J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 134, p.15 ∼ 16 (2016)

畑地灌漑への数値解析の応用

宮本輝仁 1 · 取出伸夫 2

畑地灌漑は畑作物に必要な水分を人為的に供給するこ

近年，水分 · 溶質移動汎用プログラムが整備され，土壌とである．畑地に供給された水分は，土層の持つ水分保物理学が応用される周辺分野においても，道具として利持能力によって保持されて作物に使われる他，土壌面蒸用できるようになってきている．数値解析にもとづく土発により失われる．また，土層の水分保持能力以上の水壌水分動態解析は，より複雑な土壌水分移動の把握に有分が供給されると，重力作用により下層へ浸透してしま効な手法である．特に畑地における水管理にかかわる試う．特に，湿潤地帯に属するわが国では，畑地に降った

験 · 研究をしている研究者 · 技術者にとって，より効率雨の一部は深部浸透しやすく，干天時や地下水位が浅い的な水管理を検討できるようになることが期待される．

場合などには，下層から根群域への上向きの水分移動がしかし，わが国の畑地灌漑が行われている農業現場に生じるなど複雑な土壌水分動態を示す．そのため，より土壌水分移動解析を適用しようとした場合，まだ多くの精度の高い水分消費量の算定には，植物の吸水量に加え解決すべき課題がある．たとえば，土層条件によってはてそれぞれの畑地固有の土壌水分動態を考慮する必要が多量の降雨や灌水があると計算が収束しない場合があるある．

こと，圃場の土層条件が不均一であり土壌水分特性パラ

作物の栽培方法も様々なものが農業現場では使われてメータの推定が難しいこと，解析対象とする土壌の境界いる．たとえば，果樹栽培で行われているマルチ栽培と条件を設定する際に作物の種類や圃場条件（畝やマルチドリップ灌漑を併用した土壌水分管理技術や，水田の転の有無等）についても考慮が必要なこと，下層の情報が換畑利用を可能にする地下水位制御技術なども農業現限られているときの下部境界条件の設定や地表面からの場で普及してきている．これらの栽培方法では，畑地の蒸発量と蒸散量の評価が難しいことなどが挙げられる．

一部分のみ灌漑が行われたり，また，弾丸暗渠の施工にさらに，砂地の圃場や亀裂の発達した転換畑では土壌水より土層条件もより複雑となったりしている．このよう分特性が極端で，現場のモデル化自体に様々な工夫が必に作物栽培において土壌水分動態を予測し，適切な土壌要である．

水分管理を行っていくためには，より複雑な土層 · 境界

このように畑地灌漑を目的にした土壌水分動態解析に条件のもとでの土壌水分動態の予測が必要となってきては多くの土壌物理的な課題は多いが，土壌物理学会においる．

いても，数値解析に関する具体的な問題点についてあま不飽和土壌中の水分 · 物質移動のモデル化と数値解析り議論がなされてこなかったと思う．これは、新しい数は，土壌物理学の得意とするところであり多くの研究蓄

値解析手法の適用や特殊な物理現象のモデル化に多く積がある．これまでにも「古典を読む」で Buckinghamの興味が注がれ，既存の汎用プログラムの利用には，あ（1907）をはじめ，Gardner et al.（1922），Richards（1931）

まり関心が示されてこなかったことも一因である．しかなどを取り上げて紹介してきた通り，欧米において畑地し，畑地灌漑という具体的な場面に数値解析を応用するの水管理と土壌水分動態を科学的に捉えようとする試み際に生じる様々な課題を克服するには，高度な解析技術は並行して発展してきた．また，わが国においても，土が要求され，それらの解決方法に関する有益な情報を共壌物理学と畑地灌漑はお互いに貢献しながら発展して有していくことは今後益々重要となると思われる．そこきており，これまでの経緯は筑紫 · 長（1984）や長谷川で，編集委員会では新たな試みとして，応用場面を明確（2012）で紹介されている．このように，基礎学問としにした汎用プログラムを用いた研究成果についても，土ての土壌物理学の応用場面の一つとして、畑地灌漑や畑壌の物理性の投稿規定に記されている「独創性があり，地の水管理も捉えることができる．

土壌の物理性に関する技術の進歩に寄与すると見なされ

1 Institute for Rural Engineering, NARO , 3-1-1 Kannondai, Tsukuba,

Ibaraki 305-8517, Japan. Corresponding author: 宮本輝仁, 国立研究開
発法人
2農研機構 農村工学研究部門

Graduate School of Bioresources, Mie University, 1577 KurimaMachiya, Tsu 514-8507, Japan.
2016 年 12 月 2 日受稿 2016 年 12 月 2 日受理るもの」として積極的に評価することを検討した．
本特集では，畑地灌漑が行われている農業現場への数値解析の応用をテーマに執筆をしていただき，数値解析の応用と課題や対処方法について議論する素材を提供いただいた．弓削論文は，畑地灌漑計画で計画消費水量を

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土壌の物理性第 134 号

(2016)算定するための現場試験である土壌水分減少法と数値解資料を公開していく予定である．本特集を機会に，数値析による算定方法について議論する．中村論文は，水分解析の現場適用に関する研究がなされ，土壌の物理性へ量変化の計算値を用いて土壌水分減少法による日消費水の論文投稿が増えるとともに，学会員間の議論が深まる量を求めるために，畑地圃場の水分量変化を再現する土ことを期待したい．また，本特集へのご意見，提案を編

壌水分特性パラメータ推定手法について論じる．Hassan

集委員会までお寄せいただければ幸いである．

論文では，灌漑スケジューリングへの植物成長の数値モ
デルと天気予報を利用した数値解析の応用について議

引用文献論する．坂井論文では，暗渠と弾丸暗渠が直交する地下水位制御システム導入圃場を対象に 3 次元的な排水過程の再現方法や弾丸暗渠の役割について論じる．宮本論
文では，マルチ栽培が行われている圃場のモデル化における境界条件の設定の仕方やマルチの役割について議論する．
本号では，弓削論文と中村論文を掲載し，次号以降に他の論文を掲載する予定である．また，補足資料を公開できる体制が整った土壌物理学会のホームページを利用して，それぞれの論文内容の理解の助けとなるよう，また，数値解析の現場適用上の課題などについて更なる改良 · 発展がなされるよう，計算プロジェクトなどの補足

Buckingham, E. (1907): Studies on the movement of soil moisture. U. S. Dept. Agr. Bur. Soils Bul., 38: 1–61.
筑紫二郎, 長 智男 (1984): 畑地潅漑. 土壌の物理性, 50: 16–19.

Gardner, W., Israelsen, O.W., Edlefsen, N.E. and Clyde, H.
(1922): The capillary potential function and its relation to irrigation practice. Phys. Rev., 20: 196.
長谷川周一 (2012): 日本の土壌物理研究の歴史を振り返る. 土壌の物理性, 120: 5–14.

Richards, L.A. (1931): Capillary conduction of liquids throughporous mediums. Physics, 1: 318–333.