス感染拡大により海外出張が禁止されたため、数値実験と国内の温室内で実験を行った。数値シミュレーションモデルを用いた灌漑水量の最適化が果たして灌漑水の塩分濃度が高い条件下でも有効なのか、また、1作につき1回程度のリーチングの最適化の方が高い純収入を与えるのかどうか、現場栽培実験における誤差の影響を受けない数値実験により比較検討を行った。その結果、代表者らがこれまで提唱してきた毎回の灌漑水量の最適化の方が、リーチング水量の最適化よりも高い純収入を与え、かつ、播種前に比べ、収穫時に初期塩分が大きく増加することはなく、持続性にも問題はないことが明らかとなった。本研究はWaterに掲載された。
従って、圃場実験においては、「毎回の灌漑水量の最適化」の区を以て「リーチング水量の最適化」の区と見なすこととした。圃場実験は鳥取大学乾燥地研究センターのガラス温室で５月から８月にかけて緑豆を供試作物として、また、９月から12月にかけてジャガイモを供試作物として、さらに、1月から４月にかけて石垣島の国際農林水産業研究センター熱帯・島嶼研究拠点のビニールハウスでソラマメを供試作物として行った。いずれも水道水による「清水区」、0.1%NaCl水溶液を灌漑水に用い、期間中１回FAOの基準に基づきリーチングを行った「標準区」、同じく0.1%NaCl水溶液を灌漑水に用い、毎回の灌漑水量を最適化する「最適化区」の３区を３反復で比較した。いずれも灌漑管理や観測体制や生育等に問題があり、論文投稿には至っていないが、今後の実験の成功に向けた重要な知見と教訓を得た。
加えて、シミュレーションの精度向上に重要な役割を果たす土壌中の水蒸気移動に関する研究の成果をEurasian Soil Science誌に投稿し、掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和2年3月に予定していた圃場実験システムの設置のためのウズベキスタンへの出張、さらに初期土壌塩分調査および播種作業のための令和2年5月のウズベキスタン出張も3月末の時点で新型コロナウィルスの感染拡大により取りやめとなったため、予定していた令和2年夏の現地栽培実験が行えていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在の感染蔓延状況から、今年もウズベキスタンでの実験は開始できないと予想されるため、鳥取大学乾燥地研究センターのガラス温室での緑豆を供試作物とする塩水灌漑栽培実験を再度行っている。また、石垣島の国際農林水産業研究センター熱帯・島嶼研究拠点のビニールハウスでのソラマメを供試作物とする塩水灌漑栽培実験も10月から再度行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
