| 研究課題/領域番号 |
10556049
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
農業土木学・農村計画学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
関 勝寿 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (40313069)
溝口 勝 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (00181917)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | 土壌微生物 / 透水性 / 間隙構造 / 原始間力顕微鏡 / クロッギング / 粒径 / 微生物活動 / 目詰まり |
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| 研究概要 |
本研究は、土壌中の微生物を増殖させたり減衰させることにより、土壌の透水性が所定の目標値に制御する技術を開発することを目的としている。そのためのモデル実験として、ガラスビーズを選択し、粒径の異なるガラスビーズに栄養水を浸透させたときの透水性変化を測定した。粒径が小さいと微生物の増殖が著しくなるため、上層での透水性低下が激しくなり、上層で栄養が消費されるために下層において微生物の増殖が抑えられ、透水性低下が抑えられるという現象がみられた。また、脱気水を加えたときに透水係数が低下、上昇、低下というステージをたどることから、好気性菌から嫌気性菌への菌種の変化と、嫌気性菌による透水性の低下を説明した。微生物の観察は原子間力顕微鏡を用い、大腸菌や腐植酸の画像を得ることができた。
現場測定においては、北海道美唄ミズゴケ湿原において微生物の活動を見るべく各種測定を行った結果、土中にメタンガスが多量に発生し蓄積されていることが分かった。さらに、地下水面下におけるメタンガス発生の室内ミズゴケカラム実験を行った。その結果、カラム中の水面下5cmでの酸化還元電位が実験開始後6日目でマイナス150mV以下に低下すること、その結果多量のメタンガスが気泡状に発生すること、しかも、地下水面を10cm低下させると、大気中に多量のメタンガスを放出することなどが確認された。
以上の実験と現場測定の結果をふまえ、微生物増殖による透水係数低下を説明するモデルを構築した。このモデルにより、粒径の違いが微生物増殖とコロニー剥離現象に影響することを突き止め、これを非相似土壌(NSMC)モデルを用いて数学的に説明することに成功した。
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