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土壌耕盤が規定する土壌物理化学環境と炭素貯留能

研究課題

研究課題/領域番号 18K05921
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41050:環境農学関連
研究機関東京農工大学 (2022-2023)
茨城大学 (2018-2021)

研究代表者

西脇 淳子  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (00549892)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード土壌耕盤 / 炭素貯留 / 温室効果ガス / 土壌物理・化学性 / 土壌物理性 / 土壌化学性 / 気候区分差
研究成果の概要

畑地圃場試験により、土壌耕盤の有無でガス動態への影響があることが確認された。耕盤の存在しない場所では夏場にCO2ガス放出量が多く、耕盤の存在する場所では秋にかけて徐々に放出量が増すこと数年、数か所で観測された。さらに室内ポット試験では、乾燥密度の違いによる間隙中の浸透水と蒸発の差が生じ、土中内での水分と窒素分の分布に差が生じること、それにともない、表層が酸化状態となることで、CO2 とN2Oの生成、CH4 の消失が起こることが確認された。また、間隙率が大きい場合には下方への水移動が起こりやすく、表層が酸化状態となりやすかったために大きなCO2とN2Oの生成とCH4の消失が生じたと考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

土壌の耕盤の有無が土中温室効果ガス動態と大気への放出フラックス、および土中有機物量に影響することが確認された。また、乾燥密度の違いでさまざまな土中での物質動態に差が生じることで、結果として土中でのガス生成量と地表面への放出量が変化することが確認された。土中での物質動態は複雑ではあるが、乾燥密度と土中の水・溶質移動、および酸化還元状態の関係をさらに追うことで、土中での温室効果ガス生成の抑制、大気への移動経路の遮断を検討できることが示唆された。したがって、今後さらなる調査を加えることで、温暖化抑制のための耕起-不耕起、耕盤破砕などの農作業手法の決定に役立つことが期待される。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A new thermo-time domain reflectometry approach to quantify soil ice content at temperatures near the freezing point2020

    • 著者名/発表者名
      Kojima, Y., Y. Nakano, C. Kato, K. Noborio, K. Kamiya, and R. Horton.
    • 雑誌名

      Cold Region Science and Technology

      巻: 174 ページ: 103060-103060

    • DOI

      10.1016/j.coldregions.2020.103060

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 西脇淳子2023

    • 著者名/発表者名
      農地の土壌物理特性と温室効果ガス動態
    • 学会等名
      2023年度土壌肥料学会北海道支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 地圃場におけるカバークロップの導入と CO2,CH4 ガス動態との関係2023

    • 著者名/発表者名
      西脇淳子, 犬飼佳菜絵
    • 学会等名
      2023年度農業農村工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 森林土壌における温室効果ガスの深度別生成・分解量の推定および深層土壌での高濃度NO3-の原因の検討2023

    • 著者名/発表者名
      松尾朋実、西脇淳子、小林政広、伊藤優子
    • 学会等名
      ISPUセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 土壌層構造の違いによる溶存有機炭素の移動特性2022

    • 著者名/発表者名
      西脇淳子、井上智弘
    • 学会等名
      農業農村工学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 土壌耕盤の存在と土壌物理性、CO2 ガス動態2021

    • 著者名/発表者名
      西脇淳子、谷口和也、小松﨑将一
    • 学会等名
      第72回農業農村工学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 耕盤破砕にともなうCO2、CH4ガス動態に関する一考察2021

    • 著者名/発表者名
      西脇淳子、谷口和広、小松﨑将一
    • 学会等名
      2021年度土壌物理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 不耕起とカバークロップの組み合わせによる脱炭素型農作業システムの評価2021

    • 著者名/発表者名
      ゴン・インティン、李沛然、西脇淳子、坂上伸生、廬文藝、小松﨑将一
    • 学会等名
      2021年度日本農作業学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] CO2 and CH4 Gas Movement in the Soil with Hardpan2020

    • 著者名/発表者名
      Junko NISHIWAKI,Masakazu KOMATSUZAKI & Masaru MIZOGUCHI
    • 学会等名
      ASA, CSSA & SSSA International Annual Meetings
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 土壌耕盤と CO2、CH4 ガス動態の関係2020

    • 著者名/発表者名
      西脇淳子、谷口和也、 小松﨑将一
    • 学会等名
      第71回農業農村工学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] CO2 gas flux from farm land soil in cold area2019

    • 著者名/発表者名
      西脇淳子
    • 学会等名
      Symposium on Freezing and Cold Region Phenomena
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 耕盤破砕による土壌有機物分解の変化について2019

    • 著者名/発表者名
      谷口和宏、西脇淳子
    • 学会等名
      土壌物理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A new thermo-time domain reflectometry approach to quantify soil ice content at temperatures near the freezing point2019

    • 著者名/発表者名
      Kojima, Y, Y. Nakano, C. Kato, K. Noborio, K. Kamiya, R. Horton
    • 学会等名
      Symposium on Freezing and Cold Region Phenomena
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A heat pulse based sensor that simultaneously determines soil thermal properties, water content, and matric potential2019

    • 著者名/発表者名
      Kojima, Y, T. Kawashima, K. Noborio, K. Kamiya, R. Horton
    • 学会等名
      SSSA annual meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 土壌耕盤上下層におけるCO2,CH4ガス発生と地表面ガスフラックス2019

    • 著者名/発表者名
      西脇淳子,小松崎将一,溝口 勝
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サーモTDRを用いた凝固点近傍の温度域における凍土氷含有量の新たな測定法2019

    • 著者名/発表者名
      小島悠揮,中野雄太,加藤千尋,登尾浩助,神谷浩二,Robert Horton
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 土壌耕盤上下層における土壌物理特性とCO2ガス発生2018

    • 著者名/発表者名
      西脇淳子,小松崎将一,溝口 勝
    • 学会等名
      土壌物理学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 双子プローブ熱パルス法を用いた土壌水分量およびマトリックポテンシャルの同位置測定法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      川島知之,小島悠揮,登尾浩助,神谷浩二
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オオムギリビングマルチの利用がサツマイモの生育と収量におよぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      浅木 直美 , 萩山 鉄也 , 伊藤 竜太郎 , 小松崎 将一
    • 学会等名
      日本作物学会関東支部会第107回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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