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

通过农田少耕对土壤和富营养成分的径流控制和环境保护措施

• 批准号: 12760165
• 负责人: 三原 真智人
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760165/
• 关键词: 最小耕うん; 富栄養化成分; 土壌保全; 環境保全; 流出制御; 窒素; リン; 土壤保全

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。

In this study, the artificial rainfall device was used to prepare a tilt model to test the amount of surface runoff, soil displacement, and nutrient concentration. The method of cultivation was used to determine the amount of soil displacement and nutrient outflow. Each test area shall be filled with soil with dry density of 0.99 ~ 1.01g/cm^3, and the conditions of each test area shall be different. The test soil is filled with a dry density of 1.01g/cm^3 in the standard area. Test II, III Conventional tillage method: shallow tillage; deep tillage; test soil drying density: 1.00g/cm^3; test soil filling; test soil drying density: 1.00g/cm^3 Experiment II: Shallow tillage area, ground surface depth 0.10m, dry density 0.75g/cm^3, disturbance. Test III was adjusted by the same method as in Test II, with a ground surface depth of 0.20 m and a dry density of 0.75 g/cm^3. Try IV, V to save the law. Under bare soil conditions, test IV, test V, under planting conditions, the cultivated area is 0.25m, the horizontal interval is 0.25m, and the cultivated area is 0.25m. However, plant growth was accompanied by a low drying density of 0.90g/cm^3. Try to maintain the bare ground state of the ground surface of I ~ IV. The surface runoff of standard area I, cultivated area IV under bare soil condition is 112.20dm^3, 114.59dm^3, shallow cultivated area II, deep cultivated area III is 90.23dm^3, 82.45dm^3. Under the condition of planting, the test results of the cultivated area are 30.97dm^3 and the test results of other areas are 30.97dm^3. The infiltration effluents of one side, shallow tillage area and deep tillage area are 34.72dm^3 and 36.12dm^3 respectively, and the infiltration effluents of standard area and bare land area are 1.89dm^3 and 0.88dm^3 respectively. Under the condition of planting, the infiltration flow rate of 86.00dm^3 in the cultivated area was measured, and the influence of roots on the infiltration flow rate was determined. The amount of displaced soil in standard area, shallow cultivation area, deep cultivation area and bare land is 2407.09g, 1104.19g, 1040.88g and 1663.18g respectively. Under planting condition, the amount of displaced soil in local cultivated area is 9.10g respectively. The surface runoff load of total nitrogen in the standard, shallow, deep and bare soil was 16.63 g, 7.81 g, 6.07 g and 14.00 g respectively, and that in the planting soil was 0.09 g. Under the condition of vegetation, the surface outflow load of the soil component is different from that of the soil component. The results of this study were: surface runoff, soil displacement, surface runoff load of cultivated soil under bare soil conditions, soil erosion, soil erosion, soil erosion.

项目成果

Machito MIHARA: "Nitrogen and Phosphorus Losses due to Soil Erosion during a Typhoon, Japan"Journal of Agricultural Engineering Research(EurAgEng). (in press). (2001)

Machito MIHARA：“日本台风期间土壤侵蚀造成的氮磷损失”农业工程研究杂志 (EurAgEng)。

MIHARA Machito, OKAZAWA Hiromu: "Changes in Erodibility and Eutrophic Components Outflow due to Armoring of Bottom Sediments"農業土木学会論文集 Trans.of JSIDRE. 214. 105-110 (2001)

MIHARA Machito，OKAZAWA Hiromu：“由于底部沉积物的铠装而导致的侵蚀性和富营养化成分流出”，日本农业和土木工程师学会的 JSIDRE 交易 214. 105-110 (2001)。

M.Stone 編 担当部分M.Mihara,T.Ueno著: "The Role of Erosion and Sediment Transport in Nutrient and Contaminant Transfer"International Association of Hydrological Science Press. 307 (2000)

M. Stone M. Mihara、T. Ueno 编辑：“侵蚀和沉积物输送在养分和污染物转移中的作用”国际水文科学协会出版社 307 (2000)。

MIHARA Machito, SUZUKI Machiko: "Changes of Inorganic Nitrogen Concentration in Surface Runoff with Land Reclamation from Forest to Upland Fields"農業土木学会論文集 Trans.of JSIDRE. 213. 43-49 (2001)

MIHARA Machito，SUZUKI Machiko：“土地开垦从森林到高地时地表径流中无机氮浓度的变化”日本农业和土木工程师学会交易 JSIDRE 213. 43-49 (2001)。

塩倉,高橋,三原 他: "ジブティの沙漠緑化100景"東京農業大学出版会. 135 (2000)

Shiokura、Takahashi、Mihara 等：《吉布提沙漠绿化场景 100 处》东京农业大学出版社 135（2000 年）。