| 研究概要 |
本研究では,土壌圏の物質循環に果たす粘土の役割と特性を明らかにするため,実験室レベルで粘土中の水分・塩分移動の集中的なモニタリングシステムの構築を行い,その機構解明を試みる。昨年度は,まずアロフェンを多く含む火山灰土である黒ボク土を対象に,水分及び溶質移動実験を行った。まず,水分測定にはTDR水分計,圧力測定にはテンシオメータと圧力変換器,塩分濃度にはTDRあるいは4極塩分センサーを用いた電気伝導度測定,また排出水量を電子天秤を用いて計測する自動観測システムを構築した。そして,撹乱土と不撹乱土カラムを用いて,飽和及び不飽和定常流れの塩分移動形態より溶質分散係数を求めた。それにより,黒ボク土では,撹乱土,不撹乱土とも団粒構造の影響を受けた溶質移動特性であること,不撹乱土では植物根や亀裂が飽和状態では流れを支配するがその影響は異なること,不飽和状態では,そうした大きな間隙から水分が排出されるため,撹乱土と不撹乱土の違いが小さくなることが明らかになった。現在は,さらに林地での撹乱土と不撹乱土を用いて同様の実験を行っており,土壌による違いや利用形態の影響を明らかにする予定である。
さらに交換性Na率(ESP)と土中溶液濃度が粘土の透水性に及ぼす影響を明らかにするために,高膨潤性のベントナイト,低膨潤性の有明粘土,膨潤性が低く分散が生じ易いArlington土に対して,ESP一定条件のもとで段階的に溶液濃度を減少させ,飽和透水係数Kの変化を調べた。それにより,粘土の透水性の低下には膨潤と分散が異なる要因でかかわること,粘土鉱物の種類によって,膨潤と分散の役割が異なることが明らかになった。
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