S oil P h y s .C o n d .P la n t G ro w th ,J p m . 土壌 の 物 理 性 N o .7 3 ,p .19 ∼ 24 (1g 96 ) 19 9 3 年 5 月 か ら 10 月 ま で の 中 国 溝 陽 地 区 の 大 豆 畑 の土 壌 水分 変 動 状 況 に つ い て 張 玉龍・ 郭 玉 文・ 加 藤 誠* ・ 安富六郎* * S o m e O b serv ation s on S o il W a ter P ro p erties o f S o y b ean s F ield in S H E A N Y A N G A rea . C h an g U R o N G・ K A KU U B u n・ M a k oto K A TO *an d R o k u ro Y A SUT OM I* * F a c u lty o f A g ric u ltu r e ,S h e n y a n g A g r ic u ltu ra l U n iv e rs ity *F ac ulty of A g ricu ltu re,T ok y o U n iv ersity o f A g ricu ltu re a n d T ec hn o lo g y * *Y a m a z a k i R e s e a r c h In s titu te A b stra ct T h is rep ort d escribes the ch an ge of soil w a ter p rop erties of SH E N Y N A G A g ricultu ral U n iv ersi− t y E x perim en tal F arm fo r 6 m o n ths,fro m M a y to O cto b er in 1993. In o r d e r to s tu d y t h e p ro p e rties , S O il m o is tu re s u c tio n w a s m e a su r e d in t h e d e p t h o f l O c m , 20 cm , 3 0 cm ,50 cm an d 70 cm fro m g rou n d surface at 6 :00 P M A fter the so il su ction in th e fa rm ev ery d ay . w a s m e a s u r e d , S O i l s a m p l e s w e r e o b t a i n d i n f ro m g rou n d su rface. S o il m o is tu r e c h a ra ct e ris tic c u r v es w e re d e te r m in e d b y s o il m o is tu re e x te r n a l m e th o d a n d t h e S O il g ra v ity a n d th e so il g r a in s iz e d is trib u t io n w e re m e a s u r e d fr o m t h e s a m p le s . B y s c a lin g th e d a t a o f e a c h s o il m o is tu re c h a ra ct e ris tic c u r v es , S C a lin g fa c t o rs w e r e c a lc u la te d . T h e fo llo w in g re s u lts w e re o b ta in e d : (1 ) T h e w a t e r r e t e n t i v i t y w a s i n l l u e n c e d b y n o t o n l y t h e e x a m p le s ,t h e g ra in siz e d ist rib u tio n a n d th e d r y d e n s it y . (2 ) R a in fa ll d u rin g s u m m e r in 19 9 3 w a s o rd in a ry le v e l. R a in fa ll o f s o m e m o n th s w e re v e r y d iffe r e n t fro m t h e n o r m a l y e a r. C on d itio ns in th e soil w ater w ere v ery g oo d fo r th e g row th of som e v eg eta b les in th e 凸eld . (3) T h e soillay e r in th e d ep th o f 20cm an d 30cm w a s v ery im po rtan t fo r the v eg etab les g ro w th , W h ile it w a s fo u n d t h a t th e s o il w a te r s u p p ly la y e r u n d e r th e 3 0 c m (4 ) S o il m o is tu re e x t r a c t i o n p a t t e r n i n w a s a ls o im p o r ta n t. t h e 丘 e l d w a s c l a s s i I i e d i e x tr a c tio n p a tte r n . Ⅹe y w o r d s S o il m oistu re su ctio n ,S oy b ean s,S calin g ,S oil m oisu tu re C h aracteristics C ru v es,S oil m oistu re ex traction p attern 1 . は 東北 平 野 の,東 経 122025′ ∼ 123048′ ,北 緯 41012′ ∼ 42017 じ め に ′に位 置 し, 湿潤 一半 湿 潤 温 暖 大 陸 性 気 候 型 に 属 し, モ ン 図−1 に示 す 中 国 藩 陽 地 区 は洛 陽 市 を 中JL、と し,中 国 の ス ー ンに強 く影 響 さ れて い る。 藩 陽地 方 は 中 国 の 重要 な 中国 凍 陽 農 業 大 学 土 壌 農 業 イ ヒ学 系 中 国 ,遼 寧 省 潅 腸市 東 陵 , *東 京 農 工 大 学 農 学 部 山崎 農 業 研 究 所 新 宿 区 四 谷 3 −5 不 動 産 ビル キー ワー ド :土 壌 水 分 サ ク シ ョ ン, 大 豆 府 中 市 幸 町 3−5−8 ス ケ ー リ ン グ,土 壌 水 分 特 性 曲 線 , 土 壌 水 分 消 費 型 土壌 の 物 玉 野性 第 7 3 号 (1 9 9 6 ) 20 で脱 水 過 程 の土 壌 水分 特 惟 曲線 を 求 め た。 サ ク シ ョ ンの 測 定範 囲 は 0∼ 100 K P a で あ る。 その 後 , サン プ ラ ー 中 の 土 壌 を 取 り 出 し , 乾 燥 密 度 や 粒 度 組 成 な どの 基 本 的 物 理 性 を 測 定 した。 粒 度 組 成 の 測 定 に は ピ ペッ ト法 を 使 用 し た 。 3. 実 験 結 果 東北 平 野 実 験 地 の土 壌 の主 な物 理 的性 質 を義 一1 に示 した 。表】1 酒場 日本 海 0 から分 か る よ う に , 各 層 か ら採 取 し た 十 五 個 の 試 料 の 粒 北京 度に 差 が み ら れ る。 10 c m ,2 0 c m と 30 cm の 深 さの 試料 唾身 は比 較 的 同 じ粒 度 組 成 を 示 し て い る。 5 0 c m の 深 さの試 料は 他 の試 料 よ り粒 径 0 . 0 2 −0 . 2 5 m m の 細 砂 分 と そ れ以 下で は粘 土 分 が や や少 な くな り, 粒 径 0 . 0 2 −1 . O m m 黄海 の砂 分が 多 く な っ て い る。 図 一1 F ig .1 一 方 , 70 cm 中 国 の藩 陽 地 区 L o ca tio n o f S h e a n y a n g a r e a . の 深 さ の 試 料 ほ他 の 試 料 と比 べ る と, 粒 径>1. O m m の 砂 分 は全 くな く, 粒 径 1. 0−0. 25 m m の砂 分はわ ず か で , 0 . 0 5 −0 . 25 m m の細 砂 分 が 多 くな っ て い 農業 地 帯 と して , 苦 か ら良 く知 ら れ て い る 地 区 で あ る。 る。 7 0 c m 主な 作 物 は , トウ モ ロ コ シ , コ ウ リ ャ ン, 大 豆 や 水 稲 な 多く有 し, 全 部 の 試 料 の乾 燥 密 度 は最 大 が 1. 58 g /cm 3, どが あ る。 近 年 来 , 中国 で は, 水 資 源 の緊 迫 に伴 っ て農 最小 が 1. 1 8 g /c m 3 と変 動 幅 が大 き い。各 層 の平 均 値 と深 業用 水 を さ らに有 効 的 に利 用 し, 農 地 の生 産 性 を一 段 と 度別 に 乾 燥 密 度 を比 較 す る と, 深 度 7 0 c m >深 度 3 0 c m アッ プ す る よ う に 努 力 し て い る と こ ろ で あ る 。 こ の 要 求 >深 度 5 0 c m > 深 度 1 0 c m >深 度 2 0 c m に応 じて , 19 9 3 年 5 月 か ら 10 月 の 間 , こ の 地 域 の 大 豆 る。 畑の土 壌 水 分 の変 動 状 況 を調 べ, そ の土 壌 の保 水 性 , 土 の 深 さの 試 料 の 内 , 十 四番 の試 料 は粘 土 分 を 土 壌 の有 機 物 含 有 量 は そ の含 有量 の 高 い層 と して 深度 壌水 分 特 性 曲線 の空 間 変 動 性 と, 圃 場 土 壌 の水 分 供 給 の 1 0 cm , 20 cm , 50 cm 特徴 に つ い て 検 討 し た 。 19 9 3 年 の 春 か ら秋 に か け て , 降 3 0 cm , 7 0 c m 雨の様 子 か ら, 異 常 気 象 と思 わ れ て い た が, 干 ばつ か ら の 順 に な って い の グ ル ー プ と, 低 い 層 と し て 深 度 の グ ル ー プ に 分 け られ る 。 こ こで述 べ た土 壌 の物 理 的性 質 の プ ロ フ ィー ル の 差 は 好運 な こ と に も免 れ る こ と が で き た 。 そ の 時 の 土 壌 水 分 沖積 母 材 に 関 係 し て も た ら さ れ た も の と 考 え て い る 。 例 変動 の デ ー タが 得 ら れ た の で こ こ に 紹 介 す る。 こ の 種 の えば, 沖 積 の過 程 に お け る母 材 の粒 度 や乾 燥 密 度 な どは 研究 は 竹 中 ( 19 6 4 ) も お こ な っ て い る 1)。 水の 流 れ に 影 響 さ れ , 大 き く影 響 を も た ら す も の で あ る から で あ る 。 2. 実 験 方 法 ま た, 測 定 期 間 中 の サ ク シ ョ ン と 日降 雨 量 の 測 定 結果 試 験 地 は落 陽 農 業 大 学 附 属 農 場 の畑 に設 け, 土 壌 は沖 を図 −2 に 示 し た 。 積土 で あ る 。 作 付 け 作 物 は 大 豆 で あ り, 5 月 10 日 に 種 を 4. 考 察 蒔き , 9 月 2 4 日 に 収 穫 し た 。 土 壌 水 分 の サ ク シ ョ ン の 変 化の 測 定 に は U 型 水 銀 柱 式 テ ン シ ョ ン メ ー タ ー を 使 用 し た 。 テ ン シ ョ ン メ ー タ ー の ポ ー ラ ス カ ッ プ を 2 0 cm , 30 cm , 50 cm , と 7 0 cm 10 c m , の 深 さ に 埋 設 し, そ れ ぞれ の 深 度 に お け る L 壌 水 分 の サ ク シ ョ ン を 測 定 し た 。 測 定 は , 19 9 3 年 5 月 2 3 日 か ら 1 9 9 3 年 10 月 13 日 ま で, 毎 日午 後 6 時 に水 銀 柱 の 読 み を 記 録 し た 。 ま た , 臼 降雨 量 を も あ わ せ て 測 定 し た 。 そ し て , 圃 場 に お け る土 壌水 分 サ ク シ ョ ン の 測 定 が 終 了 し た 後 , テ ン シ ョ ン メ ー 1. ス ケ ー リ ング係 数 か ら 見 た土 壌 の 保 水 性 測 定 さ れ た 1二 壌 水 分 特 性 曲線 の デ ー タ はそ の 曲 線 を表 す各 種 の推 定 式 の 中 か ら式(1 )が 良 い近 似 を 示 す こ とを 。 松川 ら ( 19 8 3 ), 張 ら ( 1 9 9 3 ) は前 の 研 究 で 報 告 した3) S = [1 +( a h )n ] ̄m … ・ … …・…(1) こ こ に , S は 土壌 水 分 飽 和 度 , S = β/∂㍉ ぞれ 二 卜壌 水 分 含 量 (c m 3・ C m Ⅳ 3) と 飽 和 土 壌 水 分 含 量 ( c m 3・ C m 3) で あ り, h は 土 壌 水 分 サ ク シ ョ ン (M p a ), ター の 素 焼 き カ ップ の近 傍 にお い て 100 c m 3 の コア サ ン a ,n ,m プラー で 同一 深 さ 毎 に 各 三 個 の L 壌 試 料 を 採 取 した 。 そ や飽 和 体 積 含 水 率 を 蓑 −2 に示 した。 の土壌 試 料 を減 圧 脱気 飽 和 処 理 の 後 , 吸 引 法 と加 圧 板 法 β と βs は そ れ は定数 で あ る。 こ こで 得 た十 五 個 の試 料 の定 数 義 一2 よ り各 試料 の 水 分 特 性 曲 線 の 土 壌 含 水 率 の 実 測 報文 :19 9 3 年 5 月か ら 1 0 月 まで の 中 国 旛 陽 地 区 の 大 豆 仰 の _ 土壌 水 分 変動 状 況 につ い て 表 一1 T a b le l 上層 深 試 粒度 >1 .0 10 1 .0 −0 .2 5 土壌 試 料 の物 理 的 性 質 S o i l p h y s i c a l p r o p e r t i e s 乾燥 密 度 成 (m m , %) 0 .0 2 −0 .0 0 2 4 7 . 4 2 0 .5 17 ,2 4 4 . 4 2 0 .3 19 .7 4 6 .8 19 .7 4 6 .9 2 0 .5 4 3 .5 19 .8 4 6 .7 2 0 .4 42. 4 2 0 .5 4 3 .9 19 .2 4 0 .7 2 0 .4 4 0 .8 2 0 .4 3 8 .4 2 2 .0 4 3 .9 19 .4 5 7 .7 2 0 .6 4 2 .7 3 1 .3 5 7 .5 2 3 .0 0三 m m < 0 .0 0 2 042 207 001 842 787 676 334 4 12 23 1 0 .2 5 −0 .02 15 .4 の 砂 の含 量 と定 数 m 75 14 47 12 64 03 21 82 99 3 50 58 5 30 58 53 111 111 111 料 776 564 233 577 963 213 222 4630 27 17 1 636 295 173 969 99 000 234 353 6383 584 000 123 456 789 012 345 0 0 0 0 2 3 5 7 ( cm ) 組 21 (g /c m 3) 有機 物 (% ) 2 .1 7 2 .3 9 1 .6 8 2 .6 5 2 .3 7 2 .7 3 1 .3 6 1 .6 3 1 .4 8 2 .6 0 2 .15 1 .4 8 1 .6 1 1 .3 6 1 .5 6 と の 相 関 係 数 が そ れ ぞ れ 1% 20 , 喜 □.朗 与q ー10cm ・ ZO m 宅 また は 5 % 有 意 水 準 に達 し, す な わ ち 乾燥 密 度 , 飽 和 含 ニコ 6 0三 −▼−・− 3() (州 一− − − −− 5 0 U 水 率 と >25 m m 砂 の 含 有 量 が 土壌 水 分 特 性 曲 線 の 形 状 8 □ 巴 c m を 決 定 す る 要 因 で あ る と の 結 果 を 得 た 。定 数 a , n , m −−・−・▲7(〕 m 0 ロ3 と 有機 物含 有 量 や他 の粒 度 分 との 相 関 性 を検 討 した 結 果 , 0 .0 2 相関 係数 はす べ て 5 % の 有 意 水 準 に達 して い なか っ た。 この相 関分 析 の結 果 ,各 深度 毎 の 試 料 a,n ,m が 異 な 0 .0 1 る こ と よ り推 察 し て , 土 壌 水 分 特 性 曲 線 は , 深 度 の 間 の み な らず 同 じ深 度 の 問 で も異 な っ て い る こ と よ り , 空 間 Z 127′ 6/ B / 1 1 8 / 3 1 9 / 2 0 1 D / 1 0 D at e(M on th /D ay ) 図 −2 変動 性 を 有 す る こ とが わ か る 。 19 93 年 の 5 月 か ら 1 0 月 ま で の 中 国 藩 陽 地 区 に お け るサ ク シ ョン と 日降 雨 量 の観 察 デ ー タ F ig・ 2 S u c tio n area from a n d そ の た め, 土 壌 水 分 特 性 曲 線 を潅 漑 計 画 な どに 持 ち込 も うとす る時 , 統 一 的 な手 法 で妥 当 性 の あ る土 壌 水 分特 t h e r a i n f a l l 性曲 i n線 を 決 S 定 h す e る必 a n 要y がa あn る。 g M ay to O cto b er in 1993. そ こで , 測 定 した各 深 度 毎 の土 壌 水 分 特 性 曲 線 に ス ケ ー リ ン グ 技 法 を 適 用 し て , 各 深 度 毎 の ス ケ ー リ ン グ土 値と, 推 定 式 に よ る推 定 値 との 相 関係 数 がす べて 0 . 9 9 以上 に 達 し て い る こ と か ら , 式 (1)が 良 い 近 似 効 果 を 持っ て い る こ と が 分 か る 。 真 一4 に ス ケ ー リ ン グ 土 壌 水 分 曲 線 の 推 定 式 と ス ケ ー リ ン グ 係 数 を 示 し た 3) 。 表 中 の α は各 深 度 毎 の 試 料 か ら 表 一2 に 示 した よ う に 土 壌 水 分 曲 線 の 推 定 式 の 定 数 は , 試料 に よ り著 し く異 な り,定 数 a ,n ,m 壌水 分 特 性 曲 線 を 求 め た 。 と, 表 −1 の 土 壌 得ら れ た ス ケ ー リ ン グ 係 数 で あ る 。 表− 4 の 土 壌 水 分 特性 曲 線 の 推 定 式 を 使 用 して ,求 め た の物 理 的 性 質 の デ ー タ と の関 係 に対 す る相 関 分 析 を 行 っ 各深 度 毎 の 土 層 の スケ ー リン グ土 壌 水 分 特 性 曲 線 を図 一3 た。 そ れ ら の 相 関 関 係 は 一 応 直 線 型 と 推 定 し , 得 ら れ た ( a ),( b ) に 示 し た 。 た だ し , 図 −3 (b ) は 横 軸 の 土 壌 含 結果 の一 例 を表 −3 に示 した 。 義 一3 よ り土 壌 の乾 燥 密度 , 水率 は各 土 層 の ス ケ ー リング 土 壌 水 分 特 性 曲 線 の 推 定 式 飽和 土 壌 含 水 率 と定 数 a,n との 相 関 係数 が,粒 径 >0. 25 より計 算 さ れ た飽 和 度 とそ の三 個 の試 料 の 飽 和 土 壌 含 水 土 壌 の物 理 性 第 73 号 ( 1996) 2 2 義 一2 T a b le 2 供 試 土 壌 の水 分 特 性 曲線 の推 定 式 の係 数 C o e fB c ie n ts o f e s t i m a t e d s o i l − m O i s t u r e c h a r a c t e r i te s t p le C e S 土層 深 試 推 定 式 の定 数 βs ( cm ) 料 ハリ 456 7 8 9 0 2 3 1 0 a n r a ) m 0 5 0 7 2 708 . 6 93 6 . 4853 0. 0 18 9 0. 462 7 5 345 . 0 81 14 . 4877 0 . 0072 0. 4640 0. 994 0. 9 91 2 5 7 3 .2 97 7. 4 18 8 0 . 0 15 9 0 .4 3 8 8 0, 9 91 1 94 5 . 0 42 5 .17 5 9 0 .0 17 5 0 . 4 18 3 0. 9 99 5 496 . 3 65 14 . 4895 0 . 00 7 8 0 . 464 0 0. 9 94 2 64 7 .2 1 8 6. 2 53 2 0 .0 15 2 0. 44 90 0 .9 9 6 3 4 6 6 .2 0 2 10 . 3 1 24 0 .0 1 1 1 0. 43 05 0 .9 9 6 1 94 6 .4 0 6 5 .2 5 10 0 .0 2 0 6 0 .4 1 5 5 0 ,9 9 9 1 53 4 .9 9 9 4 .8 4 0 1 0 .0 1 7 9 0 .3 8 2 7 1 .0 0 0 1 2 9 5 .5 1 5 4 .8 4 1 2 0 .0 2 9 6 0 .4 5 1 3 0 .9 9 6 1 994 . 229 5. 8 3 74 0. 0248 0. 4385 0. 999 1 2 8 2 .5 9 1 4 .6 1 2 1 0 .0 2 7 4 0 .4 2 2 1 1 .0 0 0 1 7 7 5 .3 3 4 4 .9 4 1 9 0 .0 1 5 0 0 .4 0 3 1 1 .0 0 0 1 9 6 2 .2 6 7 5 .5 4 8 3 0 .0 1 2 2 0 .4 1 3 2 0 .9 9 7 2 8 7 9 .0 0 8 7 .5 1 2 7 0 .0 0 9 4 0 .3 8 6 3 0 .9 9 7 a )土 壌 含 水 率 の実 施 値 と推 定 式 に よ る推 定 値 と の相 関 係 数 で あ る (n = 1 1)。 表 −3 T 8 ble 3 a ,n ,m ある。 す る と, その 他 の試 料 の土 壌 水 分 特 性 曲線 は, 深 と土 壌 の 物 理 性 との 相 関 係 数 度7 0 c m C o e 庁i c i e n t s of correlation with para− m e te rs “a ,n , m ” a n d と 50 c m の 試 料 の土 壌 水 分 特 性 曲 線 の 間 に あ p h y s i c a l pるが r ,o そ−の 順 位 は 飽 和 度 を も と に し た 曲 線 と含 水 率 を も p e r tie s と に し た 曲 線 と異 な っ て い る 。 こ れ は飽 和 含 水 率 が 大 き い試 料 は必 ず し も土 壌 水 分 特 性 曲線 の勾 配 が緩 くな い こ m 乾燥 密 度 飽和 土 壌 含 水 率 −0 . 649** −0 . 6 24 事 0. 229 0. 542 * 0. 533 * 一0 . 006 >0 . 2 5 m m 砂分 −0 . 113 −0 . 0 21 0. 608♯ と を 示 し て い る。 一 方 , 試 料 の深 度 が異 な るば か りで はな く, 同 じ土 層 深さ の三 個 の試 料 の 土 壌水 分 特 性 曲 線 の ス ケ ー リン グ係 数が 異 な っ て い る こ と よ り , 土 壌 水 分 特 性 曲 線 は , か な * *は 1% 有 意 水 準 , 書は 5 %有 意 水 準 で あ る。 り異 な る形 状 と な る こ と が 予 測 さ れ る 。 三 個 の ス ケ ー リ ン グ係 数 の 差 が 最 大 と な る試 料 は深 度 2 0 c m の 試 料 で 率の 平 均 値 と の 積 と して 得 られ た 図 で あ る 。 次 に ス ケ ー リン グ土 壌 水 分 特 性 曲 線 を 各 深 度 の 土 層 の 土壌 水 分 特 性 曲 線 と して そ の保 水 性 を考 察 す る。 図 −3 に よ る と , 深 度 が 7 0 c m あ り,次 は, 深 度 3 0 c m の試 料 で ,深 度 10 c m の三 個 の 試料 の ス ケ ー リ ン グ 係 数 の 差 は 一 番 小 さ い こ と よ り, の 土 層 か ら採 取 し た 試 料の 土 壌 水 分 特 性 曲 線 か ら は , サ ク シ ョ ン の 変 化 に 対 揃っ て い る 試 料 と 考 え て も 良 い 。 こ の よ う な こ と か ら, 土壌 水 分 特 性 曲線 を もと に土 壌 の保 水 性 を考 慮 した潅 漑 し, 他 の試 料 と比 較 して, 飽 和 度 や土 壌 水 分 の変 化 が少 計画 を行 う場 合 , 土 壌 の三 次 元 的 に 広 が る土壌 水 分特 性 ない こ と を 示 し て い る 。 の変 動 性 を考 慮 す る こ とが必 要 で あ る と考 え る。 こ よ う 同 一 の サ ク シ ョ ン に 対 す る 土 壌 の 飽 和 度 ま た は含 水 率 な 空 間 変 動 性 の処 理 に は, 通 常 , 多 く の デ ー タか ら ス は,採 取 深 度 が 70 cm の 試 料 が 一 番 大 き く,採 取 深度 が ケ ー リン グ係 数 の統 計 学 的 な 平 均 値 を 取 り出 し, 一 般 化 5 0 cm す る方 法 が 取 られ る。 最 近 で は, コ ン ビュ ク ー のめ ざ ま の試 料 は一 番 小 さ い。 サ ク シ ョ ン が 10 0 K P a に お い て 試 料 深 度 7 0 cm c m と 50 の飽 和 度 は, そ れ ぞ れ 68 . 2 % と 4 9. 2 % で, 平 均 飽 和 含水 率 で 換 算 して 得 た体 積 含 水 率 は, 2 7・3 % と 2 1・0 % で しい 発 達 の た め , 土 壌 調 査 を 小 区 画 毎 に多 数 実 施 し, そ の デ ー タを も と に ス ケ ー リ ング土 壌 水 分 曲線 を精 度 良 く 求 め られ る ので , 妥 当 性 の あ る小 区 画 毎 との潅 漑水 量 の 報文 :19 9 3 年 5 月 か ら 10 月 ま で の 中 国藩 陽 地 区 の大 豆 佃 の土 壌 水 分 変 動 状 況 につ い て 表 −4 T a b le 4 2 3 層 別 に求 め た ス ケ ー リン グ土壌 水 分 特 性 曲線 S c a lin g s o i l − m O i s t u r e c h a r a c t e r i s t i c c u r v e s w S O il la y e rs [1 + (3 20 S = [1 + ( 4 .8 0 0 h ) 8・52 87 ]  ̄ 0・0 114 30 S = [1 + ( 2 .6 8 4 h )6・ 08 95 ]【 0・ 0 170 40 S = [1 十 ( 1 .8 4 9 h )4 ・7 962 ]  ̄ 0・0 293 S = [1 + ( 2 .0 0 6 h )5 ・2 390 ]  ̄ 0・0 138 ◆ h ) 10 ・3 019 ]【 0 ・0 108 40 08 = 50 .7 4 8 式 S 1 604 046 793 1 2 2 67 14 9 4 5 0 3 6 6 3 9 2 1 7 24 26 56 639 5 05 07 832 12 5 67600 98 7U6 2 1 110 020 1 0 nU 0 1 nU 0 n 定 10 料 推 123 456 789 O12 346 試 土層 (cm ) 0 nU t. 1 ・− ・− ・1 ・I・1・1 1 \ 〇 ︷八 ︶ 八〓 U 0 .0 6 0 .D 4 義一5 − ・10cm ・ … −=・… 写8 叩 中 国 藩 陽 地 区 に お け る 5 ∼ 9 月 の 降 雨 量 (m m ) T 8 b le 5 − ・ ・− − ・3 0 c m R a in fall fro m M a y t o S e p t e m b e r i S hea n y an g a rea −−−−−50m l − ・−− − 70cm 年度 5 月 1 9 61∼ 1984 年 平 均 1993 年 6 月 7 月 55 . 9 18 . 4 8 月 9 月 85 . 1 16 7 . 7 15 5 . 2 71 . 3 98 . 2 13 6 . 2 213 . 3 48 . 7 0 ,02 0 . 5 0 . 6 0 _ 7 0 , 昌 ロ . 9 1 . D 0 .ヱ 5 8 . 3 0 0 .3 5 ロ .壬0 0 .与5 De訂託 ロ f Sat町 ation w舐打払ntent血,・m−う) (a ) 図−3 F ig . 3 (b ) a fte r sc a lin g . で は, 0 . 7 5 1 ∼0 . 604, 20 C m で は ,0 . 837∼ 0. 5 7 3 ,3 0 c m で は ,0 . 872∼ 0. 6 2 0 ,5 0 c m では , 0 . 860 ∼ 0. 5 8 5 , 深 度 7 0 cm で は, 0. 9 8 8 ∼ 0 て4 2 と なっ て い る。 ス ケ ー リ ング後 の土 壌 水 分 特 性 曲 線 S o il −m O is tu re 算す れ ば, そ れ ぞ れ 深度 1 0 c m 中 国洛 陽地 区 は大 陸性 気 候 型 で, 四季 が量自 著 に現 れ , c h a r a c t e r i s t i c c u r v e s 夏に 降 雨 が 集 中 し て い る 。 義 一5 に 19 9 3 年 5 月 か ら 9 月 まで の 降 雨 量 と 1 9 6 1 年 か ら 1 9 84 年 ま で の 24 年 間 の 同 見積 り が 容 易 と な る と 思 わ れ る 。 時期 の 降雨 量 を示 した。19 9 3 年 の 降雨 の状 況 に つ い て 地 2. 廊 場 の土 壌 水 分 の 変 化 元で は , 異 常 気 象 で あ る と 思 わ れ て い た が , 月 別 の 降 雨 土 壌 中 の水 分 の サ ク シ ョン は, 土 壌 表 面 蒸 発 と蒸 発 散 と降 雨 に影 響 さ れ る。観 測 期 間 中 に は深 度 1 0 c m では , 4 ∼ 2 3 K P a に , 深 度 2 0 c m 深度 3 0 c m で は, 3. 7∼30 K P a に , で は,3 . 8 ∼ 2 1. 5 ⅩP a に,深 度 5 0 c m 3 ∼2 1. 3 K P a に, 深 度 7 0 c m の土層 で は, で は, 0 . 7∼ 24. 5 K Pa の範囲 でに 変 化 し た 。 ス ケ ー リ ン グ 係 数 と表 −4 に 示 さ れ た 土 壌 水 分 特 性 曲 線の 式 よ り, こ れ ら の 土 壌 水 分 サ ク シ ョ ン を 飽 和 度 に 換 量は 表 −5 に 示 し た よ う に 5 月 は 明 ら か に 平 年 の 降 雨 量 より 少 な か っ た に 対 し て , 8 月 に は 多 か っ た こ と が 分 かっ た 。 この地 区 で は春 に は雨 が 少 な く, 土 壌 水 分 の不 足 の た め,種 の発 芽 に影 響 が しば しば発 生 す る が, 19 9 3 年 に は この よ うな異 常 現 象 は経 験 され て い な い。 一 般 的 に p F l. 5 か ら 2. 0 (土 壌 水 分 サ ク シ ョ ン は 3 から 10 K P a に 相 当 す る ) に お い て の 圃 場 容 水 量 , p F 2 . 7 24 土 壌 の 物 理 性 第 73 号 (1996) から 3. 0 (」二壌 水 分 サ ク シ ョ ン は 5 0 か ら 1 0 0 K P a に 相 当 する ) に お い て の 土 壌 含 水 量 を 作 物 生 長 が 容 易 と な る 土 壌水 分 亀 す な わ ち 毛 管 連 絡 切 断 含 水 量 とす れ ば , 卜壌 であ っ た 。 (3 ) 主 な 作 物 生 育 期 間 中 は , 深度 が 2 0 か ら 3 0 c m の 上層 ほ ,作 物 に 対 し,重 要 な 水 分 の 供 給 層 と な っ て い る 。 水分 を観 測 した 期 間 で は, ∴ 週 間 程 度 降 雨 が な か った に さら に , 7 0 c m も係 わ ら ず 土 壌 水 分 サ ク シ ョ ン の 最 大 値 は , 3 0 K P a 程 なっ て い る こ と が 分 か っ た 。 の 深 さ の _L 層 の 水 ま で も重 要 な 給 水 源 と 度で あ り , こ の よ う な 雨 の 少 な い 異 常 気 象 と 思 わ れ た 年 6. お わ り に にお い て も , 干 ば っ の 被 害 は 発 生 しな か っ た 。 こ れ は , 経 験 的 に も , こ の 地 域 に お い て は 古 くか ら畑 潅 漑 計 画 を 立 て る と き, 計 画水 分 量 を適 切 に 見積 も ら 地潅 漑 を 行 わ な く て も 農 業 を 行 う こ と が で き た と 言 わ れ なけ れ ば な ら な い 。 す る と , そ の 地 区 の 土壌 供 試 体 の 持 てい る こ と か ら も 考 え ら れ る こ と で あ る 。 つ土壌 水 分 曲 線 を 測 定 し, 作 付 け さ れ る作 物 が 必要 とす ま た , 図 一2 に 示 し た よ う に , 五 月 下 旬 と, 九 月 の 末 か ら十 月 十 五 日 ま で , 深 度 10 c m の 土 壌 水 分 サ ク シ ョ ンが その  ̄ F 層 部 の サ ク シ ョ ン よ り大 き か っ た 。 そ れ 以 外 の 期 る水 分 環 境 と して の 土 壌 水 分 の関 係 か ら計 画 用 水量 が 見 積ら れ る 。 本 研 究 の 結 果 , 土 壌 水 分 特 性 曲線 の変 動 は, 水 平 方 向 間で は 下 の 上 層 よ り も 小 さ い 時 が 多 か っ た 。 こ れ は 六 月 のみ な らず , 深 度 方 向 に も変 動 す る こ と が デ ー タ で 示 す の始 めか ら大 豆 の 葉 が 繁 り, 株 が 大 き く生 長 し, 地 表 面 こと が で き た 。 は葉 で 覆 わ れ て い た か ら で あ る 。 深 度 別 に た濯 漑 計 画 を 立 て る た め に は, 七壌 水 分 曲線 の 土壌 中 の 五層 にわた り土 壌 水 分 サ ク シ ョ ンを 測 定 した が , 深 度 2 0 c m の土 壌 ま た , 作 物 の適 切 な 栽 培 条 件 を把 握 し 変動 の み な らず , 気 象 の 条 件 が 大 き く影 響 を も た ら す 。 水分 サ ク シ ョ ンの 変 動 が 、 一 番 激 し く, そ の 幅 も大 き か っ しか し, 最 近 で は , 異 常 気 象 と い う 言 葉 が 頻 繁 に 聞 か れ た。 そ の 次 に は 3 0 c m る。1 9 9 3 年 の 藩 陽 地 区 に お い て も そ の よ う な 異 常 気 象 で の深 度 で変 動 が大 きか った。 この 現象 は , 植 物 の 根 群 が 主 に 2 0 か ら 3 0 c m の深 さ に集 中 あっ た と 思 わ れ て い た 。 し か し, 本 研 究 に お い て , 我 々 し, 作 物 の 吸 水 に よ り土 壌 水 分 を 消 費 し た も の と 思 わ れ の実 験 開 場 で 大 豆 の生 育 と土 壌 水 分 に 関 す る研 究 を 始 め る。 こ の 深 度 の 土 層 は 作 物 に と っ て , 主 要 な 給 水 層 で あ たと ころ異 常 気 象 に も係 わ らず, 土壌 水 分 が作 物 の 根 城 る と見 な し て も良 い と考 え る 。 より下 層 か らの水 分 補 給 が 円 滑 に 行 わ れ , 干 ば つ の 被 害 ま た , 図 一2 か ら作 物 生 育 期 間 中 で は ,深 度 70 c m 程 度 を免 れ た こ と を 知 る こ と が で き た 。 農 業 に と て , 気 温 や の深 さ ま で の 土 壌 水 分 サ ク シ ョ ン も周 期 的 に 大 き く変 動 降雨 量 な ど の 観 測 デ ー タ は 重 要 な デ ー タ に は 違 い 無 い して い る こ とが分 か った。 これ は大 豆 の根 系 が 直接 に 吸 が, この様 な 土壌 水 分 の観 測 デ ー タ は, 作 物 栽 培 に と っ 水す る こ と と, 下 層 か ら の 上 層 へ の 毛 管 補 給 に よ っ て 作 て最 も 直 接 的 な デ ー タ で あ り , 潅 漑 計 画 に お い て は , そ 物根 か ら吸 水 さ れ た も の で , 深 度 7 0 c m 程 度 の 上 層 か ら のデ 叩 夕の集 積 を お こな い , 土 壌 水 分 環 境 の 把 握 が 重 要 でも作 物 が 消 費 す る水 の 重 要 な 供 給 源 で あ る こ と を 示 し なこ と と 考 え る 。 てい る と思 わ れ る。 参 考 文 献 こ の よ う な こ と か ら, こ の 試 験 圃 場 の 土 壌 水 分 消 費 型 は , 山 崎 ら ( 19 7 7 ) の 分 矯 に よ れ ば 全 層 消 費 型 に 属 す る 1 ) 竹中 撃 (1 9 64 ):畑 地 に お け る 土壌 水 分 張 力 と含 水 量 の 関 係 , 日本 土 壌 肥 料 学 雑 誌 , 第 3 5 巻 , 第 7 も の で あ る と 考 え る 5) 。 号 , 260∼ 264. 5. 結 論 19 9 3 年 5 月 か ら 10 月 に か け て 中 国 藩 陽 地 区 の 大 豆 畑 の 土 壌 水 分 の 変 化 の 動 態 を 観 察 し た 。 そ して , 次 の よ う な こと が分 か っ た。 (1) 沖 積 土 の試 験 地 の土 壌 の保 水 性 は, 上 層 の深 度 だ け で は な く, 同 一 深 度 の 土 層 に お い て も変 動 性 を 持 ち , 試料 の粒 度 や乾 燥 密 度 な どの物 理 性 に よ って そ の土 壌 水 分特 性 曲線 が変 わ る。 (2 ) 1 9 9 3 年 の 真 の 降 雨 は例 年 に比 較 す れ ば ,総 雨量 は あ ま り大 き な 差 は な っ か た が , 月 別 の 雨 量 は 著 し く異 な っ て い た 。 し か し, 観 測 期 間 中 に お け る , 土 壌 水 分 の 状 況 は, 大 豆 な どの 畑作 物 の生 育 に と って 十 分 な 降 雨 量 2 ) 松川 進・ 相 馬 恒 一( 19 83):土 壌 水 分 特 性 曲 線(脱 水 曲 線 ) を表 す 新 た な実 験 式 , 農 業 土木 学 会 論文 集 , N o .104, 3 1∼38. 3 ) 張 玉 龍・ 加 藤 誠・ 安 富 六 郎 (1993):土 壌 水 分 特 性 曲 線 の ス ケ ー リ ン グに お け る推 定式 の 評 価 , 農 業 土木 学 会 論 文 集 , N o.164, 11∼ 19. 4 ) 張忠 源 ら(1989):藩 陽 土壌 ,中 国 遼 寧 科 学 技 術 出 版 社 , 9 ∼ 18. 5) 山 崎 不 二 夫 (1977):農 地 工 学 (下 ), 東 京 大 学 出版 会 ,4 09 ∼ 415. ( 書 芸 冨 芸 呂 :…;喜芸 子 芸 二 呂)
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