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水田土壌の窒素除去持続性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14360138
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業土木学・農村計画学
研究機関茨城大学

研究代表者

黒田 久雄  茨城大学, 農学部, 助教授 (20205256)

研究分担者 加藤 亮  茨城大学, 農学部, 講師 (10302332)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2002年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワード窒素除去 / 光条件 / 有機物 / TOC / C / N比 / 周日変動 / 土壌 / 冬期条件 / 脱窒 / 有機物種類 / TIC / 藻類
研究概要

窒素除去の持続性を明らかにするために実験を行った。実験に用いた土壌は、1991年より無植生に管理している常時湛水下の試験圃場から採土した。基本的に土壌は、表層1cmを採土し、窒素除去実験を行った。実験は、その土壌を24時間静かに置き、浮かんだ水を捨てた土壌を用いた。その生土100gを,500cm^3のビーカーに入れ、300cm^3の様々な濃度の硝酸態窒素濃度を入れた(主に10、20、40mg・L^<-1>)。それを照明付きインキュベーターを利用して、温度と光条件を自然条件に合わせて変動させ、実験を行った。まず、光も温度も一定の実験を行った。実験は比較のためアルミホイルで覆った暗条件サンプルを必ず作った。明条件下のインキュベータ内では藻類の発生が認められ有機物が窒素除去に与える影響が大きいことがわかった。光条件の有無と土壌厚さの違いによる窒素除去能力について実験からは、土壌厚さ5mmから10mmの間に窒素除去の敷居値があることがわかった。これは、10mm以上の土壌があれば窒素除去が期待できることを示している。水田ばかりでなく、10mm以上の土壌がある土地すべてが窒素除去対象地域とできる。光を連続的に照射した実験では、藻類が発生し、暗条件の2倍以上の窒素除去能力があることがわかった。周日変動は、明条件は,夜間(19時より5時)は0μmol・s^<-1>・m^<-2>,朝方(5時から7時)と夕方(17時から19時)は60μmol・S^<-1>・m^<-2>,昼間(7暗から17時)は,250μmol・S^<-1>・m^<-2>とした。水温は,試験圃場で観測した値を参考に設定した。その効果をしらべるために、光量・温度一定、光量変動(温度一定)、温度変動(光量一定)を行った。その結果、光量を変動させることが除去量が大きくなった。これは、光を連続照射するよりも大きくなった。これは、光が常に当たると酸化条件が進むため、脱窒が起きにくくなるからである。また、冬季のように温度が低くなると有機物があっても脱窒が起きにくくなり窒素除去が望めなくなることも確認された。25℃以上の実験では、除去係数は0.02m/dは最低限あることもわかった。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (11件)

  • [雑誌論文] 分布型モデルによる浄化型湿地の配置と窒素負荷量の評価2005

    • 著者名/発表者名
      加藤 亮
    • 雑誌名

      農業土木学会論文集 235

      ページ: 43-50

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] THE NITRATE NITROGEN POLLUTION AND THE NITROGEN REMOVAL BY PADDY FIELD IN AGRICULTURAL AREA2005

    • 著者名/発表者名
      H.KURODA
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology Vol.3

      ページ: 165-168

    • NAID

      130000099854

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A DISTRIBUTED WATER QUALITY TANK MODEL FOR NITROGEN LOAD REDUCTION BY ARTIFICIAL WETLANDS2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kato
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology Vol.3

      ページ: 235-242

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of Nitrogen Load Removal and the Allocation of Artificial Wetlands by a Distributed Model2005

    • 著者名/発表者名
      KATO Tasuku
    • 雑誌名

      Trans.JSIDRE 235

      ページ: 43-50

    • NAID

      10014471303

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A DISTRIBUTED WATER QUALITY TANK MODEL FOR NITROGEN LOAD REDUCTION BY ARTIFICIAL WETLANDS2005

    • 著者名/発表者名
      T.Nato
    • 雑誌名

      Journal of Water and Environment Technology Vol.3

      ページ: 235-242

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 流域水質管理に向けた物質循環評価システムの開発2004

    • 著者名/発表者名
      加藤 亮
    • 雑誌名

      農業土木学会論文集 232

      ページ: 50-66

    • NAID

      10013513073

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a Material Cycle Evaluating System for Watershed Water Quality Management2004

    • 著者名/発表者名
      KATO Tasuku
    • 雑誌名

      Trans.JSIDRE 232

      ページ: 59-66

    • NAID

      10013513073

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 窒素負荷削減対策への土地利用別水質タンクモデルの適用2003

    • 著者名/発表者名
      加藤 亮
    • 雑誌名

      農業土木学会論文集 224

      ページ: 97-103

    • NAID

      80016059410

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of Water Quality Tank Model Classified by Land Use to Nitrogen Load Reduction Plans2003

    • 著者名/発表者名
      KATO Tasuku
    • 雑誌名

      Trans.JSIDRE 224

      ページ: 97-103

    • NAID

      80016059410

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 明条件と暗条件における窒素除去能力の違いについての研究

    • 著者名/発表者名
      平野真弓
    • 雑誌名

      農業土木学会論文集 (投稿中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Study of Influence to Nitrogen Removal Capability under the Different Condition of Light in Soil of Wetland

    • 著者名/発表者名
      HIRANO Mayumi
    • 雑誌名

      (It is contributing.)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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