土のコロイド特性を基軸とした土壌保全技術の高度化：土壌の構造持続性と受食性の解明

基于土壤胶体特性的土壤保持技术的复杂性：阐明土壤结构的可持续性和可蚀性

基本信息

批准号：
22KJ0442
负责人：
山口敦史
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Utsunomiya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-06-29 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

土壌侵食（水食）は，肥沃な表層土壌を削り取ることで地力の低下や下流域の水質汚染などの原因となるため，対策が必要である．このとき，侵食シミュレーションモデルを用いて適切な対策を提案し，実施することが有効である．しかしながら，侵食シミュレーションモデルで用いられる土壌の侵食されやすさ（受食性）を表すパラメータは，土壌の構成要素から経験的な式を用いて決められることが多く，土壌の物理化学性を十分に表現できていない．そこで，高分子を添加することで土壌の物理化学性を制御しつつ受食性パラメータと結びつけることで，土壌の物理化学性と受食性の関係を評価し，侵食シミュレーションの予測精度の向上および簡便化に取り組んだ．採用2年目にあたる令和3年度の主な成果は以下の通りである．年度前半は，前年度に引き続き，流水による土壌の受食性と土粒子間の相互作用の関係を調べた．島尻マージにカチオン性高分子電解質であるポリジアリルジメチルアンモニウムクロリドを混和することで，土粒子間の引力を増加させながら受食性を評価した．これにより，高分子電解質の混和によるせん断強度の増加にともないリル受食係数が直線的に減少することを見出し，土壌侵食抑制対策の効果をせん断強度を用いて評価する方法を提案した．年度後半は，高分子を添加することで土粒子間の相互作用を制御しつつ降雨実験を行う方法を確立し，降雨による土壌の受食性と土粒子間の相互作用の関係を調べた．ここでは，ノニオン性高分子であるポリビニルアルコールの混和によって島尻マージのせん断強度が増加したものの，インターリル受食係数に顕著な変化は見られなかった．ただし，土壌の透水性が向上したことから，侵食量の抑制効果は期待できる．上記の研究の遂行に加えて，令和3年度以前の研究成果の取りまとめを行い，学会発表や国内部会誌への資料投稿，国際学術雑誌への論文投稿を行った．

土壤侵蚀（水侵蚀）会导致肥沃的表面土壤降解，从而导致下游区域的地面强度和水污染的下降，因此需要对策。目前，使用侵蚀模拟模型提出和实施适当的措施是有效的。但是，通常使用基于土壤成分的经验方程来确定侵蚀模拟模拟中使用的土壤侵蚀（久经摄影性）的敏感性的参数，而土壤的物理化学特性则无法完全表达。因此，通过添加聚合物来控制土壤的物理化学特性，我们通过将土壤与因果参数联系起来的物理化学性质和致病性质之间的关系，并努力改善和简化侵蚀模拟的预测准确性。标志着雇用第二年的2021财政年度的主要结果如下。在财政年度的上半年，与上一年一样，我们研究了土壤渗透性与由于自来水引起的土壤颗粒之间的相互作用之间的关系。通过将阳离子聚电解质电解质氯化铵氯化物混合在Shimajiri合并中，评估了浸润性，同时增加了土壤颗粒之间的吸引力。这一发现是，由于聚合物电解质的混合，LYL ECLIPS系数随着剪切强度的提高而降低，并提出了一种评估措施抑制使用剪切强度抑制土壤侵蚀的效果的方法。在下半年，我们建立了一种进行降雨实验的方法，同时通过添加聚合物来控制土壤颗粒之间的相互作用，并研究了由于降雨而引起的土壤渗漏性与土壤颗粒之间的相互作用之间的关系。在这里，尽管由于非离子聚合物聚合物醇的混合，Shimajiri合并的剪切强度增加，但间隔侵蚀系数没有显着变化。但是，由于土壤渗透率有所提高，因此预计它将具有抑制侵蚀的作用。除了进行上述研究外，我们还在2021年之前汇总了研究结果，提出了会议，向国内小组委员会期刊提交了材料，并向国际学术期刊提交了论文。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

カチオン性高分子電解質を添加した島尻マージのリル受食係数とせん断強度

添加阳离子聚电解质的岛尻的细沟接受系数和剪切强度

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Noda;K.;A. Iida;S. Watanabe and Kazutoshi Osawa;Misa Yasumiishi and Taku Nishimura;Pranith Piyumal and Kazuhito SAKAI;小池健介・西村拓・濱本昌一郎;林直樹・関口達也・杉野弘明;杉野弘明・林直樹・関口達也;野村桃子・林直樹;山口敦史大澤和敏;川名未紗石﨑弘真大澤和敏;福田真由金敷奈穂大澤和敏;池田将隆大澤和敏松井宏之;西村拓;山崎琢平・濱本昌一郎・西村拓;金敷奈穂大澤和敏冨坂峰人;関口覧人濱本昌一郎二瓶直登市橋泰範西村拓;Atsushi Yamaguchi and Kazutoshi Osawa;溜池菜々子福田真由大澤和敏;Sotaro MAKINO・Shoichiro HAMAMOTO・Taku NISHIMURA;Hiroyuki Yamada・Masahito Banba・Nobuyuki Kanuma・Yuta Ise・Yusuke Takata・Shoichiro Hamamoto・Taku Nishimura;吉野邦彦・W.D. Philpot・岩男弘毅・小竹瑠以;Chihiro Kato;西村拓・羽田野聡・二瓶直登・濱本昌一郎;山口敦史・金敷奈穂・石﨑弘真・大澤和敏
通讯作者：
山口敦史・金敷奈穂・石﨑弘真・大澤和敏

Effect of counter ion valence and pH on the aggregation and charging of oxidized carbon nanohorn (CNHox) in aqueous solution