土壌の物理性
第 146 号

目
巻頭言2020 年 12 月

次
森 也寸志

...

1

群落熱収支モデルと HYDRUS-1D の連結プログラムを用いた畑地の土壌水分量 · 地温予測モデルの構築 — ダイズ栽培圃場における蒸発 ·蒸散の配分割合の検討 —坂井 勝 · 高橋由奈 · 丸山篤志

...

3

...

17

...

19

...

23

...

27

西村 拓 · 登尾浩助 · 溝口 勝

...

31

長谷川周一 · 粕渕辰昭 · 宮﨑 毅

...

33

佐野修司

...

35

会務報告

........................................................................

39

編集後記

........................................................................

43

論文

JpGU 報告資斎藤広隆

料

A-GE40 地質媒体における流体移動，物質移行 及び環境評価 開催報告
斎藤広隆 · 濱本昌一郎 · 小島悠揮 · 森 也寸志

A-GE43 水文土壌学の普及 — ヘンリー · リン教授を記念して 開催報告
登尾浩助 · 森 也寸志

A-HW32 水圏生態系における物質輸送と循環：源流から沿岸まで 開催
報告

小林政広

H-CG29 原子力災害被災地の地域復興における科学者の役割 開催報告

資料
日本学術会議の役割

土粒子
徒然なるままに物理性の研究履歴

①

③

②

④

表紙写真の説明①②③④「ダイズ栽培圃場における現場観測」三重大学附属農場内のダイズ栽培圃場で，土壌水分量 · 土中水圧力· 地温，および各気象データ · ダイズの生育データの観測を行った．今号掲載の論文「群落熱収支モデ
ルと HYDRUS-1D の連結プログラムを用いた畑地の土壌水分量 · 地温予測モデルの構築」をご参照下
さい．
「ダイズ栽培圃場の空中写真」圃場の空中写真（3 m × 3 m の領域）を定期的に撮影し，画像解析で求めた被覆面積から地表面被覆率の変化を観測した．今号掲載の論文「群落熱収支モデルと HYDRUS-1Dの連結プログラムを用いた畑地の土壌水分量 · 地温予測モデルの構築」をご参照下さい．
「中空構造栽培層によるイチゴ栽培」一見土壌を用いない栽培方法に見えるが，2 本の円筒の間に園芸培
土を充填し，保水性や排水性など土壌の持つ物理的機能を最大限に活用している．少量培土でコンパクトであることから，局所的な環境制御で栽培環境の維持が可能で省エネルギーに貢献できるほか，高密度に栽培層を配置できることから高い生産性が期待できる．今号掲載の土粒子「徒然なるままに物理性の研究履歴」をご参照下さい．
「コルディリェーラの棚田群」フィリピンの世界遺産として登録されているコルディリェーラの棚田群を含むバタッド村にて，棚田の土壌栄養について調査した（撮影者：黒住知代氏，岡山大学大学院 環境
生命科学研究科 修士 2 年）．今号掲載の「日本地球惑星科学連合（JpGU）2020 年大会 A-GE40 地質媒体における流体移動，物質移行及び環境評価 開催報告」をご参照下さい．黒住氏はセッション A-GE40の招待講演者として口頭発表した．

第 18 回（ 2020 年度）土壌物理学会賞（論文賞）選考結果
土壌物理学会

学会賞選考委員会
委員長

石黒宗秀

学会賞選考委員会として下記の論文を論文賞としてふさわしいと決定しました．

1．著者
長田友里恵 · ケミカルグラウト株式会社· ケミカルグラウト株式会社
青木 信哉 · JFE 商事テールワン株式会社
渡辺 晋生 · 三重大学
相馬啓

2．対象論文
帯鋼補強土壁の交換への地盤凍結工法の適用, 第 143 号, p.17 ∼ 23, 2019.

3．推薦理由本論文は，帯鋼補強土壁の劣化による壁面材の交換を行う際に，地盤凍結工法を適用した実証試験研究であり，従来，飽和土に適用されて来た凍結工法を，不飽和土に適用した基礎的な研究論文である．凍結工法として CO2 気液混合流体システムを用いて効率的な凍結を行い，壁面材の交換が可能であることを実証した．また，実験により土壌水の飽和状
態と不飽和状態の凍結速度を測定し，不飽和条件での望ましい体積含水率を明らかにしている．不飽和土の凍結過程では水分移動が問題になるが，その点については今後の課題として言及している．土壌物理と地盤工学をつなぎ，実用的な工法の開発にも貢献する可能性を示している．
以上の理由により，対象論文は第 18 回土壌物理学会賞（論文賞）に値するものと認め，ここに推薦する次第である．
本結果は 2020 年 10 月 30 日に開催された評議員会にて承認され，2020 年 10 月 31 日に開催された大会で授賞式がおこなわれました．

第 18 回（ 2020 年度）土壌物理学会賞（ポスター賞）受賞者
土壌物理学会

学会賞選考委員会
委員長

開催日：2020 年 10 月 24 日から 2020 年 11 月 6 日
会

場：LINC Biz によるオンライン発表

以下の発表が会員および学会賞選考委員会の投票によりポスター賞に選ばれました．

⃝ 業 績：初期 NO3 -N 濃度が凍結過程にある黒ボク土の熱 · 水分移動に与える影響
著 者：清本 翼 · 渡辺晋生
⃝ 業 績：電力なしで冬の樹木根域を加温する技術の開発
著 者：伴田千紘 · 百瀬年彦
⃝ 業 績：圃場全面における表層土壌の粒径組成のばらつきと土壌硬度分布の関係
著

者：江波戸宗大⃝ 業 績：水田に施肥した米ぬかの水稲移植前の無機化について
著 者：永源 奨 · Peter Mchuno Alfred · 下村案未 · 関谷信人 · 渡辺晋生
⃝ 業 績：トウモロコシ圃場における ICT 機器を用いた栽培管理に関する研究
著 者：近藤紘嗣 · 溝口 勝 · 杉野弘明

石黒宗秀

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 146, p.1 ∼ 2 (2020)

水惑星地球の最表層の成立，現在，将来像を知る
森 也寸志 1

このたび巻頭言を執筆する機会をいただき，とても感謝している．それとともにそんな依頼が来る年齢になってしまったのかという，自分に対する驚きも大きい．いつも原稿の依頼をいただいたときは，自分でないと書かないことはなんだろう，と考えながら書くようにしている．土壌物理，いや土壌の研究全体について私が考えていることを書かせていただければ幸いである．以下は読んでいくと，ぎょっとするかも知れない．特にいわゆる委員会でご一緒させていただく県の方が読むと大丈夫だろうかと心配になるかも知れない．大丈夫，農地保全や土壌物理はちゃんと教えているのでご安心されたし．笑いながら読んでいただければ幸いである．
入り口はどこでもよい．
土壌の研究について，おそらく多くの方々は，食料生産に欠かせない生産基盤という認識でこの分野に関わっておられると思う．また，土壌とは広く植生を支える植栽また，洪水の影響を軽減するバッファーゾーンであるとして関わる方も多いと思う．さらに，人間活動によって汚染され，浄化しなくてはならない対象としての土壌もあるだろう．
いずれも，土壌を含む地上 · 地下数メートルくらいからなる，直接の人間生活が及ぶ領域でなされる研究でありクリチカルゾーンという呼び方もある．私自身その学習 · 研究は農地の土壌から始まり，水田，畑地そして森林と対象を広げていった．最近はなんとなく国内の研究が少し広がりに欠けるように見えるが，農学という言葉の後に，土壌不飽和帯 vadose zone や先のクリチカルゾーンという言い方が出てきてから 10–20 年近くたつからだろうかと思っている．一方で，温暖化や気候変動もあって世間は地球全体のことを以前よりずっと気にするようになった．ではこの地
球陸域の最表層を覆う薄皮一枚の媒体である土壌について，我々はどのような形でアプローチできるのか，地球の歴史とその向かう先という観点から考えてみたい．
地球科学としての土壌
我々の生存を保障しているのは生態ピラミッドの底辺を形成する一次生産者たる植物の存在であることは論を待たないであろう．そしてその植物の培地は土壌であり，生物ではないのでピラミッドの中に入れてもらえないが，さらにその下で，土壌は全ての生物の生存を可能にしている存在である．生態系の下位に従属し，その摂食によってしか生きることができない上位生物が，地球表層の 3 割を占める陸域で生存できているのは，土壌と植物があるからである．
しかし，今の陸域にある土壌は元々の地球にはなく，有機物が混じり始めて今の定義で言うところの土壌になり始めた．それは地球の 46 億年の歴史の中では比較的最近で，4，5 億年前からである．土壌有機物の材料は生物が残したものだとすれば，シルル紀以降に気が遠くなるほどの試行錯誤を繰り返し，最初に地衣類が，後に維管束植物が陸上で生存できるようになって初めてその素地ができたと考えられる．すると植物の陸上進出戦略は土壌の研究として非常に興味深いものになる．このプロセスは土壌の有機質化と密接な関係があると思っている．自分の体を陸上に固定し，地上部を安定させ，効率的に吸水するために，維管束植物自体を，とりわけ根を進化させた過程は土壌の有機質化にも大きな役割を果たしただろう．さもなければ今の土壌は陸域にはなく，農業もできず，多分人口も増えず，従って今のような文化の開花はなく，未だに人類は海岸付近でしか生きられないだろう．私の元々の研究は植物の根が土壌中に作る根成孔隙から始まっているが，改めてその役割に注目している．
異惑星表層環境の進化と微小重力環境への適応
地球においてクリチカルゾーンとしての土壌が大切ならば，宇宙空間の太陽系においてハビタブルゾーン（太陽からの距離が生命の存在を可能にする範囲）にある地球型惑星（ガスではなく堅い地面を持つ惑星）で生命の存在や生物の居住を期待するとき，そこでの地表進化も大切であるに違いない．NASA が大真面目に異惑星の地表で生物の痕跡を探そうとしているのはご存じだろう．火星の地表を探索するマーズローバーには実は土のサンプリング道具や水分を測ったりする我々になじみのあるセンサーが搭載されている．火星の表面には塩辛い水があったであろうという研究成果が発表されたが，その痕跡は粘土鉱物スメクタイト族から見つかった．我々の研究は異惑星の生命研究にも1 岡山大学大学院環境生命科学研究科

土壌の物理性

2

第 146 号

(2020)

近いところにいる．
最近のハリウッド映画に宇宙飛行士が火星に取り残されて，ひとり水をつくり，ジャガイモを栽培して生き残る話があるが，残念ながら映画そのままの風景は再現しにくい．まず，火星の表層はレゴリスと呼ばれるゴツゴツの粒子で覆われており，保水が難しいだろうし，重力が違えば灌漑効率も全く異なるだろう．なおかつ気圧が低すぎるので，せっかく灌漑した水は地表には残りにくい．ただしこのような映画ができると言うことは，工夫次第で近未来に同様のことが可能になるであろう事を示唆している．また，人工衛星の中で長期滞在を目指す現場では，微小重力下における植物の栽培を目指して実験が行われている．これはかなり現実味を帯びているが，しかし，多孔質体の中で水がどう振る舞うかについてはまだ研究途上である．
すると微小重力環境から異惑星の表層環境まで，違う重力によって “土壌” の中の水 · 物質移動や植物の関わりがどのように変わるのかを知ることは，将来に向けた研究とも言えるし，我々の水惑星地球の表層の進化プロセスをよく知るためにも，とても役に立つはずだと考えている．そもそもなぜこの陸域に植物が進出することに成功し，有機物を含む今の土壌ができあがっていったのか，重力が違えばどのようなことになっていたのかなど，明らかになることが多ければ，例えば陸域の炭素消失と気候変動を軽減するためのヒントが得られるかも知れない．
農地保全や土壌物理を違う角度から見る．
教育や研究で我々は農地や土壌に関わっているが，取り組む課題について，自然の営みから見て，根本的には何が課題なのか考えるようにしている．例えば，農業とは誤解を恐れずに言えば，人間の都合で自然の形を変え，ある面
積に単一の植物を植えるという自然界から見ると少し異常な行為である．水の流れを変え，肥料をやり，作物栽培に最適な環境を作り上げようとするが，それがその土地にとって最適かどうかはわかっていない場合もある．古い例にはなるが，灌漑技術の未発達が招いた塩類集積や，植民地支配下での熱帯雨林の伐採と商品作物の栽培などがそれに当たるだろう．完全工業製品は画一化されたプロセスで大量生産すれば良いが，農作物は地球由来のものであり，その土地の歴史またその植物にとっての生育環境から外れた栽培の仕方をするとうまくいかない．課題を解決するための技術のインフレによって経済が大きくなり，豊かになっていったことは否定しないし，いったん豊かになったからこそ理想論を悠長に言っていられるのかも知れないが．
さて，もちろん来たるべき将来に向けてハイテク植物栽培も大いに推奨されるが，現在の地球表層がもつポテン
シャルを良く理解し，最適な状況におくことで，栽培管理を最適化し，その上で，土壌流亡を防ぎ，温暖化ガスの排出を減ずることは可能なのではないかと思っている．なぜなら，自然の通りのプロセスにもし近づけられるのであれ
ば，その変化は何千年という単位であり，今のような 5 年 10 年で目の前の風景が変わってしまうのは，私たち人間が招いた結果だからである．「2001 年宇宙の旅」のようなことは一部の人間には可能かも知れないが，100 年後も人は土から離れては生きていけず，人類の大多数は土壌から作られる作物によって生命を維持していると思う．様々な角度から，足下のつちくれをよりよく理解することで，明るい将来につなげることができれば研究者冥利に尽きるというものである．

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 146, p.3 ∼ 16 （2020）

群落熱収支モデルと HYDRUS-1D の連結プログラムを用いた畑地の土壌水分量 · 地温予測モデルの構築— ダイズ栽培圃場における蒸発 · 蒸散の配分割合の検討 —坂井 勝 1 · 高橋由奈 1 · 丸山篤志 2

Simulation of soil water & heat transport in a vegetated ﬁeld using a coupled programof the canopy energy budget model and HYDRUS-1D— Investigation of partitioning evapotranspiration in a soybean ﬁeld —Masaru SAKAI1 , Yuna TAKAHASHI1 and Atsushi MARUYAMA2

Abstract: Evapotranspiration plays an important role toinvestigate simultaneous movement of water and heat in avegetated ﬁeld. To simulate changes of soil water content
and soil temperature using the Richards equation with root
water uptake, partitioning potential evapotranspiration, Ep ,into potential soil surface evaporation, Egp , and crop transpiration, Ecp , is necessary. The double source model, oneof the canopy energy budget models calculating energybalances at both canopy and soil surface, is a promisingmodel to calculate evaporation rate, Eg , and transpiration
rate Ec , separately. In this study, we developed a numerical model to simulate water movement and heat transport
in the root zone by implementing the double source modelin HYDRUS-1D. Field observation was also carried out ina soybean ﬁeld to test the developed model. Simulated soil
water contents and temperatures using various values ofradiation transmissivity, τ , were compared with observed
data during relatively wet condition. It was indicated that
determining τ based on observed surface coverage, Sc (i.e.,τ = 1 - Sc ) can be a reasonable method to partition Ep to
Egp and Ecp with considering crop growth. Simulation for alonger drying period was also carried out to show changesof Eg , Ec , and energy balance components at both canopy
and soil surface. Eg decreased more rapidly than Ec , resulting in increase of soil temperature amplitude due to increased soil heat ﬂux. Agreements between simulated soil
water contents and temperatures and observed ones improved by accounting for the compensated root water uptake and larger unsaturated hydraulic conductivity for drier
range, due to increasing root water uptakes and evaporation
rates. For proper evaluation of the ratio of Eg and Ec in dry
period, detail investigations for soil hydraulic property androot water uptake property are needed.
1 Graduate School of Bioresources, Mie University, 1577 Kurimamachiya, Tsu, 514-8507, Japan. Corresponding author: 坂井 勝，三重大学大学院生物資源学研究科．
2 Institute for Agro-Environmental Sciences, NARO, 3-1-3 Kannondai,

Tsukuba, 305-8604, Japan.
2020 年 7 月 20 日受稿 2020 年 9 月 7 日受理

Key Words : evapotranspiration, canopy energy budget
model, HYDRUS-1D, radiation transmissivity, numericalsimulation

1. はじめに畑地の土壌水分量と地温は，種子の発芽や根の伸長，根の吸水や養分吸収，有機肥料の無機化など形態変化をもたらす微生物活性等，直接的にも間接的にも作物の生育に大きな影響を与える．畑地で生じる蒸発散は，根圏
土壌中の消費水分量の大部分を占め，潜熱消費をともな
い地温にも影響するため，土壌水分 · 熱動態を明らかにする上で重要な要素である．また，適正な灌漑計画のためにも，蒸発散の定量的な評価が求められている．蒸発散の測定法には，重量ライシメータ法，熱収支ボーエン比法，渦相関法などが挙げられるが，測定機器の設置や維持管理にコストと労力がかかる．そのため，Penman
式を用いて気象データから蒸発散を求め，畑地の消費水分量を算出する方法が提案されている（農林水産省構造改善局, 1997）．さらに近年では，Penman 式等で求まる
可能蒸発散速度を土壌水分移動式であるリチャーズ式に与えて数値計算を行い，土壌水分状態に依存する蒸発散速度の低下を考慮した上で灌漑計画を検討する手法も提案されている（例えば，弓削 · 阿南, 2016; 中村ら, 2016）．

Penman 式や Penman-Monteith 式は，入手が比較的容易な気象データから可能蒸発散速度を計算できるため，非常に有効な方法である．一方で，例えば HYDRUS-1D（Šimůnek et al., 2013）の様なシミュレーションプログラ
ムに適用する場合，得られた可能蒸発散速度 Ep を，土壌面の境界条件に与える可能蒸発速度 Egp と，根の吸水モデルに与える可能蒸散速度 Ecp に配分する必要がある．
実用上は作物と土壌面の放射の配分比とし，ベールの法則により作物の葉面積指数 LAI の関数で与えることが多い（Egp /Ep = exp(−k × LAI); Ritchie, 1972）
．この時，

4

土壌の物理性第 146 号

（2020）

放射の減衰に関わる係数 k の設定が必要である．既往の析を行い，可能蒸発散速度 Ep の Egp と Ecp への配分割

研究では文献値を用いた例が多いが（例えば，宮本ら,合と τ の関係を示した．そして，土壌水分量と地温の観2017；亀山ら, 2018），本来は作物の種類や栽植密度を反測値を再現する τ について検討を行った．さらに，長期映した値を用いる必要がある．放射の配分比を使わずに間の土壌乾燥過程について，蒸発速度と蒸散速度，およEgp と Ecp の比を与える方法として，農林水産省構造改善局（1997）が示す一般値を用いた例（中村ら, 2016），
FAO が提案する Dual crop coefﬁcient を利用した例（弓削 · 阿南, 2016），地表面の被覆率で配分した例（弓削ら,2018）があるが，土壌水分 · 地温の数値シミュレーショ

び熱収支成分変化を示し，土の水分移動特性や根の吸水

ン結果について十分に検討した例は少ない．
また，モデルの簡便化のために地温の日変化を考慮

特性の影響について試算を行った．

2． 方法
2.1 モデルの構築
2.1.1 水分 · 熱移動式

しない Penman 式や Penman-Monteith 式は，蒸発散速度

非等温条件下での土中の水分移動は，水蒸気移動を含

Ep の日変化を求めることはできず，土壌面温度の純放射量への影響による Ep の誤差が指摘されている（近藤,2011）．そのため，畑地の土壌水分 · 熱動態を詳細に解析

むリチャーズ式で定式化され，植物根の吸水を含む鉛

するには，地表面熱収支式を使用する必要がある（斎藤ら, 2007）．Saito et al.（2006）は，裸地条件下の地表面熱収支式と HYDRUS-1D を連結することで，蒸発と土壌
水分 · 熱移動の相互作用を考慮したプログラムを構築した．作物が生育する畑地では，さらに植生の影響も考慮
した群落熱収支モデルを適用する必要がある．Noborio

直 1 次元方向の支配方程式は次式で表される（斎藤ら,2007）．
∂θ
=
∂t
(1)
[ (
)
]
∂
∂h
∂T
∂h
∂T
K
+ 1 + KLT
+ Kvh
+ KvT
− S (z)
∂z
∂z
∂z
∂z
∂z

，t は時間（s），z は上
ここで，θ は体積含水率（m3 m−3 ）et al.（2012）は，植被と土壌を合わせて一つの地表面と向き正の位置（m），h は土中水圧力（m），T は地温（◦ C），

して熱収支式を考える単層モデルを，牧草地の蒸発散のK（m s−1 ）と KLT（m2 ◦ C−1 s−1 ）は圧力勾配，温度勾配による液状水の透水係数，Kvh（m s−1 ）と KvT（m2 ◦ C−1s−1 ）は圧力勾配，温度勾配による水蒸気の透過係数である．KLT ，Kvh ，KvT の定式化は，斎藤ら（2007）に詳し
い．S は根の吸水速度（s−1 ）で，Feddes et al.（1974）が提案するモデルを用いて，可能蒸散速度 Ecp（m s−1 ）か

推定に用いている．しかし単層モデルでは，得られた蒸発散速度を蒸発と蒸散に配分する課題が残される．可能蒸発速度 Egp と可能蒸散速度 Ecp の配分は，厳密には作物と土に供給されるエネルギーと輸送抵抗によって決まる（Campbell, 1987）．そこで，群落熱収支モデルの一つである 2 層モデル（Watanabe, 1994）に注目した．2層モデルは群落の放射透過率 τ で土壌面と植被層に放射を配分し，各層の熱収支を考慮するため，蒸発と蒸散の日変化をそれぞれ個別に計算することが可能である．

ら求める．
∫ 0

Ec (t) =−LR∫ 0

S (z,t) dz = Ecp (t)−LR

α (h)β (z)dz(2)

Maruyama and Kuwagata（2010）は 2 層モデルを水田に適用し，稲の生長にともなう蒸発速度や蒸散速度の変化

ここで，Ec は実蒸散速度（m s−1 ），LR は根群域の深さ

や，群落温度や熱収支成分の変化などを土壌湿潤条件下（m），α は h に依存する水ストレス応答関数（–），β はにおいて明らかにしている．一方畑地では，土壌乾燥時の不飽和透水係数の低下による蒸発速度の減少や，乾燥
ストレスにともなう根の吸水速度の減少による蒸散速度

吸水強度分布である (m−1 )．

水蒸気移動を含む土中の熱の保存則は次式で表される（斎藤ら, 2007）．

の減少を考慮し，熱収支式を解く必要がある．また前述と同様に，放射透過率 τ は LAI の関数で与えられるが，そこで本研究では，蒸発散をともなう畑地の土壌水分∂ Cp T
∂ θv
+L0
=
∂t
∂t
[
]
∂
∂T
∂ qL T∂ qv T
∂ qv
λ
−Cw
−Cv
− L0
∂z
∂z
∂z
∂z
∂z

· 熱動態を明らかにするために，群落熱収支モデル（2 層モデル）と HYDRUS-1D を連結したプログラムの構築を

ここで，Cp ，Cw ，Cv は土，液状水，水蒸気の体積熱容量

畑地の土壌水分量や地温を再現し，かつ作物の生育状況を反映した簡易的な τ の設定方法の提案が必要である．

行った．モデルを検証するために，ダイズ栽培圃場で土壌水分 · 地温データ，気象データ，および作物生育データの観測を行った．気象データに基づき土壌水分量と地温を予測するためには，計算の境界条件となる可能蒸発速(3)(J m−3 ◦ C−1 )，θv は水蒸気相率（m3 m−3 ），L0 は水単位
体積当たりの蒸発潜熱（J m−3 ），λ は熱伝導率（W m−1◦ C−1 ）
，qL と qv は液状水と水蒸気フラックスである（m−1s ）．

度 Egp ，土中熱フラックス Gs ，および可能蒸散速度 Ecp

2.1.2 群落熱収支モデル

を正しく評価することが重要である．そこで，まず土壌

植生条件下の地表面熱収支を計算する群落熱収支モデ

が湿潤な乾燥初期に焦点を当て，放射透過率 τ の感度解ルとして，Maruyama and Kuwagata（2010）のモデルを

論文：群落熱収支モデルと HYDRUS-1D を連結した畑地の土壌水分・地温予測モデル

5

ルク輸送係数（–）である．湿潤土壌や田面水からの蒸発
潜熱 Lw Eg を計算する場合，土壌面の水蒸気密度 ρg に土壌面温度 Tg で決まる飽和水蒸気密度 ρsat (Tg ) を与える
（Watanabe, 1994）．本研究では，土壌の乾燥にともなう蒸発速度の低下を考慮するため，Tg と土壌面の土中水圧力 hg から決まる水蒸気密度 ρg （= ρsat × Hr ，Hr ：相対湿度）を計算に用いた．各層の顕熱 · 潜熱フラックス成分の和が地表面と大気間の顕熱 · 潜熱フラックスとなる（H = Hg + Hc ，Lw E = Lw Eg + Lw Ec ）．

4 つ の バ ル ク 輸 送 係 数（CHg ，CEg ，CHc ，CEc ）は ，Maruyama et al.（2017）に従って求めた．計算に必要なパラメータを Table 1 に示す．土壌面−大気間のバル
ク輸送係数 CHg と CEg ，および土壌面と植被面を合わせFig. 1 2 層モデルの概略図．
Schematic illustration of the double source model.

た地表面−大気間の顕熱交換と潜熱交換に対するバルク用いた．このモデルでは，土壌面と植被層の熱収支を個別に計算する 2 層モデルに基づき定式化している（Fig.

1）．

算され，得られた CHg ，CEg ，CH ，CE から植被面−大気間のバルク輸送係数 CHc ，CEc が計算される．この時，バ

Rng = Hg + Lw Eg + Gs

(4)

Rnc = Hc + Lw Ec
ここで，Rng と Rnc は土壌面と植被層に対する純放射量（W m−2 ），Hg と Hc は土壌面−大気間と植被面−大気間の顕熱フラックス（W m−2 ），Eg と Ec は土壌面蒸発速
度と蒸散速度（kg m−2 s−1 ），Lw は水単位質量当たりの蒸発潜熱（J kg−1 ），Gs は土中熱フラックスである（Wm−2 ）．各層の純放射成分は次式で表される．
()
Rng = 1 − αg τ RS + τ RL + (1 − τ ) σ Tc4 − σ Tg4)(
Rnc = (1 − α ) RS − 1 − αg τ RS()
+ (1 − τ ) RL + σ Tg4 − 2 (1 − τ ) σ Tc4の関数として表され，植生が小さい時は CHg と CEg が大きく，CHc と CEc は小さい．また，植生の生長にともない CHg と CEg が減少し，CHc と CEc が増加する．このように hc と LAI により，裸地条件を含め，植生の生長を考慮して蒸発速度と蒸散速度の変化を表すことができる．特に CE は気孔コンダクタンス gS （m s−1 ）にも依存し，気孔の開閉による蒸散速度の変化を表す．ここで量の制限がない場合の gS の最大値 gSmax （m s−1 ）を入力値とし，日射量の日変化に基づいて gS の日変化を計(5)算するモデルを用いた．

2 層モデルの計算に必要な主な気象観測データは日射
量 RS ，下向き長波放射 RL ，気温 Ta ，相対湿度 RH ，風τ は放射に対する群落の透過率（–），αg と α は土壌面と群落上のアルベド（–），Tg と Tc は土壌面と群落温度（◦ C），σ はステファン−ボルツマン定数（5.67 × 10−8 W−2m ◦ C−4 ）である．τ については，日射と長波放射で異なる値や関数で与えられるが，ここではモデルを簡略化するため，同じ値を用いることとした（近藤, 2011）．
各層の顕熱 · 潜熱フラックス成分は次式で表される．

Hg = caCHgU (Tg − Ta )Hc = caCHcU (Tc − Ta ))(Lw Eg = LwCEgU ρg (Tg , hg ) − ρa

ルク輸送係数は，群落高 hc （m）と葉面積指数 LAI （–）

は，Maruyama and Kuwagata（2008）が提案した，日射

ここで，RS と RL は群落上の日射と長波放射（W m−2 ），ここで，ca

輸送係数 CH と CE が，主に幾何学的な粗度長 h0s から計(6)

速 U であり，植生データは草高 hc ，葉面積指数 LAI ，群落透過率 τ ，気孔コンダクタンスの最大値 gSmax である．

2.1.3 HYDRUS-1D と 2 層モデルの連結
Saito et al.（2006）は，裸地条件下の地表面熱収支式とHYDRUS-1D を連結し，気象データを用いて，土壌中の水分 · 熱移動を計算するプログラムを作成した．このプ
ログラムでは，各計算時間ステップで純放射 Rng ，顕熱
フラックス Hg ，潜熱フラックス Lw Eg を計算し，蒸発フ
ラックス Eg ，および熱収支式から求まる土中熱フラック
ス Gs を，それぞれ水移動式（（1）式）と熱移動式（（3）
式）の土壌面境界条件として与える．この時，Rng ，Hg ，Lw Eg の計算には，土壌面の温度 Tg と土中水圧力 hg が

Lw Ec = LwCEcU (ρsat (Tc ) − ρa )必要である．そのため各計算時間ステップで，土壌水分は空気の体積熱容量（J m−3 ◦ C−1 ），U は風熱移動式の計算を 2 反復行っている．

量と地温の計算結果を更新しながら，熱収支式，水分 ·速（m s−1 ），Ta は気温（◦ C），ρg と ρa は土壌面と大気の本研究では，Saito et al.（2006）のプログラムを拡張する

sat は飽和水蒸気密度である（kg−3m ）．CHg ，CEg はそれぞれ土壌面−大気間の顕熱交換ことで，蒸散にともなう植物根の吸水を考慮した 2 層モと潜熱交換に対するバルク輸送係数（–），CHc ，CEc はそ

1D ver 4.16（Šimůnek et al., 2013）を連結したプログラ
ムを構築した．Fig. 2 に計算の流れを示す．ある計算時

水蒸気密度（kg m−3 ），ρ

れぞれ植被面−大気間の顕熱交換と潜熱交換に対するバデルのプログラム（Maruyama et al., 2017）と HYDRUS-

土壌の物理性

6

第 146 号

（2020）

Table 1 バルク輸送係数の計算に必要なパラメータ．
Parameters for calculating bulk transfer coefﬁcients.

Bulk transfer coefﬁcient
CE = fCE (hc , LAI, za , h0s , cd , ch , gS )CH = fCH (hc , LAI, za , h0s , cd , ch )CEg = fCEg (hc , LAI, za , h0s , cd , ch )CHg = fCHg (hc , LAI, za , h0s , cd , ch )CEc = fCEc (CE ,CEg )CHc = fCHc (CH ,CHg )roughness length of soil surface
h0s = fh0s (hgeo , u∗geo , kv )bulk stomatal conductancegS = gSmax /(1 + SabsH /Sabs )mean absorbed solar radiation per unit leaf area
Sabs = [(1 − α )Rs − (1 − αg )τ Rs ]/LAI

Input parameters
symboldescription

value

hc
LAI
za
cd
ch
hgeo
u∗geo
kv
α
αg
gSmax
SabsH
τ
Rs

canopy heightleaf area index
reference heightleaf transfer coefﬁcient for momentum
leaf transfer coefﬁcient for sensible heatgeometric roughness of bare soil surface
friction velocity for the groundkinematic viscosity of the air at 20 ◦ C
albedo of the entire surface
albedo of the soil surface
maximum bulk stomatal conductanceabsorbed solar radiation when gS = gSmax /2
radiation transmissivity
solar radiation

2m
0.20
0.06
0.025 m0.03 m s−1
1.53 × 10−5 m2 s−1
0.2
0.2
0.02 m s−1
66 W m−2height of ﬁeld observation

observed in this study
observed in this study
observed in this study

間ステップ t j において，まず気象データと植生データを

2 層モデルに入力し，純放射 · 顕熱 · 潜熱の各熱収支成分の計算を行う（
（5）式，
（6）式）
．この時，計算に必要な土壌面の温度 Tg と土中水圧力 hg は，HYDRUS-1D でj−1計算された 1 つ前の時間ステップの結果を用い（Tg ，hgj−1 ），土壌面と植被層の熱収支式が成り立つ群落温度
Tc の数値解を二分法で求める．ここで計算された蒸散潜
熱 Lw Ecp は，可能蒸散速度 Ecp を反映したものである．
得られた蒸発フラックス Eg と土中熱フラックス Gs を土壌面の水分 · 熱境界条件に，また Ecp を根の吸水モデル（（2）式）に与え，根の吸水を含む土壌中の水分 · 熱移動の数値計算を HYDRUS-1D で行う．Tg ，hg ，および実蒸
散速度 Ec の計算結果を用いて再度 2 層モデルの計算を行い，熱収支成分，および熱収支式が成り立つ Tc を求める．この時，蒸散潜熱 Lw Ec は，実蒸散速度 Ec を反映した値で固定する．この反復計算を行うことで，土壌乾燥によって蒸散速度が低下し潜熱項が低下した場合でも，熱収支式が成立する．そして，再度水分 · 熱移動の計算を行うことで，計算時間ステップ t j の結果を得る．構築した本プログラムでは，通常版の HYDRUS-1D の出力
Fig. 2 2 層モデルと HYDRUS-1D の計算の流れ図．
A ﬂow chart for simulation of the double source model and
HYDRUS-1D.

値に加え，植被層と土壌面の各熱収支成分（（4）式）と群落温度 Tc が出力される．また，通常版では入力値であった可能蒸散速度 Ecp も，計算過程で求められる．一論文：群落熱収支モデルと HYDRUS-1D を連結した畑地の土壌水分・地温予測モデル

7方，通常版では可能蒸発速度 Egp を入力し，系依存型境

2.3 数値計算

界条件で実蒸発速度 Eg が計算されるが（斎藤ら, 2006），

2.3.1 水分 · 熱特性と根の吸水特性

ここでは計算過程で Eg が直接計算されるため（（6）式），

土の水分特性曲線は，吸引法や加圧板法等の室内実

Egp は出力されない．

験で測定することが多い．一方，圃場では土の不均一性

2.2 現場観測や，乾燥密度や土の構造の変化，また乾湿のヒステリシ

三重大学附属農場内のダイズ栽培圃場で現場観測をス等の影響を受け，室内実験で得られた水分特性曲線と行った．圃場の土性は，表層の作土層が砂質ロームで，は異なる可能性がある．そこで，特に変化の大きい表層

およそ 25 cm 以深の下層はロームである．特に下層は，土については，圃場に設置した土壌水分センサーと水ポ

シルト質の土塊を含み，乾燥密度 ρb が 1.60 ∼ 1.65 Mg

テンシャルセンサーの測定値の関係から，水分特性曲線

m−3 と非常に高く，排水性が悪いという特徴がある．

を求めた．また土中水圧力 h < −5, 000 cm の乾燥領域の水分特性曲線については，鏡面冷却式湿度計 WP4-T
2018 年 6 月 6 日に各種土壌センサーとウェザーステー（
Decagon devices）を使って室内実験で別途測定した．
ションを設置した．土壌水分センサー（CS655，Campbell
圃場で採取した撹乱土壌を用い，任意の水分状態においScientiﬁc，ロッド長 12 cm）を深さ 0, 10，20 cm 深からて WP4-T で h を測定し，その時の含水比 ω を炉乾法で鉛直下向きに設置し，それぞれ 0 − 10, 10 − 20，20 −測定した．そして，対象土層の乾燥密度 ρb と水の密度30 cm 深の平均体積含水率とした．水ポテンシャルセン
ρw を使って，θ = ρb /ρw × ω の関係により体積含水率 θサー（MPS-6，Decagon Devices（現 TEROS-21，METERに変換することで，h と θ の関係を得た．30 cm 以深のgroup））を 5, 15 cm 深に，熱電対を 1，2，4，8, 10，20，30
cm 深に設置した．気象センサーとして，雨量計（TE525， 下層土の水分特性曲線は，吸引法，加圧板法，WP4-T で測定した．水分特性曲線と不飽和透水係数を表す不飽和
Campbell Scientiﬁc），温湿度計（HMP-155D，クリマテッ
水分移動特性関数には，Durner モデルを用いた（Durner,ク株式会社）と風向風速計（Met One 034B，Campbell
1994）．
Scientiﬁc）を高さ 2 m に，四成分放射収支計（NR01,
Campbell Scientiﬁc）を高さ 1.5 m に設置した．センサーはデータロガー（CR1000，Campbell Scientiﬁc）に接続
θ − θr= Seθし，30 分間隔でデータを保存した．
s − θr(7)−m−m= w1 [1 + (α1 h)n1 ] 1 + w2 [1 + (α2 h)n2 ] 2
ダイズ（フクユタカ）の播種を，2018 年 6 月 12 日に行った．その際，畝立ては行わず，株間 20 cm，条間 70

cm とし, 1 箇所に 3 粒播種した．ダイズの生育期間中，生育データとして草高， LAI ，地表面被覆率を定期的に測定した．地表面被覆率については，まず地上約 5.5 mの高さから，畑の 3 m × 3 m の領域をデジタルカメラで撮影した（有効画素数 1600 万画素）．得られた写真について画像解析を行い，色相に 50 ∼ 125（緑の領域），彩度と明度に 0 ∼ 255（全領域）を規定し，選択される面積
を被覆面積とした．そして，対象領域の面積（9 m2 ）に対する被覆面積の割合を地表面被覆率とした．
土壌水分センサーの体積含水率 θ と比誘電率 εr の関係式は，一般的には撹乱土壌を用いた室内実験で求める（例えば三石 · 溝口, 2015）．一方，室内実験で求めた検K (Se ) =

Ks

[
(
)m1 ]
[
(
)m2 ])2(
1m
1m+ w2 α2 1 − 1 − Se2/ 2(w1 Se1 + w2 Se2 )l w1 α1 1 − 1 − Se1/ 1(w1 α1 + w2 α2 )2(8)
ここで，θs は飽和体積含水率（m3 m−3 ），θr は残留体積
含水率（m3 m−3 ），Se は有効飽和度（–），wi （i = 1, 2）は重み係数（–）で w1 + w2 = 1 である．αi （m−1 ），ni ，mi （= 1 − 1/ni ）は曲線の形状を与えるパラメータ，Ksは飽和透水係数（m s−1 ），l は間隙結合係数である（–）．
飽和透水係数 Ks には, 100 cm3 採土缶で採取した不撹
乱試料により，変水位透水試験で測定した値を用いた．

量式を現場観測に適用した場合，圃場の土壌構造や不均間隙結合係数 l は水分特性曲線とは独立して不飽和透水

一性，またセンサーと土壌の接触具合から，必ずしも土係数関数の形状を与えるパラメータであるが，ここでは壌水分量を正しく測定することができない．そこで，武Mualem（1976）が提案する 0.5 とした．

藤ら（2015）が提案する原位置キャリブレーション法を土壌の熱特性は，熱特性計（KD2Pro，Decagon devices）

用いて，Topp 式の補正を行った．100 cm3 の採土円筒を使って測定した．撹乱土壌を任意の体積含水率に調整を用いて，土壌水分センサーの設置深度から不撹乱土壌

し, 100 cm3 採土缶に充填後，3 cm デュアルニードルセを採土し（2.5 − 7.5, 12.5 − 17.5，22.5 − 27.5 cm 深ンサー（SH-1，Decagon devices）を用いて，熱伝導率おから各深度 3 試料），採土時の θobs を炉乾法で求めた．
採土時の εr と Topp 式で求まる体積含水率 θTopp との比（θobs /θTopp ）を求め，Topp 式に乗じることで補正した検量線とした．本実験では，θobs /θTopp は深さによる違い
は小さく，3 本の水分センサーに対して 0.90 であった．

よび体積熱容量を測定した．得られた熱伝導率と体積含水率の関係に，Chung and Horton（1987）のモデルを適合した．

λ (θ ) = b1 + b2 θ + b3 θ 0.5(9)土壌の物理性

8

第 146 号

ここで，b1 ，b2 ，b3 は実験定数であり，実験値に適合して（2020）

得られた値はそれぞれ 0.183，3.646，0.146 W m−1 ◦ C−1

d，最小時間ステップを 0.00001 d，最大時間ステップを0.001 d とし，比較的小さな時間ステップが選択されるであった．本研究では，土層全体に対して同じ熱特性を設定とした．

与えた．

水分移動および熱移動の上端境界条件には，2 層モデ

根の吸水モデル（（2）式）の水ストレス応答関数 α (h)ルから計算される土壌面蒸発速度 Eg ，土中熱フラックスには線形型モデルを用いた（Feddes et al., 1974）．別途，

Gs をそれぞれフラックス境界条件として与え，下端境界
条件にはそれぞれ自由排水条件（dh/dz = 0），温度勾配ゼロ条件を与えた（dT /dz = 0）．また，2 層モデルで計算される可能蒸散速度 Ecp を根の吸水モデル（式（2））にポットを用いたダイズ栽培実験を行い，土壌乾燥にとも．
なう蒸散速度の低下から α (h) を求めた（坂井ら, 2018）
飽和近傍の吸水制限は考慮せず，土中水圧力 h3 = −1, 700

cm と h4 = −15, 000 cm（永久しおれ点）の間で，乾燥にともない α が 1 から 0 まで直線的に減少する関数とした．吸水強度分布 β (z) は，可能蒸散速度 Ecp を各深与えた．初期条件は体積含水率と地温の観測値を与え，観測値のない 30 cm 以深の下層については，20 − 30 cm
深の体積含水率と 30 cm 深の地温で一定値を与えた．

さの吸水速度に割り振るための，正規化された吸水分布

まず，期間①と期間②について土壌が十分に湿潤で，（m−1 ）である（根群域の積分値が 1）．実際の吸水分布

可能蒸発速度 Egp および可能蒸散速度 Ecp で蒸発散が生は，根量分布と必ずしも一致するとは限らない．そのたじる乾燥初期に注目した．気象データには，30 分毎のめ β (z) の決定は難しく，既往の研究では，根量分布に

日射量 RS ，下向き長波放射 RL ，気温 Ta ，相対湿度 RH ，基づいて β (z) を与えるケース（加藤 · 西村, 2015; 中村

風速 U の観測値を用いた．2 層モデルの計算に必要な気ら, 2016），根の伸長深さに対して均一な β (z) を与える

孔コンダクタンスの最大値 gSmax には，気孔コンダクタ

ケース（亀山ら, 2018），根圏の上部 20 % は一定で根圏下ンス測定装置（SC-1，Decagon devices）を用いて圃場の端に向けて直線的に減少する様な β (z) 関数型を用いる

ダイズについて測定を行い，両期間とも 0.02 m s−1 としケース（Hoffman and van Genuchten, 1983；弓削 · 阿南,

た．植生データには，期間①（被覆率およそ 30 %）は2016），土壌水分量の測定値に対して数値計算の逆解析で求めるケース（Hupet et al., 2003; Schelle et al., 2012）

草高 hc = 40 cm，葉面積指数 LAI = 1.0 の一定値を，期等，様々な方法がとられている．本実験では，計算対象

間②（被覆率およそ 60 %）は hc = 50 cm，葉面積指数

過去に同一圃場で測定したダイズ根の伸長深さが，発芽LAI = 2.5 の一定値を与えた．それぞれの期間に対して放射透過率 τ = 0.0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，
0.8，0.9, 1.0 の一定値を与えた（2 期間で計 22 通りの

後 1 か月程度で乾燥密度が高く硬い下層土の上まで達し計算）．

期間において根量分布の測定は行っていない．そこで，ていたこと，また本実験の 20 − 30 cm の体積含水率の次に，期間②についてより長期の乾燥過程の計算を

低下具合から判断して，表層から 30 cm 深まで均一な行った．この時，ダイズの生長を考慮するために，hc とβ (z) を与えた．

LAI については観測値を与え，測定値間には内挿値を用

2.3.2 計算条件

いた．土壌乾燥にともなう土壌面蒸発と蒸散の減少，熱

本研究では蒸発散による土壌乾燥過程を計算するため収支成分の変化を示し，体積含水率と地温の観測値の再に，降雨イベント間の無降雨期間に焦点を当てた．ダイ

現性について検討した．

ズの生育期間における（6 月 19 日発芽），植物体の大きさが異なる期間① 7 月 9 日 ∼ 26 日（草高 40 ∼ 45 cm，

LAI 1 ∼ 2，被覆率 30 ∼ 40 %）と期間② 7 月 31 日 ∼ 8
月 12 日（草高 50 ∼ 70 cm，LAI 2.5 ∼ 4，被覆率 60 ∼80 %）の 2 回の無降雨期間を計算対象とした（後述 3.1

3. 結果と考察
3.1 ダイズの生育データと気象データを避けるため，十分な長さとして地表面から深さ 100 cm

Fig. 3 に生育期間中のダイズの草高，葉面積指数 LAI ，
地表面被覆率の変化を示す．ダイズは 6 月 12 日の播種
後，6 月 19 日に発芽し，8 月末には草高 90 cm，LAI 5，地表面被覆率 100 % となった．7 月 20 日頃に草高と LAIまでの 1 次元鉛直土層とした．また，水分特性曲線の違の増加に停滞が見られたが，無降雨期間が続いたことにいに基づいて（後述 3. 2 参照），0 − 10, 10 − 30，30

よる土壌乾燥が原因だと考えられる．Fig. 4 に 2018 年

cm 以下の 3 層の成層土層とした．計算メッシュは，変化の大きい表層 20 cm は 0.5 cm 間隔とし，20 cm 以深は 1 cm 間隔とした．HYDRUS では計算の収束状況に応じて，適切な計算時間ステップが選択される（Rassam etal., 2004）．ところが，熱移動や水蒸気移動を含む計算に

7 月上旬から 8 月中旬の日降水量，気温，相対湿度，純放射量，風速の観測値を示す．7 月 8 日に 50 mm，7 月
27 日 ∼ 30 日に 57 mm，8 月 13 日に 21 mm の降雨がおいては，大きな時間ステップが選択されて計算が収束

は，期間①（7 月 9 日 ∼ 26 日）と期間②（7 月 31 日 ∼8 月 12 日）の 2 回の無降雨期間に注目する．

参照）．
計算対象領域は，水分 · 熱移動の下端境界条件の影響

しないことがある．そこで，初期時間ステップを 0.001

あり，その間は概ね晴天であり土壌乾燥が進行した．また，7 月 29 日の強い風速は台風 12 号による．本研究で

論文：群落熱収支モデルと HYDRUS-1D を連結した畑地の土壌水分・地温予測モデル

9Fig. 3 ダイズの生長にともなう草高，LAI ，地表面被覆率の変化．

Seasonal variations for crop height, LAI, and surface coverage of soybean.

Fig. 5 現場観測と室内実験で測定した水分特性曲線とDurner モデルによる適合曲線．灰色プロットは WP4-T による測定値．

Soil water retention curves obtained from experimental data
and ﬁtted by the Durner model. Gray plots indicate observed
data with WP4-T.

3.2 圃場の水分特性曲線
Fig. 5 に，現場観測，および室内実験から得られた水分特性曲線を示す．期間①と期間②の 2 回の無降雨期間（乾燥期間）について，0 − 10 cm 深の平均 θ と 5 cm
深の h, 10 − 20 cm 深の平均 θ と 15 cm 深の h の観測値の関係から，圃場の水分特性曲線を求めた．この時，

MPS-6 の測定可能領域（−100 cm > h > −10, 000 cm）
に対して，θ と h の関係を示した．MPS-6 の測定範囲の下限値は −2, 000 kPa（約 −20, 000 cm）とされているが（METER Group, 2019），今回の観測では乾燥が進行しても h = −10, 000 cm 程度で停滞した．これは，MPS-6 の多孔質板，または周囲の土壌の不飽和透水係数が低く，多孔質板と土壌の水分状態が十分に平衡していないためだと考えられる．そのため，ここでは h = −10, 000 cm
を下限値とした．また MPS-6 の測定値は，地温の日変化に合わせて大きな温度依存性を示した．そこで，日々の温度変化が小さく，極端に高温にならない午前 7 時の測定データのみを使用した．Fig. 5 の灰色プロットは，
鏡面冷却式湿度計 WP4-T を使った室内実験の測定値である．水分飽和時（Fig. 5 の h = −1 cm）の θ は，降雨直後に観測された θ の最大値とした．Fig. 5 に水分特性曲線の測定値に適合した Durner モデルを示し，Table 2にそのパラメータを示す．ここで，30 cm 以深の 3 層目の水分特性曲線については，他層の様な階段状の形状が確認できなかったため，w2 = 0 としてパラメータの少な
い van Genuchten モデル（van Genuchten, 1980）で適合
した．

3.3 乾燥初期の数値計算結果
Fig. 4 （a）日降水量，（b）気温，（c）相対湿度，（d）純放射量，（e）風速の観測値．
Observed data of (a) daily precipitation, (b) air temperature,(c) relative humidity, (d) net radiation, and (e) wind speed.

3.3.1 可能蒸発と可能蒸散の配分と放射透過率 τ の関係

7 月 8 日，および 7 月 30 日の降雨終了直後は，体積含水率の観測値に短時間で急激な低下が見られた．これ

土壌の物理性

10

第 146 号

（2020）

Table 2 計算に用いた Durner モデルの水分移動特性パラメータ．
Soil water hydraulic parameters of the Durner model used for simulations.
depth
0 − 10 cm
10 − 30 cm
30 − 100 cm

θr
0
0
0

θs
0.371
0.366
0.340

α1
0.030
0.021
0.00088

n1
2.00
1.98
1.25

α2
0.00050.00025
–

w2
0.55
0.67
0

n2
1.30
1.42
–

Ks (cm d−1 )
54.1
23.0
0.04

l
0.5（−0.5∗ ）0.5（−0.5∗ ）0.5∗ l = 0.5 より大きな不飽和透水係数を与える計算に用いた値．

3.3.2 土壌水分 · 地温変化に基づく放射透過率 τ の検討
ダイズが比較的小さい期間①（7 月 10 日 ∼ 7 月 12日）
，および比較的大きい期間②（7 月 31 日 ∼ 8 月 1 日）の，体積含水率 θ および地温の観測値（灰色線）と計算値（τ = 0.1，0.3，0.5，0.7，0.9）の比較を，それぞれFig. 7 と Fig. 8 に示す．θ の計算値は，観測値に合わせて 0 − 10, 10 − 20，20 − 30 cm 深に含まれる各計算
メッシュの平均値である．両期間とも，θ の観測値は蒸発散により各深さでやや減少した．地温の観測値は日振
Fig. 6 計算に用いた放射透過率 τ と Egp /Ep の関係．
Relationship between radiation transmissivity τ used for simulations and Egp /Ep .

は，マクロポアを通る排水や圃場側方への排水と考えら幅を示し，その幅は深い位置ほど小さい（期間①の 4 cm
深で約 10 ◦ C，20 cm 深で約 3 ◦ C の振幅）
．また，ダイズの生長による日射の遮断により，期間②の地温の振幅は，期間①に比べ小さかった（4 cm 深で期間①の約 10 ◦ C に対し，期間②は約 6 ◦ C の振幅）．期間①の θ について異れ，再現するには飽和近傍の水分移動特性の詳細な検討なる τ による計算値を比較すると（Fig. 7），小さい τ ほど，土壌面蒸発が小さくなるため 0 − 10 cm 深の θ が等（例えば Durner, 1994）が必要である．ここでは期間

日中やや大きな値を示した．しかし，その差は 0.01 m3①と期間②について，それぞれ急激な排水以降である 7
月 10 日 0 時 ∼ 7 月 12 日 0 時と 7 月 31 日 0 時 ∼ 8 月 2

m−3 以下であり，いずれの τ を用いた場合でも観測値の減少をよく再現した．これは，根圏の深さが 30 cm と日 0 時を計算期間とした．期間①の計算初日である 7 月

やや浅いため，土壌面蒸発による水分減少と，根の吸水

10 日，および期間②の計算初日である 7 月 31 日は，30
cm 深以上の根圏土層の体積含水率が十分に高く（計算値で，θ > 0.22 m3 m−3 ，h > −140 cm），計算された蒸発
速度 Eg および蒸散速度 Ec は土壌乾燥により制限されなかった．そこで，この期間の Eg と Ec の計算結果を，可能蒸発速度 Egp と可能蒸散速度 Ecp とし，可能蒸発散速度 Ep（= Egp + Ecp ）を求めた．Fig. 6 に，任意の時間における可能蒸発散速度 Ep に対する Egp の割合（Egp /Ep ）と，計算に用いた放射透過率 τ の関係を示す．全体的に，Egp /Ep と τ はおよそ一致した．これは，Penman 式等で求めた Ep を，ベールの法則に基づいて，放射の透過率で近似的に Egp と Ecp に配分する方法（Ritchie, 1972）

による水分減少によって生じる水分分布の差が小さいためである．地温について異なる τ による計算値を比較す
ると，τ が大きいほど土壌面に到達する日射が大きいた
め，日中の地温上昇が大きかった．一方で，夜間は τ の
影響は小さかった．期間①では，τ = 0.5 ∼ 0.7 で地温の観測値の振幅を良く再現した．期間②の θ の計算値も，期間①と同様に τ の違いによる差は小さく，いずれの τを用いた場合も観測値を良く再現した（Fig. 8）．また，

τ = 0.3 ∼ 0.5 で地温の観測値の振幅を良く再現した．なお，τ = 0.7 や 0.9 といった大きな τ で，8 月 1 日の地温の計算値に急激な上昇が見られた．これは，期間②は期間①に比べ初期水分量が低く，土壌面の乾燥により土壌の妥当性を示している．特に，放射が植被層のみに配分

面蒸発が低下し，潜熱消費が低下したためである．

される τ = 0 の極端な条件では，Egp がほぼ 0 であるた

，7 月
測定した地表面被覆率 Sc に注目すると（Fig. 3）
10 日頃は約 30 %，7 月 31 日頃は約 60 % である．放め，Egp /Ep = 0 となる．放射が土壌面のみに配分される

τ = 1 でも同様に，Ecp がほぼ 0 であるため，Egp /Ep = 1となる．一方 0.4 ∼ 0.8 の中程度の τ で，Egp /Ep は τ よりやや小さい割合を示した．これは，蒸発と蒸散の割合
は放射の配分割合だけでなく，潜熱交換に関わるバルク
輸送係数にも依存するためである（Campbell, 1987）．

射が遮断される割合が被覆率で表されると仮定すると（τ = 1 − Sc ），放射透過率はそれぞれの期間で τ = 0.7，

0.4 であり，土壌水分量と地温の再現性から評価した τとおよそ一致する．これは，Sc の観測値に基づいて簡易的に τ を与えることで，土壌水分 · 地温変化の予測に適論文：群落熱収支モデルと HYDRUS-1D を連結した畑地の土壌水分・地温予測モデル

Fig. 7 7/10 ∼ 7/12 における体積含水率と地温の観測値と τ = 0.1，0.3，0.5，0.7，0.9 を用いた計算値の比較．
Observed soil water contents and soil temperatures, and simulated results using τ = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, and 0.9 from July
10th to July 12th.

Fig. 8 7/31 ∼ 8/1 における体積含水率と地温の観測値と τ = 0.1，0.3，0.5，0.7，0.9 を用いた計算値の比較．
Observed soil water contents and soil temperatures, and simulated results using τ = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, and 0.9 from July
31th to August 1st.

11

土壌の物理性

12

第 146 号

（2020）

Fig. 9 7/31 ∼ 8/11 の体積含水率および地温の観測値と計算値の比較．灰色は観測値，黒実線は l = 0.5 で補填吸水を考慮しない（ωc = 1）場合，黒点線は l = −0.5 で補填吸水を考慮する（ωc = 0.5）場合の計算値．
Observed and simulated soil water contents and soil temperatures from Jury 31th to August 11th. Gray lines indicate
observed data. Black solid and dashed lines indicate simulated results with l = 0.5 and uncompensated root water
uptake (ωc = 1), and with l = −0.5 and compensated root water uptake (ωc = 0.5), respectively.

切な Egp と Ecp ，および土中熱フラックス Gs を計算できることを示している．近年では無人航空機（UAV）等を使用して，より容易に地表面被覆率の測定が可能であることから，植生の生長にともなう τ の変化を簡便に与える方法となり得る．また同様に，可能蒸発速度と可能蒸散速度の配分率としても有用な方法となる可能性がある．
3.4 長期間の乾燥過程の数値計算結果

Fig. 10 に，蒸散速度 Ec と蒸発速度 Eg の日変化の計
算値（黒色実線）を，可能蒸散速度 Ecp と可能蒸発速度
Egp （灰色線）とともに示す．ここで Ecp と Egp は，30cm 深の根圏が十分に湿潤な条件で別途計算した Ec とEg の結果である．具体的には，初期土中水圧力 h に土壌表面 h = −30 cm で下端 h = 70 cm の水理学的平衡条
件を与え，下端水分境界条件を一定圧力境界条件とし，30 cm 以深の 3 層目の飽和透水係数 Ks を 10 cm d−1 と3.4.1 土壌水分量 · 地温および蒸発散速度
大きな値に変更することで，地下水面が 30 cm 深と浅い位置に留まる計算を行った．ダイズの生長による τ のより長期間の土壌乾燥過程について，ダイズの生育を低下にともない，Ecp は徐々に増加し，逆に Egp は減少考慮した計算を行った．期間②について，7 月 31 日 0
した．Ec は 8 月 2 日までは Ecp と一致した．8 月 3 日
時 ∼ 8 月 12 日 0 時を計算期間とし，被覆率 Sc の測定
値（Fig. 3）を用いて放射透過率 τ を τ ＝ 1 − Sc で与え， 以降は乾燥ストレスにより低下し，8 月 11 日の日中では Ecp がおよそ 0.08 cm h−1 であるのに対し，Ec は 0.02
計算期間中の τ の減少を考慮した．草高 hc と葉面積指cm h−1 であった．Eg は 8 月 2 日 11 時頃までは Egp と数 LAI の増加も同様に観測値を与え，生育データの測定一致したが，その後は減少し，8 月 5 日以降は 0.002 cm
値間は内挿値を用いた．Fig. 9 に，体積含水率 θ と地温の観測値（灰色線）と計算値（黒色実線）の比較を示す． h−1 以下と非常に小さい値を示した．表層の不飽和透水係数の低下により土壌面への水分供給が制限され（Jury
7 月 31 日 ∼ 8 月 1 日の土壌乾燥初期については，Fig.
and Horton, 2006），土壌面の土中水圧力 hg の低下にと
8 と同様に計算は θ の低下および地温の日変化を良く再もない，土壌面の水蒸気密度 ρg が低下したためである
現した．一方，8 月 2 日以降の乾燥が進行した期間については，計算値は観測値の変化を良く再現したが, 10 − （式（6））．土壌乾燥による低下は，土壌面の乾燥に依存する Eg で顕著であり，Ec の低下は湿潤な下層からの吸20，20 − 30 cm 深の θ をやや過大評価し，地温も各深水も含むため比較的緩やかであった．土壌が湿潤な条件
さで約 3 ◦ C 過大評価した．

論文：群落熱収支モデルと HYDRUS-1D を連結した畑地の土壌水分・地温予測モデル

Fig. 1113

7/31 ∼ 8/6 の（a）植被層と（b）土壌面における熱収支成分の計算値．

Simulated energy balance components (a) at the canopy and (b)at the soil surface from Jury 31th to August 6th.
Fig. 10 7/31 ∼ 8/11 の（a）蒸散速度，（b）蒸発速度の計算
値，および（c）日蒸発量への配分割合 Eg /E ．灰色は可能蒸散 Ecp · 蒸発速度 Egp ，黒実線は l = 0.5 で補填吸水を考慮しない（ωc = 1）場合，黒点線は l = −0.5 で補填吸水を考慮す
る（ωc = 0.5）場合．
Simulated (a) transpiration rates, (b) evaporation rates, and (c)partition ratio of daily evaporation amount Eg /E from Jury 31th
to August 11th. Gray lines indicate potential transpiration Ecp
and evaporation rate Egp . Black solid and dashed lines indicate
simulated results with l = 0.5 and uncompensated root water
uptake (ωc = 1), and with l = −0.5 and compensated root water
uptake (ωc = 0.5), respectively.

下では，可能蒸発速度 Egp と可能蒸散速度 Ecp の配分
割合の違いが土壌水分量の計算値に与える影響は小さい（Fig.7，8）．一方，土壌乾燥の進行にともなう Eg と Ecの低下は Egp と Ecp に依存するため，Egp と Ecp の配分
割合は土壌乾燥時の土壌水分量の予測に重要であると言える．

Fig. 10（c）に，日蒸発散量（E = Eg + Ec ）に対する日蒸発量の割合 Eg /E を示す（黒色実線）．ここでは，Fig.

10（a），（b）に示す蒸散 · 蒸発速度の日変化の日積算量（cm）を用いて，割合を計算した．可能蒸発散で蒸発 ·蒸散が生じる 7 月 31 日（Eg = 0.26 cm，E = 0.72 cm,

Eg /E = 0.36）と 8 月 1 日（Eg = 0.22 cm，E = 0.66 cm,
Eg /E = 0.33）では，Eg /E は与えた放射透過率 τ とほぼ一致する．その後は，Ec に比べ Eg が大きく低下するた
め，Eg /E は急激に減少し，8 月 6 日では Eg /E = 0.03
（Eg = 0.01 cm，E = 0.38 cm），8 月 9 日以降は Eg /E = 0を示した．なお，8 月 7 日に一時的な Eg /E の増加が見られたが，曇天のため日射量が小さく（Fig. 4d），Ec が低下したためである（Fig. 10a）．

3.4.2 植被面と土壌面の熱収支成分
Fig. 11 に 7 月 31 日 ∼ 8 月 6 日における，植被層と土壌面の熱収支成分の計算値を示す．図中で，純放射は下向きを正，顕熱，潜熱，土中熱フラックス項は上向きを正で示している．この期間において，τ が 0.4（被覆率 60%）から 0.3（被覆率 70 %）に減少するため，植被層の純放射 Rnc は時間とともに増加し，土壌面の純放射 Rngは減少した．可能蒸散速度 Ecp と可能蒸発速度 Egp で蒸発散が進行する 7 月 31 日 ∼ 8 月 1 日では（Fig. 10），
潜熱輸送量（Lw Ec ，Lw Eg ）が大きく，特に蒸散による潜熱交換 Lw Ec は Rnc とほぼ一致した．一方で顕熱輸送量（Hc ，Hg ）は両層で小さい．顕熱輸送量は気温 Ta との温度差から計算されるため（式（6）），土壌が十分に湿潤な期間では，群落温度 Tc および土壌面温度 Tg と，気温 Ta の差が比較的小さいことを示している．土壌乾燥が進行し Ec と Eg が低下すると，潜熱輸送量が低下し，顕熱輸送量が増加した．特に 8 月 4 日以降は Eg が極端に小さいため（Fig. 10），Lw Eg は終日ほぼ 0 W m−2 を示した．土中熱フラックス Gs は，Rng と Lw Eg ，Hg の収支から求められる．土壌を熱するために使われる熱量（Gs の負値，−Gs ）は，Lw Eg の低下とともに一度増加し（日最大値は，7 月 31 日で 100 W m−2 ，8 月 4 日で 150

W m−2 ），それにともない地温の計算値も上昇した（Fig.
9）．乾燥が進行し Lw Eg がほぼ 0 W m−2 となる期間では，τ の低下にともなう Rng の低下により，−Gs はやや減少した．地温の変動は，群落を透過して土壌面に達す
る放射量と土壌面蒸発速度の両方に影響を受けることを示している．

土壌の物理性

14

第 146 号

3.4.3 植物根の吸水特性と土壌水分移動特性の検討
8 月 2 日以降に，体積含水率の計算値が観測値を過大評価する（Fig. 9）原因の一つとして，乾燥ストレスに対（2020）

加した．それにともない，8 月 2 日 ∼ 4 日の地温の再現性が向上した．一方，8 月 5 日以降では l = 0.5 と同様にEg が極端に低下するため，再び地温の観測値を過大評価する根の吸水特性の変化が考えられる．特に，乾燥進行した．乾燥が進行した際の地温の再現性の向上のために時に 10 − 30 cm 深の根圏下部で観測値の低下が計算値

は，乾燥領域の K や熱特性等について，今後より詳細なより大きいことから，根圏上部の乾燥による根の吸水速検討が必要だと言える．Eg /E は，土壌が湿潤な 7 月 31

度低下を湿潤な下部で補う補填吸水が生じた可能性があ日と 8 月 1 日は変化しない．土壌乾燥が進行した 8 月 2る．そこで，HYDRUS-1D に実装されている補填吸水モ

日以降で大きな値を示し，8 月 6 日では Eg /E = 0.06 とデル（Jarvis, 1989）を適用した計算を行った．これは，なった（日積算値 Eg = 0.03 cm，E = 0.41 cm）．土壌乾

可能蒸散速度 Ecp と補填吸水を考慮しない場合の実蒸散

燥時の畑地の蒸発 · 蒸散の配分割合を明らかにするため

速度 Ec の比で表される水ストレス指数 ω （= Ec /Ecp ）には，土壌の水分移動特性や根の吸水特性の把握が重要を用いて，（2）式の Ecp を増大させるモデルである．水であることを示している．

ストレス応答関数 α が小さい乾燥部に比べ，α が大きい
湿潤部の方が根の吸水速度 S が増大する．

S (z,t) =Ecp (t)α (h)β (z)max (ω , ωc )(10)

4. おわりに本研究では，気象データに基づき蒸発散をともなう畑地の土壌水分 · 熱動態を予測するプログラムを構築する
ために，群落の放射透過率 τ で土壌面と植被層に放射を

ここで，ωc は根の適応係数と呼ばれる ω の閾値であり配分し各層の熱収支を考慮する 2 層モデルと HYDRUS-（0 ≤ ωc ≤ 1），ωc =1 の場合は補填吸水を考慮しないモ
デル，ωc = 0 の場合は常に Ecp で蒸散が生じる完全補填

1D の連結を行った．そして，ダイズ栽培圃場で観測した気象データ，生育データ，土壌水分量 · 地温データに

吸水モデルとなる．ここでは ωc = 0.5 として計算を行っ適用し，無降雨期間の土壌乾燥過程において構築したプ

た．また，8 月 2 日以降に地温の計算値が観測値を過大

ログラムの検証を行った．

評価する原因の一つに，蒸発潜熱 Lw Eg の低下にともな

まず蒸発散が気象条件および植生条件にのみ依存すう土中熱フラックス −Gs の増加が考えられる（Fig. 11）．

る，土壌が湿潤な乾燥初期に注目し，τ の感度解析を行っ

そこで，土壌面への土中水分フラックスを増加し，土壌た．可能蒸発散速度 Ep の可能蒸発速度 Egp と可能蒸散

面蒸発速度 Eg の減少を抑制するために，乾燥領域の不速度 Ecp への配分割合と τ の関係を検討したところ，配飽和透水係数 K を大きくした計算を行った．不飽和透水

分割合 Egp /Ep と τ はほぼ一致した．これは，Penman 式係数モデル（式（8））に含まれる間隙結合係数 l は，水等で計算される Ep を，ベールの法則で Egp と Ecp に配分特性曲線とは独立して，土中水圧力 h の低下に対する分する方法の妥当性を示している．続いて，ダイズの大K の低下の傾きを与えるパラメータである（Sakai et al.,2009）．そこで 30 cm 深以上の表層に対して l = −0.5を与えることで（Table 2），乾燥時に l = 0.5 の場合に比べて大きな K を示す不飽和透水係数を用いた計算を行った（例えば h = −10, 000 cm において，l = 0.5 の時
K = 8.90 × 10−6 cm d−1 ，l = −0.5 の時 K = 2.68 × 10−5
cm d−1 ）．

きさが異なる 2 期間について，体積含水率の低下と地温

Fig. 9 の黒色点線に体積含水率と地温の計算値を，Fig.
10 の黒色点線に蒸散速度 Ec と蒸発速度 Eg の計算値，および日蒸発散量に対する日蒸発量の割合 Eg /E の変化を示す．補填吸水を考慮することで 8 月 3 日から 8 月 5 日までの Ec が増加し，補填吸水を考慮しない場合に比べ，根圏からより多くの水が吸水 · 蒸散によって消費された．
この時, 10 − 20 cm 深の体積含水率の計算値は観測値とよく一致し，20 − 30 cm 深については依然過大評価した

フラックス Gs を計算できることが示された．

の日変化の現場観測値と計算値の比較を行った．乾燥初期においては，τ の違いによる体積含水率の計算値の違いは小さく，地温の日振幅に大きな影響を与えた．また
現場観測値の再現性から，地表面被覆率 Sc の観測値に基づいて簡易的に τ を与えることで（τ = 1 − Sc ），土壌水
分 · 地温変化の予測に適切な Egp と Ecp ，および土中熱
さらに，被覆率の観測値に基づいて τ の変化を与え，より長期間の乾燥過程の計算を行った．土壌乾燥による蒸発速度 Eg の低下は，蒸散速度 Ec の低下に比べ急激であり，蒸発散 E（ = Eg + Ec ）に対する割合 Eg /E も時間とともに低下した．また，Eg の低下にともない土壌面の蒸発潜熱 Lw Eg が小さくなるため，地温が上昇した．土壌乾燥の進行にともなう Eg と Ec の低下は，Egp と Ecp

ものの，観測値の再現性は向上した．なお補填吸水を考に依存するため，Egp と Ecp の配分割合は土壌乾燥時の慮することで，土壌乾燥の進行が促進されるため，8 月 8

土壌水分量 · 地温の予測に重要であると言える．表層土

日以降では Ec が低下した．また，乾燥領域の K を大き壌の低土中水圧力領域の不飽和透水係数を大きくするこ

くすることで（l = −0.5），土壌面の水蒸気密度の低下がとで Eg の低下を抑制し，また根の吸水モデルに補填吸抑制され（式（6）），8 月 2 日 ∼ 4 日で Eg の計算値が増

水を考慮して根圏下層の吸水量を増加させることで，体論文：群落熱収支モデルと HYDRUS-1D を連結した畑地の土壌水分・地温予測モデル
積含水率と地温の観測値の再現性が向上した．今後，根15

Meteorol., 148: 1161–1173.

圏土壌の水分移動特性や根の吸水特性をより詳細に検Maruyama, A. and Kuwagata, T. (2010): Coupling land sur-討し，プログラムに反映することで，土壌乾燥時においface and crop growth models to estimate the effects ofても Eg と Ec の配分割合を正しく評価できると考えら

changes in the growing season on energy balance and wa-

れる．

ter use of rice paddies. Agric. Forest Meteorol., 150: 919–
930.

謝辞

Maruyama, A., Nemoto, M., Hamasaki, T., Ishida, S. andKuwagata, T. (2017): A water temperature simulation

本研究は JSPS 科研費 17K08002 の助成を受けたもの

model for rice paddies with variable water depths. Water

です．また，モデルの構築に有益なご助言を頂いた農研

Resour. Res., 53: doi.org/10.1002/2017WR021019.

機構の桑形恒男上席研究員，および栽培管理等でご尽力

METER Group (2019): TEROS21 operator’s manual.

頂きました三重大学大学院生物資源学研究科の長菅輝義
教授に心より感謝申し上げます．

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土壌の物理性

16

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side, CA.

要旨

蒸発散は，畑地の土壌水分 · 熱動態を明らかにする上で重要な要素である．本研究では，群落熱収支モ
デルの 1 つである土壌面と植被層の熱収支式を表す 2 層モデルと HYDRUS-1D を連結し，蒸発と蒸散をともなう土壌水分量 · 地温変化の予測プログラムを構築した．ダイズ栽培圃場の観測値に対し，モデ
ルの検証，放射透過率 τ の検討を行った．可能蒸発 Egp · 蒸散 Ecp が生じる乾燥初期の土壌水分量と地温の再現性から，地表面被覆率に基づいて簡易的に τ を与えることで，適切な Egp と Ecp の配分割合を計算できることが示された．また，より長期間の乾燥過程の数値計算を行い，土壌乾燥による蒸発 · 蒸散
速度の低下，熱収支成分の変化を示した．土壌水分量と地温の再現性から，補填吸水の考慮による根圏
下層の吸水促進の必要性や，大きな不飽和透水係数を与え蒸発速度低下を抑制する必要性が示された．
キーワード：蒸発散，群落熱収支モデル，HYDRUS-1D，放射透過率，数値計算

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 146, p.17 (2020)

日本地球惑星科学連合（JpGU）2020 年大会

開催報告

斎藤広隆

2020 年日本地球惑星科学連合（JpGU）大会は第一回から数えて 30 周年かつ米国地球物理学連合（AGU）との共催 2 回目ということで，当初は 2020 年 5 月 24 日
から 28 日の 5 日間に渡って，千葉県幕張メッセ国際会

会共催のセッション 4 つが開催された．セッション

規模のバーチャル国際会議の一つとなった．

災地の地域復興における科学者の役割）［（地球人間圏科

タイトル：Subsurface mass transport, material cycle, andenvironmental assessment（地質媒体における物質移動，
物質循環と環境評価）［大気水圏科学 A-GE40，代表コン
ビーナ：斎藤（農工大）］，セッションタイトル：Extending
議場を中心として開催される予定で準備が進められていHydropedology — in memory of Professor Henry Lin（水た．しかし，新型コロナウィルス（COVID-19）感染拡大
文土壌学の普及 — ヘンリー · リン教授を記念して）の影響を受け，大会予定日の約 1 か月前に急遽完全オンライン開催（Zoom によるライブ配信と iPoster の併用） ［大気水圏科学 A-GE43，代表コンビーナ：登尾（明治大）］，セッションタイトル：Material transportation andが決まり，2020 年 7 月 12 日から 7 月 16 日へと開催が 7
cycling in aquatic ecosystems; from headwaters to coastal
週間延期された．急な変更にも関わらず運営事務局の尽
areas（水圏生態系における物質輸送と循環：源流から沿力により，今年度大会もセッション数 288 件，参加者数
岸まで）［大気水圏科学 A-HW32，共同コンビーナ：小約 6000 人と，例年と遜色ない規模で開催された．当日
林（森林総研）］，セッションタイトル：Role of scientists
はシステムトラブルが発生するなどいくつか問題があっin rehabilitation of nuclear disaster areas（原子力災害被たものの，無事全日程が終了し，開催時点では世界最大
JpGU は非常に幅広い分野をカバーしているため，連学 H-CG29，代表コンビーナ：西村（東大）］． A-GE40，

合大会のセッションは宇宙惑星科学，大気水圏科学，
地球人間圏科学，固体地球科学，地球生命科学，教育

A-GE43 及び A-HW32 セッションの発表言語は英語，
H-CG29 セッションの発表言語は日本語である．各セッ· アウトリーチ，領域外 · 複数領域，の 7 つのカテゴ

ションで土壌物理学会員による発表が見られ，幅広い分

リーと，二つの特別セッション（ユニオン，パブリッ

野の研究者が集う JpGU ならではの他分野の研究者を交ク）に分類される．2020 年度大会は，大気水圏科学

えた活発な議論と交流が行われた．

と地球人間圏科学のカテゴリーにおいて，土壌物理学

本資料では，上記 4 セッションの概要および本大会での様子を報告する．

型式︓WDR-1-3WET 型

主な特徴● 現場で瞬時に⼟壌⽔分/EC/温度を測定可能● ハウス栽培、露地栽培・植物⼯場等、あらゆる環境に適します● 従来では難しかった体積⽔分率 40%以上の測定も可能● ⼤型カラー液晶搭載による⾼い視認性と、タッチパネルによる直感的な操作性● 計測データはメモリーカードに記録され、1 測定当たり最⼤ 65,000 件の記録が可能

体積含⽔率(VWC)、電気伝導度(EC)、温度(℃)の同時計測を⼿軽に⾏うことが出来る携帯型データロガーです。乾電池で動作させる事が出来、電源の確保が困難なフィールドでの計測に最適です。
■仕様
測定項目 ︓体積⽔分率、電気伝導度(EC)、温度
測定範囲 ︓⽔分 0〜100%、EC 0〜7mS/cm、温度-10〜50℃
測定精度 ︓⽔分±3%、EC±5%、温度±1℃
測定間隔 ︓1/10/30 秒、1/10/30 分、1/3/12 時間
ディスプレイ︓3.5 インチ タッチパネル⽅式
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TEL 0298-39-4500 FAX 0298-39-4512

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 146, p.19 ∼ 21 (2020)

日本地球惑星科学連合 (JpGU) 2020 年大会

A-GE40 地質媒体における流体移動，物質移行 及び環境評価（Subsurface mass transport and environmental assessment）
開催報告
斎藤広隆 1 · 濱本昌一郎 2 · 小島悠揮 3 · 森 也寸志 4
Hirotaka SAITO1 , Shoichiro HAMAMOTO2 , Yuki KOJIMA3 and Yasushi MORI4

1. はじめに
日 本 地 球 惑 星 科 学 連 合（Japan Geoscience Union,

JpGU, 2005 設立）は地球科学を中心として，気象，海洋，地質，惑星科学など幅広い学問分野を扱う連合組織
で，土壌物理学会は 2009 年に加盟した．学会加盟以前の 2007 年から，著者らをはじめとする土壌物理学会の会員がコンビーナとして国際セッション「Subsurface Mass

Transport and Environmental Assessment」を開催している．土壌や岩石からなる地質媒体における物質移動 · 物
質循環について，室内実験，現位置試験，フィールド調
査，解析 · 評価モデル及び関連応用分野への適用など，広い視点から議論し，国内外における最新成果の交流を図ることを目的として土壌，地盤，環境工学を中心とする研究発表が行われている．本セッション 14 回目の開催となった 2020 年は，新型コロナウィルス（COVID-19）
感染拡大の影響を受け，大会開催日が延期され急遽オン
ラインでバーチャルなセッションとなったものの，総発ている大学院生や国内の研究機関所属の外国人から多くの発表があり，例年通り，理学 · 工学 · 農学分野から幅広く発表が集まった．内容的には水 · 物質移動，ガス移動，コロイド，土壌保全，土壌構造，放射性廃棄物関連と，
土粒子スケールからから棚田における土壌保全のようなフィールドスケールまで幅広く，土壌 · 地盤中の物質移動を中心として，実験から数値解析，現場実験にわたって議論された．本年度は 2 名の大学院生に招待講演者として，発表を依頼した．一人目は岡山大学大学院の黒住知代氏で，氏が研究対象地としているフィリピンの棚田において，標高と稲作慣行が土壌の質に与える影響に関する報告を口頭発表していただいた．二人目の招待講演
者は岐阜大学大学院の Randa Permanda 氏で，いわゆるオープンループの地中熱利用システムが地下水温度環境に与える影響についてポスターにて報告をいただいた．

2020 年度もの姉妹セッションとして張（産総研），川本（埼玉大）らをコンビーナとした「Energy - environment- water nexus and sustainable development (A-GE41)」が表件数 16 件と例年並みの研究発表があり無事終了した．

ポスターセッションのみで開催された．例年通り，中国，

2. 本年度の A-GE40 Subsurface Mass
Transport セッションについて

水処理問題など環境工学分野に関する研究内容を中心に台湾からの研究者が参加し土壌汚染問題，廃棄物問題，
計 5 件の発表があった．来年度以降も，より多くの参加者を集められるように両セッションで連携を取りながら2020 年度の発表内容は Table 1 に示すとおり，口頭発
表 6 件，ポスター発表 10 件の合計 16 件であった．海外からの発表は 1 件であったものの，国内の大学に留学し
1 Institute of Agriculture, Tokyo University of Agriculture and Technol-ogy, 3-5-8 Saiwai-cho, Fuchu-shi, Tokyo 183-8509, Japan. Corresponding author: 斎藤広隆, 東京農工大学大学院農学研究院.
2 Graduate School of Agricultural and Life Science, The University ofTokyo, 1-1-1, Bunkyoku, Yayoi, Tokyo, 113-8657, Japan.
3 Department of Civil Engineering, Gifu University, 1-1 Yanagido, Gifu,
501-1193, Japan.
4 Graduate school of Environmental and life science, Okayama University, 3-1-1 Tsushimanaka，Kita-ku, Okayama, 700-8530, Japan.

進めていきたい．

3. おわりに2020 年度の JpGU 大会は，コロナ禍で研究発表会を中止した学会が多い中，完全オンラインのバーチャル大会ということで前例のない形で開催された．予定より 7 週
間遅れでの開催で準備不足な面も多々あったが，JpGU
事務局の多大なる尽力で無事開催に至り，本セッショ
ンでは例年並みの規模での開催となった．本セッション

20

土壌の物理性第 146 号

(2020)

参加者の皆さんには，慣れない Zoom による口頭発表に対するニーズはなくならないであろう．バーチャルでや iPoster の準備で大変なご協力をいただいた．この場あっても，研究成果を発表し，オープンな議論をする場を借りて改めて感謝申し上げる．一方，セッションの座として十分その役割を果たせるように，今回の経験を今長としては，セッションでの時間管理などが徹底できず

後に生かしていきたい．

参加者の皆さんにご迷惑をおかけした点について反省

JpGU における A-GE40 のセッションは， 2021 年 5

したい．セッション終了直後には一部セッション参加者

月の大会でも土壌物理学会共催のもと，国際セッションと，改善点などについて意見交換をさせていただいたのとして継続する予定である．原稿執筆時点で 2021 年度

で，今後に生かしていきたい．本大会以降，土壌物理学大会の開催形式は確定していないものの，現地 · オンラ

会をはじめ国内外多くの学会ではバーチャル大会が実施

イン併用が提案されている．今後も，「土中（多孔質体）

され，我々の経験値があがるとともにバーチャル大会のの物質移動」をキーワードとして，国内，海外を問わず，運営もスムーズとなり，活発な質疑が繰り広げられ違和

また農 · 工 · 理などの分野を問わず研究者交流の場とな感ないものとなってきている．バーチャルとすることのるように継続をしていきたい． また，発表件数は年毎にメリット · デメリットについての議論は多いが，新型コ増減はあるものの，大学院生が国際会議で発表する場とロナ感染が落ち着き，以前のように海外との行き来に制しては一定の役割を果たしており，今後も大学院生の発限がなくなっても，メリットを考えるとバーチャル大会

表の機会として検討していただきたい．

日本地球惑星科学連合 (JpGU)2020 年大会 A-GE40 開催報告

21

Table 1 2020 年度連合大会 A-GE40 セッション発表課題一覧．

タイトル

発表形式

国内 · 海外

所属

分野

内容
キーワード

1

Impacts of Si on Se(IV) immobilization on ferrihydrite:
An in-situ ATR-IR spectroscopic investigation

口頭

国内

研究機関

理

放射性物質

2

Reaction and alteration of mudstone with cement pore ﬂuids

口頭

国内

研究機関

理

放射性廃棄物3

Measurement and analysis of real-world pore micromodel
for multiphase ﬂow displacement

口頭

海外

大学

工

水移動

4

Assessment of soil quality as affected by topography andfarming practices in the rice terraces in Ifugao, thePhilippines

口頭 ∗

国内

大学 ∗∗

農

土壌の質

5

Effect of surface and weather conditions on subsurface waterﬂow and heat transport

口頭

国内

大学 ∗∗

農

水 · 熱移動6

Effect of soil type on estimating inﬁltration front depth using
time-lapse array antenna GPR data: A numerical study

口頭

国内

大学 ∗∗

農

物理探査

7

Environmental impact assessment of open loop
geothermal heat pump system in Gifu City, central Japan

ポスター ∗

国内

大学 ∗∗

工

地中熱

ポスター

国内

大学 ∗∗

農

土壌有機物

ポスター

国内

研究機関

理

放射性廃棄物8

9

Estimation of correlation between soil organic matter andsoil components using neural network （ニューラルネット
ワークを用いた土壌有機物量の予測と土壌有機物，土壌構
成要素の相関推定）

Fracture domain of granite based on orientation analysis andits relation to water conducting fractures: an example fromthe “−500 m access/research gallery-North” of the
Mizunami Underground Research Laboratory （方向解析による花崗岩の割れ目ドメイン解析と透水性割れ目の関係：
瑞浪超深地層研究所深度 500m 研究アクセス北坑道の例）

10Effects of moisture content on soil water and ion
movements in the vicinity of soybean roots

ポスター

国内

大学 ∗∗

農

水分 · 溶質移動

11

The effect of gas emission from organic matter on thestability of rice terraces structure

ポスター

国内

大学

農

ガス

12

Effects of macropore structures on agricultural soil’s
greenhouse gases emission

ポスター

国内

大学 ∗∗

農

ガス

13

Interaction between nano-bubbles and colloidal particles insaturated porous media under ﬂowing condition

ポスター

国内

大学

農

コロイド

14

Numerical analysis of the effects of capillary barrier undersubsurface drip irrigation to improve water-use efﬁciency

ポスター

国内

大学 ∗∗

農

水分移動

15

Deformation analysis of ﬁll dams due to level 2 earthquakes
using PIV

ポスター

国内

大学 ∗∗

農

土壌構造物

16

An observation of swelling behavior and microstructuralchange for granulated bentonite mixtures under controlled
relative humidity

ポスター

国内

大学 ∗∗

工

土壌構造

∗ ：招待講演，∗∗ ：発表時大学院生

true TDR 土壌水分センサ

アメリカ農業・生物工学会にて年間技術革新賞を受賞(2017)

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ブレークスルーテクノロジーにより、従来大型のシステムでしか可能ではなかった真のTDR測定方式
を小型なセンサーの中に凝縮しました。事実、このコンパクトなセンサーから生の波形データを取得(*)できます。

計測項目

出力

サイズ・重量

体積含水率(0-100%)
土壌バルクEC(0-5dS/m)
地温(-20-50℃)
比誘電率

デジタル(SDI-12)

本体200Ｌ＊553Ｗ＊19Hｍｍ
150mmロッド
440g(10m cable)

TDT 土壌水分センサ
CACC-SEN-TDT¥34,000(税抜)

TDT(Time Domain Transmissometry)方式の土壌水分センサーです。メンテナンスフリーなので、長期間の連続観測が可能。消費電力が非常に小さく、コストパフォーマンスに優れているので多点、無人観測にも適しています。データロガーから生の波形データの取得(*)も可能です。

計測項目

出力

サイズ・重量

体積含水率(0-100%)
土壌バルクEC(0-5dS/m)
地温(-20-50℃)
比誘電率

デジタル(SDI-12)

本体200Ｌ＊533Ｗ＊15Hｍｍ
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TEL 011-711-9921 FAX 011-711-9922

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 146, p.23 ∼ 25 (2020)

日本地球惑星科学連合 (JpGU) 2020 年大会

A-GE43 水文土壌学の普及 — ヘンリー · リン教授を記念して（Extending hydropedology — in memory ofProfessor Henry Lin）開催報告
登尾浩助 1 · 森 也寸志 2
Kosuke NOBORIO1 and Yasushi MORI2

2019 年 9 月 26 日に旧友で研究仲間でもあったペン
シルベニア州立大学のヘンリー · リン教授の訃報を受け取った．リン教授は Hydropedology（水文土壌学）と呼が猛威をふるい始めて，全世界でほぼ全ての学会が中止

ばれる水文学と土壌学を統合した学問分野を提唱したこ（Lin, 2012）などと精力的に活動していた最中に起きた

JpGU-AGU2020 は初めてのオンライン開催と言うことで初めてづくしの事ばかりだった．東京で 4 月上旬そして全国に 4 月中旬に緊急事態宣言が出たが，もともとの開催時期が 5 月だったこともあり，オンライン開催と7 月への延期が次々と決まった．事務局は大変であった

突然の出来事であった．享年 54 というあまりに若い旅と思うし，何より諸学会が集まる連合としての学会を良立ちとなった．

く運営されたと感じている．今では 1 つのスタンダードとで知られている（Lin, 2003）．土壌と水をミクロからマクロ領域にかけて統一的に捉えることに注力して，研究集会の開催（Fig. 1）から 800 ページに及ぶ本の編纂

またはオンラインに移行して現在に至っていることはご存じの通りである．

2019 年 1 月にサンディエゴでアメリカ土壌科学会がとなりつつあるオンラインでのポスター掲示とオンライ

初めて単独で年次大会を開催した．実はその折に，リンン会議システムを使った学会開催態勢で，初期の取り組

教授夫妻とアイオワ州立大学のホートン教授そして登尾みと言うこともあり，講演はトラブルを防ぐために事前の 4 人で夕食を共にした．リン教授夫妻は 2 人揃って洗録画方式も取られた．当セッションでは海外からの招待礼を受けて心に平安が訪れたことなどで久しぶりに話が講演 2 つを含む 5 つの口頭発表と 7 つのポスター発表を弾んだ．この時に既に肺がんと戦っていたことは，後に予定した．内容は土壌物理の基礎的性質から，農学 · 環

知ることになった．

境科学に資するもの，微小重力における物質移動に言及

2020 年の JpGU が AGU との共同開催ということでする物まであり，我々の勝手な想像だが，リン教授が夢あったので，急遽知り合いに声を掛けてリン教授を追悼

見たかも知れない大きな広がりを持ったタイトルが並んするセッション（Extending Hydropedology — in memory

だ（Table 1）．

of Professor Henry Lin，水文土壌学の普及 — ヘンリー ·リン教授を記念して）を立ち上げた．リン教授とテキサ
ス A&M 大学の同窓であるメーターグループのコリン ·キャンベル博士から参加できるとの返事をもらい，中国
農業大学のツゥーシェン · レン教授を招聘するための資金も明治大学から獲得できたので，この二人を招待講演者とした．何とか国内の講演者も確保できて開催可能となり，ほっとしたことを覚えている．その後，COVID-19
1 School of Agriculture, Meiji University, 1-1-1 Higashimita, Tama-ku,

Kawasaki, Kanagawa 214-8571, Japan. Corresponding author: 登尾浩助, 明治大学農学部.
2 Graduate School of Environmental and Life Science, Okayama University, 3-1-1 Tsushimanaka，Kita-ku, Okayama 700-8530, Japan.

Fig. 1 2016 年に北京で開催された第 3 回ハイドロペドロ
ジー国際会議で各国からの研究者をもてなすリン教授（中央右側のポロシャツ姿）．

土壌の物理性

24

第 146 号

(2020)

Table 1 セッションで当初予定していた発表．
presented

authortitle

1

Lin Liu, Weiliu Li, Yili Lu,∗ Tusheng Ren

Relationship between soil thermal conductivity and electricalconductivity at room temperatures2∗ Kosuke Noborio

History of hydropedology and perspectives（水文土壌学の歴史と将∗ Yuki Sunakawa, Satoko Fujita,

Reviewing the EC temperature calibration equations and tracing two
dimensional distribution of soil nutrients（EC の温度補正式の再検討

3

Yuki Ito, Shinsuke Aoki, Kosuke
Noborio来）と土壌中の養分の二次元分布の追跡）∗ Yasushi Mori, Hiromitsu

4

Funahashi, Tadaomi Saito, Kosuke
Noborio

Soil moisture estimation using low-cost GPS multipath receiver∗ Yuichi Maruo, Naoto Sato, Kento

5

6
7

Nogawa, Maho Tsukano, Hayato
Mizutani, Natsumi Naganuma,
Kosuke Noborio

Gravity effect on water movement in pore space of glass beads porous
media under microgravity∗ Colin Campbell, Alton Campbell,

Performance of moisture release curves created using in situ
measurements for estimating inﬁltration and runoff

Neil Hansen∗ Haruyuki Fujimaki, Majed

Abu-Zreig∗ Natsumi Naganuma, Shinsuke

8

Aoki, Tetsushi Ikegami, Kosuke
Noborio

Simulation of water harvesting with a sand ditch using WASH 2D
Relationship between GPS signal and soil volume moisture content /electrical conductivity∗ Ammar Wahbi, Trenton Franz,

9

Hami Said Ahmed, Lee Kheng
Heng, Peter Strauss, Hisashi
Tsujimoto, Haruyuki Fujimaki

Cosmic-ray neutron sensing for measuring soil water content at area
wide scale: Case study at IAEA and future collaboration∗ Hamed Ebrahimian, Mehrnaz

10
11

12

Amini, Abdolmajid Liaghat,
Haruyuki Fujimaki

Inverse estimation of soil water retention curve from inﬁltration data

∗ Taku Nishimura, Shoichiro

Hydraulic properties of clay loam paddy soils in Japan（日本の埴壌土Hamamoto

水田土壌の水理学的性質について）∗ Takamitsu Kai

Case study of current status and issues of new entrant apple farmers in
Nagano Prefecture（長野県のリンゴ園を事例とした新規就農者の現状と課題）

オンライン開催は，なにしろこちらも初めての出来事

引用文献であった．講演辞退の連絡が来たり，イランからの参加
送金は受け付けないと辞退をお願いしたりとバタバタ準備した．直前の連絡となったので，全員にポスター発表をお願いしたが，既に，慣れないシステムの使い勝手に疲弊して口頭発表をお願いする元気が残っていなかったのが実情であった．口頭発表を準備していた招待講演者とその他の講演者には申し訳ないことをしたと反省している．最終的には森と登尾の発表を含めて 8 件のポス
ター発表があった（Fig. 2）．発表をしていただいた講演者の皆様には心から御礼を申し上げる．

Lin, H. (2003): Hydropedology: Bridging disciplines, scales,and data. Vadose Zone Journal, 2:1–11.
Lin, H. (2012): Hydropedology-Synergistic integration of soil
science and hydrology. Academic Press, Waltham, MA.

日本地球惑星科学連合 (JpGU)2020 年大会 A-GE43 開催報告

Fig. 2 最終的な A-GE43 での発表一覧．

25

データロガー ＦＴＪｒ（エフティージュニア）『ワンタイム測定機能』搭載で、フィールドを移動しながら多点測定
低価格ながら、各種のセンサと直接接続でき、様々な計測に利用できるとご好評をいただいているＦＴＪｒには、設定したインターバ
ルによる一般的なデータロガーとしての機能のほか、ボタン操作時の測定値を記録する『ワンタイム測定機能』が搭載されています。
電源・測定スイッチを【ＳＥＴ】にして、【ＥＮＴＥＲ】キーを長押しするだけの簡単記録。
ワンタイム測定機能を利用することで、従来のインターバルによる計測はもちろんのこと、フィールドを移動しながらの多点測定にご活用いただけます。
記録機能を持たない表示器を利用している場合など、表示された値を野帳に手書きするなどの作業が不要になり、手間の低減と転記時の誤記入の防止を実現します。

圃場を移動しながら、土壌水分の多点計測を行う場合の例▲
ACCESSSAMPLECANCEL

COPY

ENTER

▼

MEAS
SET
OFF

ENTERボタンを押すだけで簡単記録【ワンタイム測定機能】● 本体のボタン操作で測定実行、測定値をメモリに記録● 測定値以外に日付、時刻、測定番号も記録● 直前の測定値をキャンセルできるので、不要データの取り消しが簡単● 記録データはＵＳＢメモリで簡単回収(データファイルはＣＳＶ形式)● ワンタイム測定データと通常の測定データは回収後に識別可能

設置中の土壌水分計

例えば土壌水分計測では、標準のアルカリ乾電池４本利用時において、IMKO社TRIME-PICOの場合で約1,100回、Delta-T社SM150Tで約1,400回、A･R･P社WD-3シリーズで約800回の測定が可能です。
※ 内蔵電池での測定回数は、１回の測定及び表示時間を１分間としたときの計算上の回数です。
動作間隔、周囲温度などにより測定回数は大きく変動しますので目安としてください。
ワンタイム測定機能は、土壌水分計測に限った機能ではなく、他のセンサとの組み合わせにおいても利用できます。
また、SDI-12出力タイプのMETER社5TE（旧Decagon Devices社）やA･R･P社WD5など、RS232C、RS485、SDI-12のシリ
アル出力タイプのデジタルセンサに対応する FTJr-Digital （エフティージュニア デジタル）にもワンタイム測定機能が搭載されています。
お手持ちのセンサとの接続の可否など、お気軽にお問い合わせください。

詳しくはFTJr ワンタイム で 検索
〒060-0063 札幌市中央区南３条西８丁目７番地４ 遠藤ビル５Ｆ
TEL011-596-0201 FAX 011-596-0234
E-mail info@mcs-fs.com URL http://www.mcs-fs.com

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 146, p.27 ∼ 29 (2020)

日本地球惑星科学連合 (JpGU) 2020 年大会

A-HW32 水圏生態系における物質輸送と循環：源流から沿岸まで（Material transportation and cycling in aquatic ecosystems;

from headwaters to coastal areas）開催報告
小林政広 1Masahiro KOBAYASHI1

1. はじめに球大）（登録可能なコンビーナ数は 4 名であるが準コン

日本地球惑星科学連合（JpGU）2020 年大会は，米国地共催学会：日本水文科学会，日本堆積学会，日本第四紀

球物理学連合（AGU）とのジョイント大会「JpGU-AGU

Joint Meeting 2020」として開催された．本稿では本大会で企画されたセッション A-HW32 「Material transportation and cycling in aquatic ecosystems; from headwaters
to coastal areas（水圏生態系における物質輸送と循環：
源流から沿岸まで）」の開催概要について報告する（大会 WEB サイトのセッション概要：http://www.jpgu.org/

meeting j2020/sessionlist jp/detail/A-HW32.html）．本セ
ッションは，2019 年大会で開催された「Materials transport and nutrient cycles in watersheds; from headwaters tocoastal seas（流域の物質輸送と栄養塩循環 — 源流域から沿岸海域まで —）」の後継企画である．本大会は 2020
年 5 月に開催予定だったが，新型コロナウイルス感染症の影響により 7 月に延期され，オンラインでの開催とビーナもセッションの企画 · 運営に参画している）
学会，日本海洋学会，陸水物理研究会，日本土壌肥料学会，土壌物理学会，水文水資源学会

2. プログラムと講演内容
発表は全てオンラインポスター（iPoster）によるものとなり，45 タイトルの発表があった（Table 1）．
源流域における水と物質の流入流出，河川や湖沼における地下水や栄養塩の供給，生物生産に及ぼす水文プロ
セスの影響，豪雨による沿岸海域への栄養塩供給，人間活動による攪乱が水域環境に及ぼす影響，水域環境と生物多様性，島嶼における水物質循環や地下水汚染，土壌–
植物系における残留性有機汚染物質の動態など，発表内
容はねらい通りきわめて幅広いものとなった．一方，今なった．これまでとは全く異なる運営となったが，従来

回はリアルタイムのディスカッションの時間を設けな

通り，源流域から沿岸海域における水 · 物質輸送およびかったため，幅広い研究をつなげる新たな展開の方向性

栄養塩循環のプロセスとメカニズムの理解を軸に据え，や共同研究の可能性について議論することができなかっ

幅広い議論を行うことを目指した．今回も英語セッショ

たことは課題となった．

ンとした．
コンビーナ：伴 修平（代表）（滋賀県立大），Adina Paytan（カリフォルニア大），細野高啓（熊本大），前田守弘（岡3. おわりに源流域から沿岸域までの水と物質の輸送 · 循環におけ山大）

る物理，化学，生物プロセスを一体的に理解することを準コンビーナ：奥田 昇（地球研），知北和久（北大），入

目指す本セッションは，2021 年大会（http://www.jpgu.
org/meeting j2021/）でも継続開催する．代表コンビーナ

野智久（北大），齋藤光代（岡山大学），小野寺真一（広島大学），小林政広（森林研究 · 整備機構），安元 純（琉1 Forestry and Forest Products Research Institute, Forest Research andManagement Organization, 1 Matsunosato,Tsukuba, Ibaraki 305-8687,
Japan. Corresponding author: 小林政広, 森林研究 · 整備機構森林総合研究所

は岡山大学の前田守弘氏が務める．土壌物理学会会員諸氏の参加を歓迎する．

土壌の物理性28

第 146 号

(2020)

Table 1 発表タイトル一覧．
List of the presentation titles.
発表者

発表タイトルPaytan et al. (Invited)

Geologic controls on source water drive baseﬂow generation and geochemistry across watershed scales

Liu and Porter
Rusydi et al.

The processes controlling stream water chemistry at the terrestrial-aquatic interface, Great Lakes region,
USA
Agriculture and brackish ﬁshpond impact on the vulnerability of coastal groundwater in South- east Asia

Tashiro et al.

Permafrost distribution controls dFe concentrations in rivers, Russian Far East

Hermawan et al.
Okuda et al.
Ban et al.
Liu et al.
Maruo et al.

Identiﬁcation of autotrophic denitriﬁcation anomaly in the fast ﬂowing karst aquifer using δ 15 N, δ 34 S andδ 13 C tracers in the Ryukyu limestone aquifers, southern Okinawa, Japan
Methanotrophic food webs in tropical lakes （熱帯湖沼のメタン栄養食物網）
Did artiﬁcial re-oligotrophication induce a reduction of ﬁsh catch in Lake Biwa？
Phosphorus dynamics related to phytoplankton growth with newly sensitive measurement oforthophosphate and growth experiments in north basin of Lake Biwa
Detection of organophosphonates and phosphite in suspended matter of P-limited lakes（リン制限湖沼における懸濁態中有機ホスホン酸と亜リン酸の検出）

Onodera et al.

Role of groundwater and river discharge on phosphorus supply into the lake

Maeda et al.

Coffee-waste biochar and nano-biochar applications to reduce nitrous oxide and carbon dioxide emissions
from agricultural soils （コーヒーかすバイオ炭およびナノバイオ炭施用による農地土壌からの一酸化二窒素および二酸化炭素量放出量の低減）

Vo et al.
Lui et al.
Saito et al.
Nakaya et al.
Nagano et al.

Assessment of hydrological processes and sediment yield in Dakbla catchment, Kon Tum province,
VietnamAcidic fresh submarine groundwater discharge around mud diapirs in southwestern Taiwan
Spatio-temporal dynamics of submarine groundwater discharge (SGD) on an intertidal beach scale,temperate coastal area
Impact of terrestrial nutrients in groundwater on coral reefs via submarine groundwater discharge around
Yoron Island of the Southwest Islands, Japan
Evaluation of the long-term impact of forest growth and change on water and sediment yield in forested
watershed of Kikuchi river using SWAT model （SWAT モデルを用いた菊池川の森林流域における森林成長と変化が水および土砂生産に及ぼす長期的影響の評価）

Rahman et al.

Estimation of change in groundwater recharge by urbanization in a granitic mountain catchment, using
SWAT model
Understanding of subsurface ﬂow systems: role of environmental tracers in model calibration

Wang et al.

Impact of urban functional area subdivision on simulation of ﬂash ﬂood in hydrological model

Kimbi et al.

Chikita et al.
Iwaki et al.
Saito et al.
Goto et al.
Katamura et al.

Estimates of hydrological, thermal and chemical budgets of Okama Crater Lake, Zao Volcano, Japan:
A preliminary study （蔵王 · 御釜における水 · 熱 · 化学物質収支評価：序報）
How the precipitation to the catchment effect on the lake water level using depth meter moored in northLake Biwa
Observation for the spatial variation of lacustrine groundwater discharge (LGD) in the northern basin of
Lake Biwa by multi-layer measurement of radon (222 Rn)
Effects of disturbance events on primary production in the northern basin of Lake Biwa
（琵琶湖における一次生産と気象イベントとの関係）

Estimation of lake water circulation mechanism in Lake Tazawa based on physico-chemical characteristics（物理化学的特徴に基づく田沢湖湖水の循環メカニズムの推定）

Shimizu and Matumori

Impact of Nishi-Nihon Big Storm in 2018 on nutrient discharge in a Seto Inland Sea catchment:
example in Takahashi River
Ammonium sources in rural coastal aquifer using integrated water quality parameters: chemical,
biological, and environmental isotopes
Long-term Estimation on Nitrogen ﬂux in the Yamato River Basin inﬂuenced by the construction ofsewerage treatment systems
Characteristic of spatial distribution on nitrate shallow aquifer in a citrus watershed

Kimbi et al.

Nitrate and phosphate contamination of groundwater in small and steep sedimentary rock island

Ioka et al.

Phosphorus in groundwater in the coastal area of Mataram, Lombok Island, Indonesia

Onodera et al.
Rusydi et al.
Wang et al.

日本地球惑星科学連合 (JpGU)2020 年大会 A-HW32 開催報告

29

Table 1 発表タイトル一覧（続き）．
List of the presentation titles.
発表者

Ishida et al.
Itoh et al.
Matsuura et al.
Igari et al.
Nozaki et al.
Tomozawa et al.

Maruyama and Irino

Shiraishi et al.
Inui et al.
Oda et al.

発表タイトルDistribution of phosphate oxygen isotope in boring core samples for evaluation of phosphorus cycling ingroundwater
Bulk precipitation and throughfall depositions of atmospheric nitrogen and sulfur in forests surrounding
the Tokyo metropolitan area
Numerical modeling of nutrient transport in the Ise Bay basin（伊勢湾流域を対象とした栄養塩輸送モデリング）

Inﬂuence of material supply and human intervention from Mt. Kusatsu-Shirane Volcano on the surrounding
water environment（草津白根山火山からの物質供給および人為が周辺水環境に与える影響）
Spatial distributions in groundwater (SGD) and nutrient discharge on tidal ﬂat with the area of around
100 m square in a small and steep island, western Japan
Estimation of unsteady conﬁned groundwater ﬂow with river water intrusion in coastal alluvial plain during
a large ﬂood
Establishment and evaluation of a method to reconstruct the past snow fall and winter monsoon intensity
based on the inter-annual variabilities of river discharges in Hokkaido, northern Japan（北海道河川における流量年々変動の解析に基づく冬の降雪量推定法および古冬季モンスーン変動復元への応用可能性の検討）

Classiﬁcation analysis of coastal seaweed beds using UAV and Near-Infrared camera（UAV 及び近赤外カメラを用いた沿岸藻場の識別解析）

Biogeochemical pathways of critical environmental contaminants (PTTE, POPs) in the rhizosphericsoil-plant system
Study on water quality composition and its change in Ishigaki Island（石垣島の水質組成とその変化に関する研究）

Cao et al.

Effects of sugarcane growth on hydrological elements and sediment yield

Kobayashi

Field measurement and numerical simulation of water ﬂux in a forest soil

Nakauchi et al.

Hydrogen and oxygen stable isotopic mapping that allows us to investigate water cycle regimes overJapanese Island（日本全国の降水–地下水–湧水–河川水を対象とした酸素 · 水素安定同位体マップの作成ならびにその特徴）

Imamura et al.

Estimation of discharge at small forest watersheds in Ibaraki Prefecture by using the SWAT modelバイアル瓶脱気装置セット（アクリル製）
EN-1004

特徴・100mLまでのバイアル瓶を素早く容易に減圧状態にする事ができます（例：15mLバイアル瓶だと、約30本を同時に処理できます）
・消耗品はほとんど無く、破損時も部品交換ができます
セット内容
・バイアル瓶脱気装置本体（真空ゲージ・ミニボールバルブ×2付）
・真空ポンプセット（真空ホース・オイル・オイルミストトラップ付）

ディスクパーミアメーター（負圧浸入計）
EN-2002
ディスクパーミアメーターは、土壌表面に負圧をかけ、フィールドの浸入現象を明らかにする装置です。測定原理に忠実に、持ち運びが容易で安価な製品を提供します。
ディスクパーミアメーターの特長
・亀裂の影響のない浸入現象を測定できる
・短時間、少量の水で測定が終わる
・飽和近くの不飽和透水係数が予測できる製造・販売元（有）エンドウ理化〒001-0910 北海道札幌市北区新琴似10条7丁目3-16☎（011）763-1088
FAX (011) 763-1667
Mail：endo-rika@mb.infosnow.ne.jp

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 146, p.31 ∼ 32 (2020)

日本地球惑星科学連合 (JpGU) 2020 年大会

H-CG29 原子力災害被災地の地域復興における科学者の役割（Role of scientists in rehabilitation of nuclear disaster areas）
開催報告
西村 拓 1 · 登尾浩助 2 · 溝口 勝 1
Taku NISHIMURA1 , Kosuke NOBORIO2 and Masaru MIZOGUCHI1

東日本大震災から 9 年が経過し，一部の地域を除いンを進行した．Colin Campbell 氏（Meter Group, USA）て避難地域に住民が帰還し，被害の記憶も風化しつつの Iitate Revitalization: Industry and Research partner to

ある一方で，被災地域を復興させるためのイノベーショ

provide real solutions for the future という話題提供で，昨ンコースト構想等の施策が進められている．復興を考え

年のカンヌ広告祭でノミネートされた飯舘村を取り上げる中で，汚染水の処理や被災地の生業の復活など未だ解た著作（Made in Fukushima, 2019. 6）やショートムー

決の目途が見えない課題が多く残っている．農業再開のビーの紹介があった．このミニレクチャーの後，当初の為には，根圏といったミクロからマクロな森林 · 流域ス

口頭発表，ポスター発表の枠を外して，本セッション発

ケールまで，マルチスケールの物質循環や，人口が減っ

表者全員に研究紹介（3 分以内）をお願いした．発表は，てしまった地域の再生プラン等，純粋な自然科学 · 社会復興知に関する学術研究の概観，飯舘村への大学支援科学の領域において研究すべき課題がいくつも残されてや Project Based Learning といった包括的な取り組み 3いる．事故後 9 年経って残るこれらの課題を念頭に日本件と，土砂流出シミュレーション，土砂流出や有機物と地球惑星科学連合―米国地球物理学連合（JpGU-AGU）

Cs の動態など放射性 Cs の再分布に関する発表が 7 件

連合大会 2020 の地球人間圏科学複合領域 · 一般でセッあった．

ションを企画した．このセッションでは，土壌物理学会
から共催をうけ，国際的な教育研究の連携を意識してゲ
ストスピーカーを海外から招聘し，地域復興を目標に進める研究，教育，そしてそれらの成果の社会実装の方向性について議論した．

COVID-19 のため，当初 5 月下旬に開催予定であった大会が延期され，JpGU-AGU Joint Meeting 2020: Virtualとしてオンライン形式で 7 月 12 日（日）から 5 日間開催された．本セッションは，7 月 14 日（火）午前に 45 分間のディスカッションセッションと iPoster セッションで開催した（http://www.jpgu.org/meeting j2020v/）．iPosterは，動画やチャットによる作者と来訪者の意見交換が可能ということが売りであったが，中々おちついて，意見交換することができないことに加えて，チャットのソフ
トキーボードの使い勝手も今一つであった．
西村，溝口が座長になりディスカッションセッショ
1 Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University ofTokyo, 1-1-1 Yayoi, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8657, Japan. Corresponding
author: 西村 拓, 東京大学大学院農学生命科学研究科.
2 School of Agriculture, Meiji University, 1-1-1 Higashimita, Tama-ku,
Kawasaki, Kanagawa 214-8571, Japan.

iPoster，ディスカッションセッションで話題提供のあったテーマは，以下のとおりである．

1. 飯舘村農業復興への大学支援 登尾浩助（明治大学）
2. 福島県飯舘村における Field & Project Based Learning の事例研究 杉野弘明（東京大学）
3. 飯舘村とその復興知に関する学術研究の概観
溝口 勝（東京大学）

4. 放射性セシウムは水田に埋設された汚染土壌から漏出しない

溝口 勝（東京大学）

5. 除染後斜面における放射性セシウムの経時的 · 空間的輸送

砂川優樹（明治大学）

6. 福島県飯舘村における GeoWEPP を用いた放射性セシウム流出分布の解析

藤原成悟（筑波大学）

7. 山木屋地区における渓流から河川への土砂流出とセシウム動態に対する観測データを用いた除染の影響
牧野文明 （筑波大学）

8. 気候変動下におけるクロボク土の侵食評価
牧野宗太郎（東京大学）

9. 福島県の森林由来の溶存有機物に対する放射性セシ
ウムの吸着

辰野宇大（東京大学）

32

土壌の物理性第 146 号

10. 福島第一原発事故後の未除染用水路法面からの溶存態 137 Cs の流出に関する研究 田嶋 智 （東京大学）
JpGU（日本地球惑星科学連合）大会は，AGU（米国
地球物理学連合）や EGU（ヨーロッパ地球物理学連合）との連携もあり，これらの学会と本格的に連携した国際セッションが推奨されている．また，例年初日の日曜日に開催される高校生の研究発表においては，土壌物理学(2020)

会会員諸氏が関心を持つような土の話も少なくない．参加費は，教員 · 研究者にとっては少々重いと感じられるかもしれないが，学生の参加費は抑えられている．特に学部生は参加費が無料である．学部生，大学院生には気軽に国際会議を体験し，さらには，関連分野の研究動向を見聞する良い機会と思われるので，是非，参加を勧め
てほしい．

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J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性

Miscellaneous

No. 146, p.33 ∼ 34 （2020）

日本学術会議の役割
長谷川周一 1 · 粕渕辰昭 2 · 宮﨑 毅 3

Duty of Science Council of Japan
Shuichi HASEGAWA1 , Tatsuaki KASUBUCHI2 and Tsuyoshi MIYAZAKI32020 年 8 月に日本学術会議が推薦した 105 名の会員
候補の内 6 名が内閣総理大臣によって任命されなかっある．私の記憶では 2010 年に農林水産大臣から「地球た．この任命拒否の問題は国会やマスコミでも大きく取価について」の諮問が行われ，翌年答申している．最近

り上げられ会員の皆様も承知しているはずである．

答申がないのは政府が諮問しないからであろう．他に提環境 · 人間生活に関わる農業及び森林の多面的な機能評

学術会議の創立の詳細は省略するが，戦前に研究者が言がある．例として，農学委員会では原発事故直後から軍事研究を行っていたことに対する大きな反省があり，検討してきた知見に基づき，2014 年に「放射能汚染地に

戦後科学は平和目的に徹するという方針を，何回か学術おける除染の推進について ∼ 現実を直視した科学的な会議内部で議論しながらも，現在も堅持している．

除染を ∼」を，国際土壌年の 2016 年に「緩 · 急環境変動

科学は両義性（dual use）を有しており，民生研究と下における土壌科学の基盤整備と研究強化の必要性」を軍事研究との境界がはっきりしない研究も多くある．私

提言している．また，2017 年には地球惑星科学委員会がたちは水田農業機械化のために水田の地耐力を測定した

土壌の問題と水の問題も含む「災害軽減と持続可能な社が，進駐軍はコーンペネトロメータで日本の水田の硬度会の形成に向けた科学と社会の協働 · 協創の推進」を提を測定したと今は亡き先輩の研究者から聞いた．進駐軍言している．委員の中にはもちろん土壌物理学会員が含

は戦車が走行可能かの判断材料として硬度を測定したのまれている．さらに学術会議には報告がある．2020 年である．また，希少動物の夜間の行動を調べることと，に農学委員会は「日本における農業資源の潜在力を顕在

夜間にゲリラの侵入を監視するのに赤外線温度センサー化するために生産農学が果たすべき役割」と「都市域土を使うのは同じである．このように科学は両義性を有し壌の現状と課題」を出している．これらには，土壌学，ている．

土壌物理学が責任を持って対応していかなければならな

大学の研究室で，ある教員の研究に興味を持ったけれい課題が含まれている．自らの研究に直接関係する事項

ど，研究の背景とか今後の方針は軍事機密であるといっばかりでなく，私たちの研究成果の受け渡し先についてて何も話さなかった．このような教員が同じ学科にいも，多くの会員に考えてもらいたい．このほか，1990 年て，卒論や修論の研究が軍事機密だからということで公に京都で国際土壌学会を開催したときには学術会議が，開されない状況を考えて欲しい．学科全体が重苦しい雰

日本の科学アカデミーとして協賛している．

囲気に包まれるのは明白だろう．自由でオープンな環境

今回の政府による学術会議会員任命拒否にたいして，でこそ科学は発展する．現在，学術会議は防衛省の科学

日本土壌肥料学会は学術会議総会が 10 月 2 日に出した研究費を使う研究に対して，研究管理や結果の公開に対「第 25 期新規会員任命に関する要望書」を支持する声明

する問題点等から反対の立場である．

を出している．またマスコミ報道によれば，自然科学系

学術会議の動向は，かつては土壌の物理性にも掲載さの団体に加え，社会科学系の多くの学会も任命拒否に反れていたが，2 度にわたる学術会議の組織変更により，現対する声明を出している．しかし，土壌物理学会の具体

在では受動的な情報は得られない．学術会議は時の政権的な行動は，学会のホームページにも出てこないし，11から独立し，科学的な視点で科学の発展を目指している．

月 20 日の総会でも取り上げられていない．何を考えて

土壌学，土壌物理学に関係する学術会議の最近の動向をいるのかが会員にまったく伝わってこない．

拾ってみる．学術会議の役割として政府に対する答申が美術や音楽については特に勉強をしなくても，すばら
しい絵画や音楽は多くの人の共感を得る．しかし，科学

1 Professor Emeritus Hokkaido University, Kita 9 Nishi 9, Sapporo 060-

8589 Japan. Corresponding author: 長谷川周一，北海道大学名誉教授.
2 Professor Emeritus, Yamagata University, Tsuruoka 997-8555, Japan.
3 Professor Emeritus, The University of Tokyo, Bunkyo-ku 113-8657,
Japan.
2020 年 11 月 24 日受稿 2020 年 11 月 30 日受理

分野はある程度勉強をしないとその奥深さを理解できない．特に，若い諸君が土壌学，土壌物理学を十分理解してないが故に，学術会議は必要かどうかという議論になってもらっては困るという思いでこの資料を書いた．

34

土壌の物理性第 146 号

土壌物理学会誌は年 3 回しか発行されない．したがって，私たちの意見が採用され，学会誌に掲載されるころ（2020）には，学会として，「政府の日本学術会議に対する対応に明確に反対する」方針が出ていることを期待する．

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 146, p.35 ∼ 37 (2020)

徒然なるままに物理性の研究履歴
佐野修司 1

編集委員を仰せつかっているものの，特に何もしてい載がなく四苦八苦した．その時は見た目で，この土は少なかったところ，ちゃんと仕事しろとのことであろう，

し湿っている程度だから一晩放置すれば行けるだろうと

土粒子への執筆依頼があった．実は土壌物理性をテーマ

か，浮いている水もあり粘質なので土塊を割って自由水として深く掘り下げて研究をしたことはなく非常に困っを排出しようとか，試行錯誤しながら経験的に対応してたが，過去の私の研究をざっと振り返るとそれなりの内

いたが，まさに土壌の保水力や排水性といった物理性の容が思い出されたので，徒然なるままに記してみたい．

問題に直面していたのであった．また，一連の研究の中

土壌学の研究に取り組んだのは学部専攻生（京都大学

で，上記のように手間のかかる可給態窒素について化学

農学部）からである．卒業論文では，西アフリカマリ共的な抽出法を検討したところ（Sano et al., 2006），畑土

和国の森林休閑システム下での開畑と休閑による土壌の壌ではリン酸緩衝液抽出，水田土壌ではオートクレーブ

変化を調べて，調査地域における適切な土壌管理につい抽出が適した方法であることが分かった．常温で穏やかて考察した．残念ながら自分で現地調査したわけでなくな抽出の前者に対し，後者は加熱と加圧により団粒構造

採取された試料の分析であったのだが，身近で見る土壌を破壊する抽出であり，畑と水田の易分解性有機物の集と異なる遠い海外の土壌に触れられるのは魅力的であっ積の考察において物理性を意識した．

た．現地では雨期に開畑が行われることから，開墾してその後大阪府に入庁し（現（地独）大阪府立環境農林

裸地化したほ場に大雨が降りクラストが形成され（Photo

水産総合研究所），いわゆる農業試験場（以下「農試」）の1），これに起因して生じる表面流去水による土壌侵食が仕事に携わった．国や府の事業では，定点調査や基準点問題となっていた．そこで，メカニズム解明のため，田調査で三相分布を定期的に測定し（佐野ら, 2011），ほ場中（1995）による団粒の崩壊程度の評価に準じて団粒のごとの違いが大きいことに驚き，人為的な管理のみなら崩壊性の分析を行った．様々な雨の降り方を想定して，ず地点の置かれている環境に影響されていることを痛感

団粒の湿らせ方の度合いを変えた試験など行ったが，湿した．また，非常に水はけの悪い水田ほ場でどうしてもらせ方の違いにより湿式篩別での崩壊パターンが異なっ

完全に排水できず，滞水した断面の泥水中にコアを打ちてくることや，意外と再現性の高いことに驚いたりした．

込んだことや，北部地域の中山間地で真冬の厳寒の日にこのように，研究者のスタートの段階で物理性に接する

霜の降りた表層をシャリシャリと掘り返したこともあっことができたのは大変有意義であった．なんだかんだ土

た．基準点調査を行っている施設ほ場（佐野ら, 2012）で壌物理性に考えが及ぶのも，この時の経験があったからは，農試に併設の農業大学校の学生と調査した際に，学だろう．
修士および博士課程では，土壌構成元素の存在形態の解明（矢内, 2008）の一環で，日本の農耕地土壌における窒素の形態別評価を行った（Sano et al., 2004）．この期間，物理性の分析は全くと言っていいほど行わなかったが，物理性に関する奥深いテーマにぶつかった．それは，微生物の作用で無機化する有機態窒素の分析で行う，培養試験での新鮮土の調整である．水田や水はけの悪い畑などから採取された土壌は，かなりの水分を含んでおり，「新鮮土」とは言うものの，そのまま培養に用いることができない．そこで完全に乾ききった部位を極力作
らないように穏やかに乾かし，篩分けができる程度に水分含量を下げる必要があるのだが，実験書にも手順の記
1 摂南大学農学部

2020 年 11 月 6 日受稿

2020 年 12 月 1 日受理

Photo 1 クラストの微細形態顕微鏡観察写真（田中 樹氏
提供）．

36

土壌の物理性第 146 号

(2020)

生から「牛ふん入れたところは歩いたらフカフカしていくると思う．またほ場での実習でも，学生にわかりやす

る」と，有機物投入による物理性の向上を実感した感想

い硬度計など活用しようと考えている．

を聞けたことも印象に残っている．

と書いたところで，物理性とのご縁が深いことを改め

農試では，地域で発生する様々な問題解決も重要な業て認識した次第です．微力ながら今後も学会の発展に貢務である．造成土や水田を転換した施設や露地畑では，献したいと思います．関西人ながらオチもない話にかか水はけが悪いなどの物理性の悪化が生じており，負圧式

わらず，最後までお付き合いいただきありがとうござい

浸入計（中野ら, 2008）や貫入式土壌硬度計（Photo 2, 望

ました．また，一連の研究において，多くの方にご指導

月ら, 2016）を用いた現地調査を取り入れた．対策技術

やご教示いただいたことも記して謝意を表します．

のひとつとして，物理性を一気に改善するためには土壌改良資材の多量施用が望ましく，良質な堆肥なら問題が引用文献ないはずだということで，剪定枝堆肥を 10 t/10 a と多量施用する現地試験を行った．最初不安げだった生産者さんも，土壌改良効果や収量の安定がみられたことから，「堆肥入れたらようなったわ」と認めてくれたことは，現場で生産者向けに仕事する自信がついた事例となっている．また造成農地で，ポリビニルアルコール資材を用いた団粒化促進についても現地実証を行い，その高く安定した効果に驚いたりもした．地域特産農産物を生産する農地の実態評価も重要な業務で，ワイン用ブドウ園において逆オーガーホール法による排水性の評価を行い，ブ安西徹郎 (2016): だれにでもできる土の物理性診断と改良.

JA 全農肥料農薬部編. p. 95. 農山漁村文化協会.
Honma, M., Oba, H., Kaneko-Kadokura, A., Makino T.,
Nakamura K. and Katou H. (2016): Optimal soil Eh, pH,
and water management for simultaneously minimizing arsenic and cadmium concentrations in rice grains. Environ.
Sci. Technol., 50: 4178–4185.
三浦季子 · 佐野修司 · 三輪由佳 · 谷本秀夫 · 森也寸志 (2020):

ドウ果汁品質と関連があることなど明らかにした（三浦ら, 2020）．
大阪府は、農地面積は小さいものの，約半分を水田が占めている。水稲作の水管理は，特に出穂期前後において，水稲の収量や品質，土壌の養分元素等の動態に大きく影響をおよぼす（Honma et al., 2017）．とあるプロジェクトにおいて，所内ほ場で出穂期前後の落水の影響を調べる試験を行う中，暗渠のないほ場であったため，
表面水は完全に流去しても作土中の水分率が中々低下せず，円滑な試験の遂行に苦慮した．そこで，額縁明渠を掘ったり，落水後も水が残っているところを溝でつなげて排水したり，文字通り泥臭い対策を行った．すると甲斐あって，表面水が引き，作土中の水分も抜けて酸化的になり，試験の遂行も無事進んだほか，水はけの悪いほ場での個別の対策技術を示すこともできた．
地域に適した新たな技術の提案も農試の重要な役割だ

Photo 2 現地での貫入硬度の測定．

が，中空構造栽培層（Photo 3）の開発に携わることもできた（内山ら 2011）．植物工場的な「土を使わない」技術に思えるが，実は土壌の物理的特性を大いに活かしており，充填した園芸培土の保水性と通気性により作物に適した根域環境を提供でき，土壌の機能を最大限活用しているのを面白く感じた．そのころ，物理性に関する書籍の書評もお願いされた（佐野, 2017）．
「だれにでもできる土の物理性診断と改良」（安西, 2016）についてであり，
上記の物理性の現場での調査を行う上で非常に助かっていた書籍で，内容の紹介に加えて，「まさに待ち望まれていた」や「価格もお値打ち」など，通販番組で登場するようなフレーズを並べてお薦めさせていただいた．
今年の 4 月より摂南大学に新設された農学部で働くこととなった．化学的な抽出法による易分解性有機物の評
価法について研究を進めようと思っているが，前述の通Photo 3 中空構造栽培層（2 本の円筒状のメッシュパイ

り，団粒構造中の有機物など，物理性が大いに関連してプの間に培土を充填する）．

土粒子：徒然なるままに物理性の研究履歴
大阪府における醸造用ブドウ園土壌の理化学性と果実品
質との関係. 土肥誌, 印刷中.
望月秀俊 · 藤本 寛 · 清水裕太 · 高橋英博 · 松森堅治 (2016):

37

soil types. Soil Sci. Plant Nutr., 52: 49–60.
佐野修司 · 内山知二 · 辰巳 眞 (2011): 大阪府における土地利
用別の農地土壌の特性. 大阪環農水研報, 4: 27–31.

岡山県南部地域の乾田直播少量は種栽培における貫入

佐野修司 · 木村良仁 · 山崎基嘉 · 内山知二 (2012): 施設栽培

式土壌硬度計による苗立ち予測法の開発. 土壌の物理性,におけるズイキの養分吸収量の評価. 大阪環農水研報, 5:

133: 11–18．

19–21.

中野恵子 · 久保寺秀夫、原 嘉隆 (2008): 負圧浸入計による二毛作水田と水稲単作田の耕盤透水特性の評価. 農研
機構成果情報. http://www.naro.affrc.go.jp/project/results/

laboratory/karc/2008/konarc08-35.html（2020 年 11 月 4日確認）

佐野修司 (2017): 書評「だれにでもできる土の物理性診断と改良」. 土肥誌, 88: 506．
田中 樹 (1995): 土壌クラストの形成機作とそれに影響を及ぼす諸条件. 土壌の物理性, 71: 17–21．
内山知二 · 西本登志 · 山崎敬亮 · 熊倉裕史 · 長崎祐司 · 佐野

Sano, S., Yanai, J. and Kosaki, T. (2004): Evaluation of soil

修司 · 遠藤常嘉 · 隅谷智宏 (2011): 中空構造栽培槽の空

nitrogen status in Japanese agricultural lands with refer-

間緑化基盤としての特性とイチゴおよびレタスの生育.

ence to land use and soil types. Soil Sci. Plant Nutr., 50:

日緑工誌, 37(1): 163–166.

501–511.
Sano, S., Yanai, J. and Kosaki, T. (2006): Relationships between labile organic matter and nitrogen mineralization in
Japanese agricultural lands with reference to land use and矢内純太 (2008): 土壌構成元素の形態別定量評価の現状と展開

食糧生産と環境保全の両立に向けて. 化学と生物,

46: 450–451.

ZL6 Basic
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・最大6種類のセンサーを接続可能
・ソーラー充電機能を装置、長期間の計測が可能
・すべてのMETER社製センサーの接続が可能
・温度センサーと気圧センサーを内蔵
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会 務 報 告V. 2020 年度 第 5 回評議員会
月日：2020 年 10 月 9 日 ∼ 13 日

I. 2020 年度 第 2 回事務局会議
月日：2020 年 6 月 22 日
場
所：zoom ミーティング

開催形式：メール会議

出席委員：足立（会長），小林（副会長），江口（編集審議事項：

委員長），山下（事務局長），西脇（会計幹1. JpGU からの「日本学術会議会員任命拒否に関する事），朝田（編集幹事），西田（会計監査），声明」の審議依頼に関する意見交換

岩田（会計監査），櫻井（事務局補佐）
議題：

1. 2020 年度第 1 回事務局会議議事録案の確認
2. 第 1 回評議員会結果報告
3. 会員動向について
4. 学会誌の編集・投稿状況について
5. 学会誌の J-Stage 登載について
6. 2020 年度学会大会について
7. 協賛申請
8. その他

VI. 2020 年度 第 6 回評議員会
月日：2020 年 10 月 30 日
開催形式：zoom ミーティング
出席議員：石黒宗秀，波多野隆介，高橋智紀，飯山一平，岩田幸良，江口定夫，小林政広，西村拓，吉田修一郎，取出伸夫，中村公人，森也寸志，中野恵子，常田岳志，長 裕幸（委員 18 名中 15 名参加 3 名委任状：成立）
出席委員：足立（会長），山下（事務局長），西脇（会II. 2020 年度 第 2 回評議員会
日：2020 年 8 月 5 日 ∼ 12 日

計幹事），朝田（編集幹事），小島（庶務月

開催形式：メール会議
審議事項：

1. 大会開催案に関する意見交換

III. 2020 年度 第 3 回評議員会
月日：2020 年 8 月 27 日 ∼ 9 月 4 日
開催形式：メール会議
出席議員：石黒宗秀，竹内晴信，波多野隆介，冠 秀昭，高橋智紀，飯山一平，岩田幸良，西村拓，吉田修一郎，中村公人，中野恵子，常田岳志（委員 18 名中 12 名参加：成立）

幹事）
審議事項：

1. 2020 年度事業計画（案）2. 2019 年度会計決算（案）· 監査報告
3. 2020 年度会計予算（案）4. 2020 年度土壌物理学会大会について
5. 2020 年度土壌物理学会総会について
6. 2020 年度学会賞（論文賞）の選考結果報告
7. 土壌の物理性の編集作業と方針について
8. 土壌の物理性の J-Stage 登載について
9. 2020 年度出版企画募集について
10. 共催・協賛申請について
11. 評議員選挙の結果報告
12. 次期会長の選出

審議事項：

1. 2023-2024 年期 IUSS 会長選挙についてVII. 2020 年度 編集委員の意見交換会
月日：2020 年 11 月 9 日
IV. 2020 年度 第 4 回評議員会
月日：2020 年 9 月 10 日 ∼ 17 日

開催形式：オンライン会議
出席委員：江口定夫，飯山一平，片柳薫子，久保田

開催形式：メール会議

富次郎，小林幹佳，鈴木克拓，高橋智紀，

出席議員：石黒宗秀，竹内晴信，波多野隆介，冠 秀

釣田竜也，渕山律子，百瀬年彦，渡辺晋生

昭，高橋智紀，飯山一平，岩田幸良，江（委員 16 名中 11 名参加：成立）

口定夫，小林政広，西村 拓，吉田修一郎，
取出伸夫，中村公人，森 也寸志，中野恵議子，常田岳志，橋本洋平，長 裕幸

1. 中長期的な学会誌の方向性、特集・連載・企画記事（委員 18 名中 18 名参加：成立）
審議事項：

1. 2020 年度学会大会の開催方法について

題：の内容について

2. 若手からシニアまで学会員の主たる関心について
3. 学会誌への投稿数増加のために実行できることについて土壌の物理性

40

VIII. 2020 年度 第 2 回編集委員会
月日：2020 年 11 月 30 日 ∼ 12 月 11 日

第 146 号

(2020)

XI. 2020 年度 会計予算
42 頁のとおり

開催形式：メール会議
出席委員：江口定夫，赤羽幾子，飯山一平，片柳薫
子，久保田富次郎，小林幹佳，佐野修司，
鈴木克拓，高橋智紀，釣田竜也，常田岳
志，橋本洋平，深田耕太郎，渕山律子，百瀬年彦，渡辺晋生（委員 16 名中 16 名参XII. 会員消息（2020 年 10 月 30 日まで，敬称略）

加：成立）
入会 正 会 員

辰野

1.「土壌の物理性 146 号」の発行計画について
2.「調査論文」または「データ論文」などの新しい投稿

正 会 員

山田

篤

区分の設置に関する詳細な検討を開始することにつ

学生会員

石塚

帆名子

いて

学生会員

永源

奨

三重大学

学生会員

小田

奈苗

岐阜大学

学生会員

五藤

慎仁

佐賀大学

学生会員

近藤

紘嗣

東京大学大学院

学生会員

社本

凜太郎

岐阜大学大学院

議

題：

3. 編集委員からの積極的な原稿執筆依頼について報

告：1. 原稿の閲読進捗状況について

IX. 2019 年度 会計収入 · 支出決算報告
41 頁のとおり宇大

福島大学

環境放射能研究所
ソニー株式会社
北海道大学大学院

学生会員

Zhou Zhiduo

北海道大学大学院

学生会員

谷川原龍之介

岐阜大学

学生会員

寺田

隼大

岐阜大学大学院

学生会員

原

菜月

佐賀大学

学生会員

Hossain Md Imam
北海道大学大学院

X. 2019 年度 会計監査報告

学生会員

三口

学生会員

陽

貴久代

三重大学大学院欣

筑波大学大学院

現在会員数（2020 年 10 月 30 日現在）

会計監査報告書2020 年 4 月 1 日
土壌物理学会
会長

足立

泰久

殿

土壌物理学会
会計監査

会計監査報告2019 年度，土壌物理学会会計の収支決算書ならびに関係帳簿類について，2020 年 4 月 1 日に厳正に監査を行った結果，それらの執行は適正であり，提出のとおり相違ないことを確認した．

正会員

：

217

シニア会員 ：

26

学生会員

55

：

賛助会員
：
8
—————————————
小 計
：
306
購読会員
：
35
—————————————
合 計
：
341

41
IX. 2019 年度 会計収入 · 支出決算と会計報告

自 2019. 4. 1
至 2020. 3. 31

収入の部
項

予算額

決算額

繰越金

7,447,500

7,447,500

0

正会員会費

1,012,000

1,506,000

494,000

5,500 円 × 272 口

シニア会員会費

55,20087,00031,8003,000 円 × 29 口

学生会員会費99,000216,000

117,000

3,000 円 × 72 口

賛助会費

144,000

135,000▲ 9,000

6社

出版物売上300,000

318,375

18,375

42 口

大会参加費

150,000

207,000

57,000

要旨集 3,000 円 × 59 人 ＝ 177,000 円，
企業展示 5,000 円 × 1 社 + 25,000 円 × 1 社= 30,000 円

雑収入

102,300

175,987

73,687

超過ページ 80,000 円，オープンアクセス
50,000 円，科学技術振興機構 5,200 円，
著作権協会 40,773 円，利息 14 円

9,310,000

10,092,862

782,862

合

目

計

増

減

備

考

▲：収入減
支出の部
項

目

予算額

決算額

1,500,000

1,324,816

175,184

総会，シンポジウム費

500,000

530,110▲ 30,110

総会，シンポジウム，要旨集代，アルバイト代，施設使用料等通信費

180,000

207,625▲ 27,625

請求書送付料等（会誌発送料含む）

文具費

50,00015,19134,809賃金

30,000030,000

交通費

100,000

2,600

97,400

交通費

会議費50,0007,075

42,925

評議員会会議費

学会賞選考委員会費

50,0006,000

44,000

記念品代

0

0

0

企画費

500,0000

500,000

学会管理費

200,000

130,276

69,724予備費

6,150,000

06,150,000

合9,310,000

2,223,693

7,086,307−

7,869,169−

9,310,000

10,092,862▲ 782,862

会誌製作費

選管委員会費計

次年度繰越金
合

計

増

減

▲：支出増

備

考

会誌 141，142，143 号発行費
（論文 HP 管理費含む）

ファイル，インク等

日本地球惑星科学連合会費，HP 管理費，振込手数料

土壌の物理性

42

第 146 号

(2020)

XI. 2020 年度 会計予算
自 2020. 4. 1
至 2021. 3.31

収入の部
項

目

当年度予算

前年度予算

増

7,869,169
959,200

7,447,500
1,012,000

421,669▲ 52,800

シニア会員会費

57,60055,2002,400

24 人 × 3,000 円 × 0.8 = 57,600

学生会員会費93,00099,000▲ 6,000

62 人 × 3,000 円 × 0.5 = 94,500

賛助会費

144,000

144,000

0

8 社 × 22,500 円 × 0.8 = 144,000

出版物売上

300,000

300,000

040 口 × 7,500 円 = 300,000

大会参加費

150,000

150,0000

参加費 (50 人 × 3,000 円 = 150,000)

雑収入

97,031

102,300▲ 5,269

合計

9,670,000

9,310,000

360,000

繰越金
正会員会費

減

備

考

218 人 × 5,500 円 × 0.8 = 959,200

著作権料，その他

▲：収入減
支出の部
項

目

当年度予算

前年度予算

1,500,000

1,500,000

0

総会，シンポジウム費

600,000

500,000

100,000

総会，シンポジウム，要旨集代，アルバイト代，施設使用料等

通信費

200,000

180,000

20,000

会誌，請求書送付料等

文具費

50,00050,0000インク，ファイル，ペン等

賃金

30,00030,0000

業務アルバイト（請求書等発送，質疑音声
起こし）

交通費

300,000

100,000

200,000

会議費

50,00050,0000

評議員会会場費学会賞選考委員会費

50,00050,0000

賞状 · 記念品代等

選管委員会費100,0000

100,000

企画準備費

3,000,000

500,000

2,500,000

企画準備委員会用積立（出版助成等）

学会管理費

200,000

200,000

0

ホームページ管理費用，日本地球惑星科学
連合会費等

予備費

3,590,000

6,150,000▲ 2,560,000

合9,670,000

9,310,000

360,000

会誌製作費

計

増

減

備

▲：当年度減考会誌 144，145，146 号発行費
（1 号約 50 万円）

交通費等（事務局引継ぎのため）

名簿作成，送料，印刷費等

43—編 集 後 記—
新型コロナウイルス感染症のパンデミックへの対応か

9 月にオンラインで開催されたある学会の年次大会にら，今年度が始まりました．4 月に日本政府が緊急事態

参加しましたが，思いのほか楽しめました．それに，オ

宣言を発出し，感染拡大防止のため，1 か月半の不要不ンラインでの開催には，多くの利点があることにも気づ

急の外出を避けて，多くの人が行動を自粛する状況が続きました．当初は，発表時の機器の不具合や進行の遅延きました．ウイルスの感染は世界中に拡大し，11 月のなど，予期しない問題が生じるのではないかと心配して時点で感染者数は 5 千万人に達しています．日本だけいました．しかし，参加してみると，ポスター発表の時

でなく，世界中で大学や研究機関の活動が大幅に制限さ間帯を気にする必要がなく，興味のあるすべての発表内

れ，多くの学術学会の年次大会は，オンラインで口頭な

容をじっくりと見ることができました．発表内容に関す

らびにポスター発表を開催することを余儀なくされている質問もオンライン上で応答が可能で，従来の発表様式

ます．

よりも便利で快適に感じました．

世界中が未曾有のパンデミックの真っ只中ですが，い一方，学会大会がオンラインで開催されたことによっつもと同じように季節は移り変わっています．今年は，て，参加者の交流が希薄になったのは事実です．学会大

梅雨の長雨が続き，その後連日の猛暑に見舞われたと会への参加者は，最新の研究情報を得ることだけでなく，思ったら，気がつくと冷涼な秋が訪れていました．新型

普段は会うことが少ない恩師や，研究の同志と再会する

コロナウイルス感染症の対応に明け暮れていたら，あっ

ことも，目的の一つとしています．毎年の学会大会におという間に時が経っていた感がします．

いて，懇親会で恩師の激励を受け，同志の秀でた成果や

ここに，第 146 号の土壌の物理性をお送りします．本

活躍に触発されることが，活動の推進力になっている人

号には，論文，土粒子のほか，5 月に開催された日本地球もいることでしょう．10 月末日の土壌物理学会大会も惑星 科学連合（JpGU）大会において，学会員が主催したオンラインで開催されましたが，恩師や同志と対面で再セッションの報告が掲載されています．この大会は，新型コロナウイルス感染症の拡大防止のため，オンライン

会する機会がなくなったことを残念に感じた人は多いと思われます．私もそのうちの一人です．いつも学会大会で開催されました．また，10 月下旬に開催される土壌物

で会うたびに，他大学の教員との恒例行事となっていた

理学会大会も，オンラインで開催されました．今後の学

早朝のランニングが，今年はやむなく自主練となったこ会大会は，オンラインによる開催が増えていくと思われとが残念でなりません．

ます．

橋本洋平（編集委員）
土壌物理学会
事務局構成

会
長
副 会 長
事務局長
庶務幹事
編集幹事
会計幹事
会計監査

編集委員会

委 員 長
委
員

足立
泰久
小林
政広
山下
祐司
小島
悠揮
朝田
景
西脇
淳子
岩田
幸良
西田
和弘
江口
定夫
赤羽
幾子
一平
飯山
片柳
薫子
久保田富次郎
小林
幹佳
佐野
修司
鈴木
克拓
高橋
智紀
釣田
竜也
常田
岳志
橋本
洋平
深田 耕太郎
渕山
律子
百瀬
年彦
渡辺
晋生

筑波大学 生命環境系
森林研究 · 整備機構 森林総合研究所
筑波大学 生命環境系
岐阜大学 工学部
農研機構 農業環境変動研究センター
茨城大学 農学部
農研機構 農村工学研究部門
農研機構 農村工学研究部門
農研機構 農業環境変動研究センター
農研機構 農業環境変動研究センター
宇都宮大学 農学部
農研機構 農業環境変動研究センター
農研機構 農村工学研究部門
筑波大学大学院 生命環境科学研究科
摂南大学 農学部
農研機構 中央農業研究センター（北陸研究拠点）
農研機構 東北農業研究センター（大仙研究拠点）
森林研究 · 整備機構 森林総合研究所
農研機構 農業環境変動研究センター
東京農工大学大学院 農学研究院
島根大学 生物資源科学部
農研機構 九州沖縄農業研究センター
石川県立大学 生物資源環境学部
三重大学大学院 生物資源学研究科

附則（1）本学会の連絡先は，これを当分の間次に置く．
第 1 条 本学会は土壌物理学会（Japanese Society of Soil
〒305-8572 茨城県つくば市天王台 1 丁目１−１
Physics）と称する．
筑波大学 生命環境系 環境コロイド界面工学研究室内
第 2 条 本学会は土壌物理に関する研究の進歩と普及を図り，（2019.10.26 改正）
農業技術および環境科学の発展に貢献することを目的 細則とする．
（1）シニア会員
第 3 条 本学会はその目的を達成するために次の事業を行う. 1）シニア会員は，これまで正会員であって 60 歳以上の（1）研究発表会，討論会および見学会などの開催
常勤職に就いていない者（2）学会誌「土壌の物理性（Journal of the Japanese Society 2）シニア会員への変更は，資格を有する会員からの申告を受け，事務局が承認する．原則として申告された年
of Soil Physics）」並びにその他の印刷物の発行度から適応するが，当該年度中に有資格となった場合（3）内外の研究，技術の交流および他の学会，諸団体との協力
は，次年度から適応する．
（4）優れた論文に対する表彰
3）シニア会員の権利は正会員に準ずる．ただし，会則第（5）その他，本学会の目的を達成するために必要な事業6 条で定める役員および第 9 条で定める委員会委員に
第 4 条 本学会の会員は，正会員，シニア会員（これまで正会就くことはできない．
員であって 60 歳以上の常勤職に就いていない者），学（2011.10.28 制定 2017.10.14 改正）
生会員および賛助会員，購読会員の 5 種とする．学会への入会または退会の際は，本学会に届け出なければ「土壌の物理性」投稿規定
ならない．
第 5 条 会員は次の会費を所定の期日までに納めるものとする． 1. 筆頭著者は本学会会員であること．
2. 投稿原稿の区分と規定ページは下記による．
正会員
年額
5,500 円1）「論文」（Original papers）：独創性があり，土壌
シニア会員
年額
3,000 円の物理性に関する研究および技術の進歩に寄与す
学生会員
年額
3,000 円ると見なされるもの．一編ごとに論文としての構（大学院生を含む）
成を整えていて，他誌に未発表のものに限る．規
賛助会員
一口年額
22,500 円
定ページを刷り上がり 8 ページ以内とする．
購読会員
会誌年額
7,500 円2）
「研究ノート」（Notes）：土壌の物理性に関する新広告料賛助会員
15,000 円
しい事実や研究方法の改良などの短い報告で，独賛助会員以外22,500 円
創性があり他誌に未発表のもの．規定ページを刷
第 6 条 本学会に次の役員をおく．任期は 2 年とする．ただり上がり 6 ページ以内とする．
し，3 期連続の重任は認めない．選出方法は次による．
3）「総説」（Reviews）：土壌の物理性に関する主題に（1）会長 1 名，副会長 1 名，編集委員長 1 名
ついて，それまでの研究を総括し，今後の発展方
正会員の中から評議員会によって選出される．
向を展望するもの．規定ページを刷り上がり 10（2）評議員
ページ以内とする．
イ 15 名 正会員の中から選挙によって選出される．
4）「解説」（Lectures）：土壌の物理性に関する諸事
ロ 3 名以内を会長が正会員の中から委嘱する．
項の理解を計るための平易な解説，ならびに研究（3）会計監査 2 名
技術の普及交換を進めるための紹介など．規定
正会員の中から評議員会によって選出される．
ページを刷り上がり 8 ページ以内とする．
（4）事務局長および幹事若干名
5）「研究紹介」（My research）：現在行っている研事務局長および若干名の庶務，会計，編集の幹事を会
究，他の学会誌等に掲載された論文，研究上の工長が委嘱する．
夫などについての平易な紹介．規定ページを刷り
第 7 条 会長は毎年 1 回以上総会並びに評議員会を招集する．
上がり 6 ページ以内とする．
（1）総会は本学会の最高議決機関であって，事業計画，予6）「資料」（Miscellaneous）：広く会員の参考となる
算 · 決算，会則の変更等を決定する．総会は正会員，
報告や情報．規定ページを刷り上がり 6 ページ以シニア会員および学生会員で構成される．
内とする．
（2）評議員会は，会員の選挙によらない役員の選出，総会
7）「土粒子」（Readers’ column）：「土壌の物理性」
議案，その他の重要事項を検討する．評議員会の議長周辺のことについての随想や意見など．規定ペーは会長がこれにあたる．
ジを刷り上がり 2 ページ以内とする．
（3）総会および評議員会の議決は委任状を含む多数決とす
8）「講座」（Lecture series）：「解説」と本質的な違い
る．ただし，会則の変更は，総会出席者の 3 分の 2 以はないが，特に編集委員会が企画して複数回にわ上の賛成を要する．
たって行うものを指す．規定ページを刷り上がり
第 8 条 本学会の会務は，評議員会および総会の議を経て，会8 ページ以内とする．
長，副会長，編集委員長および幹事がこれを執行する．
9）「特集」（Topics）
：
「解説」
，
「総説」
，
「論文」
，
「研
会務執行に必要な規程は別に定める．
究ノート」が混在したもので，特に編集委員会が第 9 条 本学会に次の委員会をおく．
企画して複数回にわたって行うものを指す．規定（1）選挙管理委員会
ページは上記 1) ∼ 4) に同じ．
正会員の中から評議員会によって選出され，本学会の10）「書評」（Book reviews）：規定ページを刷り上が評議員選挙を管理する．
り 2 ページ以内とする．
（2）編集委員会
11）「巻頭言」（Foreword）：規定ページを刷り上がり
正会員の中から評議員会によって選出される委員によっ
2 ページ以内とする．
て構成され，学会誌その他の印刷物の編集に当たる．
なお，上記区分において，編集委員会が会員また（3）学会賞選考委員会
は会員以外に投稿依頼することがある．
正会員の中から評議員会によって選出される委員に
3. 原稿の採否は編集委員会が決定する．編集委員会は，よって構成され，学会賞を選考する．
「論文」および「研究ノート」については 2 名，その第 10 条 本学会の経費は会費その他の収入を持ってあてる．本
他の投稿原稿には 1 名の閲読者を選んで閲読を依頼す
学会の会計年度は毎年 4 月 1 日に始まり翌年 3 月 31
る．ただし，
「土粒子」
，
「書評」
，
「巻頭言」について日に終わる．
は，この限りでない．
第 11 条 会員が次のいずれかに該当する場合，その資格を喪失
4. 投稿原稿が 2．に記す規定ページを越える場合には，1する．
ページあたり 10,000 円を著者負担とする．ただし，（1）退会したとき
編集委員会が会員または会員以外に投稿依頼した原稿（2）3 年以上会費を滞納したときの場合はこの限りでない．また，カラー印刷の場合は（3）死亡したとき実費を著者負担とする．
土壌物理学会会則

5. 投稿する場合は、投稿原稿（本文，図表含む）および本文
原稿送り状（別紙書式）の PDF ファイルを編集委員 12. 原稿には，閲読作業の効率化を図るため，本文に行番長宛に提出する．ただし、編集委員会が別途指示した号を 5 行毎に書き入れる．
場合はこの限りではない．
13. 章の見出しは 1.，2.，3.，節の見出しは 1.1，1.2，
6. 投稿原稿を受け付けた場合，編集委員会は速やかに受1.3，項の見出しは 1.1.1，1.1.2，1.1.3 のようにし，付番号と受付日付を明示した電子メールまたは書状を
字体はゴシック体とする．
投稿者に送る．また，投稿原稿の掲載を決定した場合， 14. 略語，略号を使うときには，はじめにそれが出たときに正最終原稿を受領したのちに受理日付を明示した書状を式名称とともに示す（例：陽イオン交換容量（CEC））．
著者に送付する．
15. 単位の使い方は，国際単位系（SI）による．
7. 著者に対して修正を求めた原稿が，特別な事情なく
図表
6 ヶ月以内に再提出されないときは取り下げと見なす． 16. 日本語および英語の原稿ともに，図または写真の番号
8. 著者校正は初校のみとする．また，特に申し出がない
は Fig. 1，表は Table 2 のように書く．
限り印刷ずみの原稿は返さない．
17. 日本語の論文，研究ノートの場合，図，表，写真の題
9. 掲載された論文等の PDF ファイルを著者に贈呈する．
名には英語を併記する．
また，著者は別刷りを印刷業者から購入することがで 18. 図，表，写真は必要最小限度とし，同一事項を表と図きる．
に重複して表示する事は避ける．
10. 掲載された論文等は土壌物理学会ホームページ上にも 19. 図，表，写真は 1 ページに 1 つずつ貼り付け，余白に掲載する．論文，研究ノート，総説，解説，資料，講図表等の番号を記す．
座については，掲載誌発行後一年間は土壌物理学会員 20. 図と写真はそのまま製版されるので，鮮明なものを提のみが閲覧できる．ただし，著者はオープンアクセ
出する．
ス（50,000 円：ページ制限なし）を選択することで， 21. 図は 1/2 倍などとおよその縮小率を指定し，2 倍くらホームページ掲載直後から誰もが閲覧可能な状態とす
いに大きく書く．図の線の太さや文字の大きさは，刷ることができる．
り上がりの大きさを考慮して決める．
11. 本誌に掲載された論文等の著作権は土壌物理学会に帰 22. 地図や顕微鏡写真には定尺をつけ，縮尺や倍率はつけ
属する．
ない．
（2017.10.14 改正） 23. 図，表，写真の番号と題名は，別紙にまとめて一覧表とする．
「土壌の物理性」原稿執筆要領
引用文献
24. 本文中で文献を引用する場合は，著者名（西暦），ま
全般的事項
たは（著者名，西暦）とする（例：Tanaka（1994），
1. 原稿は，日本語または英語で執筆する．
（
NakamuraandSuzuki,
1981
）
）
．著者が
3
名以上の
2. 日本語の原稿は，A4 判，25 字，26 行とし，上下左右場合は第 1 著者名のあとに—ら，または et al. をつけに 30 mm 以上の余白をとる（4 枚で 1 ページになる）．
る（例：山田ら（1978），（Tayler et al., 1945））．
3. 日本語の投稿原稿（ただし，書評は除く）は，はじめ
25.
引用文献は，本文のあとに著者名の
ABC
順に書く．
に日本語で表題，著者名を書き，そのあとに英語で表未発表，私信は引用文献として記載しない．
題と著者名（フルネーム）を書いてから本文を書き始める．英語の表題は，冒頭の単語の頭文字のみを大文 26. 引用文献の書き方は以下のようにする．
< 雑誌 >
字とし，それ以降は固有名詞等，特に大文字が必要な
森本 聡, 永田 修, 川本 健, 長谷川周一 (2009): 泥
場合を除き，全て小文字とする．英語の著者名は名の炭林土壌の温室効果ガスの生成と消失．土壌の物理
1 文字目および姓の全てを大文字で記す．また，第 1性，113: 3-12.
ページ下の脚注に，著者の所属機関と所在地を英語で，Fujimaki, H., Ando, Y., Cui, Y. and Inoue, M. (2008):
Corresponding Author とする著者の氏名と所属を日Parameter estimation of root water uptake model
本語で記す．
under salinity stress. Vadose Zone Journal, 7: 314. 日本語の論文および研究ノートは，英語による表
38.
題 · 著者名と本文との間に英語で 300 words 程度のMillington, R.J. and Quirk, J.P. (1959): PermeabilAbstract と 5 個以内の Key words を入れる．
ity of porous media. Nature, 183: 387-388, doi:
5. 日本語の投稿原稿（ただし，資料と土粒子，書評を除
10.1038/183387a0.
く）は，引用文献の後に日本語で 350 字程度の要旨，
Bitteli, M., Flury, M. and Campbell, G.S. (2003): A
および 5 個以内のキーワードを書く．
thermo dielectric analyzer to measure the freez6. 英語の原稿は，A4 判，ダブルスペースで作成する
ing and moisture characteristic of porous me（約 600 words で 1 ページになる）．
dia. Water Resour. Res., 39(2): W1041, doi:
10.1029/2001WR000930.
7. 英語の投稿原稿（ただし，書評は除く）は，Manuscript< 単行本 >
title，Full name of authors を書いてから本文を書き始
Tinker, P.B. and Nye, P.H. (2000): Solute movement
める．著者名は First name の 1 文字目および Family
in the rhizosphere, p.308. Oxford University Press,
name の全てを大文字で記す．また，第 1 ページ下
New York.
の脚注に，Address of institutions of authors および土壌環境分析法編集委員会編 (1997): 土壌環境分析法,
Corresponding author を記す．
pp.129-138. 博友社, 東京.
8. 英語の論文および研究ノートは，Full name of authors
松森堅治(2005): 地理情報システムを用いた窒素負荷と本文の間に 300 words 以内の英文 Abstract と 5 個予測モデル. 波夛野隆介 · 犬伏和之編 続 · 環境負以内の英語の Key words を入れる．
荷を予測する, pp. 60-79. 博友社, 東京.
9. 英語の投稿原稿（ただし，資料と土粒子，書評は除く）
Jury, W.A. (1996): Stochastic solute transport modは，引用文献の後に，日本語で表題と著者名，所属機
eling trends and their potential compatibility with
関，所在地，350 字程度の要旨，5 個以内のキーワー
GIS. In Corwin, D.L. and Loague, K. (ed.) Appliドをつける．なお，著者が外国人のみのために日本語
cation of GIS to the modeling of non-point source
部分の作成が困難な場合，英語部分からの和訳により，
pollutants in the vadose zone, pp.57-67. SSSA Spe編集委員会の責任でこれらを作成する．
cial Publication No. 48, Madison.
10. 英語の適正化はすべて著者の責任において行うこと．自<Web ページ >然科学論文の執筆や校正に経験のある英語のネイティブ
FAO-AGL (2000): Global extent and location of sodic
スピーカーによってチェックされている事が望ましい．
soils. Available at http://www.fao.org/ag/AGL
11. 閲読終了後に最終原稿を提出するときには，編集委員/agll/prosoil/sodic.html.（確認年月日）
会が指示する形式の電子ファイルを送付する．

野菜茶業研究所 (2006): 野菜の硝酸イオン低減化マニ
ュアル. http://vegetea.naro.affrc.go.jp/joho/manual/shousan/index.html.（確認年月日）（雑誌のページには p. や pp. をつけない．本の単数ページを示す場合には p.，複数ページを示す場合にはpp. をつける）
その他
27. 本要項のほか，科学技術情報流通技術基準（SIST）に準拠する．
（2012.12.20 改正）[土壌物理分野の SI 使用例]
国際単位系（SI）については多くの出版物で解説されているので，ここには，土壌物理に特に関連の深い単位の使用例を示す．
推奨される単位認められる単位

含水比
kg kg−1*
体積含水率m3 m−3
体積m3
L, cm3 , mL
密度kg m−3 , Mg m−3
濃度
kg m−3 , Mg m−3
g L−1 , mg L−1
モル濃度
mol m−3
mol L−1
力N
水分ポテンシャル J kg−1
kPa, m, cm, **
透水係数
m s−1
cm s−1
イオン交換容量 molc kg−1, cmolc kg−1
回転数
s−1
min−1
収量
kg m−2kg ha−1, Mg ha−1, t ha−1
* % 表示は，原則として分母と分子の内容が同じものの場合にだけ用いる．
** cm H2 O は使わない．
その他，疑問のあるものについては意見を聞いて編集委員会で検討する．

（2000. 3.10 改正）「土壌の物理性」投稿案内

1. 投稿原稿に対する基本方針
編集委員会は常に会員からの自主投稿を歓迎すると共に，投稿された原稿をなるべく早く，できるだけ掲
載する方向で処理したいと考えています．ただし，「土壌の物理性」に掲載する原稿は読者にとって有益かつ完成したものであることが必要です．編集委員会は，投稿原稿が「土壌の物理性」に掲載するのにふさわしい内容を持つ原稿であるかどうかを基準として，掲載の可否を判断します．なお，他誌との二重投稿は認められません．
2. 投稿原稿に求められるもの
投稿に当たっては，「投稿案内」と共に「投稿規定」「原稿執筆要領」をよく読んでそれに従うと共に，閲読者が多忙な中で時間を割くことをよく理解して最大限に努力して完成した原稿としてから投稿して下さい．
投稿原稿に求められるものは下の通りです．
（1） 内容について
1）オリジナリティーがあること（論文，研究ノートの場合）．
2）本誌の読者にとって有益であること．
3）導入，研究手法から結論に至る過程に論理性があること．
（2） 表現について
1）原稿全体の構成が整っていること．
2）表題が適切であること．
3）文章表現が適切であること．
4）英文アブストラクトや和文要旨が適切であること．
5）SI 単位や記号の使い方が適切であること．
6）キーワードが適切であること．
7）英語の表現が適切であること．
3. 投稿原稿の受付
編集委員会は投稿原稿が体裁上最小限必要とする条件を満たしていることを確認した後，原稿を受け付けます．条件を満たしていない場合には，著者への問い
合わせ，もしくは原稿を受け付けずそのまま返稿する場合があります．

4. 閲読の目的と姿勢
編集委員会は受け付けた投稿原稿が「土壌の物理性」
へ掲載するのにふさわしいかどうかを判定する資料を得るために閲読を行います．編集委員会は適任の閲読者を選定し，閲読を依頼します． 編集委員会は閲読者に対して特に次の点について注意をお願いしています．
1）原稿の内容に対する責任は著者にあること．また，原稿の価値は読者が判断するものであること．
2）閲読は内容の批判や討議を行うものではないこと．
従って，見解の相違は掲載不適の理由にならない
こと．
3）閲読者は投稿者に対して研究指導する立場にないこと．従って，新たな実験や計算の追加要求などは極力避けること．
4）閲読依頼期限を厳守すること．
閲読者から出された問題点について，編集委員
会は原稿が投稿原稿に求められるものを満たすために必要に応じて著者に修正を求めます．ただし，これは著者に対する指導や助言ではありません．原
稿の内容に対する責任はあくまで著者にあります．
5. 閲読の手順と投稿原稿の採否（1） 編集委員会は論文，研究ノートについては 2 人，
その他の区分の投稿原稿については 1 人の適任者へ閲読を依頼します．
（2） 閲読者は「2」の投稿原稿に求められる各項目について投稿原稿を評価し，閲読結果を全体意見および個別指摘事項と共に編集委員会へ報告します．
（3） 編集委員会は閲読結果を審議し，投稿原稿の採否を決定します．この際，論文・研究ノートについては原則として下のように取り扱います．
1）閲読者 2 名とも総合判定が A（このまま掲載可）の場合には，閲読結果を受け取った日付で原稿を受理（掲載決定）します．
2）1 名の総合判定は A ，もう 1 名は B（指摘の点が修正されれば掲載可）の場合，または 2 名ともB の場合には，指摘事項について著者に比較的小さな修正を求めます．修正原稿が提出され，編集委員会が修正内容を確認した時点で受理します．
3）1 名の総合判定は B ，もう 1 名は C（指摘の点が修正された後，再閲読する必要あり）の場合，または 2 名とも C の場合には，指摘事項について著者にやや大きな修正を求めます．提出された修正原稿は再び閲読を行います．
4）1 名の総合判定が D（掲載不適）の場合には，第3 の閲読者に判定を依頼することを含め，編集委員会が対応を判断します．
5）2 名の総合判定とも D の場合には，その理由を付けて著者へ返稿します．
6）閲読は 2 回までとし，再閲読においても C または D の判定がある場合には，編集委員会が対応を判断します．
（4）閲読結果の総合判定を D とする理由は次のようなものです．
1）既発表とみなされるもの．
2）重要な部分に根本的な誤りがあるもの．
3）事実に基づいた内容ではなく，単なる主観が述べられているに過ぎないもの（論文，研究ノートの場合）．
4）通説が述べられているだけで，新しい知見が全くないもの（論文，研究ノートの場合）．
5）修正を要する根本的な指摘事項を多く含んでいる
もの．
6）連載形式で構成されており，1 編ごとに独立したものと認めがたいもの．
7）全体構成や文章が粗雑で，内容の判定ができない
もの．
8）内容が本誌の趣旨に合わないもの．
9）その他，本誌に掲載する原稿としてふさわしくな
いもの．
6. その他
1）共著者は全員が原稿に責任を負って下さい．共著者がいるにもかかわらず，その共著者が原稿を読んでないと判断されるような基本的なミスがある場てから新たに投稿するよう促した方がよい場合があります．その場合には，「掲載不適」の理由（「3」参照）
合には，閲読を中止して返稿することがあります．
を明示して下さい．個別指摘事項への意見は不要です．
2）修正原稿を返送する場合には，修正結果がすぐに分かるような回答書（指摘事項に対応した修正箇 10. 閲読者から編集委員会へ意見等がある場合は，必ず「編集委員会への意見」として別紙への記入をお願いします．
所・内容一覧）を作成し，添付して下さい．
3）原稿は一度印刷公表されると末永く評価と批判の（2003. 5.28 改正）対象になります．閲読意見に対しては極力冷静か
つ慎重に対処して下さい．誤解があった場合には，その誤解を解くだけでなく，誤解を受けないよう
土壌物理学会学会賞規定
な書き方に改める努力が求められます．
1. 種類4）「掲載不適」で返稿された原稿を再投稿する場合は学会賞に論文賞と優秀ポスター賞をおく．
新規投稿扱いとなります．
「掲載不適」とした理
2.
論文賞の選考由を十分に確認・検討の上，再投稿して下さい．
論文賞は，年 1 回、以下の手順により論文賞選考委員会（2004. 6.29 改正）「以下，選考委員会」で審査し，評議員会で決定する．
（1）賞の対象とする論文は，「土壌の物理性」に，原則「土壌の物理性」閲読の手引きとして前年度（前年 4 月 1 日から翌年の 3 月 31
1. 閲読依頼期限の厳守をお願い致します．万一，期限内日まで）に掲載された原著「論文」とする．
に閲読が困難な場合には，速やかに編集委員会事務局（2）正会員（1 名以上）は, 学会賞受賞候補として（1）へ連絡して下さい．
に該当する論文を自薦もしくは他薦することができる.
2.「投稿案内」において，下のものを投稿原稿に求めてい（3）（2）に記す論文の推薦は，学会誌「土壌の物理性」
ます．閲読においても，これらをその基準とします．
に公示された募集を受け，所定の書類を必要部数揃え，（1）内容について
期日までに学会事務局に提出しなければならない．
1）オリジナリティーがあること（論文，研究ノート（4）選考委員会では，（1）に該当する論文の中から，の場合）．
（2）の推薦も考慮して受賞候補論文（以下，候補論
2）本誌の読者にとって有益であること．
文）を審査 · 選考し，評議員会へ付議する．
3）導入，研究手法から結論に至る過程に論理性があ（5）評議員会では，候補論文が受賞に適格かどうかを判
ること．
定する．
（2）表現について
3. 優秀ポスター賞の選考
1）原稿全体の構成が整っていること．
優秀ポスター賞（以下，ポスター賞）は年 1 回，以下
2）文章表現が適切であること．
の手順により決定する．
3）表題が適切であること．
（1）選考の対象は，当該年度の土壌物理学会大会におい
4）英文アブストラクトや和文要旨が適切であること．
て発表されたポスターであって，筆頭者は会員とす
5）SI 単位や記号の使い方が適切であること．
る．ただし，ポスターの筆頭者が学生の場合に限り，
6）キーワードが適切であること．
会員外であっても選考の対象に含める．
7）英語の表現が適切であること．
（2）ポスター賞は（1）に該当するポスターの中から，
3.「掲載不適」とする理由としては，下のようなものが挙選考委員会および会員の投票により選考する．
（5 件
げられます．
以下）
1）既発表とみなされるもの．
4. 表彰
2）重要な部分に根本的な誤りがあるもの．
（1）論文賞は，通常総会において表彰を行う．また会
3）事実に基づいた内容ではなく，単なる主観が述べら誌上に公表する．
れているに過ぎないもの（論文，研究ノートの場合）． （2）ポスター賞は，土壌物理学会大会において表彰を行
4）通説が述べられているだけで，新しい知見が全くう．また，会誌上に公表する．
ないもの（論文，研究ノートの場合）．
（2002.11.23 制定 2013.10.26 改正）
5）修正を要する根本的な指摘事項を多く含んでいる
もの．
6）連載形式で構成されており，1 編ごとに独立した
土壌物理学会学会賞選考委員会規定
ものと認めがたいもの．
7）全体構成や文章が粗雑で，内容の判定ができない
1. 目的
もの．
学会賞選考委員会（以下委員会という）は，論文賞お8）内容が本誌の趣旨に合わないもの．
よび優秀ポスター賞の選考を行うことを目的とする．
9）その他，本誌に掲載する原稿としてふさわしくな
2. 業務
いもの．
委員会はつぎの業務を行う．
4. 原稿の内容に対する責任はあくまで著者にあります． （1）学会賞規定に基づく論文賞および優秀ポスター賞のまた，原稿の価値は読者が判断するものです．
選考．
5. 閲読は内容の批判や討議を行うものではありません． （2）土壌物理学会学会賞選考に関するその他の事項．
従って，見解の相違は掲載不適の理由にはなりません． 3. 構成
6. 閲読者は投稿者に対して研究指導する立場にありませ委員会は委員長 1 名および委員 5 程度を持って構成する．
ん．よって，新たな実験や計算の追加要求などは極力（1）委員会は正会員より構成される．
避けて下さい．
（2）委員は評議員会の推薦に基づき総会で決定する．
7. 閲読者は著者と直接折衝をしないで下さい．著者との（3）任期は 2 年とする．ただし，再任はさまたげない．
交渉はすべて編集委員会の責任で行います．
（4）委員長は委員の互選により選出する．
8. 閲読者として知り得た印刷前の原稿の内容はいかなる（5） 若干名の専門委員をおくことを認める．
形でも利用・引用等出来ません．厳にご注意下さい． 4. 開催
9. 著者に修正を求めた後に再閲読で総合判定を D（掲載不委員会は年 3 回程度開催する．
適）とすることは，閲読者にとっても著者にとっても非（2002.11.23 制定 2003.11.22 改正）
生産的です．完成度の低い原稿などにおいては，修正を求め再閲読を行うよりも「掲載不適」として練り直し

原 稿 送 り 状
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資料

年

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土粒子

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表題（和文）

表題（英文）

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キーワード（英語：５語以内）

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ローマ字 ∗

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本会

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著者名 3
ローマ字 ∗

所属

本会

会員 · 非会員

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ローマ字 ∗

所属

本会

会員 · 非会員

著者名 5
ローマ字 ∗

所属

本会

会員 · 非会員

Corresponding
author の〒住 所・氏 名
電話 ·FAX 番号

TEL. ：

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表
別刷

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A4：（
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図
（カラー図番号．

枚）
枚

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写真（カラー写真番号．
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著者には pdf ファイルを贈呈します．別刷を希望する方は印刷業者から購入することになります．
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宛

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土壌の物理性 第 146 号（会員配布）
発行 土 壌 物 理 学 会

2020 年 12 月 20 日発行〒 305-8572

茨城県つくば市天王台 1 丁目 1-1 筑波大学
生命環境系 環境コロイド界面工学研究室内 山下祐司 宛

電029-853-6638
FAX 029-853-7198
spsyomu ＠ ml.affrc.go.jp
http://js-soilphysics.com/ent
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普通 1674384 土壌物理学会 会計 西脇淳子
口座番号：01350-2-40943

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刷

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ISSN 0387‑6012

Journal of the Japanese Society of Soil Physics
No. 146

December, 2020

Contents
Foreword...............................................................................

Y. MORI

...

1

...

3

H. SAITO...

17

H. SAITO, S. HAMAMOTO, Y. KOJIMA and Y. MORI

...

19

...

23

...

27

PapersSimulation of soil water & heat transport in a vegetated ﬁeld using a coupled program of the canopy energy
budget model and HYDRUS-1D — Investigation of partitioning evapotranspiration in a soybean ﬁeld —.......................................

M. SAKAI, Y. TAKAHASHI and A. MARUYAMAJpGU reports
Preface.............................................................................

Report of a scientiﬁc session “A-GE40 Subsurface mass transport and environmental assessment”
on JpGU 2020....................................

Report of a scientiﬁc session “A-GE43 Extending hydropedology — in memory of Professor Henry Lin”
on JpGU 2020.............................................................

K. NOBORIO and Y. MORI

Report of a scientiﬁc session “A-HW32 Material transportation and cycling in aquatic ecosystems;
from headwaters to coastal areas” on JpGU 2020.......................................................................

M. KOBAYASHI

Report of a scientiﬁc session “H-CG29 Role of scientists in rehabilitation of nuclear disaster areas”
on JpGU 2020.....................................

T. NISHIMURA, K. NOBORIO and M. MIZOGUCHI

...

31

Duty of Science Council of Japan.....................................

S. HASEGAWA, T. KASUBUCHI and T. MIYAZAKI

...

33

Miscellaneous

Readers’ Column..............................................................................

...

35

Announcements................................................................................................

39

Editor’s Postscript................................................................................................

43

S. SANO

Published by

Japanese Society of Soil Physics
Faculty of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba
1‐1‐1 Tennodai, Tsukuba, Ibaraki 305‐8572 Japan
http://js‐soilphysics.com/