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第 147 号

目

2021 年 3 月

次

巻頭言

岩田幸良

...

1

望月秀俊

...

5

丹羽勝久

...

11

高橋智紀

...

17

朝田 景（シンポジウム事務局） . . .

23

シンポジウム特集
解説

生産者等から提示された土壌物理性の診断と対策に対するニーズ

センシング技術を活用した黒ボク土畑の圃場特性の評価

生産性向上の立場からみた水田転換畑における「すき床」の評価の
あり方

資

料

第 62 回土壌物理学会シンポジウム総合討論「生産者ニーズに応えるための耕地の土壌物理 · 水文学的諸課題」

2020 年度土壌物理学会大会講演会 ポスターセッション 発表要旨

...

29

石黒宗秀

...

35

長田友里恵

...

43

会務報告

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

47

編集後記

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

48

講座
土壌中における溶質の吸着移動現象の基礎理論

IV．溶質の吸着と移動

土粒子
土の今後について考える — 環境負荷低減技術と取り組み

①

②

③

表紙写真の説明①②③「黒ボク土の圃場内の土壌腐植含量のばらつき（北海道十勝地域）」黒ボク土の土壌腐植含量は微地形等によりその集積が大きく変異するため，北海道のような圃場面積が数 ha にも及ぶ畑圃場では圃場内の土壌腐植含量の集積に大きなばらつきが見られることが多い．詳しくは，今号掲載の解説「センシング
技術を活用した黒ボク土畑の圃場特性の評価」をご参照下さい．
「下層土への根域制限によるダイズの水分ストレスの様子」作土直下に不織布を敷き根域制限を行うと、ダイズの根域が十分に確保されず，有効水分量が小さいことから収量の低下を招く．詳しくは，今号掲載の解説「生産性向上の立場からみた水田転換畑における「すき床」の評価のあり方」をご参照下さい．
「土壌過湿によるブロッコリーの水分ストレスの様子」ブロッコリーを栽培する水田転換畑圃場（秋田県
農業試験場 中川進平氏の試験圃場）．圃場の真ん中の畝直下に暗渠が 1 本敷設されているが，暗渠から離れた畝ほど，生育不良となっている．詳しくは，今号掲載の「第 62 回土壌物理学会シンポジウム総合討論「生産者ニーズに応えるための耕地の土壌物理 · 水文学的諸課題」をご参照下さい．

4 月 1 日からの原稿投稿先が変わります
現学会事務局は，2021 年 3 月 31 日に任期満了を迎えました．これに伴い，4 月 1 日から「土壌の物理性」の編集委員長 · 編集幹事も交代となり，原稿の投稿先が下記のように変更になります．
〒 305-8609
茨城県つくば市観音台 3-1-3
農研機構

農村工学研究部門

内

土壌物理学会編集委員会
編集委員長

宮本

輝仁

Tel. 029-838-7554 Fax. 029-838-7609
E-mail kibyosi@ml.affrc.go.jp

4 月 1 日から土壌物理学会 事務局の連絡先が変わります
2021 年 4 月 1 日から土壌物理学会事務局は新体制になります．これに伴い，学会事務局への連絡先は下記のように変更になります．
〒 514-8507
三重県栗真町屋町 1577
三重大学

生物資源学研究科

事務局長

渡辺

土壌圏循環学研究室

内晋生

Tel. 059-231-9583 Fax 059-231-9634
E-mail kunio@bio.mie-u.ac.jp

4 月 1 日から土壌物理学会銀行口座が変わります
2021 年 4 月 1 日から土壌物理学会事務局は新体制になります．これに伴い，学会事務局への銀行口座は下記のように変更になります．
銀行口座

百五銀行 白塚支店（店番 508）
普通

307841

土壌物理学会新年度の異動 · 転居等に伴う会員登録情報変更についてのお願い
土壌物理学会事務局
学会員のみなさまには，平素より当学会運営へのご理解とご協力をいただき，まことにありがとうございます．さて，新年度を迎えて，異動や大学卒業修了等に伴う学会登録情報（所属，住所，
学会誌送付先，会員種別等）の変更が生じる方も居られるかと思います．その場合には，速やかに学会事務局に変更内容をご連絡ください．
巻末の会員登録用紙に該当事項をご記入の上，下記宛先に（E-mail の添付ファイル，Fax などで）お送りください．届出用紙は学会 HP からダウンロードすることもできます.
※ホームページ上での大会申し込み，「土壌の物理性」論文などのダウンロードに必要なパスワー
ドの照会にメールアドレスを利用しておりますので，メールアドレスを正しく記載して下さい．

送付先 · 問い合わせ先
土壌物理学会事務局（会計幹事）坂井 勝

E-mail：spkaikei@ml.affrc.go.jp
Fax：059-231-9634 （坂井宛とお書き下さい）

日本学術会議「第 25 期新規会員任命に関する要望書」
日本学術会議幹事会声明「日本学術会議会員任命問題の解決を求めます」を支持する声明
2021 年 2 月 9 日
土壌物理学会
日本学術会議会員推薦者の任命に関して，日本学術会議第 181 回総会における「第 25 期新規会員任命に関する要望書（令和 2 年 10 月 2 日付）」，および日本学術会議第 25 期幹事会における「日本学術会議会員任命問題の解決を求めます（令和 3 年 1 月 28 日付）」の内容を支持します．

㏣䚷᝚䚷ᩥ

田渕先生と「土壌の物理性」

田渕俊雄先生は 2020 年 11 月 15 日に 85 歳で逝去された．
先生と初めて言葉を交わしたのは，1976 年に先生と岩田進午さんが主催した「夏の学校」であった．このときの印
象は優しさよりも厳しさが前面に出ており，晩年の先生とは違って近寄りがたかった．以来，1982 年に始まった「水田ゼミ」を中心に半世紀近くお世話になった．
先生は 4 つの分野で大きな仕事をされている．それらを「土壌の物理性」をひもときながら振り返ることにした．
土壌水の運動第 1, 5, 11, 19, 27, 103 号

土壌物理学会は 1958 年に土壌物理研究会として発足した．当時は土壌の物理性と作物生育に焦点を当てていた．
記念すべき第 1 号（1959） の論説で「負圧浸透について」を執筆されている．先生の興味は乾燥している畑の水移動ではなく，毛管飽和もしくは限界負圧より若干負圧側の水移動が対象であったため，土壌中に存在する空気が孤立した閉鎖状態なのか，それとも大気と連続しているのかに非常にこだわっている．このヒステリシスではない一価性の議論は一回り下の我々の世代が不飽和流を研究する際に戸惑いを与えたことは間違いない．
先生は浸潤とそれに続く浸透を，その頃に安価に出回ってきたアクリル円筒を使って数多くの実験を行っている．
そして，上層に細かいガラス粒，下層に粗いガラス粒を充填した浸潤試験において，下層に氷柱状の「部分流」を発見している．この発見は 24 歳の大学院生のときであり，第 103 号の「古典に学ぶ」（2006）に自ら紹介していただいた．部分流の発見は日本語で書いたために世界に知られることはほとんどなく，後にフィンガー流として海外からの研究が知られるようになった．本号には研究に取り組む若い頃の先生の様子も描かれている．日中は実験をし，夕方からは日米安保条約反対のデモに参加し，夜は論文を書いておられたそうだ．第 5 号（1962）では現地の水田の浸透を対象とする際，下端の境界条件をどのように扱うべきかを論じている．湛水面から土壌を通って排水路に流れる水移動を考えるときに誰でも悩むことを先生も悩んでいたようだ．第 13 号（1965）， 15 号 （1966）， 19 号 （1968）の「土壌水運動理論の諸系列」では，浸透理論体系化研究グループの一員として飽和，不飽和流に関する国内外の研究をレビューしている．このレビューは私達の世代には大きな影響を与えた．そして，このような土壌水運動に関する本
格的なレビューは本誌以外でも目にしたことがない．第 27 号（1972）では，水分特性曲線を，粒状体にできるセルとセルの間のネックをメニスカスが通過する確率から求めている．この研究は部分流の反省から Soil Science （1966）に投稿したが，今度は日本の研究者が余り読んでくれなかったと嘆いておられた．
先生は岩田さんと一緒に 1988 年 Soil water interactions を Marcel Dekker から出版している．我が国の土壌物理研
究者が海外の出版社から出した最初の本である．本書では田渕先生が粒状体を対象に，岩田さんが粘土を対象に執筆しており，お二人の研究対象の違いが明瞭に出ている．先生は，欧米の本には無い水田の排水についても書いている．
粘土質水田の排水第 50 号

土壌の物理性にはレビュー特集の第 50 号（1984）に 1 報しか掲載されていない．しかし，粘土質水田の排水に関する一連の研究は，第 140 号（2018）の「古典を読む」で長谷川が紹介している．水田では代掻き，湛水，中干しが行われる点が畑と大きく異なる．先生は，現場での観察や測定を重視して亀裂や埋め戻しの重要性，均平や落水期間など，従来顧みられなかった要因を数多く指摘しており，欧米追従の暗渠万能論を否定している．また，水田排水は
土壌物理学者にとって格好の研究フィールドであったと述べておられる．さらに，日本独自の暗渠排水理論が誕生したことに加えて，今後はこの新しい理論に基づいた公式が生まれてくるだろうと 40 年近く前に予想している．さて，現状はどうであろうか．水田は汎用農地としての整備が一般化し，排水に対する弾丸暗渠や心土亀裂の重要性も指摘
され，土壌や立地条件を重視する類似地の知見が重視されているようだ．
農地からの窒素流出

第 72, 78, 87, 99 号

霞ヶ浦の水質汚濁の研究を 1972 年に開始されてから，粒状体の保水，通水機構，水田の排水の研究からは離れ，水田および集水域の硝酸態窒素の動態と流出，収支の研究を 70 歳頃まで精力的に行っている．共同研究者に黒田久雄
さんがおられたことが定年後も精力的に研究を続ける原動力になったに違いない．ライシメータ，水田群そして農業集水域を対象とした研究の根底に見られるのは，物理的発想である質量保存則である．土壌の物理性には 6 編の論文が掲載されているが，これらは先生が手がけた研究の一部である．筆者は水質に関わる研究をしてこなかったので，上手な紹介が出来ないのが残念である．脱窒のメカニズムの解明は，ポット試験から休耕田に展開し，温度，植生の影響や経年変化を測定し，最終的にモデル化している．記憶に残っていることは，水田が硝酸態窒素の負荷源かどう追悼
かは流入量と流出量の差である差し引き負荷量で考えなければならないこと，水田は窒素除去機能を有するという指摘である．また，流域の土地利用や養豚密度と河川水質，地形連鎖の過程での水田窒素除去機能付き流出モデルなども挙げることが出来る．先生の水質の研究ではモデル化まで発展させているが，それには適切な調査地の選定が不可
欠であり，先生特有の緻密な思考があったに違いない．
水田工学に関する研究

第 46, 75 号

筑波研究学園都市が建設され，茨城大の田渕先生に加え，筑波大の多田 敦先生と農土試の岩田進午さんの呼びかけで「筑波水田工学研究会」（通称水田ゼミ）が 1982 年に発足した．その頃の状況を先生は次のように書いておられる．
「研究会発足当時はすでに米生産過剰の中で，水田に関するプロジェクトは少なくなり，また若い研究者の中で水田に取り組む人も減少する一方であった．しかし世界的には水田はすぐれた農地であり，人類のための重要な食糧生産の場であった．にもかかわらず世界の場における水田工学に関する研究ははなはだ不十分であった．日本の水田工学
も，そのままでは国際的に通用し得ないのは当然で，そこに一つの研究発展が必要であった」．第 46 号（1982）にイ
タリアの水田を紹介しているがこの経験も研究会発足の端緒になったのだろう．初期にはゲストを招いて海外の水田を紹介していただいた．タイの水田では水は降下浸透をせずに横に流れるといった指摘には驚いた．また，「水田の良いところ，悪いところ」についてみんなと知恵を絞ったことが思い出される．
先生は 1984 年に IRRI で開催された Physical aspects of soil management for rice-based cropping systems の国際研究集会で水田の排水について発表した．その中で炎天下，イネが繁茂する田んぼの中に残った水たまりをスケッチする仕事が非常にきつく，そのために髪の毛を失ったと話して聴衆の笑いを誘っていた．この研究集会の記録は 1985
年に Soil physics and rice として出版された．この集会がきっかけとなり 1987 年に IRRI から Physical measurements

in ﬂooded rice soils: The Japanese methodologies を出版した．また，1992 年にバンコクのアジア工科大学で開催された Soil and water engineering for paddy ﬁeld management には農業土木学会長として挨拶をされるとともに，水田ゼミ会員の多くが発表した．そして私にとって非常に思い出深いのは，山崎不二夫先生の寄金により農業土木学会の中に海外水田工学特別研究プロジェクトがスタートし，水田ゼミのメンバーが主体となって Paddy ﬁelds in the world を1995 年に出版したことである．この本の編集には原稿の集まりが悪くて大変苦労した．最後には 10 日に一度は先生のお宅にお邪魔して作業をする有様だった．
水田ゼミでは日本各地の水田を見学した．特に多かったのは棚田だったがそれ以外に，上越の秋に代掻きをする水田，木島平の初期の水田暗渠と疎水材，第 75 号（1996）の八郎潟の不耕起移植水田などである．先生は 2009 年に水田ゼミ 28 年の軌跡と発足までの背景を辿るとメモを残されている．水田を大変愛した研究者だった．
先生は共同研究を重視している．粘土質水田の排水，霞ヶ浦の水質研究さらに水田工学研究となるにつれ共同研究者の範囲は広がり調査地も多様となった．
研究論文や専門書を中心に見てきたが，他に先生が一般向けに書かれた本として，「世界の水田・日本の水田」（1999），「湖の水質保全を考える」 （2005）がある．先生は非常に多くの研究業績を残された．研究の根底に流れているのは，既往の学説を学習するが，安易に追従せずである．先生の残した研究成果は一里塚として今後とも引き継がれていくでしょう．
先生，ご苦労様でした．
「私達は先生の科学に取り組む姿勢を引き継ぎ，土壌物理学を発展させていきます」をお別れの言葉とします．
長谷川周一（北海道大学名誉教授）

フィリピンイフガオの棚田を背景に田渕先生，河野英一さんと．

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 147, p.1 ∼ 3 (2021)

バックボーン
岩田幸良 1

今から 20 年以上前，私が修士課程を修了し，当時農林水産省の研究機関だった北海道農業試験場に採用されて間もないころ，当時，農業環境技術研究所の土壌物理研究室の室長だった長谷川周一さんの居室で，長谷川さんや長谷
川さんの同僚，中国農業試験場の志村もと子さんと私とで酒を飲みながら話をした．研究会か何かの懇親会の後に集まって飲んだのだと思うが，なぜこのメンバーで集まったのか，今は全く覚えていない．しかしその時，長谷川さん
が「研究者にとってバックボーンが大事」ということを仰っていたことはよく覚えている．
北海道農業試験場で私は，最近とても注目されている ICT や AI といった情報技術の研究をする部署に配属された．
当時はまだインターネットがようやく一般にも普及し始めたころで，農業分野の情報研究の専門家は少なく，北海道
農業試験場の情報研究の研究室は，それぞれ専門分野を持ちながら，パソコンが得意だから抜擢された研究者を集めて作られたような部署だった．パソコンが得意というわけではなかったこともあり，当時は自分がどんな研究をした
いのか，あるいは何をするべきなのか，五里霧中だった．そのため「バックボーン」と言われても，正直いって何のことなのか，よくわからなかった．
それから数年後，所属していた情報研究の部署の定員削減に伴い，私は札幌から十勝の畑作研究部に異動になった．
転勤先は生産技術研究チームという名称の，土壌肥料と農業機械，栽培の研究者から構成されるヘテロな研究室だった．当時はリモートセンシングを研究テーマにしようとしていたので，おそらくそこでも情報研究をやることを期待されていたのだと思うが，いろいろとあって土壌凍結と土壌水分移動という土壌物理学の研究をメインテーマに選んだ．思い返すと，まだ研究分野も確立していない若造だったので，やりたい研究をやらせてもらえなくてもおかしくなかったが，当時はまだ研究テーマは自分で決めるもの，という，良くも悪くも自由な（ともすれば放任主義的な）雰囲気があり，土壌凍結という一見すると実用とは遠いような研究（北海道では冬は畑での作業ができないので，冬の農地環境は秋まき小麦や牧草のような越冬する作物を除き，当時はそれほど重要視されていなかった）でもかなり突っ込んだ研究をさせてもらうことができた．研究を始めてから数年間は，研究所の予算を使って観測を続けていたが，共同研究者の広田氏（農業気象学の専門家で現在は九州大学の教授）が頑張って競争的資金を獲得してくれて，
長谷川さんも母校の北海道大学の教授として北海道にいたこともあり，同じ研究プロジェクトで一緒に土壌凍結の仕事をすることになった．そして，この研究を進める過程で長谷川さんから学位をいただいた．
学位は研究者にとってのライセンスのようなもの，とよく言われる．学生として博士課程を修了し，学位を授与された研究者の多くは，学生時代の経験，指導教員から教わった研究手法や論文の書き方などをベースに，ポスドクや大学の先生，研究員として社会に出てから研究者としての自分の看板を確立していかないといけない場合が多いと思う．その意味で，学位が研究者として独り立ちするためのライセンスというのは的を射ている．一方，私のように社会人として働きながら研究をするものにとっては，これまで取り組んできた研究がまとまった段階で学位を取得する場合が多い．私も，十勝に移ってから実施した土壌凍結の研究がある程度まとまってきたときに声をかけていた
だき，学位を取得することができた．つまり，学位をもらうことは一仕事した，という証であるが，この頃になって初めて「バックボーン」の意味が理解できたような気がする．正しく理解できたかどうかは別にして，一仕事して初めて「バックボーン」を自分なりに理解できた，ということである．
大学の教養の授業の課題で読んだのだと思うが，手元に中央公論社の「無気力の心理学」という新書がある．この本によると，人が無気力にならずに効力感を持つためには「熟達」が重要であるらしい．有名大学に合格した場合を例に挙げ，こうした成功は一時的には満足感を与えるが，それによって 自分ががんばればやれるんだ ，というような感じも湧いてこないし，それによってより生き生きとした，充実した楽しい日々が送れるともかぎらない，と述べられている．研究者にとっては，例えば長年やってきた研究が学会賞などの賞を受賞した，たくさんの論文が良い雑誌に掲載された，学位を授与された，論文の引用件数が順調に伸びた，最近だと ResearchGate のスコアが高いなども，これに相当するだろう．こうした外的な要因よりも，効力感をもち，生きがいをもって仕事をするために本質的

1 農研機構農村工学研究部門

土壌の物理性

2

第 147 号

(2020)

なことは，自己向上を実感することであり，そのために「熟達」が重要である，と書かれている．熟達者の例として，職人やピアニスト，野球の投手の例を挙げ，これらの人々に共通することとして，フィジカルな体の動きのすばらし
さだけではなく，「自分のできる範囲内の活動のうちから，適切なものを即座に選んで実行する」判断力の速さを挙げている．これを可能にするための構造化された知識は「スキーマー」と呼ばれ，これをうまく使うことで適確な判断を即座に下すことができるようになると説明されている．
「バックボーン」の話のときに長谷川さんは，あるテーマで研究をまとめると，その経験を通して他のテーマについても良く考えられるようになる，というようなことを仰っていたような気がする（たぶん，こちらの方が「バックボーン」という言葉よりも伝えたいことだったと思うが，大事なところがうろ覚えでごめんなさい）．確かに，学位取得後に土壌凍結の研究と直接関係ない研究に携わっても，土壌凍結の研究で培ってきた，研究に対する基本的な考え方を通して研究対象を見ているところがある．少なくとも土壌物理学の他の研究分野や，農地工学，土壌肥料学，農業気象学等の周辺研究分野，あるいは自然科学全般の研究においても，基本的な考え方にそれほど大きな違いはなく，
一つのまとまった仕事を成し遂げる過程で形成された「スキーマー」は，研究テーマが変わっても研究を円滑に進める上で役立つ．このことがすなわち「バックボーン」を持つ，という意味なのだろう，と納得した．
本誌 92 号の巻頭言で藤井先生が，ノーベル物理学賞を受賞した小柴氏の受賞時のインタビューを紹介している．
スーパーカミオカンデが何の役に立つかと問われた際，「百年経っても何の役に立つかは分かりません．ただ人類共通の知的財産を増やすという点では貢献するでしょう」と答えたことに思わず喝采を送ってしまった，とあり，「諸々の研究が，現場の応用，産業や地域への貢献という尺度の中で評価されつつある中で，この発言の意味は重い」と続けている．この文章が書かれたのは 2003 年で，その頃私は「バックボーン」を形成するための研究を始めて間もない頃だった．それからおよそ 20 年後の現在，まさに産業や地域への貢献が研究の評価の主要な軸となっている．すぐに役立つ成果が得られそうな，わかりやすい研究は説明がしやすく，こうした研究に興味を持つ研究者がどんどん成果を挙げることは組織運営上重要である．問題なのは，それが何の役に立つかはわからない，とは言わないまでも，役に立つまでにだいぶ時間がかかるような研究，あるいは，今は脚光を浴びるような派手な研究ではないけれども重要な研究など，そういった研究をおもしろいと思う研究者が，その研究を続けられるような環境が確保できるか，ということだろう．そうした研究は必要ないと切り捨てることは簡単かもしれない．しかし，いったい何の役に立つの？
とか，難しくてよくわからないよ，とか言われてきた研究者が 10 年 · 20 年後に実際に使われるような技術を開発して脚光を浴びるようなことを実際に見てきたし，今脚光を浴びているような研究も先人たちの膨大な研究成果の上に成立していることが多いので，すぐに役立たない研究を安易に切り捨てることが得策とは思えない．研究者の地道な努力や思いが結局は社会に役立つ研究につながるならば，今評価されにくいからといって，その研究者の情熱を否定
する理由にはならないだろう．
土壌物理学は農学の中では基礎的な学問なので，どちらかというと実用化まで遠いような研究が多いかもしれない．
特に土壌物理学の専門家が近くにいないような職場では，研究内容について周囲からの理解をなかなか得られないよ
うなこともあると思う．
「スキーマー」が形成されると，外的な評価に頼らなくても，自分で自分の仕事を評価できるようになるという．バックボーンを持つ中堅以上の研究者ならば，例え周囲から評価されなくても頑張れるかもしれないが，バックボーンを形成途中の若い研究者にとっては，自分の研究があまり評価されなければ，落ち込むこともあるだろう．すぐに成果が出ないような研究を本当はやりたかったとしても，その研究への着手をはじめからあきらめることや，研究半ばにしてその研究を放棄してしまうことがあるかもしれない．だれでも時間をかければ「スキーマー」を持つ「熟達者」になることができ，そのために必要なものは「粘り強さ」と「自発性」だという．逆に，どんなに頭が良くても，時間をかけなければ「スキーマー」は形成されないらしい．とにかく一つの研究をやり遂げることは，「バックボーン」形成の必要条件だろう．
今の若い人は，私が若かったころに比べるとみんなプレゼンテーション能力が高く，自分の研究を他分野の研究者や科学者でない人にもわかりやすく伝えることに長けていると思う．しかし，研究が深くなるほど，やはり専門家でないと理解できないような内容も多くなるだろう．また，専門家でないとなかなか理解してもらえないような重要な研究もたくさんある．こうした研究に対して，周囲の理解を得る努力は必要だと思うが，それは「バックボーン」を形成している途中の若い研究者の役割ではないだろう．この点において，専門家の集まりである学会の意義は大きい．
研究に対する役立つアドバイスはもちろんだが，学会全体の雰囲気として「自分はこのままこの研究を続けていて良いんだ」と若い研究者が思い，勇気づけられるとすれば，その研究者にとって学会が大切なものになるだろう．
学会賞を出して良い研究をした人に栄誉を与えることや，社会に役立つ提言をすることなども大切な学会の役割だ
し，学会を維持するために必要なことだろう．一方で，特に本学会のように土壌物理学という専門に対して，分野を横断して自発的にできた学会は，専門的な議論を通して自分の研究を深めることが学会の本来の存在意義だと思う．
年に一度開催されるシンポジウムのポスターセッションでは，学生さんを含め若い研究者が多く参加し，中堅 · 大御所の研究者も交えて楽しく議論していて活気がある．こうした雰囲気を学会員全体で共有し，立派なバックボーンを持つ研究者がたくさん育って学会を支えていけば，大きくはなくても，土壌物理学の専門家はもとより，それに関連

巻頭言

3

する周辺分野の研究者にとって心のよりどころとなる学会になるのではないかと思う．
なかなか難しいところもあるかもしれないが，いろいろなしがらみが少ない本学会だからこそ，こうした雰囲気を作りやすいと思う．本誌 143 号の巻頭言で江口氏がまとめているように，少子高齢化を迎えた今，会員の減少を少しでも食い止めるために様々な努力が必要だろうが，任意参加が基本の学会は，参加して楽しいことが，結局は一番重要であり，この基本がしっかりしている学会は，今後も生き残っていくだろう．これからも年に一度のシンポジウムを楽しみにし，さらに楽しく学会活動ができるよう，本学会のさらなる発展を期待すると共に，こうした学会の雰囲気の醸成に私も少しでも貢献していきたい．

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シンポジウム特集

J. Jpn. Soc. Soil Phys.

ゎࠉㄝ

土壌の物理性LecturesNo. 147 p.5 ∼ 9 (2021)

生産者等から提示された土壌物理性の診断と対策に対するニーズ
望月秀俊 1

Farmers’ needs on soil physical diagnoses and measures
Hidetoshi MOCHIZUKI1

全体として山地が多い．比較的に大きな平野は，大阪 ·1. はじめに2018 年度からコメの生産数量目標が廃止され，地形的要因や地域の水利慣行，所有機材の制限等から，飼料稲

福岡 · 熊本に存在するが，一般的に，平野は大河川の河口部に広がるものの，地域全体の面積に占める割合は小さい．加えて，滋賀県 · 奈良県 · 京都府には大きな盆地があり，全体として多様な地形を有する．
気候的には，Fig. 2 に示したように，南側は太平洋岸

や飼料米といった水田を維持し続ける農業経営がある一

気候を，北側は日本海側気候を，瀬戸内海沿岸の中央部

方で，野菜等を導入する大規模な畑転換（または，輪作）

は瀬戸内式気候を呈す．加えて，山間地域では高地性のに舵を切る農業経営も増えている．この動きは，これま

気候，盆地では盆地性の気候，沖縄県は南西諸島気候を

での「水を貯める」農業から「水を捌（は）く」農業への示す地域が存在し，気候も多種多様である．

抜本的な方向転換と捉えることができる．この方向転換によって，生産者や行政等からの研究へのニーズも大きな方向転換が促されると考えられる．そこで本報では，入手可能な現場ニーズ（生産者や公設試等）の中から土壌物理性の診断と対策等に関するニーズを抽出し，とりまとめることを目的とした．とりわけ，労働生産性の向近畿 · 中国 · 四国地方の耕地面積の 3/4 は水田（畦畔を含む）であり，残りの 1/4 が畑（普通畑 · 樹園地 · 牧草地）である．九州地方では，3/5 が水田であり，2/5
が畑である．（農研機構近中四農研, 2013; 九州農政局,

2018）．

上が困難な中山間地域では，大きなニーズが発生すると予想される．このため，中山間地域の多い西日本では，その傾向が顕著であると予想できる．そこで，全国を対象とした調査以外に，西日本に対象を絞った調査結果についても，章を立ててとりまとめた．

2. 西日本におけるニーズ
望月（2019）に従って，本報でも，近畿 · 中国 · 四国
地方と九州地方を合わせて，「西日本」とした．以下に示す要因によって，西日本においては，北海道 · 東北 · 関
東地域のような東日本で広く行われている，平坦地 · 大

Fig. 1 西日本の山地．

区画の大規模農業からとは異なるニーズが抽出されると予測された．

2.1 西日本の農業
西日本では，Fig. 1 に示したように，北側に琵琶湖西岸から中国地方の中央部を，中国山地を始めとする山地帯が連なっており，筑紫山地へと繋がる．また，南側に紀伊山地 · 四国山地 · 九州山地が南部を横断しており，
1 NARO, Western Region Agricultural Research Center, 6-12-1
Nishifukatsu-cho, Fukuyama City, Hiroshima Pref. 721-8514, Japan.
Corresponding author: 望月秀俊，農研機構 西日本農業研究センター．
2020 年 11 月 20 日受稿 2021 年 1 月 5 日受理

Fig. 2 西日本の気候．

土壌の物理性

6

第 147 号 （2021）

Table 1 農研機構アドバイザリーボードに挙げられたニーズ．
担当

西日本農業研究センター

年度

分野

ニーズ

H28

畜産

· 放牧利用に耐えうる基盤整備法（主に，排水対策）· 中山間地に導入可能な排水対策小型機械の開発· 重粘土圃場に導入可能な排水対策技術の開発· 小麦の増収に資する排水対策技術の開発（明渠済）H29 水田作 · 大雨による大豆の苗立ち不良対策· 生産者に基本技術を励行させる手法· 暗渠の経年劣化による機能不全対策

九州沖縄農業研究センター H29 水田作· 畑に貯水能力と排水能力の両方を確保できる技術開発· 排水対策技術の導入条件等の基礎データの蓄積

中国地方の水田は，傾斜度が 1/100 未満の平坦地に位

3.1 技術課題ポスト

置する面積割合が 26 % と全国平均（44 %）に対して極農林水産省は，同省の Web サイトに「技術課題ポスト」

めて小さい．加えて，30 a 程度以上の基盤整備済みの圃を設置し，生産現場からの新たな技術課題や国で研究を場は，都府県平均（59 %）に対して, 近畿（55 %）· 中国

進めるべき課題に関する提案を集め，その結果のとりま（50 %）· 四国（24 %）· 九州（58 %）と，いずれの地域とめを概要としてとりまとめ，公表している．
（農林水産も同等もしくは低く，不整形で狭小な生産条件の不利な省「現場ニーズに対応した研究開発の推進」：http://www.

水田が多い（農研機構近中四農研, 2013）．

maff.go.jp/j/kanbo/kihyo03/gityo/g needs/index.html）

農業産出額（農林水産省, 2019c）を見ると，米の産出

本件については，公設試からの提案が大半を占めるが，額が 1 位の府県は滋賀県 · 兵庫県 · 奈良県 · 島根県 · 岡山生産者と密接に連携する普及員等とつながりの深い公設

県 · 広島県 · 山口県の 6 県であり，野菜の産出額が 1 位

試からの提案は，行政的ニーズを一定の割合で含むものの府県は，京都府 · 大阪府 · 鳥取県 · 徳島県 · 香川県 · 高の，生産者のニーズを強く反映していると考えられる．

知県 · 福岡県 · 佐賀県 · 長崎県 · 熊本県 · 大分県の 11 府

また，先進的な生産者からの提案も確認できる．

県である．その他，和歌山県と愛媛県では果実の産出額

3.1.1 技術課題ポストの調査概要

が 1 位であり，宮崎県 · 鹿児島県 · 沖縄県では，肉用牛

これまで，平成 27 年度から令和元年度までの 5 年間にの産出が 1 位である．このように，地形 · 気候ともに多実施されてきた技術課題ポストの調査項目を Table 2 に様な西日本では，その土地に見合った多様な農業が営ま示した．年度間で若干の違いはあるものの，作目や品目，れている．

農業 · 食品産業等の現場における問題点，問題の発生し2.2 農研機構アドバイザリーボードている地域，技術的課題等について，継続して調査され農研機構では，地域センター毎に地域内の先進的生産ている．（農林水産省, 2016; 2017; 2019a; 2019b; 2020a）

者や実需者 · 行政部門等からアドバイザーを選任し，現本報では，農業 · 食品産業等の現場における問題点や技場ニーズを聞き取る「アドバイザリーボード」を開催し術的課題を中心にニーズとして抽出し，作目や地域を含ている．本報では，農研機構西日本農研アドバイザリー

めてとりまとめた．

ボード（平成 28 年度畜産，平成 29 年度野菜および水田

3.1.2 技術課題ポストから抽出されたニーズ

作）および農研機構九州沖縄農研アドバイザリーボード

Table 3 に，技術課題ポストから抽出された土壌物理性で収集したニーズのうち，土壌物理性の診断と対策等にに関する課題（ニーズ）の提案件数を示した．なお，地関するニーズを抽出した．当該資料からは，Table 1 に域の限定できないものや重複するものもあったため，総示したように，社会科学的なニーズや暗渠を含めて，排数と地域の合計は必ずしも一致しない．課題の総数は，水対策に関するニーズが多く挙げられていた．また，水最大 456 件（H28），最小 306 件（H29），平均で 372 件

田作分野からだけではなく，畜産分野からも挙げられて提案されていた．そのうち，土壌物理性に関する提案は，いた．

最大 31 件（R1），最小 14 件（H28），平均で 19 件提案されていた．前述の通り，西日本地域から多く提案され3. 全国のニーズ

る等の地域差があると予想されたが，R1 の関東地方のように年次によっては突出した提案数を示すこともあっ本報では，全国の土壌物理性の診断と対策に関するたが，調査期間全体で見ると，実際には地域差は小さく，

ニーズは，農林水産省の技術課題ポストと，商業誌，農林全国を対象としたものも毎年一定数が提案されていた．

水産省の食料 · 農業 · 農村基本計画の 3 つから抽出した．

Table 4 に，技術課題ポストから抽出された土壌物理性

解説：生産者等から提示された土壌物理性の診断と対策に対するニーズ

7

Table 2 技術課題ポストの調査項目．
年度

R1

H30

H29

H28

H27

地域
分野
テーマ名
作目分類

品目分類用

品目

具体的な作目 · 品目種類
品目 1 ∼ 3

技術分類

技術分類用

調査項目
技術 1 ∼ 3

技術

キーワード 1 ∼ 3

キーワード

キーワード

農業 · 食品産業等の現場における問題点
問題が発生している地域（関係団体，農協等を含む）
問題解決へ向
け必要な研究技術的課題

開発等（技術的課題）対応が想定される技術提案機関（部局），「土壌物理性」，「土に関するニーズを「灌漑 · 排水技術」

最後に，Table 5 に技術課題ポストから抽出された土壌

壌管理 · 圃場管理」の 3 つに分類し，分類に用いたキー

物理性に関する課題の対象作目を示した．対象作目も，ワードと年度毎の提案件数を示した．なお，キーワード

水稲 · 麦類 · 大豆 · トウモロコシ（子実用 · 飼料用）· イの重複等により，複数の分類に該当したものもあるため，モ類等の土地利用型の作目から，野菜 · 果樹 · 茶 · 花き等

総数は Table 3 と必ずしも一致しない．3 つの分類のうの園芸作目，飼料作と多岐に亘っていた．

ち，灌漑 · 排水技術については，年度に関係なく課題が挙げられていた．

3.2 商業誌
商業誌におけるニーズ調査としては決して十分な調査とは言えないが，「農業と科学（ジェイカムアグリ発行）」から抽出した．瀧（2020）では，著者がこれまでに行っ

Table 3 技術課題ポストから抽出された提案課題（ニーズ）
件数．

た土壌調査の結果（特に，化学性）の活用事例が紹介されている．当該文献で，「現場でほ場ごとのきめ細やか

年度

R1

H30

H29

H28

H27

総数

355
31
0
2
13
3
7
0
0
0
1
5

351
17
2
1
3
1
3
2
1
0
2
2

306
16
1
1
2
3
2
0
2
2
0
4

456
14
0
2
1
3
0
0
1
0
1
4

391
16
2
3
5
3
2
2
2
2
1
3

な指導を行うためには，土壌化学性の診断以前に物理性の診断が重要となる」としており，化学性よりも物理性

うち，土壌物理性関係
北海道
東北
関東
北陸
地域

東海
近畿
中国
四国
九州 · 沖縄
全国を重要視していた．加えて，生育不良の原因として，下層土の緻密化や排水不良を挙げている．そして最後に，「今後は現場で簡易に活用できる物理性診断手法の開発と普及が必要と考える」と，今回のシンポジウムのメイ
ンテーマの必要性を主張している．

3.3 食料 · 農業 · 農村基本計画
農林水産省は概ね 5 年ごとに，食料 · 農業 · 農村基本計画を公表している．当該計画では，食料 · 農業 · 農村
基本法に基づき，食料 · 農業 · 農村に関し，政府が中長期的に取り組むべき方針を定め，今後の農業行政の方向性と目標，目標達成のために解決が必要な農業現場の課題

土壌の物理性

8

第 147 号 （2021）

Table 4 技術課題ポストから抽出された土壌物理性に関するニーズの分類．
分類
灌漑 · 排水技術
土壌物理性

キーワード

R1 H30 H29 H28 H27

FOEAS·OPSIS· 排水性評価

14

指標 · 診断法 · 改善法 · モニタリング · 測定器開発 11

土壌管理 · 圃場管理

土壌管理 · 圃場管理

8

16
1
0

13
2
0

10
0
0

18
0
0

Table 5 技術課題ポストから抽出された土壌物理性に関する課題の対象作目．
分類
灌漑 · 排水技術作目
米 · 大豆 · 豆類 · 大麦 · 麦 · ソバ · サツマイモ · ジャガイモ · キャベツ · タマネギ · ネギ · ブロッコ
リー · ニンジン · 露地野菜 · 野菜 · ブドウ · ナシ · 飼料作物 · 牧草
水稲（米）· 大豆 · 豆類 · 小麦 · 麦 · ソバ · 子実用トウモロコシ · サツマイモ · 馬鈴薯 · キャベツ · タ

土壌物理性

マネギ · アスパラガス · ハクサイ · レタス · ネギ · テンサイ · 葉菜類 · 根菜類 · 露地野菜 · 野菜 · 果樹
· アジサイ · 牧草 · 農作物全般 · 農地全般
水稲（米）· 大豆 · 豆類 · 麦 · 麦類 · サツマイモ · ジャガイモ · トマト · ネギ · キャベツ · タマネギ ·土壌管理 · 圃場管理

ブロッコリー · 露地野菜 · 野菜 · リンゴ · モモ · ナシ · ニホンナシ · クリ · 果樹 · 茶 · 飼料用トウモロ
コシ

Table 6 食料 · 農業 · 農村基本計画の克服すべき課題（抜粋）と対象作目．
克服すべき課題（抜粋）

対象作目

排水対策の更なる強化による生産性の向上

小麦 · 大麦 · はだか麦 · 大豆

湿害軽減技術の普及による単収の向上及び安定化

そば水田を活用した新産地の形成等を通じた加工 · 業務用野菜の生産拡大

野菜

水田を活用した新産地の形成等を通じた輸出向け果実の生産拡大

果実

かんがい施設等の基盤整備等を通じた労働生産性の向上

果実

畑地かんがいの推進等により自然災害等に強い生産体制の実現

さとうきび

条件不利な水田等での放牧や飼料生産，草地基盤整備の推進

飼料作物が示されている．本資料からは，行政からのニーズを抽

材，診断基準）や排水性の改善（技術メニュー，導入効出できると考え，本報で採用した．今般，公表された食果，地下水位制御システム（FOEAS）や畑地用地下水位

料 · 農業 · 農村基本計画（農林水産省, 2020b）でも，作

灌漑システム（OPSIS）を含めた導入法 · 管理法）に関

目毎に克服すべき課題がまとめられている．

するものが挙げられていた．

克服すべき課題の中から，土壌物理性に関係すると判断された部分を抜粋し，作目と併せて Table 6 にとりま4. おわりにとめた．行政からのニーズにおいても，排水や湿害に関するものが多かった．また，対象作目も転換作物と位置

本報では，入手可能な資料をもとに，生産者や行政等付けられる麦類 · 大豆 · そばから，飼料作物まで多岐にの土壌物理性に関する研究ニーズを抽出し，とりまとめ亘っていた．

た．その結果，土壌物理性に関するニーズは，（1）生産

3.4 全国のニーズ

者や他分野の研究者 · 技術者，行政から，（2）地域間の全国のニーズをまとめると，西日本の場合と同様に，

偏りなく日本全国から，（3）土地利用型の作目から花き圃場の排水性に関するニーズが多く，対象作目も多岐に· 果樹 · 飼料作物までの多岐に亘って，挙げられていた．

亘っていた。圃場の排水性について，より具体的に示す

また，そのニーズは，土壌物理性の中でも圃場の排水性と，排水性の診断（診断項目，診断方法，診断装置 · 機に関わるニーズが多かった．具体的には圃場の排水性の解説：生産者等から提示された土壌物理性の診断と対策に対するニーズ

9

診断や改善に関する，診断法や診断装置，診断基準，導表（ 平 成 31 年 1 月 ）．https://www.maff.go.jp/j/kanbo/

入効果，導入法 · 管理法について挙げられていた．

kihyo03/gityo/g needs/index.html.（確認年月日：2021 年
1 月 7 日）謝辞

農林水産省 (2019b): 平成 30 年度現場ニーズとりまとめ表（ 平 成 31 年 1 月 ）．https://www.maff.go.jp/j/kanbo/

土壌物理性の診断と対策等に関するニーズ収集について，農研機構西日本農業研究センターの岡本 毅農業技術
コミュニケーター，事業化推進室の皆様には，多大なごkihyo03/gityo/g needs/index.html.（確認年月日：2021 年
1 月 7 日）農 林 水 産 省 (2019c): 生 産 農 業 統 計 ／ 平 成 29 年 生 産
農 業 所 得 統 計 ．https://www.maff.go.jp/j/tokei/kouhyou/

尽力を戴いた．記して謝意を表します．

nougyou sansyutu/index.html. （確認年月日: 2021 年 1
月 7 日）

引用文献

農林水産省 (2020a): 令和元年度現場ニーズとりまとめ表（令和 2 年 1 月）．https://www.maff.go.jp/j/kanbo/kihyo03/

九州農政局 (2018): 見たい！ 知りたい！ 九州農業 2018．

https://www.maff.go.jp/kyusyu/kikaku/mirusiru 2018.

gityo/g needs/index.html. （確認年月日: 2021 年 1 月 7日）
農林水産省 (2020b): 食料 · 農業 · 農村基本計画．

html. （確認年月日：2021 年 1 月 7 日）
農林水産省 (2016): 平成 27 年度現場ニーズとりまとめ表（平成 28 年 2 月）．https://www.maff.go.jp/j/kanbo/kihyo03/

gityo/g needs/index.html. （確認年月日：2021 年 1 月 7https://www.maff.go.jp/j/keikaku/k aratana/attach/pdf/
index-13.pdf. （確認年月日：2021 年 1 月 7 日）
農研機構近中四農研 (2013): 図説近畿中国四国地域農業

2012 年版，pp. 1, 3, 22, 25. 農研機構近畿中国四国農業日）
農林水産省 (2017): 平成 28 年度現場ニーズとりまとめ表（平成 29 年 3 月）．https://www.maff.go.jp/j/kanbo/kihyo03/

gityo/g needs/index.html. （確認年月日：2021 年 1 月 7

研究センター, 広島．
望月秀俊 (2019): 西日本における土壌物理性の診断と対策に対するニーズ．日本土壌肥料学会講演要旨集，65: 187．
瀧 勝俊 (2020): 愛知県における土壌データの活用について．

日）
農林水産省 (2019a): 平成 29 年度現場ニーズとりまとめ要

農業と科学, 722: 8–14．

旨

本稿では，入手可能な資料や論文等から，生産者等の土壌物理性に関する研究ニーズを抽出し，とりまとめた。その結果，土壌物理性の中でも排水に関連する研究ニーズが最も多かった。具体的には，排水性の診断法の策定や診断基準の設定，排水対策技術や農作業機械の開発，排水不良圃場での栽培法の確
立や耐湿性の品種育成など多岐に及んだ。これらのニーズは，日本全国から，水稲 · 麦類 · 大豆 · 野菜 ·果樹 · 茶 · 花き · 飼料作と多様な作目について，挙げられていた。
キーワード：土壌物理性 · 診断 · 対策 · 排水 · 生産者

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

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本社 〒114-0024 東京都北区⻄ケ原 1-46-16

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TEL 03-3918-8111 FAX 03-3918-8119

千葉 営業所 TEL 0438-64-0800 FAX 0438-64-0820
つくば営業所

TEL 0298-39-4500 FAX 0298-39-4512

シンポジウム特集

J. Jpn. Soc. Soil Phys.

ゎࠉㄝ

土壌の物理性LecturesNo. 147 p.11 ∼ 16 (2021)

センシング技術を活用した黒ボク土畑の圃場特性の評価
丹羽勝久 1

Evaluation of upland ﬁeld characteristics in Andosols using sensing technology
Katsuhisa NIWA1

1. はじめに含量が 100 g kg−1 未満の調査地点では土壌タイプは乾性の黒ボク土に区分されたが，表層の土壌腐植含量が 150

黒ボク土の土壌腐植含量は微地形等により，その集積が大きく変異する．そのため，北海道のような圃場面積が数 ha にも及ぶ畑圃場では，圃場内の土壌腐植含量の集積に大きなばらつきが見られることが多い（Photo 1）．
このような畑においては，表層の土壌腐植含量のばらつ
きが作物生産にどのように影響しているのかを特定した上で，対策を検討することが重要である．
一方，既往の研究では畑地の表層の土壌腐植含量は可視域の反射と高い負の相関関係があり，光学センサを利用したリモートセンシング技術により，簡易に面的評価を行うことが可能である（畠中ら, 1989）．
そこで本稿では，大規模畑作経営が行われている北海道十勝地域を対象とし，ドローンや衛星画像等のセンシング技術から把握した圃場内の土壌腐植含量のばらつきに基づいて，黒ボク土の圃場特性を評価した事例を紹介する．

Photo 1 黒ボク土の圃場内の土壌腐植含量のばらつきの例（北海道十勝地域）．

2. 黒ボク土の土壌腐植含量が相対的に示す情報
丹羽ら（2016）は表層の土壌腐植含量と窒素肥沃度の関係に着目し，十勝地域の複数の畑地で両者の関係を評価した．北海道では熱水抽出性窒素の値が畑地の窒素施肥の指標として活用されているため，窒素肥沃度を表す
値としてその値を用いた．その結果，圃場を区別せずにプロットした場合には両者の関係は不明瞭であったが，圃場単位で見た場合に，全ての圃場で両者の間には高い正の相関関係が見られた（Fig. 1）．
一方，十勝地域の黒ボク土地帯で，丹羽ら（2004）は複数の土壌断面調査を実施し，表層の土壌腐植含量と土壌タイプの関係を検討した．その結果，表層の土壌腐植
1 Zukosha Co., Ltd., Obihiro, Japan. Corresponding author: 丹羽勝久，株式会社ズコーシャ．
2020 年 11 月 26 日受稿

2020 年 12 月 25 日受理

Fig. 1 北海道十勝地域の様々な圃場における表層の土壌
腐植含量と熱水抽出性窒素の関係（丹羽ら（2016）を一部改変）．

土壌の物理性

12

第 147 号

（2021）

Fig. 2 窒素肥沃度ベースの可変施肥システム．

g kg−1 以上の全ての調査地点で湿性の多湿黒ボク土が出示されているテンサイやバレイショの熱水抽出性窒

現した．

素の窒素施肥対応方法や，前作の作物残渣すき込み，

このように，黒ボク土において表層の土壌腐植含量が堆肥施用等の有機物施用履歴等を考慮して，熱水抽高いということは，窒素肥沃度が高いという作物生育に出性窒素マップを窒素可変施肥マップに変換する．

プラスの側面も持つ一方，土壌条件が湿であり，多雨時

その際，配合肥料を利用する場合には，窒素の増減に排水不良の危険性を持つというマイナスの側面も併せに伴って，リン酸およびカリウム等，他の成分の施持つ．

用量も変動するので，例えばリン酸およびカリウムが施肥標準量を下回らない範囲で窒素施肥量を可変

3. 窒素肥沃度に基づく可変施肥とその効果

させる等，最終的な窒素可変の程度は生産者との協議の上決定する．

3.1 窒素肥沃度に基づく可変施肥の概要③ 施肥量通信用アプリに予め可変施肥マップを入力

北海道の畑作地帯では窒素肥沃度ベースの可変施肥シ

し，GPS で把握した現在地の施肥量を読み取る．さステムが導入されつつある（丹羽ら, 2016）．このシス

らに読み取った施肥量はアプリ上で，利用する可変

テムは，上述の土壌腐植含量が相対的に圃場内の熱水抽施肥機のメーカー独自のファイル形式と通信規格に出性窒素のばらつきを表現すること，リモートセンシン

自動変換し，無線 LAN アクセスポイントを介して，グ技術から表層の土壌腐植含量が精度良く推定できる

施肥機の操作端末に送信する．

こと，に着目し構築されたものである．可変施肥に必要な機材は施肥量を自動制御できる施肥機（可変施肥機），

GPS，施肥量通信用アプリ（㈱ズコーシャ開発），無線
LAN アクセスポイントである．システムの概要は下記の通りである（Fig. 2）.

これら一連の作業により，生産者はこれまで通りの施肥作業を行っているだけで，自動的に施肥量を可変させることができる．なお可変施肥機は，全面施肥機を中心に複数のメーカーから販売されている．さらに現状
では，ISOBUS（農業機械間で情報をやりとりするため① 光学センサを搭載したドローンで畑の表層土を撮影に定められた国際規格）対応の施肥機の導入が進みつし，その可視データと数点の熱水抽出性窒素の実測

つある．この施肥機は施肥制御に必要なファイル形式

値との関係に基づいて熱水抽出性窒素の圃場マップ

が ISO-XML 形式であり，通信規格も統一されている．

を作成する．

つまり ISOBUS 対応施肥機では，メーカーに依存せず②「北海道施肥ガイド 2015（北海道農政部, 2015）」に

ISO-XML 形式の施肥データを直接，操作端末に入力す解説：センシング技術を活用した黒ボク土畑の圃場特性の評価

13

ることで自動的に可変施肥を実施することができる．こ

一度作成しておけば，圃場 C のように他年次，他作物へのことから，ISOBUS 対応の施肥機を利用する場合にの可変施肥の展開等，効果的な活用が期待される．

は上述のアプリと無線 LAN アクセスポイントは不要となる．

4. 表層の土壌腐植含量と作物生育に基づく

3.2 窒素肥沃度ベースの可変施肥効果

黒ボク土地帯の圃場特性の把握

Fig. 2 のシステムの有効性について，黒ボク土を対象とし，2015 年にはテンサイ 3 圃場，2017 年にはバレイ
ショ 1 圃場で試験を行った．具体的には各圃場で可変施肥区と農家慣行区を ha 規模で設け，両区の施肥量と収量を比較した．

4.1 窒素可変施肥の有効な圃場の特性
先に述べたように黒ボク土における表層の土壌腐植含量（熱水抽出性窒素）が高い区域では，出現する土壌は湿性条件となる．そのため，多量降雨時等では，圃場内

Table 1 にテンサイの，Table 2 にはバレイショの結果を示す．両表中の圃場 C はテンサイとバレイショの両作
物で試験を実施しており，2014 年に作成した熱水抽出性の表層の土壌腐植含量が高い区域において，局所的に作

窒素マップを，テンサイとバレイショの可変施肥マップ

言えない．

作成に利用した．

物生育が排水不良の影響を受ける危険性があり，このような場合には窒素可変施肥は必ずしも効果的な対策とはそこで，窒素可変施肥の効果が高い圃場がどのようなテンサイの各圃場では，可変施肥区の農家慣行区に対する窒素施肥量の減肥率は平均 25 % であり，最終収穫物である糖量の増収率が平均で約 9 % であった．特に
圃場 B では 55 % もの減肥率となった上に，ビートハー
ベスタによる試験区ごとの収量調査の結果，約 10 % の増収率を示した．一方，バレイショについても可変施肥
区では農家慣行区に比べて 18 % の窒素肥料の減肥率となった上に，規格内収量の増収率が約 15 % 等，テンサ
イと同様の窒素施肥反応を示した．

特徴を持つのかを検討した．具体的には Table 1，2 で可変施肥効果が高いことが実証された圃場 C を対象とし，CropSpec（Topcon 社）というトラクタ搭載型の作物生育センサを利用して秋まきコムギの出穂期の生育マップを作成し，Fig. 2 の方法に基づいて作成した熱水抽出性
窒素マップと比較した（Fig. 3）．なお，作物生育センサ
値は値が高いほど地上部生育量が大きく，その活性が高いことを示す．
比較の結果，熱水抽出性窒素が高い区域で作物生育セ以上のように，窒素肥沃度ベースの可変施肥は黒ボク

ンサ値が明らかに高い値を示した（黒枠）．また，両者の土で有効であり，その基になる熱水抽出性窒素マップを関係について線形回帰を行った結果，1% 水準で有意な正の相関関係が見られた．

Table 1 2015 年のテンサイを対象とした窒素肥沃度ベースの可変施肥試験結果（丹羽ら（2016）を一部改変）．
窒素施肥量 （kgN ha−1 ）以上のように，窒素可変施肥が効果的な圃場では熱水
抽出性窒素と作物生育が正の相関関係にあり，窒素可変
施肥をより効果的にするためには，予め，導入予定圃場

糖量 （t ha−1 ）∗の熱水抽出性窒素（土壌腐植含量）と作物生育が正の相

圃場
可変

農家

減肥率

可変

農家

増収率

施肥区 慣行区

（%）

施肥区

慣行区

（%）

158
68
108
111

14.1
55.0
5.3
24.8

13.3±0.7 12.2±1.1
14.6
13.2
12.5±0.6 11.7±0.5
13.5
12.4

関関係を持つことを確認することが重要である．

4.2 衛星画像を活用した

9.0
10.3
6.7
8.7

窒素可変施肥が有効な圃場の選定∗ 圃場 A，C は 5 反復の坪堀から算出（平均値 ± 標準偏差）. 圃場 Bの判定を試みた（丹羽ら, 2021）
．

A
B
C
平均

184
151
114
150

はハーベスタによる測定結果．

前節の結果を踏まえ，北海道十勝地域の黒ボク土地帯のテンサイおよびバレイショ圃場，合計 123 筆を対象として，衛星画像から窒素可変施肥が効果的な圃場か否か利用した衛星画像は AIRBUS Defence & Space 社 のSPOT6 号が撮影した 2 時期（2016 年 4 月，2016 年 7 月）
Table 2 2017 年のバレイショを対象とした窒素肥沃度ベースの可変施肥試験結果．
窒素施肥量 （kgN ha−1 ）規格内収量 （t ha−1 ）∗

可変

圃場

C

の画像である．各調査圃場では，表層土壌が映る 2016
年 4 月の衛星画像から表層の土壌腐植含量マップの作成を行い，2016 年 7 月の衛星画像からテンサイおよびバレ
イショの生育を正規化植生指数（NDVI）により評価し

農家

減肥率

可変

農家

増収率

た．なお，解析を行った 2016 年は多雨年で衛星画像撮

施肥区 慣行区

（%）

施肥区

慣行区

（%）

影時の 7 月には一部で湿害が発生する等，排水不良の危18.0

38.3±1.6 33.4±3.7

7693∗ 5 反復の坪堀から算出（平均値 ± 標準偏差）．

14.7

険性が高い年次として位置づけられた．
表層土の土壌腐植含量と NDVI の関係を各圃場で検討した結果，両者の間に 1 % 水準で有意な正の相関関係が

14

土壌の物理性第 147 号

（2021）

Fig. 3 窒素可変施肥が有効な圃場の熱水抽出性窒素と作物生育のマップ（丹羽ら（2018）を一部改変）．

Fig. 4 衛星画像から推定した表層の土壌腐植含量とテンサイの 7 月の NDVI．

解説：センシング技術を活用した黒ボク土畑の圃場特性の評価

15

見られ，窒素可変施肥が効果的であろうと判断された圃

した土壌情報の有効活用には，下層の土壌現象を把握す

場は，テンサイで 20 圃場（34.5 %），バレイショで 31 圃

るのが得意な土壌物理学の貢献が必要不可欠と考えら場（47.7 %）であった．

れる．

それに対して Fig. 4 に示すように，相対的に表層土の謝辞

腐植含量の高い区域（黒枠）で明らかに NDVI が低く，
線形回帰より両者の間に 1 % 水準で負の相関関係が見られる圃場も認められた．その圃場数はテンサイで全体の本発表の一部は農業 · 食品産業技術総合研究機構生物24.1 % に該当する 14 圃場，バレイショでは全体の 15.4
% に該当する 10 圃場に及んだ．圃場の相対的な高腐植系特定産業技術研究支援センターが実施する「攻めの農域で生育が劣る要因の一つには，圃場内で酸性矯正のた

産学の英知を結集した革新的な技術体系の確立）」「革めに石灰を均一に施用した際，高腐植含量区域の pH は新的技術開発 · 緊急展開事業（うち経営体強化プロジェ

低いまま維持される場合があり，その影響を受けている可能性が挙げられた．ただし，調査年が多雨で排水不良の危険性が高いこと，相対的に高腐植域の区域に出現す

林水産業の実現に向けた革新的技術緊急展開事業（うちクト）」，内閣府 戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）「スマートフードチェーン」（管理法人農研機構生研支援センター）で取り組んだ.

る土壌が湿性条件であることを踏まえると，NDVI が低い区域では局所的に排水不良の影響を受けている可能性

引用文献が高いと考えられた．

5. おわりに

畠中哲哉, 塩崎尚朗, 福原道一, 宮地直道, 斉藤元也 (1989):
ランドサット TM データによる畑地表土の腐植含量評

リモートセンシング技術は地上部の作物生育や表層の価. 土肥誌, 60: 426–431.

土壌の情報を捉えることができる．その中でも土壌情報

北 海 道 農 政 部 (2015): 北 海 道 施 肥 ガ イ ド 2015. http://については，光学センサ画像から土色の違いを評価する

www.pref.hokkaido.lg.jp/ns/shs/clean/sehiguide2015.htm

ことができるので，画像から直接的に表層の土壌腐植含量等，土色に関係の深い項目を把握することができる．
一般的には土壌腐植含量が高いことは土壌の肥沃度が高いことを連想させるため，リモートセンシングにより把握した高腐植域の区域は「良い土壌条件」と判断される．
しかし，十勝地域の黒ボク土においては高腐植域が間接的に土壌条件の乾湿も示しており，Fig. 4 のように，一般的に連想することとは異なる現象が実際の営農現場では発生している．
したがって表層土壌をリモートセンシングにより評価(2020.11.18)
丹羽勝久, 清野伸孝, 明石憲宗, 菊地晃二 (2004): 北海道十勝管内の火山性土地帯における大縮尺土壌図の作成. 土肥誌, 75: 69–78.
丹羽勝久, 横堀 潤, 米山 晶, 品川浩一 (2016): 低層リモートセンシングによる圃場の土壌情報モニタリング. 農業農
村工学会誌, 84(9): 749–752.
丹羽勝久, 横堀 潤, 原 圭祐, 笛木伸彦, 若林勝史 (2018): リ
モートセンシングにより推定した土壌窒素可給度と小麦
生育の圃場内分布図に基づく小麦生育規定要因の解析.
土肥誌, 89: 544–551．

する際には，画像から直接的に分かること，間接的に分

丹羽勝久, 横堀 潤, 石倉 究, 原 圭祐, 笛木伸彦, 今田伸二

かることを予め整理しておくことが重要である．特に間(2021): 衛星画像から推定した表層土壌 · 作物生育に基接的なことには，今回のケースのように地下の土壌の状

づく黒ボク土畑作地帯における可変施肥導入の可能性.

況が影響する場合があり，下層の正確な診断が重要にな

土肥誌, 92（掲載予定）．

る．このような観点からリモートセンシング技術を活用

16

土壌の物理性第 147 号

要（2021）旨

黒ボク土の表層の土壌腐植含量は圃場内の窒素肥沃度のばらつきを相対的に反映する．また，光学セン
サにより撮影した表層土壌の画像から精度良く推定することが可能である．これらの点に着目し，北海
道の大規模畑作地帯では，ドローン画像より作成した窒素肥沃度（熱水抽出性窒素）マップが，窒素可変施肥に実利用されつつある．しかし，窒素可変施肥の効果を発揮するには，導入圃場の窒素肥沃度と作物生育に高い正の相関関係を持つことが必要であり，全ての圃場で窒素可変施肥が有効な訳ではない．実際，スケールメリットのある衛星画像を用いて，123 圃場で表層の土壌腐植含量マップと多雨年の作物生育マップを作成し，両者の関係を検討した結果，必ずしも両者は全ての圃場で正の相関関係を持つ訳ではなく，一部の圃場においてはむしろ負の相関関係が確認された．黒ボク土では表層の土壌腐
植含量は土壌の乾湿も相対的に反映することから，負の相関関係を持つ圃場では，作物生育が窒素肥沃度よりも排水不良に影響を受けていると考えられた．
キーワード：黒ボク土，窒素肥沃度，リモートセンシング，排水不良，土壌腐植含量

シンポジウム特集

J. Jpn. Soc. Soil Phys.

ゎࠉㄝ

土壌の物理性LecturesNo. 147 p.17 ∼ 22 (2021)

生産性向上の立場からみた
水田転換畑における「すき床」の評価のあり方
高橋智紀 1

Evaluation of plow sole in upland ﬁeld converted from paddy ﬁeld
from the point of view for plant production
Tomoki TAKAHASHI1

1. はじめに現在，わが国の農地では大区画化 · 大規模化が急速に進んでいる（農林水産省, 2005; 農林水産省, 2010; 農林水産省, 2015; 農林水産省, 2020）．経営耕地面積規模別の経営体数をみると 2005 年から 2020 年の 15 年間で，100

ha 超の規模の経営体数は 864 から 1,959 に，10 ∼ 100
ha 規模は 28,067 から 53,306 へと大幅に増えている．経
営体数全体に占める割合についても 2005 年当時は 10 ha超の経営体割合は全体の 1.4 % であったのに対し，2020
年には 5.2 % と 3.7 倍に増加している（Fig. 1）．
将来的には，このような大規模経営体が，日本の農業の中心を担うことが予想される．さらに水田作を詳し
くみると，経営規模が大きな層は法人経営の割合が高く，稲単作ではなく複合化を志向している（農林水産省,

2016）．農地の借入れにも積極的であり，特に転作畑は法人経営が委託を受けるケースが多い．筆者が経験した

Fig. 1 経営耕地面積規模別農業経営体数割合の推移．
「農林業センサス (農林水産省, 2005; 農林水産省, 2010; 農林
水産省, 2015; 農林水産省, 2020)」より作成．

範囲でも大規模に水田転作を請け負う法人は多数存在している．法人経営体はデータの活用にも積極的である．
個人経営体では「データを活用した農業を行っている」
経営体数割合が 17.0 % であるのに対し，団体経営体では 45.6 % がなんらかの形でデータを活用した農業を実践している（農林水産省, 2020）．
大規模化と並走するかのようにトラクターの大型化も進行している．2005 年から 2015 年のトラクターの国内向け生産台数（一般社団法人日本農業機械工業会, 2020）によると，トラクターの生産台数は全体としては減少しているが，50 PS 以上のトラクターの生産台数は維持されており，全体に対する割合は 2019 年では 25 % に達している（Fig. 2）．
1 Tohoku Agricultural Research Center, NARO; Shimofurumichi 3,
Daisen City, Akita Prefecture, Japan. Corresponding author: 高橋智紀，

農研機構 東北農業研究センター．
2020 年 12 月 21 日受稿 2021 年 2 月 27 日受理

Fig. 2 馬力別の国内向トラクターの生産台数割合．
一般社団法人日本農業機械工業会（2020）より作成．

18

土壌の物理性第 147 号

（2021）

なほ場もありえる．このような場合「〇〇ほ場は排水性が悪いために湿害だった．今年の多雨の影響だろう」といった厳密さを欠く解釈や定性的な結論に落ち着くケースが多い．結果的に，リスクを正確に評価できず，適切な対策を打つことは難しくなってしまう．

2.2 収量ギャップの解析
収量とほ場の水環境等を直接結びつけるのは難しいが，その土地固有の性質が収量にどの程度の影響を与え
るか，という点には「収量ギャップの解析」という手法で考察できる（FAO and DWFI, 2015）．
「収量ギャップの解析」とは実際の収量と達成しうる収量の差を解析す
Fig. 3 収量ギャップの概念．
矢印は様々な収量ギャップを示している．FAO and DWFI
（2015）をもとに作成．

る手法である（Fig. 3）．達成しうる収量はその地域の最大の収量や作物生育モデルから求める（Lobell, 2013）．
近年ではこのための様々な農業情報の取得が容易になってきており，収量コンバイン，1 km メッシュ農業気象

以上の変化は，生産者が耕作しなければならないほ場
面積が増加する一方，トラクターの大型化により，営農情報（大野ら, 2016），隔測による NDVI のセンシング
等を使えば，必要なデータを簡単に集めることができる（Toriyama, 2020）．

的に解決できる作業の種類は増えていることを意味す

収量ギャップを地理情報と関連付けることで，土地固る．また，水田作においては複合経営を積極的に進め，

有の問題が収量に与える影響を抽出することが試みられデータの取得 · 解析も厭わない層が増大しつつあることが読み取れる．例えば公共事業による基盤整備だけではている．例えば Lobell（2013）は土地固有の低収要因を抽出するために，複数年次の収量データを活用すること満足せず，必要に応じて営農的な排水対策を行いたいとを提案している．年次間での収量の変動は恐らく気象やいうニーズは徐々に増えている．このような動向を裏付

病虫害に由来する．そこで，Lobell（2013）は，各ほ場

けるように，「食料 · 農業 · 農村基本計画」中の「令和について複数年次の収量の平均を求め，最大収量を達成

12 年度における食料消費の見通し及び生産努力目標」で
は，小麦，大麦 · はだか麦および大豆作について，「ほ場

したほ場との収量のギャップを解析した．彼は，一般的条件に合わせて単収向上に取り組むことが可能な環境のなるが，それでもなお，地理的に収量の偏りが存在する整備」が「克服すべき課題」とされている（農林水産省,

ことを見出し，このギャップは生産者の技術か土地固有2020）．ほ場条件に合わせた単収向上技術に，営農的なの問題に起因すると推察している．例えば先に挙げた生排水対策が含まれることは容易に想像される．

育ステージと降水のタイミングが合致したために低収とに長期間の平均収量を計算すると収量ギャップは小さく

多ほ場の中から排水対策を施すほ場を選定するためになるような例は，複数年次の平均をとることで，問題ほは，事前のほ場診断は不可欠である（高橋ら, 2020a）．ま場とみなされなくなることが期待される．このような解た，選定したほ場について暗渠の最適な施工間隔や施工

析を生産者レベルで行える環境が整えば，各年の偶然生深さを提示する処方箋も望まれるだろう．研究者や技術じた事象に影響されることなく，湿害リスクや干ばつリ者はこうしたニーズに応えられる診断技術を準備しておスクが高いほ場を抽出することが可能となるだろう．

く必要があると思われる．ここでは，転作ダイズを対象とし，近年提唱されている「データ駆動型農業」を活用することで，上記のニーズに応えるための研究の展望について考えてみたい．

2. 生産性に関わる土壌物理性の広域的な評価

2.3 転換畑の苗立ちの解析事例
水田転換畑では砕土性の悪さや過乾燥によって，ダイズの発芽苗立ちが低下し（吉田ら, 2013），低収要因となるケースがしばしば観察される．筆者の研究グループ
では広域に散らばった異なる管理履歴を持つほ場について，収量ギャップと類似の考え方で苗立ち以降の生育が劣るほ場の特定を試みた．対象地域は中山間部から沿岸

2.1 生産性に関わる土壌物理性の評価の難しさ

部までを含み 10 km 以上の範囲を持つ広域であり，耕土壌の物理性を診断する際の困難の１つは，湿害や乾作者が異なる 12 ほ場を選定している．これらのほ場に

燥害のようなストレスが土壌と気象の相互作用として現ついてドローンによる植被率のセンシング，地域の気象れるケースである．この場合，生産現場において収量とデータおよび播種日等の営農情報を組み合わせた解析をの因果関係を考察することが難しい．例えばダイズの播行った．その結果，当該年 · 当該地域でのダイズの播種種時期が異なると，開花期のような重要なステージにお期間は 7 月 7 日 ∼ 8 月 2 日と長く，7 月 27 日以降の播ける気象条件が変わる．このため甚大な被害を受けるほ種では生育が大幅に遅延し，植被率が 80 % に達する暦場がある一方，ほ場条件が悪いにも関わらず被害が軽微

日が大きくばらついたことがわかった（Fig. 4）．この地

解説：生産性向上の立場からみた水田転換畑における「すき床」の評価のあり方

19

作土層が厚く，有効水分量が多い土壌ほど収量が高いことが報告されている（中野ら, 2017）．このことは根域が十分確保され，根域土壌中の有効水分量が大きいことが多収に貢献することを示している．根域は土壌の通気性，硬度，土壌水分（乾燥ストレス）といった物理的因子で制限される（Eavis, 1972）．水田転換畑のすき床は
これらの 3 因子に直接的な影響を与えるため，極めて重要な診断対象である．

3.1 土壌断面調査
土壌断面調査を行えば，すき床の性質と作物への影響を様々な角度から評価することができる．作土の厚さ，すき床の土壌硬度および根の分布などの観察は根域の広さや，その制限要因を考察する際の重要な判断材料とな
Fig. 4 調査地域における播種日と植被率 80 % 到達日，日降
水量の関係．
プロットは植被率 80 % 到達日，折れ線は日降水量を示す．
図中の実線は播種から植被率 80 % 到達日までの日数が 40 日となる線．点線とアルファベットについては Fig. 5 を参照．
（未発表データ）る．さらに，土壌調査は改善方策についても技術選択のヒントを与えてくれる．例えば，プラウ耕が有効土層を拡大したかどうか，耕深が適切であったかどうか，などを評価すること（髙橋ら, 2020b），心土破砕をすることで次作の水稲作で漏水してしまうか否かといったリスクを見積もることもできる．

域では 7 月 28 日以降まとまった雨がなく，過乾燥による生育不良が植被の進展遅延の主因であったと考えられしかし一方で土壌断面調査は非常に手間がかかること，特別な技能が必要であること，空間的な変動が分かる．次に播種日（x）が１日遅れると，植被率が 80 % に達する暦日（y）が１日遅れると仮定し，y = x + a となる直線を Fig. 4 に加えた．すなわち，この線上に位置す
るプロットは播種した暦日の遅れが植被の進展の遅れになっているプロットであり，この直線からの上方に逸脱したプロットでは何らかの理由によって植被の進展が遅延したと考えられる．すなわち植被進展速度の正常値か
らのギャップである．このギャップをマップ化すると，沿岸部と中山間部で生育遅延が大きく，中間部では比較的軽度という地理的な分布を示した（Fig. 5）．
この例が示すように隔測と農業データを組み合わせることで，生育不良の原因をおおまかに解析し，問題が大き
い地域を特定することができる．ほ場は広域に散らばっており，気象イベントは不規則であることを考慮すれば，効果的な診断に向けた大きな前進だといえる．Fig. 4 は過乾燥が生育遅延の原因であることを暗示しているが，過乾燥から生育遅延に至る具体的なメカニズムは不明なままである．詳細な原因特定には原位置における診断との組合せが不可欠であろう．

3. すき床の簡易診断の重要性
収量ギャップの解析等から，土壌の物理性が低収要因となるリスクが高いほ場が特定された場合，次のステップとして，これらのほ場や地域に対して適切な対策技術を策定し，実行することになる．この段階では，地下の情報が求められるため，原位置においてほ場や土壌の診断を行うことが重要になると思われる．
ダイズの生産性については，全国的な実態調査から，Fig. 5 植被の進展の遅延マップ．
植被率の進展から Fig. 4 の実線から 6 日未満のもの，6 ∼ 20
日の地点（Fig. 4 中の (a) 群），20 日以上の地点（Fig. 4 中の(b) 群）に分けてプロット．（未発表データ）

土壌の物理性

20

第 147 号

（2021）

Fig. 6 深さ 12 cm の土壌硬度等高線図とコムギ子実重水平分布の比較．
耕盤層になると思われる深さ 15 cm より上の深さ 12 cm で比較したのは水の集積程度が判定できると考えたため (Ebato, 2020 より作成) ．

らないこと，等の大きな欠点がある．これらの理由から

つきは大きいものの，乾田化によってすき床の土壌硬度

水田作農家が自ら土壌断面調査に取り組むことは非常には高くなる傾向があり，水田土壌の土壌硬度は乾燥履歴

稀であり，現実的な手段とはいい難い．

の影響を大きく受けているようである．貫入抵抗値は透3.2 貫入抵抗値を用いた簡易広域評価

水性や通気性との間にも 1 : 1 の関係はない．例えば東現在，下層の診断に最も多く用いられ，広域診断とし

北地域日本海側に広がる水田にはすき床部分に明確な土ての潜在能力が高いものは貫入抵抗値だと考えられる．

壌硬度のピークを持たないものが散見される．このよう貫入硬度計は誰にでも比較的容易に扱え，地下の情報をな土壌でもすき床部の透水性は小さく，排水不良が問題

簡便にデジタル情報として取得できる．Ebato (2020) はとなる（髙橋ら, 2020b）．以上のように貫入抵抗値を決

1 ha 規模のほ場において深さ 60 cm までの貫入抵抗値
をメッシュ状に取得し，下層土の 3 次元地図を作成する

定する因子は複雑であり，精度の高い土壌診断を行うにことを試みた．貫入硬度計による多点調査の成果として考察することが必要だと考えられる．

まず，耕盤の深さと，そのばらつき（標準偏差）が定量

3.3 その他の診断に有効なツール

は，土壌型や乾燥履歴等の補助的な情報と組み合わせて化される．前述のようにこれらは生産性に影響する重要転換畑における最大の低収要因である湿害は酸素欠な因子である．さらに彼は作成された地図と耕盤深さ情乏に起因するため，原位置においてガス環境を把握す

報をもとに耕盤の直上に相当する深さ 12 cm の土壌硬度ることは，有意義である．しかし原位置においてガス環

等高線を作図し，コムギの収量の空間変動との関係性を境を測定する手法については，今まで良いものが無かっ明らかにしている（Fig. 6）．Fig. 6 の結果は，耕盤付近

た．最近開発された原位置におけるガス拡散係数測定装における水平方向の水移動が収量のばらつきに影響して

置（高橋ら, 2021）は，McIntyre and Phillip（1964）のいることを暗示している．このように地下部における面提案した測定原理をもとに，半導体式ガスセンサーを採的な物理性の変動を可視化し，作物生育と関連づける試

用し，測定の簡便性を高めたものである．ほ場に円筒をみは今まで為されてこなかった．貫入硬度計は簡易に扱

うちこみ，円筒上部に設けた空間にトレーサーガスを添え，地下部の空間変動の把握や，地下情報の収量との結

加し，ガス濃度の低下速度からガス拡散係数を計算する

びつけについて大きな可能性を持っている．上述した土（Fig. 7）．このような手法が普及すると，今まで取得が壌診断を一部代替し，さらには欠点を補完し得るツール

難しかったすき床層のガス環境に関する定量的な情報をだといえる．

ほ場診断に利用できるようになる．診断の精度が高まる

土壌の貫入抵抗値から得られる情報には限りがある．
土壌の貫入抵抗値は一般的に「緻密度」と呼ばれることことが期待される．一方，測定は貫入硬度計に較べると煩雑であり，多点の測定には適していない．

があるが，両者は厳密には異なる．寺沢（1970）による水田の診断では基盤整備の影響を考慮することも重と，乾燥密度と土壌硬度の間には正の相関があるが，礫要である．例えば基盤整備前のほ場の区画や地形に関質土壌や黒ボク土壌はこの関係から外れる．また，ばらする情報から，下層土の物理性の空間的な分布が類推解説：生産性向上の立場からみた水田転換畑における「すき床」の評価のあり方

21

Lobell, D.B. (2013): The use of satellite data for crop yield
gap analysis. Field Crops Res., 143: 56–64.
McIntyre, D.D. and Phillip, J.R. (1964): A ﬁeld method formeasurement of gas diffusion into soils. Australian Journalof Soil Research, 2: 133–145.
中野恵子, 高橋智紀, 新良力也, 大橋優二, 工藤忠之, 谷川法聖, 今野智寛, 加藤優来, 安藤 正, 森谷真紀子, 松田 晃, 南雲芳文, 青木政晴, 上原敬義, 岡本 潔, 梅本英之, 向井吉崇,
中村憲治, 大島正稔, 加藤知美, 森崎耕平, 久野智香子, 田
畑茂樹, 川原田直也, 水谷嘉之, 堂本晶子, 藤井清孝, 蓮川
博之, 新谷浩樹, 鳥塚 智, 谷口真一, 大塩哲視, 伊藤淳次,
藤本順子, 仲谷敦志, 三原美雪, 山崎大貴, 樋口俊輔, 水田
一枝, 竹下美保子, 持永 亮, 石塚明子 (2017): 16 道県調査から見えた生産者圃場の土壌特性と大豆収量の関係 —物理性および降雨状況と大豆収量の関係. 日本土壌肥料
学会講演要旨集, 64: 85.
農林水産省 (2005): 2005 年農林業センサス, https://www.

Fig. 7 原位置で測定可能なガス拡散係数測定装置の測定原

maff.go.jp/j/tokei/census/afc/2005/houkokusyo.html

理．
円筒を土壌に打ち込み，トレーサーガスをチャンバー部に添
加，減衰速度からガス拡散係数を求める（高橋ら, 2021）．

（2020 年 12 月 14 日）
農林水産省 (2010): 2010 年世界農林業センサス,

https://www.maff.go.jp/j/tokei/census/afc/2010/
houkokusyo.html （2020 年 12 月 14 日）
農林水産省 (2015): 2015 年農林業センサス, https://www.

できる．「空中写真閲覧サービス（https://mapps.gsi.go.

jp/maplibSearch.do#1）」は加工の航空写真を参照できるサービスである．このようなサービスを活用すれば，基盤整備以前のほ場の様子を把握することができる．
本稿で紹介したアプローチの多くは本来ほ場診断を目

maff.go.jp/j/tokei/census/afc2015/280624.html （2020 年
12 月 14 日）
農 林 水 産 省 (2016): 平 成 28 年 度 食 料 · 農 業 · 農 村
白書, p. 54. https://www.maff.go.jp/j/wpaper/w maff/h28/

attach/pdf/zenbun-66.pdf （2020 年 12 月 14 日）

的としたものではなく，ほ場診断のための要素技術でし農林水産省 (2020): 2020 年農林業センサス, https://www.

かない．処方箋の作成に至る診断技術に仕上げるために

maff.go.jp/j/tokei/census/afc/2020/index.html（2020 年 12は，これらの手法を組み合わせ，技術として体系化しな

月 14 日）ければならない．開発されるべき診断技術は，地理情報

大野宏之, 佐々木華織, 大原源二, 中 園江 (2016): 実況値とシステムを軸に営農情報，インターネットから得られる

数値予報, 平年値を組み合わせたメッシュ気象 · 降水量

基盤情報，原位置で測定調査結果等を統合し，営農作業

データの作成. 生物と気象, 16: 71–79.

の意思決定を支援するシステムになると考える．このようなシステムの開発で得られる知見は，生産性の向上だ
けでなく，土壌物理学の学問的な深化にも貢献することが期待される．

高橋智紀, 中川進平, 望月秀俊, 足立一日出, 中野恵子, 江波戸宗大, 熊谷悦史 (2020a): 水田作の大規模化に対応した土壌物理性の診断と対策 — データ駆動型水分管理を見据えて —. 土肥誌, 91: 172–177.
髙橋智紀, 渕山律子, 中川進平, 岡 紀邦, 江波戸宗大, 望月秀

引用文献俊, 中野恵子 (2020b): 土壌調査から土壌物理性を診断する際の用語の整理 — 水田及び水田転換畑を対象に —.
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Eavis, B.W. (1972): Soil physical conditions affecting seedlingroot growth. Plant Soil, 36: 613–622.

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土壌の物理性

22

要第 147 号

（2021）

旨

水田転換畑ではほ場の大区画化 · 大規模化およびトラクターの大型化が急速にすすみ，必要に応じて営農的な排水対策を行いたいというニーズが徐々に増えている．これを行うには事前のほ場診断から対策が必要なほ場を特定し，適切な処方箋を提示することが不可欠である．本稿では広域の土壌物理性診断として，収量ギャップの解析を行うことで土地固有の低収要因を抽出し，対策が必要なほ場を選定する
ことを提案する．また，原位置において「すき床」部分の診断技術を行うために，土壌断面調査，貫入抵抗値の測定，およびその他の補完的な手法を組み合わることを想定し，これらの手法の長所と欠点を考察する．
キーワード：転換畑，収量ギャップ，生育モデル，センシング，土壌診断

シンポジウム特集

J. Jpn. Soc. Soil Phys.

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土壌の物理性

Miscellaneous

No. 147, p.23 ∼ 27 (2021)

第 62 回土壌物理学会シンポジウム総合討論「生産者ニーズに応えるための耕地の土壌物理 · 水文学的諸課題」
朝田 景（シンポジウム事務局）

Discussion at the 62th symposium:
Soil physical and hydrological issues to meet farmers’ needs in croplands
Kei ASADA

本稿では，5 名の講師による講演の後に行われた総合討論【座長：原口暢朗氏（元 農研機構農村工学研究部門），中野恵子氏（農研機構九州沖縄農業研究センター）】の模様を，今後の学会活動の資料として掲載する．なお，討論の概略の記録を目的としたため，事務局の判断により発言の内容の一部を省略または要約させて頂いたことをご了承願いたい．

原口（座長）：
総合討論を始める．会場からの質問に対して発表者から応答をお願いする．
溝口（東京大学）：
土壌断面全体の構造を変えるためにはマルチングが有効という人がいる．土壌微生物の影響だろうか．
原口（座長）：
江口さんいかがでしょうか．
江口（農研機構農業環境変動研究センター）：
マルチをすることで土壌が乾かず過湿でもない適度な水分条件 · 高い地温が維持され，根や土壌動物，微生物など多くの生物活動にとって良好な環境が作られるため，それらの生物活動が物理性を改善するのではないか．
吉田（東京大学）：
マルチについては，土壌物理の教科書には記述がほとんどみられないが，農業気象分野の教科書では，その効果が紹介されている．個人的には家庭菜園で頻繁に使っているが，保温や保湿以外の面では，耕した後の土の構造が維持されやすいという印象を持っている．
石黒（北海道大学）：
不耕起栽培は世界的に注目されているが，日本で成功している事例はあるだろうか．
江口（農研機構農業環境変動研究センター）：
水田では不耕起栽培が成功している事例があると思うが，畑ではあまり聞いたことがない．
岩田（農研機構農村工学研究部門）：
不耕起栽培の専門家である辻博之氏（農研機構北海道
農業研究センター芽室研究拠点）ならご存知かもしれない．
石黒（北海道大学）：
大潟村（八郎湖干拓地）では，重粘土地帯の排水不良
水田なので，代掻きを行わない不耕起稲作で，良好な栽培ができている．

溝口（東京大学）：
水稲の不耕起栽培については，岩澤信夫氏著の「究極の田んぼ — 耕さず肥料も農薬も使わない農業（日経BPM）」を紹介したい．
原口（座長）：
冒頭で溝口さんからご指摘があったように，当方も降雨後ドローンを飛ばせば圃場の乾湿がわかるのではないかと考える．しかし，作物が覆ってしまうと，土色が直接計測できないので，圃場の乾湿の判別が困難と考えていた．本日のポスター発表にあったように，作物が覆っていても葉温の熱画像（過湿で水分ストレスがかかると葉温が上昇）で，圃場の乾湿がわかるのではないかと思う．丹羽様はそういった取り組みをされているでしょうか．
丹羽（（株）ズコーシャ）：
熱画像の取り組みは行っていないが，作物生育の圃場
内のばらつきは光学センサを搭載した衛星やドローンで精度良く把握できる．例えば，部分的に作物の葉が黄化しているような箇所は湿害が疑われる．ただし黄化は湿害以外に病気等，他の要因でも発生する．結局，画像は表面の状況を捉えているのに過ぎないので，黄化区域が例えば地形的に窪地で発生しているのか等，総合的な視点で湿害を特定することが必要である．衛星とドローンだが，衛星はスケールメリットもあり，圃場内のばらつきも同時に把握することができるので有効だと思う．一方，ドローンはカメラを直下にして画像撮影を行うと，
圃場マップを作成するのに画像を貼り合わせる処理等が発生するので，なかなか実利用はできないかもしれない．
溝口（東京大学）：
衛星画像は雲に遮られて対象が映らないデメリットがある．一方，ドローンは風が強い日は飛ばせない．様々な技術との組み合わせも必要ではないか．
原口（座長）：
丹羽さんがお使いの衛星は雲の影響は受けないのか．

24

土壌の物理性第 147 号

丹羽（（株）ズコーシャ）：
十勝では小麦の収穫計画に衛星画像を利用しているが，溝口先生のおっしゃる通り，収穫時期は天候不順のため年によっては衛星画像が撮れないこともある．その欠点を補完する情報としてドローン等を有効活用した
い．ただ，先ほども述べたように，現在の直下撮りの方法で得られた情報から圃場マップを作製することにはまだ課題があるので，そこを解決するとともに他技術との併用が望ましいと考えている．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
天候により望ましい衛星画像が得られないというお話があったが，もう 1 つ考えられることは作物生育モデ
ルを使って情報を補完する方法である．現在，農業気象
データは 1 km メッシュとかなり整備されているので，対象時期の前後の衛星情報があれば補完するということが可能である．
原口（座長）：
関連してご意見は．
中野（農研機構九州沖縄農業研究センター）：
センシングのお話があったが，丹羽さんがご紹介されていたのは 1 枚の圃場の中のばらつきであった．現在，九州の生産現場ではドローンによって広域の圃場間のば
らつきをみて，どの圃場に作業（施肥等）するかという情報を得るようなセンシング活用の方向も出てきている．
原口（座長）：
丹羽さんの衛星画像も使い分けると一度に数百 ha ほ
どの図面も作成できるでしょうか．
丹羽（（株）ズコーシャ）：
そうですね．解像度が高いので，圃場内 · 圃場間の評
価を同時にできるというメリットはある．しかしながら，先ほど述べたように，光学センサを使用するので天候等の影響により撮影できない場合がある．そのため，高橋さんがおっしゃられたような試験研究も推進すべきだと考えている．
原口（座長）：
鋤き床の話題に移りたい．高橋さんのご発表で時間の関係上省略された箇所について何か補足はございますか．または，江波戸さんはいかかでしょうか．
江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
現在は，圃場内のばらつきから作物生育をどうするかの情報としている．今後は，圃場内と圃場間の比較を進展させていくこと，サンプリングの手間を省くためにデータを自動取得できるような仕組みを組み込むことを実施していく．
原口（座長）：
初めに貫入抵抗に注目されたのはなぜでしょうか．どのような視点からでしょうか．
江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
農研機構では土壌の物理性を簡単に図る手法の開発に取り組んでいる．土壌の物理性の測定で問題となるのは時間がかかることである．貫入抵抗では定性的なデータは入手できるが定量的なところはきちんとできていな
かった．そこを押さえるためには面的に把握することが重要であるという視点から貫入抵抗に関する研究を始めた．
原口（座長）：
簡易な方法だからでしょうか．この方法では作物に特長的なことを見ることができるからでしょうか．そのよ(2021)

うなところが気になった．
江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
これから農業の大規模化に伴い踏圧が問題化すると考えた．上層から下層までどこで踏圧を受けているのかを面的に押さえたかったというのがそもそもの始まりである．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
吉田さんのご発表を聞くと，排水性はかなり暗渠に依存しているという印象だった．おそらく吉田さんの圃場
はとても重粘質で下層土の流れを無視して良いほどだと思うが，もちろんそうではない圃場もたくさんあり，下層土のマトリックスとしての排水性はやはり重要な要素であると私は考えている．そこをどのように評価するのかということが 1 つのポイントである．もう 1 つは，江口さんがおっしゃったように，単純に排水するだけでは十分でなく，ガスが通るようにしなければならない．これは排水性とはまた別の問題である．しかし，今の土壌物理ではそこがつながっておらずうまく整理できていな
いという印象である．そこを問題提起したかった．
原口（座長）：
後半の問題提起は，現在のところ，排水性とは亀裂からの排水であるとして組み合わせ暗渠を行っており，マトリックスからの排水は考慮していないという視点からでしょうか．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
具体的にはわからない．どのくらいケースバイケース
なのか．
原口（座長）：
そうですね．では前半のお話は，下層土もある程度透水性の高い圃場だと制限土層としての鋤き床をどうするかという視点からだということは間違っていないでしょうか．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
その通りです．
原口（座長）：
点から面に広げるツールとして貫入抵抗の測定値を使うことに対して，江口さんからは貫入抵抗だけでは限界があり，例えば，非制限水分域（Non-limiting water range,
NLWR または Least limiting water range, LLWR）等，他要素と併用してはどうかということであった．それについてコメントがあれば．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
まずたくさんデータがあることが重要である．簡単に入手できない指標は精度が高くてもあまり使えない．そういう点からいうと，貫入抵抗は非常に有用な道具で面的な評価が可能となる今のところ唯一のツールだと考えている．しかし，これで事足りるかというと当然難しいというのは江口さんのご講演の通りである．技術者は研究者と異なり具体的にどのくらいまで使用できるかということが知りたい．貫入抵抗がどのくらいの精度で使えるか，そのためにはどのような前提条件が必要か，について研究して整理していく必要がある．
原口（座長）：
江波戸さんはじめ会場から何かあればどうぞ．
江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
貫入抵抗の何が良いかというと，測定時間が短いことである．1 ha を調査するのに 1 時間もあれば測れてしまう．何かあったときにすぐ現場に行って対応できる効果

資料：第 62 回土壌物理学会シンポジウム総合討論的なツールである．
足立（筑波大学）：
何かあったときとは，具体的には．
江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
例えば，降雨後にトラクターを圃場に入れても大丈夫
かどうか，または，どの圃場から作業できるかという判断を現場で下すことができる．
原口（座長）：
江口さんは貫入抵抗と何を組み合わせればよいか具体的なお考えをお持ちでしょうか．
江口（農研機構農業環境変動研究センター）：
目的によると思うが，江波戸さんが今お答えになったのは地耐力である．地耐力を考えるときと作物の生育を考えるときとでは，方法や注目すべきことが変わる．作
物の生育を考えるときはやはり貫入抵抗だけでは不十分である．砂礫土壌では貫入抵抗に大きな値が出る一方，
湿っている粘土質土壌では小さな値が出る．しかし，実際には粘土質土壌のほうが気相率や透水性は悪く，砂礫
土壌のほうが排水性，通気性ともに良くなりやすい．貫入抵抗だけから判断してしまうと，硬いところは透水性が悪いと逆の判断をする可能性がある．そのため，極端に貫入抵抗の高い値が得られた地点では，ボーリングや
土壌断面調査等によってその原因が土壌の堅密化によるものかどうかを確認することが重要である．それは現場で対策を実施するときには必ず行われることだが，適切な範囲を限定して，圃場 · 地域ごとにキャリブレーショ
ンすることが重要だと考える．
原口（座長）：
関連して他には．
石黒（北海道大学）：
貫入抵抗ではすごく硬くなるところがあるというお話だが，畝立てをしたところは柔らかくなると思う．対象とされているのは畝立てをしていない圃場ということか．
江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
水田なので基本的には畝立てをしていない圃場を対象としている．ダイズでも畝立てをするがそれほど高い畝は作らない．
石黒（北海道大学）：
一般に農家さんでは乾燥地域原産の作物では畝を高くして，湿潤地域原産の作物では畝を低くしている．高い
畝では土壌が柔らかくなると思ったので．
江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
貫入抵抗の値を面で捉えるのでゼロ地点がある程度揃っていないと比較ができないということと，やはり貫入抵抗で見たいのは上層よりも耕盤層から下層であるため，その辺りのデータを重点的に取っている．
石黒（北海道大学）：
水田ならそうかもしれないが，畑地では畝を高くしてその効果で排水を促すため，下層だけ見ていてもよくな
いのではないか．
江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
おっしゃる通りだが，畝立てをしている圃場にも使えるということとはまた別の話だとは思う．
原口（座長）：
よろしいでしょうか．畝立てについては石黒先生のおっしゃる通りだと思うが，これから対象や状況ごとにその適用性を考えていく研究段階だと思う．江波戸さん
そのようなことでよろしいでしょうか．

25

江波戸（農研機構中央農業研究センター）：
はい．圃場がどうかというよりもその土地がどうかということがまず前段階としてあるため，畝を立てるかど
うかについてはまた別に検討したいと思う．
溝口（東京大学）：
江波戸さんに対するコメントとして．Decision support
system (DSS) という用語が世界中で使われている．農家さんの判断をサポートするのが我々研究者や技術者なのだから，最終的には農家さんにサービスできるようなことを考えるべきである．DSS という用語は本日のシンポ
ジウムの重要なキーワードである．江波戸さんが先ほどおっしゃったが，農家さんが圃場にトラクターが入れるかどうかを知りたいとき，貫入抵抗を測定して現場で判断できるということは素晴らしいと思う．
原口（座長）：
本日のシンポジウムのテーマ「生産者のニーズに応える土壌診断」ということはすぐには結論が出ないと思う
ので，事務局でどのような議論をしていくのか今後考えたい．
岩田（農研機構農村工学研究部門）：
畝立ては結局機械に依存すると思う．平畝か畝を立てるかの選択はあるが，排水を良くするためにものすごく畝を高くするというのはなかなか難しい．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
少し補足するが，ダイズは畝立てをかなり行っている．問題なのは作業に時間がかかり大面積で畝を立てられないことである．ここにも選択と集中の問題が生じている．
原口（座長）：
農家さんが畝立てをする理由は，土壌の排水性なのか
硬さなのかどちらでしょうか．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
私の知っている範囲では収量である．土壌の状態についてはあまり考えておらず，低いから畝立てしてみようという程度の判断である．
原口（座長）：
そうすると何か客観的な指標があったほうが良いのですね．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
そう思う．
原口（座長）：
広域での収量や土壌特性を見ていくなかで，古い地図の活用があると思いますが，その辺りでご経験をお持ちの方いらっしゃいますか．
渕山（農研機構九州沖縄農業研究センター）：
高橋さんのご講演にあったように，様々な情報の重ね合わせのなかに「古い地図」は入ると考える．土壌の硬さ 1 つ取り上げても土壌によって解釈の仕方は変わると思うので，古い地形図は事前情報として役立つと考える．
例えば，高橋さんのご講演で紹介された対象地域はおそらく氾濫原なので，かつて畑地であったなら下層から礫層が出て硬いのかもしれないし，水田で黒泥が分布する
ような所は耕盤があり，その下は柔らかい土層が出てくるかもしれない．そういった推察をするための情報として，現在は圃場整備後に大きく改変されている可能性があるとしても，古い地図情報をあらかじめ整備し圃場情
報のレイヤーの１つとすることは有効だと思う．
望月（農研機構西日本農業研究センター）：
共同研究者の研究について情報提供したい．圃場整備26

土壌の物理性第 147 号

前後の地図やドローンによる空撮写真を合わせて情報を分析すると，切土工を施されたところは小麦の生育が良く，盛土工を施されたところは生育が悪いということ，さらに，生育ムラの境界線とかつて川だったところがちょうど合致するという研究成果を出している．現在は，圃
場の生育ムラをなくすため，小麦の生育を阻害する要因である過剰な水を少ないところに回す排水技術について検討している．
原口（座長）：
そろそろ終了予定時間が近づいてきましたが，言い残したことがある方いらっしゃいますか．
吉田（東京大学）：
高橋さんのご講演のなかで，土壌の化学性はあまり影響が出ないが土壌の物理性は影響が出るとおっしゃっていた．例えば，化学肥料を施用するということは土壌の化学性を変えているといってもよい．つまり，化学性は人為的に変えやすい．しかし，土壌の物理性は排水１つ取っても変えることは難しい．「どこまでできるか」と「○○性」ということが密接に関わっているように思う
が，我々が議論する上での化学性や物理性に対し，簡単に変えられる部分は○○性とは言わないのではないか．
用語の整理をしたほうが良いと考えている．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
私も同感で，そこが非常に難しいところである．例えば，窒素 4 kg を施用したら 4 kg の窒素が土壌に入る，といったように化学的因子はどれくらい変えられるかの見通しがつく．物理的因子で同じことがいえるかと言ったらどうだろうか．例えば，暗渠を掘ったときにどのく
らい排水性が改善されるかについては答えられない．土壌の物理性はどこまでが限界なのかよくわからないところがある．この辺りに，化学性や物理性を分ける難しさがあると思う．
吉田（東京大学）：
そういう意味で，本日のシンポジウムを聞いて「土壌の○○性」という言葉の使い方は難しいと感じた．土壌
水分は変動するが土壌水分そのものを土壌の物理性と呼ぶかというとおそらく違う．それは物理性ではなく変動する変数として扱う．本来は肥料を入れて土壌の溶液濃度が高くなるということと同じようなことである．
原口（座長）：「変えられるもの」と「変えても効果の見えにくいもの」ということかもしれません．
石黒（北海道大学）：
しかし，農家さんから見ると排水性を良くするということは変えられないものではなく変えないといけないものと考えるが．
高橋（農研機構東北農業研究センター）：
土壌の排水性や保水性がどこまで変えられるかわからないということは農家さんもよく理解している．
石黒（北海道大学）：
排水性の悪いところにはまず明渠を施し，農業土木事
業の圃場整備により暗渠も入れる．これによって排水性は改善できてしまう．効果の見えないものでは全くないと考えるがいかがでしょうか．
吉田（東京大学）：
私の問題提起によって少し混乱させたかもしれない．
排水性は土壌の物理性とはまた別の軸だと思う．土壌の話とは限らない．排水性を変えて土壌の物理性を変えるにはさらに時間がかかる．我々はよく「土壌の○○性」(2021)と使うが，これまでよく定義せずに使用してきたのではないかという問題提起をしたということである．
江口（農研機構農業環境変動研究センター）：
土壌の排水性は当然重要だが，排水性を改善してコントロールできるのは重力排水が終わった後の pF 1.8 辺りまでである．一方，pF 1.8 の気相率は，特に重粘土質の作土層や緻密な耕盤層ではとても低く，作物の根呼吸にとって適切な土壌環境ではない．そのため，今度は土壌の物理性（水分含量を含む）を改善しなければならない．
pF 1.8 より吸引圧の高い水を無くすためには植物を利用するしかない（もちろん土壌面蒸発もあるが）．さらに，
直根性 · 深根性の植物を利用すれば，耕盤層を貫通する
粗大間隙（亀裂や根穴を含めて）が発達して物理性（土壌構造そのもの）· 排水性が変わると思うが，そういうことは干拓地を作るときに実施されているかもしれない．
原口（座長）：
実際に行われている．
江口（農研機構農業環境変動研究センター）：
そういうことが農地土壌でも広がればとても良いと思ったが，実際の水田や転換畑で実施されているかをご存じの方，教えて頂きたい．
原口（座長）：
おそらく 1 作捨て作りすることについて農家さんは抵抗があるから事例は少ないという印象だが ··吉田（東京大学）：
歴史的に見れば研究として脈々とそのようなことを提案してきてはいる．私もそのような試験の一端を行ったことがあり，冬作に 1 作入れると土壌構造が発達するという報文も書いている．ただ，農家さんに冬に１作入れてはいかがでしょうかという話をするが，現実的にはなかなか難しいという印象である．よほど地域全体で取り組むことにならない限り励行することにはならないと思う．
江口（農研機構農業環境変動研究センター）：
情報をありがとうございます．私の背景にある Photo
1 だが，真ん中の畝直下に暗渠が 1 本敷設されており，
暗渠管直上の畝のブロッコリーだけはそこそこの生育であるが，暗渠から少しでも離れると生育が非常に良くないという圃場である．暗渠を入れたので排水性に関しては対策を取ったといえるが，畝幅 1 つ離れただけでほとんど効果がない．横方向の補助暗渠を入れる方法もある
が，入れたところでどのくらい効くだろうか．これは恐らく土壌の物理性（土壌構造そのもの）を変えなければ効果がないと感じた．このような圃場では，たとえ 1 作
無駄にしてもそのあと 2，3 作は確実に収量が上がるというようなことがもし言えるならば，農家さんもご理解いただけるのかなと勝手に想像している．
原口（座長）：
予定時間を過ぎているので，そろそろまとめたいと思う．皆さんよろしいでしょうか．あらかじめ溝口先生にシンポジウムを閉めて頂こうと考えていた．溝口先生お願いします．
溝口（東京大学）：
はい．足立会長のあいさつのなかで，今回のシンポジ
ウムのテーマは 23 年ぶりに現場の話とおっしゃってい
たが，過去に例を見ないほど盛り上がった大会だったという印象がある．それはひとえに事務局の皆さんがそのようなテーマを選んでくださったこと，現場に近い講演者の方々を選んでくださったことによるものだろうと思う．それと同時に，新型コロナウイルス感染症のおかげ資料：第 62 回土壌物理学会シンポジウム総合討論

27

Photo 1 暗渠排水管が敷設された水田転換畑（秋田県農業試験場 中川進平氏の試験圃場）．

でもある．通常開催であればおそらくここまで突っ込んだ議論はできなかった可能性がある．ポスターセッショ
ンにおいても，タイムラインですべてのポスターの質疑応答が閲覧でき，チャット機能を活用した議論がとても活発に行われていた．そのようなことから，今回の学会
大会は，歴史的な転換期になったという印象を持っている．私はチャット文化に慣れているため，言いたいことをチャットに挙げていたらすべて取り上げられてしまった www．言いたいことを言えるこの学会の良いところとオンライン開催という新しい波をうまくミックスさせて，土壌物理学会が来年度以降ももっと面白い大会になっていくことを期待したい．
原口（座長）：
溝口先生，ありがとうございました．

後日，溝口氏からシンポジウム参加者へ下記情報の共有を依頼された．総合討論の後日談としてここに掲載させて頂く．
溝口（東京大学）：
改めて「土壌の物理性」の創刊号を読んでみた（https://
js-soilphysics.com/downloads/pdf000/001000.pdf）．巻頭
言はあの山中式硬度計の山中先生が書いていて，最後の結論 3 行には「このように私達は土壌を一つのテスト用の Material として取り扱う基礎的なものと，現地のActive な状態とを生産的に関連させて研究することを使命とすべきであり，また新しく発足したこの研究会の発展のための使命でもあると考える．」という記述がある．
今回の学会大会のテーマ設定は，設立から 60 年を経て土壌物理学会が所期の目的に応えられたのかを反省するという意味で重要なイベントだったと思う．
（敬称略）

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. 147, p.29∼ 33 (2021)

2020 年度土壌物理学会大会講演会
ポスターセッョン

ニューラルネットワークによる
土壌有機物量推定と土壌構成要素の相関推定
清広真輝 1 ，森 也寸志 1 ，開田行美 2
1 岡山大学大学院環境生命科学研究科，2 岡山大学環境理工学部

本研究では土壌有機物量の推定，土壌有機物と土壌構成要素の相関推定を深層学習で行った．HarmonizedWorld Soil Database の土壌データを使用し，特徴量選択とニューラルネットワークモデルを作成した．アジア，ヨーロッパ，オーストラリアの高精度モデルにおいて共通の特徴量としてシルト，乾燥密度，陽イオン交換容量，
塩基飽和度が選択された．また ROSETTA を用い水理パ
ラメータを導出，入力項目の一部と置換し，SOC と土壌
物理特性との相関推定を行った．
キーワード：深層学習，土壌有機物，相関推定

発表要旨

サーモ TDR を用いた水中および飽和土壌中におけるファインバブル濃度測定法の検討
谷川原龍之介 1 ，小島悠揮 1 ，関戸遼加 1 ，
濱本昌一郎 2 ，神谷浩二 1
1 岐阜大学工学部，2 東京大学大学院農学生命科学研究科

ファインバブルの土壌中での挙動解明に資するため，
サーモ TDR による水中および飽和土中におけるファイ
ンバブル（FB）濃度推定を検討した．水と飽和土の電気特性および熱特性をサーモ TDR で測定し，FB 濃度との関係性を調べた．その結果，水中の FB 濃度は比誘電率から推定可能であることがわかった．また，飽和土中のFB 濃度の推定には熱伝導率が有効であることが示された．今後は土壌の熱伝導率と FB 濃度の関係性を定量的に評価することが必要である．
キーワード：ファインバブル，サーモ TDR センサ，電気特性，熱特性

サーモ TDR による

冷却 · 加熱サイクルを利用した植物根が土壌の熱特性に与える影響の評価

土壌中重金属除去法の室内試験による検討

小田奈苗 1 ，小島悠揮 1 ，川島知之 2 ，神谷浩二 1

寺田隼大 1 ，小島悠揮 2 ，小谷映輔 2 ，神谷浩二 2

1 岐阜大学工学部，2 岐阜大学大学院自然科学技術研究科

1 岐阜大学大学院自然科学技術研究科，2 岐阜大学工学部

根が持つ様々な機能を評価する際には，根群密度を把握することが重要である．本研究では，サーモ TDR セ
ンサによる根群密度推定手法の開発を目標とし，植物根

土壌冷却 · 加熱サイクルを用いた汚染土壌浄化法について，実現可能性を室内実験によって評価した．その結が土壌の熱特性に与える影響を評価した．その結果，根果，冷却 · 加熱面と吸着層にて溶質が集積することが確

群密度が増加すると体積熱容量，熱伝導率ともに減少す認できた．また，体積含水率が液状水の移動に影響を与ることが分かった．既往の研究とは異なる重要な発見でえ，溶質の集積量に影響を及ぼすことが明らかとなった．

あると考えられ，今後この現象の解明に向けて更なる研本研究にて集積した鉛濃度は十分に高いことから，本手究を進める必要がある．

法による効率的な重金属の除染ができる可能性が示されキーワード：サーモ TDR，植物根，土壌熱特性

た．今後は土性や溶液の種類による影響の検討を行う．
キーワード：土壌汚染，冷却 · 加熱サイクル，室内試験

土壌の物理性

30

第 147 号

(2021)

射撃場跡地の鉛汚染土壌における粒径別性質の評価

螺旋状型毛細管粘度計内を流れる高いイオン強度下に社本凜太郎 1 ，小島悠揮 2 ，神谷浩二 2

凝集している Na モンモリロナイト懸濁液の流動静止

1 岐阜大学大学院自然科学技術研究科，2 岐阜大学工学部

閉鎖されてから 20 年近くが経過した射撃場跡地の基
本的な土壌の性質を粒径別に調査した．土粒子密度は鉛玉の影響が顕著に表れることが判明した．また，含有量試験や溶出試験の結果により土壌の細粒分にも鉛が存在していることを確認することができた．
キーワード：土壌汚染，鉛，土粒子密度，強熱減量

Xin Yang，Yasuhisa Adachi
Graduate School of Life and Environmental Sciences,
University of Tsukuba
The spiral capillary viscometer is designed to investigate the ﬂowing behaviors of suspension. The analysis ofstopping motion of ﬂow will provide information on the
behavior of zero shear limit. In this study, we focusedon the stopping behavior of ﬂowing suspensions of Namontmorillonite coagulated under high ionic strength. In
most cases, suspensions stop gradually as the shear stressdecreases. However, we have conﬁrmed the demonstrationof abrupt stopping in certain limited condition.
Key words：Na-montmorillonite, stopping behavior, zero
shear limit

再生水の灌漑が土壌中の溶質移動に与える影響
亀山幸司，濵田康治，宮本輝仁，岩田幸良
農研機構農村工学研究部門
気孔コンダクタンスを利用した
本報告では，日本における再生水灌漑による土壌塩

土壌水分過不足による作物の水ストレスの評価

類集積への影響を評価するための予備的検討として，

坂口 敦，岩谷 潔，荒木英樹，高橋 肇

再生水（農業集落排水処理水）を用いたカラム浸透実

山口大学農学部

験と HYDRUS-1D の多成分溶質移動モジュール（UN-

SATCHEM）によるシミュレーション解析を行った．そ圃場の土壌水分の経時変化とダイズの気孔コンダクタの結果，カラム浸透水のナトリウム，カルシウム濃度等

ンスの関係を観測し，水ストレス条件下の気孔コンダクを良好に再現することが可能であった．

タンスと非水ストレス条件下の気孔コンダクタンスとのキーワード：再生水灌漑，カラム実験，Hydrus-1D，陽比が，土壌の乾燥 · 過湿からダイズが受ける水ストレス

イオン交換の指標となり得ると判断した．また，ダイズの Jarvis モ
デルを作成し，非水ストレス条件下の気孔コンダクタン
スは Jarvis モデルで推定可能であると判断した．
キーワード：土壌水分，気孔コンダクタンス，水ストレス，Jarvis モデル，ダイズ

初期 NO3 -N 濃度が凍結過程にある電力なしで冬の樹木根域を加温する技術の開発

黒ボク土の熱 · 水分移動に与える影響

伴田千紘，百瀬年彦

清本 翼，渡辺晋生

石川県立大学大学院生物資源環境学研究科

三重大学大学院生物資源学研究科
未利用エネルギーである地中熱を活用し，寒冷地での土中の NO3 -N 濃度が凍結過程にある土壌の不凍水量

農業生産性向上を図る．真冬 2 ◦ C となる樹木根域を加や凍結深，水分移動量にどのような影響を与えるのかを温することで，樹木生育を促進させる．熱源として 2 m

明らかにするために一次元カラム凍結実験を行った．溶深の地中熱を利用し，その熱輸送技術としてヒートパイ

質濃度が高いほど不凍水量は多くなった．また，凍結深プに着目した．2 m のヒートパイプを自作し，土壌種がが浅くなり，未凍土から凍土への水分移動量が増加した．

異なる 3 圃場に地中埋設し，加温性能を調べた．そのそれぞれ，間隙氷からの吐き出しによる凍土中の NO3 -N

結果，冬季においてヒートパイプによる地温上昇が見らの濃縮，氷量の減少による熱伝導率の低下，温度低下のれ，電力なしで冬の樹木根域を加温できることが明らか

遅延による凍結面近傍の温度勾配の増大のためと考えら

となった．

れた．

キーワード：ヒートパイプ，地中熱利用，地中温度，根キーワード：凍土，水分 · 溶質移動，窒素，カラム実験域加温資料：2020 年度土壌物理学会大会講演会ポスターセッション

発表要旨

31

異なる温度 · 水分条件下で培養した膨張性ポリウレタン発泡剤を用いた泥炭土からの温室効果ガス排出速度

石礫を含む土壌採取法の検討— カルスト地形における奥田涼太，長竹 新，清水真理子，横川仁伸

COSMOS の広域土壌水分量の評価 —1 国立研究開発法人土木研究所寒地土木研究所

原 菜月，五藤慎仁，徳本家康
佐賀大学農学部

農地からの GHG（CO2 ，CH4 ，N2 O）排出速度を最小にする設定地下水位を温度別に明らかにすべく 5，20 ◦ C

石礫を多く含む土壌が広く分布するカルスト地形で下で泥炭土の培養実験を行った．CO2 ，N2 O は 20 ◦ C 下は，定形体積容器による土壌採取が難しいため，土壌水で排出速度が大きく，CH4 は温度による違いは小さかっ

分センサーの校正が困難である．本研究では，石礫を多た．CO2 換算の GHG 排出速度は CO2 が一番大きく，く含むカルスト地形において，膨張性ポリウレタン発泡

飽和状態で CO2 排出速度が最小となることが分かった．

剤を用いて土壌体積を測定することで，COSMOS の水

GHG 排出速度の最小化には，地温が高くなる夏に地下分量の測定精度について検討した．

水位制御を行い下層の泥炭土を飽和状態に保つことが有キーワード：膨張性ポリウレタン発泡剤，COSMOS，石効であると示唆された．

礫土壌

キーワード：温室効果ガス，培養実験，泥炭土

水分移動をともなう土中の有機態窒素の無機化と微生物活性岡田華保，渡辺晋生
三重大学大学院生物資源学研究科

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
江波戸宗大
農研機構中央農業研究センター

水分移動をともなう土中の有機物分解を理解することを目的に，異なる含水率の黒ぼく土を用いたバッチ試験とカラム実験を同時に行った．油粕をすきこんだ試料のバッチ試験では，含水率 θ = 0.45 に比べて θ = 0.4 でNH4 -N 生成量が多く，微生物活性も一次分解反応式を適合したときの無機化速度定数も大きくなった．上層 10cm に油粕をすきこんだカラム実験では，NH4 -N がバッ
チ試験と同程度生成され，水分移動とともに流下した．
微生物は移動せず，有機物すきこみ層で一様に活性が高くなった．
キーワード：有機物分解，無機化，微生物活性，カラム

圃場全面における表層土壌の粒径組成（砂，シルト，
粘土画分）と深さ 15 cm までの貫入抵抗値との間でゆるい相関は見られた（相関係数 0.20 – 0.43）．砂，シルト，
粘土画分を緯度経度でプロットして土壌硬度分布と比較すると，砂，シルト，粘土が適度なバランスで密に充填された環境で貫入抵抗が高くなり，その地点を少し外れて土壌水分含量も高い傾向になると示唆された．
キーワード：貫入式土壌硬度計，貫入抵抗，粒径組成，土
壌水分含量

浸潤実験

水田転換畑における

水田に施肥した米ぬかの水稲移植前の無機化について

24 時間容水量と水分特性曲線の関係

永源 奨，Peter Mchuno Alfred，下村案未，岩田幸良，宮本輝仁，亀山幸司

関谷信人，渡辺晋生

農研機構農村工学研究部門

三重大学大学院生物資源学研究科

水田転換畑の深さ 30 cm までの土層の水分貯留量を冬季に水田に施用した米ぬかによる水稲移植時の土中測定し，水分特性曲線から推定される pF 値との関係をへの無機態窒素の供給量を明らかにするため，米ぬかを調べた．水田転換畑における作土層の 24 時間容水量は，異なる量施用した水田土中のアンモニア態窒素（NH4 -耕盤層の飽和透水係数が高い圃場では降水量に依存する
場合は pF 1.5 程度になると考えられた．一方，飽和透N），硝酸態窒素（NO3 -N）を施肥から移植前まで測定した．米ぬかの無機化は主に 0 – 10 cm 深で生じており，
硝化はわずかであった．NH4 -N と NO3 -N の和である土

水係数が低い圃場の 24 時間容水量は湛水時間に依存し，中の無機態窒素量は期間内に次第に増加した．また，そpF 1.0 相当かそれよりも高水分量になると考えられた．

の増加量は米ぬかの施肥量が増加するほど大きく，単純キーワード：土壌水分，耕盤層，飽和透水係数，圃場容

な一次分解で表現できた．

水量，飽和土壌キーワード：有機物分解，圃場実験，窒素動態，米ぬかが，土層全体が飽和状態に近くなるほどの降雨があった

土壌の物理性

32

第 147 号

(2021)

トウモロコシ圃場における無肥料無農薬での水田における中耕除草の研究

ICT 機器を用いた栽培管理に関する研究

Z. Zhou, M. Ishiguro, J. Kashiwagi,
H. Ishizuka, T. Fujii, K. Fujita
Graduate School of Agriculture, Hokkaido University

近藤紘嗣，溝口 勝，杉野弘明
東京大学大学院農学生命科学研究科
スマート農業が注目を集める中，モニタリングセン
サー等の ICT 機器の農業利用が進められている．しかし，そうしたモニタリング機器は施設栽培での活用例が多く，露地栽培での利用はあまり進んでいない．露地栽
培での利活用が進めば，農地拡大や副業農家の増加に寄与するものと考えられる．そこで本研究では，露地栽培，
特にトウモロコシ栽培において ICT 機器を用いた栽培管理サポートを検証した．その結果，作物の生育不良を熱画像で探知し，モニタリングセンサーから生育不良の原因を推察することができた．

Many times inter-tillage weeding for rice cultivation
without fertilizer and agricultural chemical is effective forrice growth. We compared the growth and soil nutrient
condition among the different inter-tillage times without
fertilizer and agricultural chemical. The better rice growth
was observed in the ﬁeld of larger inter-tillage times. However, the growth was not good enough as that in the conventional ﬁeld.
Key words: inter-tillage, rice growth, no chemical and fertilizer, ammonium

キーワード：土壌センサー，サーモカメラ，ICT 機器，ト
蒸発法によるウモロコシ

土壌クラスト層の不飽和水分移動特性の推定
坂井 勝 1 ，今井翔馬 2
1 三重大学大学院生物資源学研究科，2 三重大学生物資源学部

土壌表層に形成される土壌クラスト層は，畑地における土壌面蒸発に影響を与えると考えられる．本研究では，蒸発法を用いてクラスト層の不飽和水分移動特性の推定を行った．得られた不飽和透水係数と水分特性曲線
は，クラストの特徴である小さい間隙の増加を反映した

Precise estimation of Dodecylbenzenesulfonate(DBS) under the inﬂuence of dissolved organic
matter (DOM) using UV-spectrometry
Imam Hossain 1 ，Munehide Ishiguro 2
1 Graduate School of Agriculture, Hokkaido University,
2 Research Faculty of Agriculture, Hokkaido University
To elucidate and eliminate the inﬂuence of dissolved organic matter (DOM) during the UV-spectroscopic measurement of Dodecylbenzenesulfonate (DBS) in DBSDOM complex solution, 222.5 nm UV and 400 nm UVvis spectra were measured. The absorbance both at 222.5
nm and 400 nm wavelengths increased in proportion to theincrease of DOM concentration whereas the absorbance at
222.5 nm spectrum found signiﬁcant for DOM-free DBS
solution. These relationships have been used to remove
the inﬂuence of DOM on the absorbance at 222.5 nm forthe DBS-DOM complex solution.
Key words: dissolved organic matter, Dodecylbenzenesulfonate, UV-spectrometry, UV-vis, volcanic ash soil

形状を示した．
キーワード：土壌クラスト，不飽和透水係数，蒸発法，

HYDRUS-1D
土壌有機物が非平衡条件下の速い放射性セシウムの移動に与える影響
辰野宇大 1 ，濱本昌一郎 2 ，二瓶直登 3 ，西村 拓 2
1 福島大学環境放射能研究所，
2 東京大学大学院農学生命科学研究科,
3 福島大学食農学類

土壌有機物は土壌への放射性セシウム（Cs）の吸着を阻害し，土壌中の Cs 移動に影響を与えることが指摘されている．しかし，既往の研究では平衡状態を仮定した実験の報告が多く，土壌水の流れに伴う土壌中の非平衡条件下の Cs 移動に土壌有機物が与える影響は明らかにされていない．本研究では土壌に吸着した有機物が土壌中の速い Cs 移動に与える影響を明らかにすることを目的に室内実験と数値実験を行った．その結果，土壌固相に吸着した有機物はフレイドエッジサイト（FES）や六員環への Cs 吸着を阻害し，さらに粘土平面部で Cs を脱離しやすい状態で吸着することで Cs の移動を促進させると考えられた．
キーワード： 放射性セシウム，土壌有機物，カラム実験，

Hydrus-1D

資料：2020 年度土壌物理学会大会講演会ポスターセッション
土壌を極板とする平行板コンデンサーの静電容量と水分量の関係
深田耕太郎
島根大学学術研究院
コンデンサーは電気を貯める性質をもつ電気回路の要

発表要旨

33

成不全に陥っていると見られる場所もあった．本研究では，ガス放出が耕盤形成不全に与える影響を調べた．有機物濃度を変えた土壌カラム実験によってガス濃度，乾燥密度，体積含水率，酸化還元電位を調べた．その結果，メタンガスの放出が 1 週間で観察され，気泡の形で土壌を持ち上げ，乾燥密度を低下させた．これは Eh の低素で，土壌水分量の測定に利用されている．ただし，土下と体積含水率の減少によって支持され，ガスの生成 ·壌を誘電体とする利用方法がほとんどで，他の可能性は放出によって土粒子の位置が安定しないことが推測され検討されていない．本研究では，土壌を極板とするコン

た．

デンサーについて調べた．鳥取砂丘砂とステンレス板をキーワード：棚田，メタンガス，耕盤，有機物

極板とするコンデンサーを作製し，水分量と静電容量の関係を調べた．その結果，濡れた鳥取砂丘砂が表層から乾燥していく過程を，極板面積の減少として観測できることが分かった．
キーワード：鳥取砂丘砂，体積含水率，水の連続性，測定

DNDC-Rice モデルの水分移動計算の検証と課題
松尾正菜 1 ，徳本家康 1 ，麓 多門 2 ，片柳薫子 2
1 佐賀大学農学部，2 農研機構農業環境変動研究センター

DNDC-Rice モデル（Fumoto et al., 2008）は，水稲か
局所耕うん法の密集根群を介した土壌水分移動の解析

ら土壌への有機物供給，土壌の酸化還元などのプロセス

田崎小春，高木健伸，徳本家康に変更を加えた改良版 DNDC モデルである．しかし浸佐賀大学農学部

潤過程の数値実験により，水分移動アルゴリズムの改良の必要性や水分特性モデルのパラメータの設定の変更な

局所耕うん法の密集根群を介した下方浸透を解析する

どが，より正確な温室効果ガス発生量の予測精度向上にために，局所根群を仮定した異なるガラス質繊維素材の必要であると考えられた．

水分特性パラメータを用いることで 2 次元の土壌水分移キーワード：DNDC-Rice モデル，不飽和水分移動

動解析を行った．密集根群を介した局所的な下方浸透を数値解析によって表現できたが，密集根群の水分特性の推定に関して逆解析的な検討が必要と考えられた．
キーワード：人工マクロポア，密集根群，選択流

土壌溶液の EC によるイオン濃度推定精度の検討
砂川優樹 1 ，藤田理子 2 ，伊東雄樹 3 ，
青木伸輔 4 ，登尾浩助 5
棚田における有機物目詰まりによるガス発生と耕盤形成不全の可能性

1 明治大学大学院農学研究科，2 福島県庁，
3 Agricultural Research Organization, Israel，
4 The Volcani Center, Israel，5 明治大学農学部

森 也寸志 1 ，橿 真由香 1 ，黒住知代 1 ，宗村広昭 1 ，Milagros O. How 2土壌溶液の電気伝導度（EC）から硝酸態窒素（NO3 –N）

1 岡山大学大学院環境生命科学研究科，濃度を推定する際，土壌溶液の組成が栽培期間中にどの

2 ユニバーサル · ハーベスター

ように変化し，濃度の推定にどのように影響するか検討した．本研究では元肥として多量の NO3 ̶ N が与えられ棚田は，斜面地形にあって水の保全と有機物の保全にていたので，生育初期では精度良く推定できる可能性が貢献しているが，近年は維持が難しく，崩壊も散見され示された一方で，生育後期では土壌溶液の組成の変化とる．フィリピンの世界遺産の棚田では，湛水が有機物の共に推定精度が低下する可能性が示された．

目詰まりで維持され，ガスの放出も観察され，耕盤の形

キーワード：EC，硝酸態窒素，二次元分布，ZeRo.agri

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.

ㅮᗙ

土壌の物理性LecturesNo. 147 p.35 ∼ 42 (2021)

土壌中における溶質の吸着移動現象の基礎理論

IV ．溶質の吸着と移動
石黒宗秀 1

Basic theories of solute transport and adsorption in soils,
IV. Solute transport and adsorption
Munehide ISHIGURO1

均移動距離を考えよう．土壌は均質な構造を持ち，水お1. はじめに溶質が土壌に吸着する場合，その土壌中での移動は，吸着によって遅れることになる．土壌は電荷を持つため，その反対符号の電荷を持つイオンは静電気力により吸着しながら移動する．静電気力による吸着は，吸着表面近傍にイオンが接近すると，瞬時に吸着平衡に達する．
ここでは主に，このような局所的平衡が成立する場合のよび吸着の無い溶質の浸透距離は X m になり，その間の土壌の体積含水率は θ だったとする．溶質は，浸透前
線から順に吸着しながら進み，Xa の距離まで平均的に進んだ場合を考える．その距離までは，土壌溶液中の濃度は流入液濃度と等しい c0（molc m−3 ）となると仮定する（Fig. 1）．質量保存則から，次式が成立する．

V = θX(1)

V c0 = (ρ q0 + θ c0 )Xa(2)

吸着を伴う溶質移動について紹介する．最初に，均質な構造を持つ土壌中を吸着しながら移動するイオンの平均
移動距離について考える．これは，汚染物質が連続的に流入した場合の汚染の拡がりを推測する基本となる．放ここで ρ （kg m−3 ）は土壌の乾燥密度，q0 （molc kg−1 ）射性汚染物質の様に，低濃度で吸着する物質の場合は，は濃度 c0 での溶質の乾土あたりの吸着量である．（2）式

吸着量と濃度の関係は，比例定数である分配係数で表せを Xa で整理して（1）式を利用すると，次式を得る．

る．この分配係数を用いて，吸着による遅れを評価できることを示す．次に，前回記述したイオン選択性がイオ

Xa =ン移動に及ぼす影響について述べる．イオン選択性の相違が，溶質移動前線の形状に大きく影響を及ぼす．そし

X
ρ q0
1+
θ c0

(3)

て，吸着を伴う溶質移動の基礎方程式を無次元化，基準右辺分母の第 2 項 Dg = ρ q0 /(θ c0 ) を固液分配比と言う．

化して表し，吸着を伴う溶質移動を決定する物理量が移

固液分配比がわかれば，水の平均移動距離に対してどの動現象に及ぼす影響を整理する．化学的結合や疎水性引程度移動が遅れるか計算できる．吸着量が大きくなった

力による吸着の様に，局所的吸着平衡が仮定できない場

り濃度が低くなると，固液分配比が大きくなり，吸着を合の吸着移動現象についても無次元化，基準化した基礎

伴う溶質の移動距離 Xa は減少する（Bolt, 1980）．（3）式

方程式を示す．最後に，大きな間隙が水みちとなり，選中の右辺の分母 1 + Dg = R を遅延係数と言う．遅延係数

択流がある場合の吸着移動について述べる．

R は，水と比較して，吸着を伴う溶質の平均移動距離が何倍遅れて移動するかを示す．吸着が無い溶質の場合，

2. 吸着を伴う溶質の平均的な移動
溶質濃度 c0 の溶液を，土壌表面に単位断面積あたり

V m3 流入させた場合の，鉛直下方へ浸透する溶質の平1 Hokkaido University, Kita 9, Nishi 9, Sapporo, 600-8589, Japan. Corre-

sponding author: 石黒宗秀，北海道大学．
2020 年 8 月 24 日受稿 2020 年 12 月 9 日受理

固液分配比は Dg = 0 で遅延係数は R = 1 となる．固液分配比は，その名のとおり，Fig. 1 の平均浸透距離 Xa にある液相中の溶質量に対して何倍の溶質量が吸着相に存在するかを示している．（3）式の関係を遅延係数を用いて表すと，次式となる．

Xa
1
=
X
R

(4)

土壌の物理性

36

第 147 号

（2021）

水や吸着の無い溶質の平均移動距離を基準としたときの共存する溶液中での Sr2+ の粘土中での移動は，吸着の吸着のある溶質の平均移動距離は，遅延係数の逆数で表ために著しく抑制され，水が 1 m 浸透する間に 0.011 ∼せる．

0.71 mm しか移動しないことになる．これは，Sr2+ が共「II．ラングミュアの吸着式」（石黒, 2019）で紹介し存するナトリウムより吸着力が強く，かつ濃度が非常にた，吸着量 q と濃度 c が比例関係にある線形吸着の場合，低いためである．pH が高くなると粘土の変異電荷量が次式の関係で表せる．

増加して吸着量が増えるため，更に移動が抑制される．

q = Kd c(5)

NaCl 濃度が低いと，Sr2+ の吸着量が増大するため，移動距離が短くなる（Ning et al., 2017）．

ここで Kd（m3 kg−1 ）は分配係数．この関係がある場合，


Dg = ρ Kd θ

(6)となり，溶質移動の吸着による遅れは，分配係数 Kdで決まる．微量汚染物質は，低濃度条件で存在するた
め，固液分配比は，線形吸着式が良く適用され，分配係数を用いて評価されることが多い．Table 1 に，一定の低濃度ストロンチウム（Sr2+ ）溶液を流入させた
場合の，Sr2+ のカオリナイト粘土中での移動の遅延を，分配係数を用いて計算した例を示す．海岸に近い土壌を想定して，Sr2+ と比較して高濃度の NaCl が共存した溶液条件にしている．「II．ラングミュアの吸着式」（石黒, 2019）で紹介したように，Sr2+ の吸着には，一定濃度の電解質溶液中でラングミュア式を適用できる．低濃度領域でラングミュア式は分配係数を用いた線形吸着式に近似できるため，その領域における吸着移動は，（5）式で評価できる．特に，原子力発電所事故後のような低濃度の放射性 Sr2+ の評価において有効と考えられる．Table 1 からわかるように，NaCl が

3. イオン吸着の選択性と溶質移動
イオン交換反応を伴う吸着移動においては，「III．協
同吸着 · 多層吸着 · 選択係数」（石黒, 2020）で紹介したイオンの選択性が，イオン移動に影響を及ぼす．平均移動
距離は，前述と変わらないが，移動前線の濃度分布が，選択性によって変化する．カチオン A が濃度 c0 molc L−1で吸着平衡にある土壌中に，カチオン B を濃度 c0 molc

L−1 で連続的に浸透する場合を考えよう．B が A より吸着選択性が高く，縦軸を B の吸着分率（B の吸着量 / カチオンの全吸着量），横軸を B の濃度分率（B の溶液濃度 / カチオンの全溶液濃度）で表した交換等温線が上に凸の場合（Fig. 2（a-1）），カチオン B の土壌中における濃度の移動前線は，Fig. 2（a-2）に示す様に急な濃度変化を取りながら移動する．これを積極的交換と言う．これは，B の選択性が高いため，B が流入すると，先に吸着していた A と容易にイオン交換して良く吸着しながら移動するためである．一方，B の方が選択性が低い場合
は，交換等温線が下に凸で（Fig. 2（b-1）），その移動前線は Fig. 2（b-2）に示す様に，緩やかな濃度勾配を示して，前線の移動が速くなる．これを消極的交換と言う．この場合は，先に吸着している A の方が吸着力が強く，吸着が抑制的になるために前線移動が速くなる（Bolt, 1980;
石黒 · 岩田, 1988）．

Fig. 3 は，アロフェン質火山灰土を均質に充填した溶質移動実験用カラムから流出した溶液中の Sr2+ と臭素（Br− ）の流出濃度曲線である．この実験では，10 molc

m−3 の CaCl2 溶液で平衡させた飽和土壌カラムに，10molc m−3 の SrBr2 溶液を連続浸透させた．アロフェン
Table 1 カオリナイト粘土中のストロンチウム（Sr2+ ）の分
配係数 Kd ，遅延係数 R，水の平均動距離に対する Sr2+ の平均移動距離の割合 Xa /X ．粘土の乾燥密度 ρ を 1250 kg m−3 ，
体積含水率 θ を 0.528 として計算．Ning et al.（2017）のデー
タから作成．

pH NaCl 濃度 Sr2+ 濃度
Kd
mol m−3 mmol m−3 m3 kg−1
Fig. 1 吸着に伴う溶質の平均移動距離 Xa と水の平均浸透距
離 X ．V は溶質濃度 c0 の溶液の単位断面積あたりの浸透体
積．ρ は土壌の乾燥密度，q0 は溶質濃度 c0 と平衡する溶質の単位質量土壌当たりの吸着量，θ は土壌の体積含水率．

4.1
6.5
6.5
6.5

1
10
1
0.1

< 0.03<2< 0.3< 0.06

0.6
0.75
10
40

R
m m−1

Xa /X
m m−1

1400
1800
24000
95000

7.1×10−4
5.6×10−4
4.2×10−5
1.1×10−5

講座：土壌中における溶質の吸着移動現象の基礎理論 IV．溶質の吸着と移動

37

質火山灰土は，正負両荷電を持つため，アニオンもカチ
オンも吸着する．横軸は，土壌カラムの含水量を基準にした相対流出液量を示す．1 pore volume が，ちょうど土壌カラムの含水量と等しい流出液量である．吸着が無い
場合の流出濃度曲線は，1 pore volume 前後で立ち上がる．Sr2+ と Br− は，吸着しながら移動するため，1 porevolume よりも右側で濃度が上昇している．流入溶液の濃度 c は，両イオンとも同じだが，吸着量 q が Br− の方が大きいため，Br− の Dg = 6.00 > Sr2+ の Dg = 3.56
で，Br− の流出濃度曲線の方が右にシフトしている．
前回の講座 III．協同吸着 · 多層吸着 · 選択係数の（49）式で示した，価数が等価のイオン A と B の選択係数 kA/B
を求めてみよう．

{AXa }{Aa+ }= kA/B a+{BXa }{B }(7)

ここで，{} はその物質の電荷当量濃度，X は吸着座，aは価数に相当する整数である．前回の講座と異なり，こFig. 2 カチオン A が吸着している土壌中に，カチオン B が流入したときの移動前線の濃度分布に及ぼすイオン選択性の影響．（a-2）B の選択性が高い場合の積極的交換による移動前線．（b-2）B の選択性が低い場合の消極的交換による移動
前線．

こでは kA/B はイオン A についての選択係数を示している．アロフェン質火山灰土の Sr–Ca 交換等温線と選択係
数を Fig. 4（a）に，Br–Cl 交換等温線と選択係数を Fig.

4（b）に示す．前者は選択係数が１より大きく上に凸の交換等温線で，後者は選択係数が１より小さく下に凸の交換等温線となっている．Sr2+ は Ca2+ と積極的交換しながら流出するため，流出濃度曲線が急な変化を示し，

Br− は Cl− と消極的交換で流出するため流出濃度曲線が緩やかに拡がることが Fig. 3 からわかる．

4. 基準化した移流分散方程式による吸着移動現象の評価
吸着を伴う溶質移動は，均質な土壌構造中において，次の吸着を伴う移流分散方程式で表せる。
Fig. 3 アロフェン質火山灰土を用いた溶質移動実験における Sr2+ と Br− の流出濃度曲線．pH 5.05，電解質濃度 10molc m−3 ．Ishiguro et al.（1992）のデータから作成．

ρ ∂q ∂c∂ 2c∂c+= D 2 −uθ ∂t ∂t∂x∂x(8)

ここで，t は時間，D は分散係数，x は距離，u は土壌間隙中の平均流速を表す．左辺第 1 項は吸着相の溶質の時間変化項，左辺第 2 項は溶液相の溶質の時間変化項，右辺
第 1 項は分散による溶質移動項，右辺第 2 項は移流（水の運搬）による溶質移動項を表す．
ここで吸着量と濃度が単純な比例関係の（5）式 q = Kd cを適用できる場合を考えよう．この式を（8）式左辺第 1項に代入すると，左辺は次式となる．

(a)

(b)

Fig. 4 アロフェン質火山灰土の交換等温線と選択係数．（a）
Sr-Ca 交換等温線．（b）Br–Cl 交換等温線．□ pH 4.55, 100
molc m−3 , ○ pH 4.9, 10 molc m−3 , ▽ pH 5.5, 10 molc m−3 .
（Ishiguro, 1992b）




ρ Kd
∂c
+1
θ
∂t
∂c
∂c
= (Dg + 1)
=R
∂t
∂t

ρ ∂ (Kd c) ∂ c
+
=
θ ∂t
∂t

(9)

土壌の物理性38

第 147 号

従って（8）式は（2021）となる．これはイオン１の交換等温線の傾きを示す．距∂ c D ∂ 2c u ∂ c=−∂t
R ∂ x2 R ∂ x

離 x と時間 t に関しても，次の様に無次元化する．

(10)
X = x/L(18)ut(Dg + 1)L(19)となる．この式の右辺第 2 項からも，吸着のある溶質

T=

移動は，水の平均流速 u の R 倍遅くなることがわかる．

Table 1 に示した先述の Sr2+ の平均吸着移動の場合，水が 1 m 浸透する間に 0.011 ∼ 0.71 mm しか移動しない計を見てみよう．拡散や分散による拡がりも，（10）式右辺

ここで，X は無次元化した距離，T は無次元化した時間，
L は特性長で，例えば溶質移動実験カラムの長さである．
吸着が無い場合 Dg = 0 で T = ut/L である．T は，t 時間に液相の単位断面積あたりを通過する流量 ut を，単位断面積を持つ長さ L の液相中の溶液量で割った値である．つまり，T = ut/L は相対流出液量 pore volume を第１項で示される様に，R 倍小さくなるため，その影響表す．吸着のある溶質の平均移動距離は，水の平均移動は大きくないことがわかる．

距離の 1/R = 1/(Dg + 1) になるから，吸着のある場合

算結果となったが，分散や拡散の影響で実際はもっと拡がって行くのではないかと懸念される．この場合は，線形吸着の（5）式が適用できるため，（10）式が成立する．
拡散は，分散項に含まれているため，（10）式左辺第１項

同符号の電荷を持つイオンが，イオン１とイオン 2 のの T = ut/{(Dg + 1)L} は，t 時間に液相の単位断面積あみで，次の選択係数 k1/2 で表せる場合について，移流分たりを通過する流量 ut を，溶質が単位断面積を持つ長散方程式を基準化してみよう．

さ L の液相中から吸着しながら流出するのに必要な溶液

c1q1= k1/2q2
c2

量 (Dg + 1）L で割った値である．この量は，吸着を考慮(11)した相対流出液量で，apparent pore volume と定義する．

x = XL，t = T (Dg + 1)L/u，を吸着を伴う移流分散方程

ここで，q1 はイオン１の吸着量，q2 はイオン 2 の吸着量，c1 はイオン１の濃度，c2 はイオン 2 の濃度である．

Fig. 1 で示した条件と同じように，土壌中の全ての位置においてイオン 2 が濃度 c0 ，吸着量 q0 で平衡している状態を初期条件として，イオン１が濃度 c0 で浸透して交換吸着しながら移動する場合を考える．その場合，次の等式が成立すると仮定する．

c0 = c1 + c2

(12)

q0 = q1 + q2

(13)

式（8）に代入して整理すると，次の基準化した移流分散方程式となる．

1 ∂ 2C1 1 ∂ C1
∂ C1
=
−
∂T
f P ∂ X2
f ∂X

(20)

Dg ∂ Q1
1+
Dg + 1 Dg + 1 ∂ C1

(21)

uL
D

(22)

f=

P=

P はペクレ数と呼ばれる無次元数である．（17），（20），（21）式からわかるように，溶質移動は，選択係数 k1/2 ，濃度と吸着量を無次元化して固液分配比 Dg ，ペクレ数 P で決定される．吸着の無い

C1 = c1 /c0(14)

Q1 = q1 /q0(15)とすると，イオン１の無次元化した吸着量 Q1 と濃度 C1
は，交換等温線の縦軸と横軸に対応する．（11）∼（15）

場合，あるいは交換等温線が直線（∂ Q1 /∂ C1 及び選択係
数が 1）の場合， f = 1 だから，この場合（20）式は，∂ C1
1 ∂ 2C1 ∂ C1=−∂T
P ∂ X2∂X(23)となり，移流分散式はペクレ数 P のみによって決定す式を用いてる．つまり，吸着量と濃度が（5）式に示す線形の関係に

k1/2C1Q1 = 
(k1/2 − 1)C1 + 1(16)

あれば，無次元時間 T （apparent pore volume）および無次元距離 X を用いて移流分散方程式を（23）式のとおり基準化出来て，吸着するイオンの濃度も吸着の無い場合と同一の式で表せることがわかる．この式から，ペクレとなる．Q1 を C1 で微分すると

数 P が同じであれば，吸着するイオンも吸着しないイオ

k1/2
∂ Q1
=
2
∂ C1
(k1/2 − 1)C1 + 1

ンも無次元時間 T と無次元距離 X で流出濃度曲線を描(17)

くと一致することがわかる．従って，Table 1 に示した
先述の Sr2+ の平均吸着移動の場合の分散や拡散の影響
は，（23）式から吸着の無い溶質移動と同一の関係となる

講座：土壌中における溶質の吸着移動現象の基礎理論 IV．溶質の吸着と移動39

濃度 C1 (X = 1, T ) は，初期条件を T = 0，X ≥ 0 における C1 (X, 0) = 0，境界条件を T > 0, X = 0 における
C1 (0, T ) = 1 として，
（23）式を解いて求められる．その条件における（23）式の解析解は，

Fig. 5 基準化した移流分散方程式（23）の（24）式による計算流出濃度曲線．ペクレ数 P のみで曲線の形状が決定される．

C1 (1, T ) =
#
"r
#)
(
"r
1
P
P
(1−T ) +exp(P)erfc(1−T )
erfc
2
4T
4T
(24)
で与えられる（Rose and Passiora, 1971）．この式で求めた流出濃度曲線を，Fig. 5 に示す．流出濃度曲線は，ペクレ数 P = uL/D のみで決まり，分散係数が相対的に大きくペクレ数が小さくなると，初期の濃度上昇が早く拡がりのある曲線になり，分散係数が相対的に小さくペク
レ数が大きくなると，1 apparent pore volume 近辺で急な立ち上がりを示す曲線になることがわかる．
次に，吸着量 q と濃度 c が比例関係に無い，f ̸= 1 の場
合について見てみよう．Fig. 6 は，吸着のある移流分散方程式（20）を用いて数値計算した結果である．初期条
件と境界条件は，Fig. 5 の線形吸着式の場合と同じである．図中の実線は，吸着量と濃度が比例関係にある場合

Fig. 6 基準化した移流分散方程式（20）の計算流出濃度
曲線．ペクレ数は全て 50．点線および破線は，（a）選択係
数 k1/2 = 0.5，（b） 選択係数 k1/2 = 2.0 の計算結果を示す（Ishiguro, 1992b）．

あるいは吸着の無い場合の流出濃度曲線である．Fig. 6（a）の点線と破線は，選択係数 k1/2 = 0.5 の場合の流出濃度曲線で，消極的交換で溶質が移動するため，線形吸着式を適用した実線より早く濃度が上昇し，その後ゆっ
くりと濃度 1 に漸近し，拡がりのある曲線になっている．Fig. 6（b）の点線と破線は，選択係数 k1/2 = 2.0 の場合の流出濃度曲線で，積極的交換で溶質が移動するため，線形吸着式を適用した実線より遅く濃度が上昇し，1

apparent pore volume 前後で立ち上がる急な曲線になっている．消極的交換，積極的交換の何れの場合も，固液
分配比 Dg が大きくなるほどその特徴が顕著に表れるが，ある程度以上の大きさになるとほとんど同じ流出濃度曲線になることがわかる（Ishiguro, 1992b）．
吸着を考慮しない相対流出液量 pore volume で表した

Fig. 3 の実測流出濃度曲線を，吸着を考慮した相対流出
液量 apparent pore volume で表し直すと，Fig. 7（b）のよ
うになり，積極的交換と消極的交換の効果を比較しやす
Fig. 7 吸着を考慮した相対流出液量 apparent pore volume
で表した実測流出濃度曲線（○，●）（a）pH 4.2, 100 molc
m−3 ，（b）pH 5.05, 10 molc m−3 ，と基準化した移流分散方程式（20）の計算流出濃度曲線．計算流出濃度曲線の P = 250（Ishiguro, 1992b）．

（Ning et al., 2018）．

い．Fig. 7 中の実線は，ペクレ数を 250 として（20）式を用いて計算した結果である．ここで，ペクレ数は，同時に測定した吸着の無いトリチウムの流出濃度曲線から得た値を用いた．実測流出濃度曲線に対応する固液分配
比 Dg は，それぞれの実験値から得られ，選択係数 k1/2
は Fig. 4 に示す実測交換等温線から得られる．この計算において，フィッティングするためのパラメータは存対象とする溶質の濃度が 0 の溶液で飽和された土在しないが，計算値と実測値はよく一致している．つま壌カラムに，濃度 1 の溶液を連続的に浸透させた場

り，基準化した移流分散方程式（20）が良く現象を表して合を考えよう．吸着量と濃度の間に比例関係がある場

いる．Sr2+ 流出濃度曲線が積極的交換により 1 apparent

合や，吸着の無い場合は，土壌カラムからの流出液のpore volume 前後で急な立ち上がりを見せ，Br− 流出濃度

土壌の物理性40

第 147 号

（2021）

曲線が消極的交換により早く濃度が上昇し，その後ゆっ浸透して液相中の CaCl2 を追い出した後，100 molc m−3

くりと相対濃度 1 に漸近して拡がりのある曲線になって後者の固液分配比 Dg = 3.56 が大きいために積極的交換

SrBr2 を浸透し続けた．図は，100 molc m−3 SrBr2 を浸透時の，Ca2+（●），Sr2+（○），Br−（＋）の実測流出濃度曲線の結果である．吸着の無い Br− は，流出が早く，吸着のある Ca2+ ，Sr2+ は，流出が遅れている（Ishiguro,
1991, 1992a）．水田耕盤には，鉛直方向に延びた根成粗孔隙が存在しており（徳永, 1985），その中を水が選択の効果を高めたためである．このように，吸着を考慮し的に流れる．図中の一番上の砂質土と一番下の堆肥連用

た相対流出液量 apparent pore volume で流出濃度曲線を灰色低地土の流出濃度曲線には，移流分散方程式が適用

整理すると，曲線の特徴が，ペクレ数，選択係数，固液できるが，他の結果には適用不能である．これは，土壌分配比で決まることがわかる．

試料に流入した Sr2+ と Br− は，根成粗孔隙を選択的にいる．Fig. 7（a）における Sr2+ の選択係数 k1/2 = 3 が，Fig. 7（b）の Sr2+ の選択係数 k1/2 = 1.5 より大きいにもかかわらず，流出濃度曲線の傾きは，後者の方が少し急である．これは，前者の固液分配比 Dg = 0.29 よりも単純なイオンによる静電吸着の場合は，局所的吸着平

流れ，土壌基質へは拡散でゆっくりと移動するため，十衡が成立するが，化学反応や疎水性引力等による吸着の分土壌基質中へ拡散しない間に試料から流出してしま場合は，吸着表面に到達した後も安定化するまで時間をい，浸透開始後の早い時期に流出濃度が高くなるためで要することがある．このような場合は，濃度と吸着量のある．初期に土壌基質部分に吸着していた Ca2+ は，拡間の関係を非平衡反応として扱う．この場合も，吸着移散流入して来る Sr2+ とゆっくり交換移動し，根成孔隙

動式は，（8）式が適用できる．Bahr and Rubin（1987）

を通って流出するため，Fig. 8 の中央 3 試料の Ca2+ 流

は，次の吸着律速反応式を仮定して，基準化した非平衡出濃度曲線は，ゆっくりとした流出を示す．図中の一番の吸着移動式を提案している．

下の堆肥連用灰色低地土の結果は，１番上の砂質土に近い曲線形状になっているが，これは，根成粗孔隙中の流∂qρ
= kf c − kr q
∂t

(25)

速が遅く，十分土壌基質中に拡散しながらイオンが移動するためと考えられる．砂質土では，全体に孔隙が大きここで，kf ，kr は吸脱着の速度定数である．
（8）式と（25）

く，均質な移動が生じたと考えられる．図中の砂質土の式および，T = ut/(RL)，X = x/L の関係を用いて，次の基準化した式が得られる．

∂C1 ∂ 2C ∂ C=−∂TP ∂ X2 ∂ X

−

1
∂ 

Da1 + Da2 ∂ T

1∂ C 1 ∂ 2C ∂ C −+
Da1 ∂ T P ∂ X 2 ∂ X 
1+
Da2

(26)

ここで，C は基準化した溶質濃度，Da1 = kf L/θ u，Da2 =kr L/ρ u である．この式の右辺第 3 項が非平衡な反応に影響される部分を示す．単純な非平衡の吸着律速反応
式を用いて，平衡反応との相違を比較するこの方法は，SKIT 法（the separation of the kinetically inﬂuenced term
method）と呼ばれている．

5. 選択流がある場合の溶質の吸着移動
溶質が，水とともに均質な流れ構造の中で移動する場
合は，先述の吸着を伴う移流分散方程式が適用できるが，粗間隙を水が選択的に流れるような場合，移流分散方程式が適用できないことがある．Fig. 8 に，移流分散方程式を適用できない例を示す．

Fig. 8 は，厚さ 4 cm 直径 10 cm の不かく乱水田耕盤土壌を用いた溶質移動実験の結果である．最初に 100
molc m−3 CaCl2 を十分に浸透して平衡させ，次に純水をFig. 8 水田耕盤土壌の流出濃度曲線．●初期に吸着していた Ca2+ ，○浸透させた Sr2+ ，+ 浸透させた Br− の実測
値．点線は，共軸円筒モデルによる計算値（Ishiguro,（1991;
1992a）のデータから作成）．

講座：土壌中における溶質の吸着移動現象の基礎理論 IV．溶質の吸着と移動

41

実線は，選択係数を 1 として，吸着のある移流分散方程ことによって，複雑多様な現象も，科学的な理解を深め

式（10）を用いた数値計算結果である．

ることができるであろう．

Fig. 8 の点線は，細い円管状の根成孔隙を円筒状に土謝辞

壌基質が取り囲む共軸円筒モデルを適用して数値計算した結果である．根成孔隙中の移動には，移流による鉛直
下方移動と土壌基質への横放射方向拡散移動を考えて，

JP18H03963 の助成を受けたものです．

次式を適用した．

π r2

こ こ に 紹 介 し た 研 究 の 一 部 は ，JSPS 科 研 費

∂c
∂c
∂c
= 2π rθ Dif− π r2 u∂t∂ z z=r+
∂x

(27)

引用文献

ここで，r は根成孔隙半径，Dif は土壌基質中の拡散係数，

Bahr, J.M. and Rubin, J. (1987): Direct comparison of kineticz は円筒モデルの横放射方向距離，x は鉛直方向距離，uand local equilibrium formulations for solute transport af-は根成孔隙中の平均流速を表す．土壌基質中には，鉛直

fected by surface reactions. Water Resour. Res. 23: 438–方向と放射方向の拡散移動と吸着交換を考えて，次式を452, doi.org/10.1029/WR023i003p00438
Bolt, G.H. (1980): 土壌の可溶性成分の移動と集積．Bolt,

適用した（Ishiguro, 1992a）．

ρ ∂q ∂c∂ 2 c Dif ∂∂c+= Dif 2 +zθ ∂t ∂t∂x
z ∂z ∂x

G.H. and Bruggenwert, M.G.M. 編, 岩田進午, 三輪睿太(28)郎, 井上隆弘, 陽捷行訳, 土壌の化学, pp. 139–156. 学会出版センター, 東京.
石黒宗秀, 岩田進午 (1988): 土の中の物質移動（その 4）: 土

この数値計算においては，Ca2+ の実測吸着量と，吸着の中におけるイオンの交換吸着現象, 農業土木学会誌, 56:

無い Br− 濃度の計算結果を用いており，フィッティング

1027–1024, doi.org/10.11408/jjsidre1965.56.10 1017

パラメータとなる係数は使用していない．また，Ca2+ とIshiguro, M. (1991): Solute transport through hard pans of

Sr2+ の吸着力を同じとした．その影響もあり，Fig. 8 のpaddy ﬁelds: 1. Effect of vertical tubular pores made by

点線で示した計算値と黒丸で示した実測値は，ほぼ一致

rice roots on solute transport. Soil Sci., 152: 432–439.

するものの若干のずれが生じている部分もある．なお，

Ishiguro, M. (1992a): Solute transport through hard pans of

Ca2+ 濃度は，溶液中の電気的中性条件から，Ca2+ 濃度

paddy ﬁelds: 2. Cation exchange processes. Soil Sci., 153:

cc と Sr2+ 濃度 cs の間に次の関係が成立することを利用

42–46.
Ishiguro, M. (1992b) : Ion transport in soil with ion exchange

して求めた．

reaction : Effect of distribution ratio. Soil Sci. Soc. Am. J.,

cb = cc + cs
ここで，cb(29)は Br− 濃度である．

この様に，流れや土壌の空間的不均一性により，移流分散方程式が適用できない場合は，その空間における移動メカニズムに合わせたモデル化が必要となる．移動メ
カニズムが不明である場合は，実測結果に確率分布を適用する伝達関数モデルが提案されている（Roth and Jury,

1993）．

56: 1738–1743,
doi.org/10.2136/sssaj1992.03615995005600060013x
Ishiguro, M., Song, K-C. and Yuita, K. (1992): Ion transport in an allophanic andisol under the inﬂuence of variable charge. Soil Sci. Soc. Am. J., 56: 1789-1793,
doi.org/10.2136/sssaj1992.03615995005600060022x
石黒宗秀 (2019): 土壌中における溶質の吸着移動現象の基
礎理論 II．ラングミュアの吸着式, 土壌の物理性, 141:

85–90.
石黒宗秀 (2020): 土壌中における溶質の吸着移動現象の基礎

6. おわりに理論 III．協同吸着 · 多層吸着 · 選択係数, 土壌の物理性,

145: 11–20.
Ning, Z., Ishiguro, M., Koopal, L.K., Sato, T. and Kashiwagi,

自然現象は，自由エネルギーの大きな状態から小さなJ. (2017): Strontium adsorption and penetration in kaoli-

状態へ変化する熱力学の法則に従うため，このシリーズ

nite at low Sr2+ concentration. Soil Sci. Plant Nutr., 63:

では，吸着現象を，ラングミュアの式を中心に，熱力学

14-17, doi: 10.1080/00380768.2016.1277435

的な視点から解説した．溶質の移動は，吸着によって大Ning, Z, Ishiguro, M., Koopal, L.K., Sato, T. and Kashiwagi,

きな影響を受けるため，平均的な移動を評価することが，J. (2018): Comparison of strontium retardation for kaolin-

全般的な移動を考える上で有効となる．その上で，更にite, illite, vermiculite and allophane. J. Radioanalytical and吸着の強さの影響が現れることを解説した．吸着および

Nuclear Chemistry, 317: 409–419, doi: 10.1007/s10967-

移動現象の基本は単純だけれど，土壌は複雑多様なため，

018-5870-9

実際のフィールドにおける吸着移動現象は複雑多様とな

Rose, D.A. and Passiora, J.B. (1971): The analysis of exper-

る．しかしながら，基礎理論による基本的な視点を持つ

iments on hydrodynamic dispersion. Soil Sci. 111: 252–

42

土壌の物理性第 147 号

257, doi: 10.1097/00010694-197104000-00008（2021）
doi.org/10.1029/92WR02537

Roth K. and Jury, W.A. (1993): Linear transport models
for adsorbing solutes. Water Resour. Res. 29: 1195–1203,

要徳永光一 (1985): 粘質水田土の粗孔隙の実態と透水性について. 土壌の物理性, 51 :49–62．

旨シリーズ最終回の今回は，吸着を伴う溶質移動について述べる．均質な構造の土壌中を静電引力で吸着しながら移動するイオンの平均移動距離は，水や吸着の無い溶質の平均移動距離よりも短くなる．その相違は，吸着量と平衡濃度を用いて評価できる．線形吸着式が適用できる場合は，分配係数を用いて算定できることを，低濃度ストロンチウムの例で示した．2 種類の競合するイオンの移動は，吸着力の相違によって移動前線の形状が異なる．その相違を，実測結果と，基準化した移流分散方程式の計算結果で示した．また，吸着平衡に時間を要する場合の溶質移動に適用可能な，基準化した移流分散方程式を示した．最後に，選択的流れのある粗間隙を持つ土壌中の溶質移動には，移流分散方程式が適用できず，
その移動メカニズムに対応した吸着移動モデルが必要なことを示した．
キーワード：吸着，移動，積極的交換，消極的交換，移流分散方程式

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 147, p.43 ∼ 45 (2021)

土の今後について考える — 環境負荷低減技術と取り組み
長田友里恵 1

応じた原位置浄化工法を開発した．

はじめにへの地盤凍結工法の適用」にて学会賞（論文賞）を頂戴

Fig. 1 に原位置浄化工法の概要を示す．置換方式（Fig.
1a）では，高圧水の噴射と圧縮空気によって地盤を切削したことを機に，この度「土粒子」へ執筆する機会をいし，汚染物質が含まれる汚泥を地上に排出する．排出しただいた．こちらの区分では研究の経歴や経験等をまとた箇所には充填材を充填する．この方式では幅広い土質

められていることが多い印象があるが，長きに記すこと

条件，様々な汚染物質に対応可能である．次に分解方式ができるほどの経歴はないため，環境技術について建設（Fig. 1b）の機構は置換方式とよく似ているが，汚染土業の取り組みの一例を紹介させていただく．

壌と浄化材を混合することで反応させる方法である．こ土壌の物理性第 143 号に掲載の「帯鋼補強土壁の交換

昨今，環境への取組みが重要視され，よく耳にするよの方式は VOC のように対象汚染物質が分解可能である

うになった SDGs においても環境保護へのゴールが幾場合に適用される．以上の 2 方式では汚染対象範囲全域

つか掲げられている．それに伴い，各所で様々な環境へに対して置換，もしくは薬剤の噴射を行うため，発生すの取り組みを目にすることができるようになった．土のる排泥量が増大する．そこで開発したのがスリット型の上に暮らし，土の恵みを受ける我々にとって，土へのダ分解方式（Fig. 1c）である．VOC による汚染土壌の浄メージは我々へのダメージといえる．例えば，産業の発化には，水素徐放剤による嫌気的脱塩素分解を促進する

展に伴う土壌汚染によって地下水の汚染や農畜産物を経バイオレメディエーションが行われている．これは，土由した健康被害などは足尾銅山鉱毒事件やイタイイタイ

中の微生物による汚染物質の分解を，嫌気的脱塩素化反病のように大きな社会的影響を及ぼす．このように土壌応に必要な水素を供給することで促進する方法である．

に対する環境負荷低減は最重要課題と考えられる．一方

水素徐放剤を用いる場合，対象地盤が難透水層であっで，しばしば地中につくられる道路や上下水道などのイても水素の拡散範囲は時間の関数によって表現できる

ンフラ設備，土の上に建てられる建築物は人々の生活に（Yoshikawa et al. 2010）．これより，粘性土層のようになくてはならない．硬い導入になってしまったが，土を薬剤が浸透しにくい難透水性地盤であっても，地盤をス

大切に思う気持ちを再燃させ，改めて土への負荷を少な

リット状に切削し，水素徐放剤を充填することで，水素くできる技術は何だろうと考えた．土壌物理学の分野のの分子拡散による嫌気分解で難透水層中の汚染土壌を浄皆様にはなじみが薄いと思われるが，建設業における環化することを可能とした．この方式であれば薬剤の噴射

境への取り組みの一例として，汚染土壌を浄化する技術

量を抑えることができるだけでなく，従来の方式よりもと建設副産物を削減する技術を以下に紹介する．

排泥量を減少させることができるため，より環境負荷の汚染土壌浄化技術について少ない浄化方法といえる．

土壌汚染は，工業の発達に伴い工場からの排出，タン

このほかにも汚染された土中水を揚水処理する工法やクからの漏洩，埋め立て廃棄物からの溶出などが原因で揮発性汚染物質を含んだガスを吸引抽出する工法なども発生するようになった．土壌汚染の浄化措置には掘削除

原位置浄化技術として実施している．

去，バイオレメディエーション，地下水揚水，封じ込め，建設副産物低減技術について不溶化など，様々な方法が存在する．これまで，汚染物

国土交通省「平成 30 年度建設副産物実態調査結果」に

質の除去は掘削除去工法が最も多く採用されている．しよると，平成 30 年度は約 7,440 万トンの建設副産物が建かし，運搬 · 処理による二酸化炭素の多量排出など，課設業より排出されたと報告されている．この結果を品目題が多く残されていることから，原位置浄化のニーズは別にみると，建設汚泥は 8.4 %（約 623 万トン）を占めて高いといえる．このような背景から，弊社が保有する高いる．建設副産物の再資源化は進められているものの，

圧噴射攪拌工法の技術を応用し，土質条件や汚染状況に

未だ建設汚泥が大量に発生している状況である．地盤改良の中でも高圧噴射攪拌工法は，耐震補強や液状化対策

1 ケミカルグラウト株式会社

2021 年 1 月 20 日受稿

2021 年 2 月 15 日受理など，様々な目的で用いられる工法であるが，セメント
スラリーを土中に噴射するため，汚泥の排出は免れない．

土壌の物理性

44

第 147 号

(2021)

Fig. 1 原位置浄化工法の概要図．

㧗ᅽᄇᑕᨩᢾᕤᘓタởἾ
෌㈨※໬䞉⦰ῶ

㻺㼛

な土粒子から順に分級した．分級処理を行った処理水にሙእᦙฟ䞉ᮍᅛ໬ ሙእᦙฟ
䞉ᅛ໬ᚋ ሙእᦙฟ

㼅㼑㼟噴射攪拌工法で発生する建設汚泥はすべて場外搬出する㻺㼛䞉ΰྜᨩᢾ᪉ᘧ

ため，再利用した泥水量分の汚泥量が縮減できる．
⮬䜙฼⏝
䞉✵Ὕ඘ሸ
䞉ሙෆᇙ䜑ᡠ䛧䚸┒ᅵ

㼅㼑㼟

ἾỈ

として再利用した．分級した泥土は処分場へ場外搬出した．リユースジェットシステムを適用しない場合，高圧䝸䝴䞊䝇䝆䜵䝑䝖䝅䝇䝔䝮ᄇᑕ෌฼⏝

加水することで濃度調整を行ったのち，固化材配合用水ἾỈ䞉Ἶᅵ䞉ΰྜᨩᢾ᪉ᘧ
䞉⨨᥮᪉ᘧ

リユースジェットシステムを適用したことによる縮減効果を確認した結果，計画数量と比較して建設汚泥の排出量は約 40 % 縮減できた．汚泥の排出量を縮減したことで運搬車両台数は 42 % 縮減することができた．加えて，建設汚泥を固化材配合用水として一部再利用することで，固化材用水量を 30 % 縮減することができた．

Fig. 2 リユースジェットシステムの再資源化 · 縮減方法．

本事例は建設汚泥の処理水を再利用した例であるが，このほかにも建設汚泥を自ら利用によって埋め戻し材料

そこで，高圧噴射攪拌工法から排出される建設汚泥を縮減するリユースジェットシステムについて紹介する．
リユースジェットシステムとは，高圧噴射攪拌工法で排出される建設汚泥を再資源化 · 縮減するために，従来の地盤改良造成プラントに処理設備を付与したシステムである．通常，高圧噴射攪拌工法から排出される建設汚
泥は未固化，もしくは固化後に場外搬出するため，排出された量がそのまま建設汚泥量となる．そのような場面でリユースジェットシステムを適用することで，建設汚泥を高圧噴射攪拌工法の固化材として噴射再利用，または排出された汚泥を埋め戻し等の自ら利用により再資源化することができる（Fig. 2）．但し，対象地盤や現場条件に応じて適当なシステムを選定する必要がある．
建設汚泥を再利用する方法は様々あるが，今回はリとして再資源化した事例もある．当システムの適用により，さらなる建設汚泥排出を縮減できればと考える．
おわりに環境に対する取り組みの例として，今回は特に汚染土壌対策技術と建設副産物縮減技術について取り上げた．
少しでも興味を持っていただけたら幸いである．今回の執筆を機に自社の工法が少なからず土壌物理との関連があることに気付き，土壌物理学 (Jury and Horton, 2004)
を再読している次第である．環境に対する技術を今後も考えるとともに，土壌物理の勉強を継続していこうと思う．
今回執筆の機会をいただきましたこと，最後までお読みいただいたことに感謝の意を表し，結びとさせていた
だきます．

ユースジェットシステムの中でも高圧噴射攪拌工法で発生する建設汚泥を分級して，処理した泥水を一部再利

参考文献用することで排泥量を縮減した事例について述べる．これは Fig. 2 の中でも泥水を噴射再利用する方式に該当する．

Fig. 3 のフロー図に示す通り，高圧噴射攪拌工法で発生した建設汚泥を一次 ∼ 三次の分級設備で粒径の大き渡邊陽介, 壺井文規, 山崎昭雄 (2017): 高圧噴射攪拌工法で発生する建設副産物の縮減 — リユースジェットシステ
ム：泥水再利用方式 —. 基礎工, 2017 年 6 月号 Vol. 45.
山野辺純一, 上沢 進, 吉川美穂, Borden, A., Yeh, M. (2013):

土粒子：土の今後について考える — 環境負荷低減技術と取り組み

45

Fig. 3 リユースジェットシステムのフロー図．

ウォータージェット技術を用いた難透水性汚染土壌の原(2010): Diffusion study on dissolved hydrogen toward ef-

位置バイオ浄化. 第 19 回 地下水 · 土壌汚染とその防止対

fective bioremediation of chlorinated ethenes in aquitards.

策に関する研究集会.

2010 AGU Fall Meeting.

Yoshikawa, M., Zhang, M., Takeuchi, M. and Komai, T.

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)

CACC-SEN-TDR315H ¥44,000(税抜)

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
150mmロッド
440g(10m cable)*波形の取得を含めた計測にはCampbell社データロガーをおすすめします(弊社Webサイトにてサンプルプログラム公開中)

シンプルロガーC-CR300 ¥152,000(税抜)
自然計測のシステムインテグレータ

クリマテック株式会社
http://www.weather.co.jp

取得波形例(TDT)

本社：東京都豊島区池袋4-2-11 ＣＴビル6F
TEL 03-3988-6616 FAX 03-3988-6613

札幌営業所：札幌市東区北２２条東８丁目４－５

TEL 011-711-9921 FAX 011-711-9922

会 務 報 告I. 2020 年度 第 7 回評議員会
月日：2021 年 11 月 13 日 ∼ 19 日

IV. 会員消息（2021 年 3 月 8 日まで，敬称略）

場

入会 正 会 員

所：メール会議稲葉出席議員：石黒宗秀，竹内晴信，波多野隆介，冠秀智NTC コンサルタンツ株式会社

昭，高橋智紀，飯山一平，岩田幸良，江口

正 会 員

崔

瑛

定夫，小林政広，西村拓，吉田修一郎，取

正 会 員

濵田

耕佑

退会 正 会 員

荒木

誠

正 会 員

上田

哲大

正 会 員

菊池

里紗

正 会 員

小宮

康明

正 会 員

速水

悠

正 会 員

松本

薫

正 会 員

三原

真智人

正 会 員

山田

百合子

正 会 員

吉川

省子

正 会 員

吉田

昭治（ご逝去）正 会 員

II. 2020 年度 臨時総会
月日：2021 年 2 月 9 日
場
所：zoom ミーティング

Didin Wiharso

学生会員

石塚

帆名子

学生会員

岡田

華保

学生会員

橿

真由香

議事内容：

学生会員

清本

翼

1. 議長選任
2. 日本学術会議第 25 期会員任命拒否問題について
3. 緊急時の学会としての意志表示の方法について
4. 議長解任

学生会員

生野

慎太郎

学生会員

藏座

隆寛

学生会員

寺田

隼大

学生会員

中島

綾美

学生会員

牧野

弘樹

臨時総会の決議に基づき，日本学術会議会員推薦者の任

学生会員

命に関して，声明文をウェブサイトおよび今号の会告に学生会員て公表した．

学生会員

Gao Jiahui
Khairunnisa Wan
Li Maolin

出伸夫，中村公人，森也寸志，中野恵子，
常田岳志，橋本洋平，長 裕幸（評議員 18 名中 18 名参加：成立）
議

題：

1. 学会誌「土壌の物理性」146 号に掲載された資料：「日本学術会議の役割（長谷川周一，粕渕辰昭，宮﨑毅）」への対応が審議され，臨時総会を開催することとした．

農研機構西日本農業研究センター

シニア会員 足立一日出

シニア会員 軽部重太郎

シニア会員 田渕III. 2020 年度 第 3 回編集委員会
日：2021 年 3 月 9 日 ∼ 3 月 22 日

横浜国立大学賛助会員

俊雄（ご逝去）アイネクス株式会社

月

開催形式：メール会議

現在会員数（2021 年 3 月 8 日現在）

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，

正会員

：

208

鈴木克拓，高橋智紀，釣田竜也，常田岳

シニア会員 ：

23

学生会員

42

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

：

議事内容：

賛助会員
：
7
—————————————
小 計
：
280

1. 議題
1）編集委員長より「土壌の物理性 147 号」の発行

購読会員
：
39
—————————————
合 計
：
319

加：成立）

計画が提案され，全会一致で承認された．

2. 報告
1）編集幹事より，現在の閲読進捗状況について報告がなされた．

48—編 集 後 記—
この春は，桜（ソメイヨシノ）の開花の最早記録が全目指しました．複数の写真素材を並べるとき，各素材が国各地で塗り替えられました．私が住むつくばでも，ま持つ情報量は一定なのに，ただ配置を変えるだけで見ただ 4 月にもなっていないというのに，雨の日の夜，自転

目の印象が全然違うのは何故？ と思いながら，デザイン

車で帰宅途中に蛙の大合唱に遭遇したり，私が四半世紀の奥深さ（基本？）を少し垣間見たような気分に浸れた管理する農環研の畑圃場では，秋播き小麦が今にも出穂のは，個人的にとても新鮮で貴重な経験でした．なお写しようとしていたり，こんなことは，私が此処に来た 90

真の枚数は多い時で５枚（144 号）となり，従来の最高

年代後半には到底考えられなかったことであり，身近な記録 4 枚（123 号）を塗り替えたようです．次に，編集

生態系が未曾有の環境変化に応答して否応なくもダイナ

委員の人数（15 名）は，仕事を広く浅く分担するため，

ミックに変化するさまに，只々驚いています．

従来の最多記録 14 名（2009 ∼ 2010 年度）を確認した

本誌 142 号から 147 号までの 2 年間，編集委員長を担上で，じわりと記録更新しました．更に，全く意図せず当しました．この間，大幅な遅延が生じた号もあり，皆実現した嬉しい記録は，初の英語の「土粒子」です（144

様には大変ご迷惑 · ご心配をおかけしましたが，編集幹号，慣例的に論文賞受賞者に執筆依頼）．英語論文は以事，編集委員，査読者は勿論，多くの皆様のご協力 · ご前から掲載しており，たまには，英語の巻頭言や編集後尽力により，何とか任期を全うすることが出来ました．

記があっても良いのかな（読んでみたい）とも思います．

この場を借りて，深くお礼を申し上げます．

会員数の減少がどの学会でも問題となる中，コロナ禍

今期，幾つか新しい記録を作りました．まず編集事務によって最早普通になったオンラインの学会開催なども局の話が来たときすぐ，編集幹事の朝田さんや研究室の含め，学会のありようは，今後さらに急速に変化していメンバーとも相談して決意したことですが，表紙写真枠

くのだと思います．しかし学会の本質は何も変わらない

を従来面積の 3 ∼ 4 倍に拡張しました．各著者のご好意でしょう．独立した個々の研究者が持つ感覚 · 主観が集により写真素材をご提供いただき，「土壌物理に興味のなまったときに生み出される斥力や引力が学会を動かす原い人でもつい手に取って中を見たくなるような魅力ある動力であり，今後もその中の一人として，皆様との相互作

表紙とは一体どういうものだろう？」と考えながら，研用によりダイナミックに変化していきたいと思います．

究内容の紹介写真ではなくデザインとしての表紙写真を

江口定夫（編集委員長）

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
修司
佐野
鈴木
克拓
高橋
智紀
釣田
竜也
常田
岳志
洋平
橋本
深田 耕太郎
律子
渕山
百瀬
年彦
晋生
渡辺

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

研究紹介

土粒子

月

日

書評

表題（和文）

表題（英文）

キーワード（日本語：５語以内）

キーワード（英語：５語以内）

著者名 1
ローマ字 ∗

所属

本会

会員 · 非会員

著者名 2
ローマ字 ∗

所属

本会

会員 · 非会員

著者名 3
ローマ字 ∗

所属

本会

会員 · 非会員

著者名 4
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. ：

E-mailE-mail ：本文原稿枚数
表
別刷

FAX.：

A4：（
枚

図
（カラー図番号．

枚）
枚

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写真（カラー写真番号．
部）

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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．
*著者名は漢字とローマ字の両方を記入してください．

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西暦

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山下祐司

宛

複写される方に本誌に掲載された著作物を複写したい方は，（社）日本複写権センターと包括複写許諾契約を締結されている企業の従業員以外は，著作権者から複写権等の行使の委託を受けている次の団体から許諾を受けて下さい．著作物の転載 · 翻訳のような複写以外の許諾は，直接本会へご連絡下さい．
〒 107-0052

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FAX：81-3-3475-5619

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土壌の物理性 第 147 号（会員配布）
発行 土 壌 物 理 学 会

2021 年 3 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
常陽銀行阿見支店（店番 074）
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

創文印刷工業株式会社〒 116-0011 東京都荒川区西尾久 7-12-16

ISSN 0387‑6012

Journal of the Japanese Society of Soil Physics
No. 147

March, 2021

Contents..............................................................................

Foreword

Y. IWATA...

1

H. MOCHIZUKI...

5

K. NIWA...

11

T. TAKAHASHI

...

17

...

23

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

29

Symposium reviews
Lectures
Farmers’ needs on soil physical diagnoses and measures.......................................................................
Evaluation of upland ﬁeld characteristics in Andosols using sensing technology..............................................................................
Evaluation of plow sole in upland ﬁeld converted from paddy ﬁeld from the point of viewfor plant production.......................................................................
Miscellaneous
Discussion at the 62th symposium: Soil physical and hydrological issues to meet farmers’ needs in croplands.............................................................................
Abstract of poster session

K. ASADA

Lectures
Basic theories of solute transport and adsorption in soils,
IV. Solute transport and adsorption.........................................................................

M. ISHIGURO

...

35

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

...

43

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

47

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

48

Y. OSADA

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/