| 研究課題/領域番号 |
16K07636
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
高橋 正 秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (80132009)
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| 研究分担者 |
菅野 均志 東北大学, 農学研究科, 准教授 (30250731)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 褐色森林土 / 黒ボク土 / 非アロフェン質黒ボク土 / アンディック特徴 / 一次鉱物組成 / 火山ガラス / 元素組成 |
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| 研究実績の概要 |
東北地方のうち，秋田県，宮城県，岩手県における黒ボク土およびその近隣の褐色森林土地帯を対象として，土壌調査および土壌試料の採取と各種理化学性の分析を行った。
秋田県においては昨年に引き続き，県北部～中部の白神山地周辺，八郎湖の東部地域など7カ所において簡易土壌調査（0～30cm深）および土壌断面調査（0～100cm）を行い，土壌試料を採取した。これらの試料の物理化学性，特にアンディック特徴である，酸性シュウ酸塩可溶アルミニウムおよび鉄，リン酸保持量などを調べた。その結果，これらの地帯には広く黒ボク土および類縁土壌（ばん土質褐色森林土）が分布することが確かめられた。土壌の中砂画分（0.05～0.2 mm）に含まれる火山ガラスをSEM-EDS を用いて一粒ずつ元素分析し，その起源を推定したところ，全ての地域で十和田a火山灰が含まれ，白頭山－苫小牧火山灰（B-Tm）の影響もみられた。さらに，昨年までの調査で起源が不明であった日本海に近い土壌中の火山ガラスは、戸賀軽石（戸賀カルデラ由来、約40万年前）の可能性があることが明らかとなった。
宮城県仙台市で実施した太白山東麓の黒ボク土および黒ボク土類縁土壌6カ所の土壌断面調査で採取した試料について，SEM-EDSを用いて中砂画分（0.05～0.2 mm）に含まれる火山ガラスの粒数割合と火山ガラス一粒ごとの元素分析を行った。その結果，本地域の火山ガラスは元素組成から3つのグループに分けることが可能であり，その1つは十和田a火山灰と推定することができた。また，表層から次表層では十和田a火山灰の含有率と黒ボク特徴の強弱は良く符合していたことから，本地域の黒ボク土の生成には同火山灰の混入が強く影響する可能性が明らかとなった。一方，残りの2つグループの火山ガラスの起源については既知試料の分析値からは推定できず，試料の拡充等の対応が必要であった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究代表者は学内外の業務の増加により，野外調査や室内実験に費やす時間を十分に確保することができなかった。研究分担者による研究は順調に進行した。全体として満足できるとりまとめをするためには，もう1年の研究期間が必要と判断したため，研究期間延長の申請を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28～30年度に引き続き，秋田県，宮城県および岩手県において調査範囲を拡大して森林地域の黒ボク土類縁土壌の調査と試料採取を行う。秋田県では，県南部も調査地域に含めて研究を進める。
新たに採取する土壌については，火山灰土壌に特有な性質であるアンディック性質に関する分析項目を最初に行う。すなわち，酸性シュウ酸塩可溶アルミニウムおよび鉄，ピロリン酸塩抽出アルミニウムおよび鉄，リン酸保持量，仮比重などである。これに加えて，土壌の一般的な化学性の分析を行う。分析項目は次の通りである。全炭素・全窒素（乾式燃焼法，NCアナラーザーによる），pH(H2O)およびpH(KCl)（ガラス電極法），交換性塩基（Ca, Mg, K, Na）および陽イオン交換容量（CEC）（ショーレンベルガー法に基づく自動抽出装置を使用），交換性アルミニウム（Blakemore法）。また，土壌の粒径分析および各画分の前処理を行い火山ガラス分析の試料を得る。
得られた中砂（0.2-0.05mm）部分について，偏光顕微鏡および実体顕微鏡を用いて一次鉱物の同定を行い，火山ガラス含量を求める。試料をポリエステル系樹脂包埋法で固定し，硬化後に表面を研磨して，電顕用試料台にマウントする。これを走査型電子顕微鏡（SEM）－エネルギー分散型X線分光法（EDX）で多量元素（SiO2, TiO2，Al2O3，FeO，MnO，MgO, CaO, Na2O，K2O）の元素分析を行う。
指標テフラ中の火山ガラスについても同様に元素分析を行い，土壌中の火山ガラスと比較する。指標テフラとしては十和田a火山灰（To-a），白頭山－苫小牧火山灰（B-Tm）などの広域火山灰に加えて，戸賀軽石層などの地域的な火山放出物を加えて検討を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究代表者の研究の進行が遅れたため，1年間の研究期間延長の申請を行った。次年度には補助金全額を使用する予定である。
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