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2014 年度 実績報告書

土壌根圏における窒素収支基本構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23380137
研究機関東京大学

研究代表者

塩澤 昌  東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (80134154)

研究分担者 吉田 修一郎  東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90355595)
西田 和弘  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (90554494)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワード窒素流出 / 窒素収支 / 脱窒 / 無機化
研究実績の概要

東大生態調和農学機構内の畑地及び雑草地で、施肥履歴の異なる畑地および施肥も収穫もない雑草地において、根圏下の土壌溶液のサンプリングを年間を通して行い、窒素の流出量を求めて比較した。畑地では4つの区すなわち、堆肥区(施肥量277NKg/ha)、化学肥料標準量区(240)、化学肥料半量区(120)、無施肥区)夏作としてトウモロコシ、冬作としてコムギを栽培している。雑草地は長年、施肥も収穫も行われておらず、自然状態の土地の窒素流出と収支を示すと考えられる。各区のそれぞれに2カ所ずつ、先端に素焼きカップに細いチューブを接続したパイプを約120㎝の深さに埋設し、負圧ポンプで吸引して素焼きカップ周囲の土壌溶液を採取した。2013年の12月から2週間おきに継続して行い、採取した土壌水は全窒素計にて窒素濃度測定を行った。
この結果、畑地根圏下の窒素濃度が8・9月と1・2月に濃度が高く(6~17 mg/L)、4~6月と10・11月に濃度が低い(3 mg/L以下)のは、2つの作物の窒素吸収によると思われる。特に8・9月のピークは、根圏地温が上昇して無機化が進むにも関わらず5・6月に根の窒素吸収がないために、上昇した濃度が遅れて120cm深度に達したと思われる。(濃度の下方への伝達速度は、間隙流速(=約2m/year)以下である)。
次に、T年間の窒素流出量、流出率等を求めたところ、窒素流出量は堆肥区(54.8 NKg/ha)が化学肥料標準量区(32.5)の約1.7倍、無施肥区(14.6)が雑草区(4.7)の約2倍となり、畑地では2007年以前に多くの窒素肥料が与えられ土壌蓄積量が多いためと考えられる。次に、以下の根圏窒素収支式の残差⊿S を求めたところ、、雑草区では⊿S=20 NKg/haの脱窒があると考えられるが、 畑里では⊿S が負(貯留量の減少)で、堆肥区と無施肥区で約-100 NKg/ha もの大きさとなり、過去に蓄積された土壌中の多量の有機体窒素が無機化されて流出していることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Solute electrical charge effects on molecular diffusion coefficients in unsaturated soils,2014

    • 著者名/発表者名
      Katori Miyasaka, Sho Shiozawa, Kazuhiro Nishida, Shuichiro Yoshida
    • 雑誌名

      Soil Sci. Soc. Am. J

      巻: 78 ページ: 1852-1858

    • DOI

      10.2136/sssaj2014.05.0201

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 施肥量の異なる畑地等からの窒素流出2015

    • 著者名/発表者名
      奥長知之、 塩沢昌、吉田修一郎、西田和弘、山岸順子
    • 学会等名
      農業農村工学会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-03

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公開日: 2016-06-10  

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