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土壌圏の有機物分解による窒素・炭素循環と水分・溶質・ガス移動の予測

研究課題

研究課題/領域番号 26292126
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 地域環境工学・計画学
研究機関三重大学

研究代表者

取出 伸夫  三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (70212074)

研究分担者 渡辺 晋生  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (10335151)
斎藤 広隆  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70447514)
坂井 勝  三重大学, 生物資源学研究科, 講師 (70608934)
橋本 洋平  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80436899)
徳本 家康  佐賀大学, 農学部, 助教 (80445858)
研究協力者 釘﨑 佑樹  
岡橋 卓朗  
成毛 千尋  
池田 和弥  
松岡 健介  
大西 一平  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2014年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
キーワード土壌圏 / 窒素循環 / 炭素循環 / 水循環 / 水分移動 / 溶質移動 / ガス移動 / シミュレーション / 有機物分解 / 窒素・炭素循環 / 物質移動 / 不飽和水分移動
研究成果の概要

土中の有機物分解に伴う窒素・炭素成分の移動予測を行うために,LEACHMモデルに基づく有機物分解モデルに対して,植物根による養分吸収,イオン交換,有機物分解反応に伴う一連のプロトン反応,土のpH緩衝能,気相中のガス拡散,水田土中を想定した酸化還元反応を考慮したより汎用的なモデルをHP1プログラムにより構築した.また,様々な畑土や還元状態の水田土に対して,有機物分解に伴う窒素成分のカラム実験を行い,形態変化を伴う窒素成分の移動過程を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (39件)

  • [雑誌論文] Effect of macropores on soil freezing and thawing with infiltration, Hydrological Processes2017

    • 著者名/発表者名
      Kunio Watanabe and Yuki Kugisaki
    • 雑誌名

      Hydrological Processes

      巻: 31 号: 2 ページ: 270-278

    • DOI

      10.1002/hyp.10939

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土中水分量から推定したダイズ栽培圃場における蒸発散の変化について2017

    • 著者名/発表者名
      坂井 勝
    • 雑誌名

      土壌水分ワークショップ論文集

      巻: - ページ: 31-36

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Chemical Species of Phosphorus and Zinc in Water-Dispersible Colloids from Swine Manure Compost.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, K. and Y. Hashimoto.
    • 雑誌名

      Journal of environmental quality

      巻: 46 号: 2 ページ: 461-465

    • DOI

      10.2134/jeq2016.11.0433

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comparison of hydraulic conductivity in frozen saturated and unfrozen unsaturated soils2016

    • 著者名/発表者名
      Kunio Watanabe and Yurie Osada
    • 雑誌名

      Vadose Zone Journal

      巻: 15 号: 5 ページ: 1-7

    • DOI

      10.2136/vzj2015.11.0154

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A combination method of hydrofluoric acid, oxalate and NaOH‐EDTA extractions to determine phosphorus species in soil by 31P‐NMR spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      K Kobayashi, A Takamoto, and Y Hashimoto
    • 雑誌名

      Soil Use and Management

      巻: 32 号: 4 ページ: 659-661

    • DOI

      10.1111/sum.12299

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zerovalent irons (ZVIs) with high sulfur contents enhance the formation of cadmium sulfide (CdS) in reduced paddy soils: bulk- and μ-XAFS, and μ-XRF investigations.2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, Y., Furuya, M., Yamaguchi, N., and Makino
    • 雑誌名

      Soil Science Society of America Journal

      巻: 80 号: 1 ページ: 55-63

    • DOI

      10.2136/sssaj2015.06.0217

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Confining Pressure on Unsteady-State Air Permeability Measurement Method in Aggregated Andisol2016

    • 著者名/発表者名
      Nakajima, T., H. Saito, S. Tojo, and Q. Hu
    • 雑誌名

      Vadose Zone Journal

      巻: 15 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.2136/vzj2015.05.0081

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] A complete soil hydraulic model accounting for capillary and adsorptive water retention, capillary and film conductivity, and hysteresis2015

    • 著者名/発表者名
      Rudiyanto, M.Sakai, M.Th.van Genuchten, A.A.Alazba, B.I.Setiawan, B.Minasny
    • 雑誌名

      Water Resour. Res

      巻: 51 号: 11 ページ: 8757-8772

    • DOI

      10.1002/2015wr017703

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プロファイルプローブDrill & Drop Probeの埋設方法と簡易補正の検討2015

    • 著者名/発表者名
      坂井 勝,取出伸夫,坂本祐樹
    • 雑誌名

      土壌の物理性

      巻: 130 ページ: 27-32

    • NAID

      130008067320

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 5TEセンサーで測定した土壌水分量の簡易補正と電気伝導率の検証2015

    • 著者名/発表者名
      武藤由子・渡辺晋生・山本清仁・倉島栄一
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 296

    • NAID

      220000164986

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 5TEセンサーで測定した土壌水分量の簡易補正と電気伝導率の検証2015

    • 著者名/発表者名
      武藤由子, 渡辺晋生, 山本清仁, 倉島栄一
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 83 号: 2 ページ: I_9-I_17

    • DOI

      10.11408/jsidre.83.I_9

    • NAID

      130005066450

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formations of Hydroxyapatite and Inositol Hexakisphosphate in Poultry Litter during the Composting Period: Sequential Fractionation, P K-edge XANES and Solution 31P NMR Investigations2014

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, Y., Takamoto, A., Kikkawa, R., Murakami, K., and Yamaguchi, N.
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology

      巻: 48 号: 10 ページ: 5486-5492

    • DOI

      10.1021/es404875j

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combined applications of chemical fractionation, solution 31P-NMR and P K-edge XANES to determine phosphorus speciation in soils formed on serpentine landscapes.2014

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, Y., and Watanabe, Y.
    • 雑誌名

      Geoderma

      巻: 231 ページ: 143-150

    • DOI

      10.1016/j.geoderma.2014.04.001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] pH 緩衝能の異なる土中の有機物分解過程について2016

    • 著者名/発表者名
      取出伸夫,松岡健介
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 土中の有機物分解に伴う窒素・炭素成分の移動とpH 緩衝能について2016

    • 著者名/発表者名
      松岡健介,取出伸夫
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 吸着特性の異なる不飽和土中の窒素の硝化と挙動2016

    • 著者名/発表者名
      中西真紀, 渡辺晋生
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      佐賀大学 (佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] HP1プログラムによる土中の有機物分解に伴う窒素・炭素成分の移動とpH変化の予測2016

    • 著者名/発表者名
      松岡健介,取出伸夫
    • 学会等名
      水文水資源学会
    • 発表場所
      コラッセふくしま(福島県・福島市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 土中の有機物分解過程におけるpH 緩衝能について2016

    • 著者名/発表者名
      取出伸夫,松岡健介
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      ホテル法華クラブ仙台・ハーネル仙台(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 土中の有機物分解に伴う窒素・炭素成分の移動とpH変化について2016

    • 著者名/発表者名
      松岡健介,取出伸夫
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      ホテル法華クラブ仙台・ハーネル仙台(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 不飽和浸透過程にあるNH4吸着特性の異なる畑土中の窒素動態2016

    • 著者名/発表者名
      中西真紀, 渡辺晋生
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      ホテル法華クラブ仙台・ハーネル仙台(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ダイズ栽培圃場における土壌水分変化から推定した蒸散割合SCFと草高の関係2016

    • 著者名/発表者名
      岡橋卓朗,坂井 勝,取出伸夫
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      ホテル法華クラブ仙台・ハーネル仙台(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 圃場におけるダイズ生長過程の土中水分変化と蒸発散について2016

    • 著者名/発表者名
      岡橋卓朗,坂井 勝,取出伸夫
    • 学会等名
      土壌肥料学会中部支部例会
    • 発表場所
      三重大学(三重県・津市)
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ダイズ生長過程の土中水分量に基づく根の吸水速度分布の推定2016

    • 著者名/発表者名
      成毛千尋,坂井 勝,取出伸夫
    • 学会等名
      土壌肥料学会中部支部例会
    • 発表場所
      三重大学(三重県・津市)
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ダイズポット栽培実験における蒸散速度と蒸発散速度の日周期変化2016

    • 著者名/発表者名
      大西一平,坂井 勝,取出伸夫,成毛千尋
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 酸塩基滴定曲線を用いたCEC とAEC のpH 依存性の推定2016

    • 著者名/発表者名
      松岡健介,取出伸夫
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 浸透過程にある3種の不飽和土における窒素の吸着と硝化2016

    • 著者名/発表者名
      中西真紀, 渡辺晋生
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Modeling temperature dependence of trace element concentrations in groundwater using temperature dependent distribution coefficient2015

    • 著者名/発表者名
      Saito, H., T. Saito, S. Hamamoto, T. Komatsu
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ダイズ栽培圃場における可能蒸発散に対する可能蒸散の割合と草丈の関係2015

    • 著者名/発表者名
      岡橋卓朗,坂井 勝,取出伸夫
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 土中水分変化から推定したダイズ根の吸水速度分布と乾燥ストレス2015

    • 著者名/発表者名
      成毛千尋,坂井 勝,取出伸夫
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] HYDRUS-3Dを用いたFOEAS設置圃場における除塩の評価2015

    • 著者名/発表者名
      池田和弥,坂井 勝,取出伸夫,原口暢朗,宮本輝仁
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 浸透過程にある不飽和土中の窒素の硝化と移動2015

    • 著者名/発表者名
      中西真紀・渡辺晋生
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 湿度センサーを用いた蒸発法の乾燥領域への応用2015

    • 著者名/発表者名
      伴俊和・安江俊樹・渡辺晋生・坂井勝
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 凍結層融解時の水分移動に関する実験および数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      釘﨑佑樹・渡辺晋生
    • 学会等名
      土壌物理学会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 湛水土壌表面近傍の酸化層と脱窒層の形成過程の微視的観察,2015

    • 著者名/発表者名
      竹内萌実,渡辺晋生,取出伸夫
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 湛水土中の有機物分解と酸化還元反応のモデル化2015

    • 著者名/発表者名
      石橋咲耶,取出伸夫,渡辺晋生,西村拓
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 土中水分量から推定したダイズ生長にともなう可能蒸散速度の変化2015

    • 著者名/発表者名
      岡橋卓朗,坂井 勝,取出伸夫
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県・岡山市)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 土中水分変化から推定したダイズ根の生長にともなう吸水強度分布の変化2015

    • 著者名/発表者名
      成毛千尋,坂井 勝,取出伸夫
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県・岡山市)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 蒸発過程にある土中の窒素の硝化と移動2015

    • 著者名/発表者名
      中西真紀
    • 学会等名
      農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県・岡山市)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アロフェン質と非アロフェン質 黒ボク土に含まれるリンの蓄積状態,化学状態および生物利用特性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      高本慧,橋本洋平,和穎朗太,浅野眞希
    • 学会等名
      ペドロジー学会
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Root Water Uptake Distribution Based on Change of Soil Water Contents2014

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sakai, Chihiro Naruke and Nobuo Toride
    • 学会等名
      ASA-CSSA-SSSA Annual Meetings
    • 発表場所
      Long Beach Convention & Entertainment Center, CA, USA
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fate and Transport of Nitrogen and Carbon Dioxide in Soils Based on a Coupled Nitrogen-Carbon Cycling Model Using the HP12014

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Toride and Masataka Miki
    • 学会等名
      ASA-CSSA-SSSA Annual Meetings
    • 発表場所
      Long Beach Convention & Entertainment Center, CA, USA
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Modeling Root Water and Nitrogen Uptake Based on a Coupled Nitrogen-Carbon Cycling Model Using the HP1 Code.2014

    • 著者名/発表者名
      Masataka Miki and Nobuo Toride
    • 学会等名
      ASA-CSSA-SSSA Annual Meetings
    • 発表場所
      Long Beach Convention & Entertainment Center, CA, USA
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Reoxidation and Denitrification Layers in Reduced Soil Under Nitrate Infiltration.2014

    • 著者名/発表者名
      Megumi Takeuchi, Kunio Watanabe and Nobuo Toride
    • 学会等名
      ASA-CSSA-SSSA Annual Meetings
    • 発表場所
      Long Beach Convention & Entertainment Center, CA, USA
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 土中の有機物分解に伴うアンモニア形態変化と植物根の吸収2014

    • 著者名/発表者名
      三木真隆,取出伸夫
    • 学会等名
      土壌物理学会大会
    • 発表場所
      宮城大学
    • 年月日
      2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ダイズ根の生長にともなう蒸散量と水分分布の変化について2014

    • 著者名/発表者名
      成毛千尋,坂井勝,取出伸夫
    • 学会等名
      土壌物理学会大会
    • 発表場所
      宮城大学
    • 年月日
      2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ダイズ畑の土中水分変化から推定した根の吸水特性2014

    • 著者名/発表者名
      岡橋卓朗,坂井勝,取出伸夫
    • 学会等名
      土壌物理学会大会
    • 発表場所
      宮城大学
    • 年月日
      2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] HP1プログラムを用いた土中の有機物分解と植物根の窒素成分吸収の予測2014

    • 著者名/発表者名
      三木真隆,取出伸夫
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] HP1プログラムを用いた土中の有機物分解と水分・窒素成分・二酸化炭素の移動予測2014

    • 著者名/発表者名
      取出伸夫,三木真隆
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 土中水分変化から推定したダイズ根の吸水速度分布について2014

    • 著者名/発表者名
      坂井 勝,成毛千尋,取出伸夫
    • 学会等名
      平成26年度農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硝酸イオンを含む水の浸透が還元土中の酸化層と脱窒層の発達に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      竹内萌実,渡辺晋生,取出伸夫
    • 学会等名
      平成26年度農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 土中の有機物分解に伴う二酸化炭素と窒素成分の移動予測2014

    • 著者名/発表者名
      三木真隆,取出伸夫
    • 学会等名
      平成26年度農業農村工学会大会講演会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sub-milli observation of reduction and reoxidation of flooded soil with different water flow rate.2014

    • 著者名/発表者名
      Megumi Takeuchi, Kunio Watanabe and Nobuo Toride
    • 学会等名
      20th World Congress of Soil Science
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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