農耕地の土壌劣化が環境物質移動に及ぼす影響に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09460106
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 宮崎 毅 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00209892)
• 研究分担者: 西村 拓 東京農工大学, 農学部, 助教授 (40237730)
• キーワード: 土壌劣化 / 排水不良 / クラスト / 目詰まり / 団粒 / 透水係数 / 非相似形土壌モデル / 超深耕

研究概要

本研究は、i)埼玉県深谷市の380ha農地(畑地利用)において近年発生した土壌劣化の原因をつきとめ、ii)土壌劣化が環境物質すなわち水、溶解成分(各種塩類、窒素、隣など)、ガス状成分(O_2,CO_2,N_2Oなど)の循環移動に及ぼす影響を明らかにし、さらにiii)土壌回復のための土壌改良、土層改良、排水計画などを提言することを目的とする。
平成10年度においては、まず土壌劣化以外の理由で排水不良が生じている可能性を検討し、この検討結果から逆に土壌劣化の重要性評価を客観的に行い、土壌劣化問題の位置づけを明確化した。その結果、排水不良農地は、この地区の76%にまで達していること、土壌劣化のために排水不良となったと考えられている地区は17%であることがわかり、その他に排水路の土砂詰まり、道路による地表排水の遮断、ハウス栽培地周辺の雨水集中などが排水不良の理由として挙げられた。排水不良を引き起こす土壌劣化は、表層土20cmにおいては主に団粒の崩壊と土粒子の分散化に起因する目詰まりによって生じ、深さ20cm以下では主に機械走行による土壌圧縮に起因する透水性減少によって生じていることが明らかとなった。
表層土における団粒崩壊と土粒子分散は、初期含水比によって著しく異なることが実験的に解明され、初期含水比が20%より小さいと耐水性団粒が崩壊しやすいく、20%以上であれば同じ土でも崩壊しにくいことがわかった。このことから、圃場管理においても表土の過乾燥を防ぐことが排水不良の予防に役立つことが指摘できた。深さ20cm以下の心土については、乾燥密度と飽和透水係数との間に強い相関が見出され、この相関を非相似形土壌モデル(Non-Similar Media Concept)によって十分に説明することができた。このことから、圃場管理において心土の乾燥密度を大きくしないことが排水不良の防止につながることを指摘できた。具体的には、心土の排水不良防止のためには有機物混入、心土破砕、超深耕などが有効である。

研究成果

• [文献書誌] 宮崎毅、他3名: "物質循環管理システムのあり方" 農業土木学会誌. 66(1). 13-18 (1998)
• [文献書誌] 宮崎毅、他3名: "沖積土壌畑作地における排水不良・土壌湿害問題" 農業土木学会誌. 66(7). 35-40 (1998)
• [文献書誌] 中野恵子、宮崎毅、他1名: "畑地の排水性から見た土壌の物理的肥沃度" 農業土木学会論文集. 195. 101-112 (1998)
• [文献書誌] T.MIYAZAKI,et al: "Degradation and restoration of drainage efficiency of alluvial upland fields in Japan" Trans.16th World Congress of Soil Science. 1. 67-67 (1998)
• [文献書誌] K.Seki & T.Miyazaki: "Effects of Microorganisms on Hydraulic Conductivity Decrease in Infiltration" Europian Journal of Soil Science. 49. 231-236 (1998)
• [文献書誌] D.Zhu,T.Miyazaki & M.Nakano: "Numerical Simulation of Time to Ponding and Water Flow in Slope" Trans.Jpn.Soc.Irring.Drain.Reclam.Eng.194. 73-80 (1998)
• [文献書誌] 宮崎毅(共著): "土壌圏の科学" 朝倉書店, 135 (1997)
• [文献書誌] 宮崎毅(共著): "豊かな土づくりをめざして-環境土壌学-" 農業土木学会, 186 (1998)