畑地の最小耕うんによる土壌および富栄養化成分の流出制御と環境保全対策

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本研究では人工降雨装置を備えた傾斜模型試験枠を用いて表面流去水量、流亡土量、栄養塩類濃度を測定し、耕うん方法の違いが流亡土量および栄養塩類の流出に与える影響について調べた。各試験区には試料土を乾燥密度0.99〜1.01g/cm^3の範囲内に充填し、各試験区の実験条件に合わせて異なる耕うんを行った。試験枠Iは標準区とし、試料土を乾燥密度1.01g/cm^3で充填した。試験枠II, IIIは慣行耕うん法であるロータリー耕の浅耕および深耕を想定して、試料土を乾燥密度1.00g/cm^3で充填した後、ロータリー耕を擬似的に再現した。試験枠IIは浅耕区とし、地表面から深さ0.10mまで乾燥密度0.75g/cm^3となるように攪乱した。試験枠IIIは深耕区とし、試験枠IIと同様の方法で地表面から深さ0.20mまで乾燥密度0.75g/cm^3に調節した。試験枠IV, Vには保全耕うん法である局所耕うんを施した。試験枠IVは裸地条件下で、試験枠Vは植生条件下で局所耕うんを縦0.25m、横0.25mの間隔で14箇所に施し、局所耕うん部分にはゴム栓で蓋をした。但し、試験枠Vでは植物の成長に伴って乾燥密度は0.90g/cm^3まで低下した。試験枠I〜IVの地表面は裸地状態を維持した。標準区の試験枠I、裸地条件下局所耕うん区の試験枠IVにおける表面流去水量は112.20dm^3、114.59dm^3であるのに対して、浅耕区の試験枠II、深耕区の試験枠IIIでは90.23dm^3、82.45dm^3に過ぎなかった。また植生条件下局所耕うん区の試験枠Vにおいては30.97dm^3と他の試験枠を大きく下回る傾向が見られた。一方、浅耕区、深耕区の浸透流出量は34.72dm^3、36.12dm^3で、標準区、裸地条件下局所耕うん区の浸透流出量1.89dm^3、0.88dm^3を大きく上回った。また植生条件下局所耕うん区では86.00dm^3の浸透流量が観測され、根の影響により浸透流が著しく他の試験区を上回った。標準区、浅耕区、深耕区、裸地条件下局所耕うん区の流亡土量は2407.09g、1104.19g、1040.88g、1663.18gであったが、植生条件下局所耕うん区では9.10gに過ぎず、他の試験区を大きく下回ることが分かった。標準区、浅耕区、深耕区、裸地条件下局所耕うん区における全窒素の表面流出負荷はそれぞれ16.63g、7.81g、6.07g、14.00gであったが、植生条件下局所耕うん区では0.09gで他の試験区を大きく下回る傾向を示した。リンについても窒素と同様に、植生条件下の局所耕うん区からのリン成分表面流出負荷は他の試験区を大きく下回った。本研究の結果で得られた各試験区における表面流去水量、流亡土量、栄養塩類の表面流出負荷の点から見て、裸地条件下で局所耕うんを施しても保全効果はほとんど見られないものの、植生条件下での局所耕うんは流出負荷制御の観点から大きな効果があると判断できた。