土壌の物理性 第 136 号 平成 29 年 7 月 20 日発行（年 3 回発行） 昭和 45 年 7 月 31 日 学術刊行物承認

ISSN 0387-6012

土壌の物理性Journal of the Japanese Society of Soil Physics

第 136 号2017 年 7 月

土壌物理学会Japanese Society of Soil Physics

土壌の物理性
第 136 号2017 年 7 月

目
巻頭言

次
石黒宗秀

...

1

...

3

...

15

中野恵子，深見公一郎

...

27

足立一日出

...

37

長谷川周一

...

39

会務報告

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

43

編集後記

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

45

畑地灌漑特集論

文

HYDRUS を用いた湿潤地域におけるマルチ栽培下の土壌水分動態解明
宮本輝仁 · 岩田幸良 · 亀山幸司

Determination of irrigation depths using a numerical model of crop growthand quantitative weather forecast and evaluation of its effect through a field
experiment for potato
H. ABDELBAKI, H. FUJIMAKI, I. TOKUMOTO and T. SAITO

論 文
水稲乾田直播栽培におけるローラによる地表面鎮圧が作土の間隙構造に
及ぼす影響

土粒子
U ターンして農と関わる

書 評
湿原の植物誌北海道のフィールドから

表紙写真の説明
土中に位置マーカを埋め（写真左上），自作した 3 点リンク直装のローラ（写真中央）で鎮圧したあとに掘り起こして，土中で圧縮が集中する層を特定した．水稲乾田直播栽培における漏水防止技術の開発を目指しておこなったものである．今号掲載の「水稲乾田直播栽培におけるローラによる地表面鎮圧が作土の間隙構造に及ぼす影響」をご参照ください．

第 15 回（ 2017 年度）
土壌物理学会賞（論文賞）候補の推薦（公募）について
土壌物理学会では，下記の要領で学会賞候補（推薦）を公募いたします．
学会賞種類：論文賞
対 象 論 文：2016（平成 28）年度に「土壌の物理性」（第 133，134，135 号）に掲載された論文（original paper）
推 薦 期 限：2017（平成 29）年 9 月 10 日（日）必着
推薦書に必要事項をご記入いただき，学会事務局（庶務幹事）までお送り下さい．推薦書様式は，
学会ホームページ

http://js-soilphysics.com/prz

下部の “論文賞推薦書” をダウンロードしてご記入願います．
表

彰：2017（平成 29）年 10 月 14 日（土）2017 年度大会にて

2017 年度土壌物理学会大会のご案内

日 時：10 月 14 日（土） 9:00 ∼ 18:00
場 所：北海道大学農学部
参加費：3,000 円 （要旨集代として．ただし，学生会員は無料．）

シンポジウムのプログラム，情報交換会，昼食弁当の申し込み方法等は，8 月 10 日に土壌物理学会ホームページ（https://js-soilphysics.com/conf）上に掲載します．また，大会当日に，学生会員の入会手続を行った学生は，参加費が無料 となります．

1. ポスター · セッション 農学部 N11，N21 講義室 9:30 ∼ 11:00
ポスターは，9:30 までに所定の位置に掲示してください．
発表者は，:::::::::::
学会員のみとします．土壌物理学会発表要領に基づいて作成した発表要旨（A4，2 ページ（200 字程度の研究紹介を含む），pdf 形式）を，学会ホームページ（https://js-soilphysics.com/conf）
へアップロードして下さい．8::::::::::::::::::::::::::::::::::
月 10 日受付開始，9 月 14 日締切です．

2. 土壌物理学会総会

農学部大講堂

11:15 ∼ 12:15

総会では，土壌物理学会賞（論文賞）の授与を行います．

13:30 ∼ 18:00
テーマ「土壌および帯水層中における吸着 · 微生物群集とモデリング」

3．第 59 回シンポジウム

農学部大講堂（1） 土壌中におけるリン酸イオンの収着 · 沈殿現象
東北大学

大学院農学研究科

南條正巳

環日本海域環境研究センター

福士圭介（2） 土壌鉱物による微量元素吸着挙動の予測
金沢大学（3） 土壌の pH 緩衝作用とそのモデリング北海道大学

大学院工学研究院

佐藤努（4） Origin of subsurface microbial communities

CEO at Aqueous Solutions LLC, Professor Emeritus at University of Illinois
Craig Bethke（5） 総合討論

4. 企業展示

農学部 N31 講義室

5. 情報交換会

エンレイソウ

18:30 ∼

情報交換会において，土壌物理学会賞（優秀ポスター賞）の授与を行います．

6. 大会会場への交通手段
JR 札幌駅から，徒歩で約 15 分．詳細は，北大農学部 HP のアクセスマップをご覧ください．
「https://www.agr.hokudai.ac.jp/i/access」
7. 問い合わせ先:
土壌物理学会事務局 庶務幹事
〒060-8589

柏木淳一

札幌市北区北 9 条西 9 丁目

北海道大学農学部

電話 011-706-3641 E-mail: spsyomu@ml.affrc.go.jp

8. その他（1） Sapporo Hot Spring Workshop：Reactive Transport Modeling
土壌物理学会大会に先立って，講演者の Craig Bethke 氏と佐藤努氏が，Sapporo Hot Spring
Workshop, Reactive Transport Modeling を開催します．

Sapporo Hot Spring Workshop
Reactive Transport Modeling
Date: 11–12, October 2017
Place: Jyozankei Grand Hotel Zuien (定山渓グランドホテル瑞苑)
Instructors: Craig Bethke, Tsutomu Sato
Space is limited, so sign up early.
Details and registration: https://www.gwb.com/GWB11/Sapporo2017.php
What you will learn. Following a fully hands-on format, you will learn to construct, trace, andinterpret models of transport in reacting geochemical systems. Specific topics covered include:·
Introduction to geochemical modeling
Reaction kinetics·
Transport in flowing groundwater
Biodegradation·
Dual porosity models (stagnant zones)
Dissolution and precipitation·
Kd, Freundlich, and Langmuir sorption
Microbial catalysis and growth·
Surface complexation
Effective graphical presentation·
Colloid-facilitated transport
Creating animation and video
Hosts and Sponsors: Aqueous Solutions LLC, Hokkaido University, University of Illinois（2） 農業農村工学会土壌物理部会
10 月 13 日 (金) 午後に，北海道大学農学部大講堂において農業農村工学会土壌物理部会開催する予定です．

「土壌の物理性」閲読者氏名の公表とご協力へのお礼
土壌物理学会編集委員会
学会誌「土壌の物理性」は，1959 年（昭和 34 年）の創刊以来，今号で 136 号を迎えます．
「土壌の物理性」の編集 · 発行に際しては，とりわけ閲読者の方に多大なご協力をいただいています．
土壌物理学会編集委員会では，閲読者への謝意を表すべく，ここに 2015∼2016 年度（平成 27∼28
年度）に閲読をお引き受けいただいた方の氏名を公表（五十音順 · 敬称略）致します．
今後とも，編集業務へのご支援，ご協力を賜りますよう，お願い申し上げます．

安中

武幸

飯山 一平

五十嵐俊成

井上

光弘

岩田 幸良

冠

秀昭

小島

悠揮

小林 政広

斎藤

広隆

坂井

勝

坂口

志賀

弘行

凌

祥之

高橋 智紀

長

裕幸

常田

岳志

釣田 竜也

取出

伸夫

中尾

誠司

中川

啓

橋本

洋平

長谷川周一

花山

奨

濱本昌一郎

深見公一郎

藤川 智紀

宮本

輝仁

武藤

由子

森 也寸志

諸泉

利嗣

安元

純

吉田修一郎

渡辺

晋生

敦

注） 投稿原稿と依頼原稿を対象とする．但し，「土粒子」「書評」およびシンポジウム
総合討論の紹介原稿は除く．

135 号の訂正とお詫び
土壌物理学会編集委員長
江口の総説「農業環境中における放射性セシウムの挙動」において，下記のような誤りがありました．お詫び致しますとともに訂正をお願いいたします．

Table 1 Mean ± SD
（誤）−0.52 ± 0.98
（正）−0.49 ± 0.95
Fig.1 ，Fig.2 ，Fig.3 ，Fig.5（いずれもカラー図希望が白黒にて印刷．次ページに正しい図を
掲載．
）

a)

a)

b)

b)

Fig. 1 福島県農業総合センター内における a）緑地の裸地部（微凹地）と b）植生部（微凸地）における放射線量の測定（2011 年 4 月 15 日）．

Fig. 2 桜の花弁の不均一な分布：a）植生部（微凸地）に集積，b）水溜り（微凹地）に集積（2016 年 4 月，茨城県つくᅵተ୰࡟࠾ࡅࡿ⛣ື㏿ᗘ㸦cm/yr㸧

10

ば市内）
．

䝺䝅䝧ᅵ b,d)ࣞࢩ࣋ᅵ
b,d)䝫䝗䝋䝹ᅵ a,c,d)࣏ࢻࢯࣝᅵ
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䝥䝺䞊䝸䞊ᅵ c) c)ࣉ࣮࣮ࣞࣜᅵᮍ⇍ᅵ c)c)ᮍ⇍ᅵ〓Ⰽᅵ d)〓Ⰽᅵd)䝏䜵䝹䝜䞊䝊䝮 e,g)ࢳ࢙ࣝࣀ࣮ࢮ࣒f)ተᅵ f)ተᅵ
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15

Fig. 3 欧州及び福島県内の様々な土壌中における 137 Cs の鉛直移動速度と原発事故後
経過時間との関係．欧州データは，山口ら（2012）の表 5–1 に基づき作成：a）Bunzl etal.（1995）; b）Zygmunt et al.（1998）; c）Rosénet al.（1999）; d）Chilbowski et al.（1999）;e）Holgye and Maly（2000）; f）Forsberg et al.
（2000）; g）Chilbowski and Zygmunt（2002）;h）Arapis and Karandinos（2004）．福島県内
データは，i）高橋ら（2016）と j）塩沢（2016）に基づき作成．

Fig. 5 河川水中の放射性セシウムの固液分配係数（Kd ）と電気伝導度（EC）の関係．Ochiai et al.（2015）（阿武隈川水系と浜通d) 及び Tsuji et al.（2014）c) の EC 値は論文中の実測値，Hirose et al.（1990）
りの二級河川）（阿武隈川水系）（石狩川，北上川，利a)b) の EC 値は，採水地点及び採水日に最も近い実測値ま
根川及び九頭竜川の各水系） 及び Matsunaga et al.（1991）（久慈川水系）
たは推定値（EC 値の季節変化等を考慮）を水文水質データベース（国土交通省, 2016）に基づき与えた．

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 136, p.1 ∼ p.2 (2017)

私たちの研究と，人の健康，土の健康，そして農業
石黒宗秀 12017 年４月より土壌物理学会会長に就任しました石黒宗秀です．本学会の前身の土壌物理研究会は，土壌の物理性に関心を持つ多分野の研究者によって活発な研究交流を行ってきました．土壌物理学，農地工学，かんがい排水学，
土壌肥料学，農業機械学等，農学系が中心でしたが，その後環境問題が重要課題になって，研究対象も広がりました．
これからも，多様な研究者が集う開かれた場として，研究の発展を図ることが本学会の大切な役目だと考えます．
土壌物理学会は，土壌の物理的現象に関連する科学と技術の研究領域を対象にしています．その現象は，土壌の化
学性，生物性，表面特性とも密接に関連するため，幅広い領域が含まれます．土壌物理学は，土壌の物理的特性および，地球上の陸面，特に表層土中における水 · 物質 · エネルギーの移動 · 変換 · 貯留とそれに関連する諸現象を物理的に解明する学問です．地球規模の循環物質である二酸化炭素 · メタン · 一酸化二窒素のような温室効果ガスも対象物
質です．分子レベルの土壌表面吸着，土壌微生物による分解 · 合成反応等が起こるナノレベルから，地球規模の循環までが対象となります．科学として興味深い広大な世界が広がっています．そのような科学を基礎として，農業 · 環
境技術の発展が求められる時代です．土壌物理学を専門とする研究者はもとより，関連する多くの分野の研究者が，今後とも集う学会にできればと思います．
本年５月 28 日の朝日新聞に，「憲法 70 年，学問の自由は誰のために」と題する社説が出ました．国立大学の自治が，資金の面からも揺さぶられ，運営費交付金削減の矛先は，比較的削りやすい経常的な研究費や若手研究者のポストに向かったこと，結果が見通せない野心的な研究や，理解されにくい新分野への挑戦が減ったとされることなどを指摘しています．40 年ほど前には，日本の研究は，欧米の基礎研究ただ乗りで応用研究に力を注いでいる，優れた研究の物まねをする銅鉄主義に過ぎないなどの批判が研究者の中で多くみられ，その当時の研究者たちが，素晴らしい研究成果を生み出すためにはどうすればよいか，個人としても研究者集団としても討議し，奮闘していた様子が思い起こされます．近年のノーベル賞受賞者の増加をみると，隔世の感があり，その当時からこれまで，日本の学術界がユニークな研究を育む努力をしてきたことが伺えます．しかし，それらの成果は，産業界主導で日本の学術，科学技術政策が大きく変わった国立大学 · 国立研究機関独立法人化以前のものです．短期的な成果が要求され，業績評価が厳しくなり，じっくり落ち着いて研究しづらい環境になってきましたが，我々自身で主体的に，真に良い研究に取り組める環境を，研究者集団としても協力して作って行きたいところです．
社会に貢献する優れた技術は，優れた科学の基礎の上に作られます．ほとんどの会員諸氏は，実学分野に身を置くため，その研究が何の役に立つのか，と常に問いかけられることと思います．しかし，実用面から役に立つ研究しか認めないようでは，科学は軽視され，衰退します．その結果は，長期的にみると，技術も衰退することになります．
科学を大切にする学会として，快適な研究環境を皆で形成したいものです．
福島第一原発事故で放出された放射性物質による甚大な被害や，日本の公害第一号の足尾銅山鉱毒水事件に見られるように，農地土壌の汚染問題は，常に社会の重大問題として浮上します．汚染物質の吸着状態については，新しい測定技術による丹念な測定で新たな知見が報告されていますが，汚染物質の吸着移動現象についても，従来の基礎理論の適用可能性とその限界を明らかにし，現象の本質的理解を深めていく必要があります．汚染問題を扱う研究者は多いものの，吸着移動現象の基礎理論を理解している研究者は多いとは言えず，その点からの議論が十分できないのであれば残念なことです．学会活動を通して共通の認識が持てるようにし，研究の発展を図ることができればと思います．複雑多様な土壌が壁となって進展は困難かも知れませんが，そこが皆さんの研究手腕の見せ所となりましょう．
研究活動は，これまでの学問の常識を打ち破る作業でもあります．そのような素晴らしい研究が出て来てほしいものですが，常識を否定する行いには，大きな抵抗が伴います．論文投稿しても，すぐに不採用にされるかも知れません．下に紹介する本にも載っているように，旧来の通説やパラダイムに反する猛烈な拒絶反応を，「センメルワイス反射」と呼びます．1840 年代後半，ハンガリーの医師センメルワイス · イグナーツは，診療前の手洗いを推奨し，死亡率を顕著に減少させましたが，当時正当と考えられていた手洗いしない習慣への批判は，医師集団の怒りを買い，失業に追い込まれ悲劇の末路を迎えました．現在でも，理解できない内容に対して拒絶反応が伴うのは普通のことかと思います．提出される研究に対して，関連する知識や理論を理解した上で，客観的な論理的判断で評価をするように
1 北海道大学大学院農学研究院

土壌の物理性

2

第 136 号(2017)

心がけたいものです．
現代農業の基本である農薬と化学肥料の多投は，安定な高収量をもたらし，多大な貢献をしましたが，その一方，土壌を劣化させ，環境問題の原因となり，農村を彩る多様な生物を，絶滅の危機に追いやっています．これまで，ほとんどの日本の農学研究者は，農薬と化学肥料の多投を前提とする農業技術に力を注いできましたが，このような農法を続けて人類は存続できるのか疑問の声も上がっています．1975 年，私は高校３年生でしたが，有吉佐和子著の「複合汚染」が出版され，センセーショナルなベストセラーとなりました．農薬 · 化学肥料多投の問題と農が人の健康の基本であることを訴えた本で，それから約 40 年が経過しました．その間，農法の基本は変わっていません．
近年の人の健康科学は，劇的な変革を遂げています．「腸内フローラ」という用語を聞かれたことがあるかと思いますが，腸内に棲む細菌集落のことを指し，花畑（フローラ）に例えてその有用性を示しています．腸内には，約 3 万
種 100 ∼ 1000 兆匹の細菌が生息し，人の健康を支えて共生していることが明らかにされています．腸内細菌は，人の免疫系を支え，胃で分解できない食物繊維（多糖類）を発酵して養分と免疫に関連する物質を生み出します．土壌
微生物学においても，これと同様に，土壌と植物根の間の共生関係が重要視され，大変革期を迎えているようです．
植物と共生する土壌微生物は，植物から養分を受け取ると同時に，植物自身では吸収が困難な養分を植物に与え，また，有害微生物から植物を守ります．健康な土が，そのような環境を提供します．このような近年の研究成果を織り交ぜたモントゴメリーとピクレーの著書「土と内臓：微生物がつくる世界」の日本語版が，昨年築地書館から出版されました．モントゴメリーは，「土と文明史」築地書館の著者でもあるので，ご存知の方も多いでしょう．細菌は，病気を起こす有害生物として抗生物質で殺す対象でしたが，その一面的な考え方を変える必要があると指摘しています．その書の冒頭で，著者は，「農地と土壌と私たちのからだに棲む微生物への無差別攻撃の正当性が疑われている」と警告しています．植物と人の微生物研究の進歩により，近年多発している自己免疫疾患と慢性疾患の原因は，微生物にあることを示唆しています．そして，最終章で，現代農業の方針が間違っており，変更が必要であると指摘しています．農薬だけでなく，化学肥料も土壌微生物の活動に大きな影響を与えることが分かっています．2015 ∼ 16 年
にかけて日本土壌肥料雑誌に，講座「土壌微生物が創る共生の世界 : その先端的研究事例と農業への応用的研究展開（1）–（6）」が連載され，近年の研究成果がまとめられています．昨年 11 月の米国農学会大会においても，長時間の“Soil Health” セッションに多数の土壌科学者が集まり討議していました．土壌微生物は，物質循環のかなめの役割を果たしており，酸化還元反応の担い手であり，電子の授受により電位差エネルギーを利用して活動します．本学会の研究領域にとっても重要な対象です．今後の展開が期待されます．

2015 年に発行された学会誌 132 号（p. 55–59）に，粕渕辰昭 · 荒生秀紀 · 安田弘法 3 氏が，水田作における伝統的な多数回中耕除草の効果について考察しています．彼らは，その中耕除草農法を用いて無農薬 · 無肥料で高収量高品
質稲作に成功しています．従来とは異なる，新しい農法の研究もいろんな所で進められています．持続的で豊かな自然の恵みを享受できる循環型社会を目指す試みでもあります．本学会においても環境研究や新農法の研究に注目するとともに，それらの基礎ともなる科学研究に注目して行きたいと考えています．

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 136 p.3 ∼ 14 (2017)

HYDRUS を用いた
湿潤地域におけるマルチ栽培下の土壌水分動態解明
宮本輝仁 1 · 岩田幸良 1 · 亀山幸司 1

Modelling soil water flow in plastic-mulched ridges in humid areas using HYDRUS
Teruhito MIYAMOTO1 , Yukiyoshi IWATA1 and Koji KAMEYAMA1

Abstract: Dryland crops are planted in plastic-mulchedridges to suppress weed growth and support early plant
emergence because of increased soil temperatures in theridges. However, effects of plastic-mulched ridges on soil
water dynamics in humid areas have not yet well investigated. This study aimed to evaluate soil water flow ina field covered with plastic mulch using the HYDRUS(2D/3D) model. Observed soil water contents in an eggplant (Solanum melongena L.) filed with plastic-mulchedridges in the summer of 2012 were validated with the water flow model. Boundary conditions and two parametersof the root water extraction model were investigated forseveral simulation scenarios. A reasonably good agreement between the model-predicted and observed soil water contents in plastic-mulched ridges was found. Simulation results revealed the water flows in plastic-mulchedridges during rainfalls. Soil water contents were higher inridges without mulch than in ridges with mulch. Moreover,soil water contents fluctuate greater in bare ridges than inmulch covered ridges. We concluded plastic mulch at thesoil surface could moderate the water content increase in
the soil profile during the rainfall in the humid area.
Key Words : mulch, soil water, irrigation, HYDRUS(2D/3D), humid areas

1. はじめにマルチ栽培は畝を被覆して作物を栽培する方法である．マルチ栽培では土壌面蒸発の抑制や雑草の発生抑制，地温上昇等の効果が期待できる．そのため，野菜や果樹の栽培でよく用いられる方法である．
マルチ資材を施された畝は土壌面蒸発が抑制される一方，通路として使われる畝間は裸地状態であるため，畝と畝間では土壌水分動態や水分消費特性が大きく異なる．マルチフィルム被覆により土壌水分消費が抑制されること（谷川ら, 2000）やフィルム被覆下にある根群への降雨による水分補給は水平や斜め方向の水分の再配分に依存することが既に報告されている（谷川ら, 2000; 安
中 · 花山, 2014）．また，マルチフィルムに開けられた植栽孔から降雨浸透が生じ，畝の土壌水分が増加することも知られている（鈴木, 1998; 原口, 2009）．これらの結果
はマルチ栽培下の土壌水分動態には，畝と畝間の両方の
土壌水分動態が相互に関係していることを示している．
そのため，マルチ栽培下での土壌水分動態には 2 次元的な解析が必要となる．
近年，水 · 溶質移動汎用プログラムが整備されてきている．このような汎用プログラムを利用した数値解析は
複雑な地形や様々な境界条件にも対応できるため，畑地の水 · 施肥管理にも応用されてきている（Nakamura etal., 2004; Bastiaanssen et al., 2007; Subbaiah, 2013）．その代表的な汎用プログラムの一つが HYDRUS（2D/3D）
であり，地表灌漑や点滴灌漑，地中灌漑による 2 次元的な水 · 溶質動態解析に多く使用されてきた（Abbasi et al.,
2004; Gärdenäs et al., 2005; El-Nesr et al., 2014）．最近では，HYDRUS（2D/3D）は主として乾燥地域を対象としてマルチ栽培下での水 · 溶質動態解析にも応用され始めている（Wang et al., 2014; Li et al., 2015）．しかし，湿潤地域におけるマルチ栽培下での水 · 溶質動態の解析例は少なく（Ruidisch et al., 2013），湿潤地域におけるマルチ被覆の効果について議論したものも少ない．今後，わが国の畑地灌漑計画にも数値解析を応用していく上で，実際の営農環境の再現は重要な課題である．
そこで，本研究では，宮本ら（2013）によりマルチ栽培下で観測された土壌水分量をもとに，HYDRUS（2D/3D）を用いてマルチ栽培下の土壌水分動態を解析し，湿潤地
域におけるマルチ被覆の効果を考察することを目的とした．数値解析に用いる全ての計算条件を事前に決定することが難しいため，境界条件や根の吸水に関わるパラ

1 Institute for Rural Engineering, National Agriculture and Food Research

メータを変えた計算を行い，パラメータを選定した．まOrganization, Kannondai 2-1-6, Tsukuba, Ibaraki 305-8609, Japan. Corresponding author: 宮本輝仁, 農業 · 食品産業技術総合研究機構 農村

た，境界条件を変えた数値解析結果をもとにマルチ被覆

工学研究部門2016 年 9 月 14 日受稿

2017 年 5 月 9 日受理の効果について考察した．

土壌の物理性

4

第 136 号(2017)

サー（Decagon 社製，EC-5）を設置して行った（Fig. 1

2. 材料と方法

参照）．
土壌水分測定後，センサー撤去時に根の分布について

2.1 圃場試験の概要観察を行った．根は畝部に多く分布し，鉛直方向には畝2012 年の夏季に農研機構農村工学研究部門内の実験の表面から深さ 65 cm まで根が伸びていたことが確認さ圃場で，ナス栽培時の土壌水分量の測定を行った（宮本れた，また，水平方向には畝の中心から 40 cm 前後の範ら, 2013）．畝幅 100 cm，畝間 180 cm で畝を設置した．

囲まで根が分布していた．

畝は高さが 20 cm，上辺 80 cm の台形状である（Fig. 1

2.2 マルチ栽培下の土壌水分動態の数値解析参照）．畝部を黒色のフィルムマルチで覆いナス栽培を

2.2.1 水分移動に関する支配方程式行った．6 月上旬に畝の中央に 1 m 以上の間隔で開けたマルチ栽培下における土壌水分動態の数値計算は HY-

植栽孔（直径 10 cm）にナスの苗を定植した．7 月から

DRUS（2D/3D）（Šimůnek et al., 2008）を用いて行った．
鉛直 2 次元で根の吸水を考慮した不飽和土壌中の水分移
動は Richards 式で表される．

苗木 1 本に対して 3 本の支柱を立てて栽培し，草丈は 60

cm 前後で管理した．また，栽培期間中，ナスの葉は畝全体を覆うような状態であった．7 月から 10 月までの間，
週に 1 ∼ 2 回の頻度で収穫した．
実験圃場の土壌は淡色黒ボク土である．観測孔を掘って土壌断面を観察したところ，畝の表面から深さ 40 cm
前後に耕盤層が現れ，それを境に表層と下層に分かれた．
そのため，土層は畝部（0 ∼ 20 cm 深），表層（20 ∼ 40cm 深），下層 1（耕盤層，40 ∼ 60 cm 深），下層 2（60cm 以深）の 4 層に区分した．対象圃場は通常の営農作
業では耕盤より浅い層の耕起が行われているため，下層の不均一性は高くなっていた．また，対象圃場は排水性が良く，地表面から 1.5 m 掘っても地下水は観察されなかった．

∂ θ (h)
=
∂t
[
]
[
(
)]
∂
∂h
∂
∂h
K(h)
+
K(h)
+ 1 − S(h)
∂x
∂x
∂z
∂z

(1)

ここで， θ は体積含水率（cm3 cm−3 ），t は時間（d），

K(h) は不飽和透水係数（cm d−1 ），h は土壌水の圧力水
頭（cm），x は水平座標（cm），z は鉛直座標（cm），S(h)
は根の吸水速度（cm3 cm−3 d−1 ）である．（1） 式中のS(h) は Feddes モデルを用いて算定できる．

土壌水分量の測定は，ナス栽培区画内の 2 箇所（location 1 および location 2）において，畝の表面から深さ 5，15，25，35，50，70 cm の 6 深度にキャパシタンスセン

S(h) = α (h)b(x, z)Tp Lt

Fig. 1 センサー設置位置と境界条件の設定：現場は植栽孔を中心に左右対称であり，実際の畝幅や畝間の長さは倍の値となる．また，畝表面から 5，15 cm 深さのセンサーは，畝部整形後に脇から設置したため，他の深さのセンサー位置とは少しずれた．

Observation points and boundary conditions used in the numerical analysis. Note that actual lengthsof ridge and furrow are two times as long as boundary lengths because of symmetry of computational
domain. Sensors did not lie on a straight line because sensors at 5 and 15 cm depths were installed fromthe side after the ridge-formed.

(2)

論文：HYDRUS を用いた湿潤地域におけるマルチ栽培下の土壌水分動態解明

5

含水率（cm3 cm−3 ）， θs は飽和体積含水率（cm3 cm−3 ）である．l は間隙結合係数で 0.5 とした．wi（i = 1, 2）は重み関数で，w1 + w2 = 1 である．αi （cm−1 ），ni （−），

m（
i = 1 − 1/ni ）は水分保持曲線の形状を与えるパラメー
タである．

2.2.2 計算土層および初期 · 境界条件
ナス栽培区画内の水分移動の対称性を考慮し，計算土層は畝中央から畝間中央までとした．畝部分 50 cm，畝間 90 cm となり，計算土層の深さは畝の表面から 100 cmとした（Fig. 1）．
数値解析を行った期間は 2012 年 7 月 1 日から 9 月 30
日までの 3 ヶ月である．6 月下旬に 37 mm の降雨があっ
Fig. 2 栽培期間中の降水量の観測値および可能蒸発速度（Ep ）と可能蒸散速度（Tp ）の推定値（実線は LAI ＝ 4，破線
は LAI ＝ 2 の場合）．
Precipitation and estimated evaporation and transpiration rates
during the growing season. Solid and dashed lines indicate estimated results with LAI ＝ 4 and 2, respectively.

たことから，土層内の圧力水頭が一様に −100 cm として初期条件を与えた．
マルチで覆われた畝はゼロフラックス境界とした（Fig.

1）．また，植栽孔（直径 10 cm）は大気境界とした．大気境界条件では，降雨と可能蒸発速度を与え，土壌の乾燥に伴い地表面圧力水頭が許容最小圧力に達した段階で

ここで，Tp は可能蒸散速度（cm d−1 ），α (h) は吸水速度の制限因子となる圧力水頭の水ストレス応答関数，b(x, z)

圧力一定条件に変更される．しかし，圃場における可能
蒸発速度は畝と畝間で異なることや，マルチ部分の降雨は正規化された根密度分布（cm−2 ）であり，根群域を深が畝間に浸透することも考えられる．

さ方向に積分すると 1 になる．Lt は蒸散に関わる地表面

畝間は植生が無く裸地状態であったため，可能蒸発速長（cm）である．なお，2 次元の場合，対象土層から蒸度が植生のある地面からの（3）式による Ep とは異なる

散で失われる量は Tp Lt になり，それを根群域の面積で割と考えられる．そのため，植生のある地面からの蒸発とるため b(x, z) は cm−2 の単位をもつこととなる．

裸地状態の地面からの蒸発を同様に扱えるか確認が必要

可能蒸発散速度（ETp ，cm d−1 ）は農研機構農村工学である．畝間の可能蒸発速度を畝の（3）式による Ep と研究部門内の気象観測データから Penman 式を用いて推Penman 式による ET（
p = Ep + Tp ）の 2 種類で与えたと定した．ETp は葉面積指数（LAI ）を利用した Campbell

きの大気境界条件で計算を行い，畝間の可能蒸発速度の（1987）の方法により可能蒸発速度（Ep ，cm d−1 ）と Tp

与え方を検討した．これらの複数の大気境界条件を与えに配分可能と仮定して算定した（Fig. 2）．

るため，HYDRUS（2D/3D）の変動フラックス境界のオ
プションを利用した．

Ep = ETp [exp(−0.82LAI)](3)

Tp = ETp [1 − exp(−0.82LAI)](4)

また，マルチで覆われた畝に降った雨の一部は植栽孔や畝間から土壌中に浸透すると考えられる．マルチで覆われた畝に降った雨が畝間に浸透することを想定すると，畝と畝間，植栽孔の長さをもとに，（畝 + 畝間 + 植栽孔）÷（畝間 + 植栽孔）（140 ÷ 95 = 1.47）を考慮し土の水分保持曲線と不飽和透水係数を表す水分移動特て，降雨量を観測値の 1.47 倍した値を畝間と植栽孔に与性モデルには，団粒土での適用に優れている Durner モえる方法が考えられる．そこで，降雨期間については，

デルを用いた（Durner, 1994; Priesack and Durner, 2006;
坂井 · 取出, 2007）．

畝間と植栽孔に与える降雨量（R）に実測の降水量を与える場合（1.0R）と 1.47 倍した値を与える場合（1.47R）の 2 種類の計算を行い，大気境界条件における降雨浸透

Se = w1 [1 + (α1 |h|)n1 ]−m1 + w2 [1 + (α2 |h|)n2 ]−m2の扱い方を検討した．実測の降水量は Fig. 2 に示した．

(5)

下部境界条件は計算期間を通じて地下水位が十分低いと仮定して自由排水として与えた．畝と畝間の対象性を考慮して側面の境界条件はゼロフラックス境界として与K(Se ) = ks [w1 Se1 + w2 Se2 ]l
×

[
]
[
]}2
{
1/m m1
1/m m2
w1 α1 1 − (1 − Se1 1 )+ w2 α2 1 − (1 − Se2 2 )

えた．

(6)

(w1 α1 + w2 α2 )2

2.2.3 パラメータの選定
対象土層は土壌断面調査結果をもとに，畝の地表面から 20 cm（畝部），20 ∼ 40 cm（表層），40 ∼ 60 cm（下層 1），60 cm 以深（下層 2）の 4 層に分けた．それぞれ

ここで，Se = (θ − θr )/(θs − θr ) であり， θr は残留体積の土層の Durner モデルのパラメータは乾燥過程で得ら

土壌の物理性

6

第 136 号(2017)

Table 1 本研究で用いた Durner モデルの土壌水分移動パラメータ．
Soil water hydraulic parameters of Durner model used in this study.

0 – 20 cm
20 – 40 cm
40 – 60 cm
60 – 100 cm

θr

θr

α1

n1

α2

n2

w2

Ks [cm d−1 ]

0.0
0.0
0.0
0.0

0.753
0.741
0.694
0.741

0.789
0.167
0.051
0.0001

1.05
1.04
1.58
1.12

0.061
0.041
0.0005
0.053

2.89
4.29
1.12
2.15

0.338
0.291
0.726
0.367

517.0
128.2
11.8
80.3

れた土壌水分特性の実測値を用いて求めた．Durner モデ
ルの実測値へのフィッティングには水移動特性関数の解
析プログラム（RETC）を用いた（Fig. 3）．具体的なパラメータの値は Table 1 に示す．なお，本研究ではヒス
テリシスは考慮しないこととした．
根の吸水速度を求める（2）式中の α (h) には Feddes
モデルのパラメータを与える必要がある．本研究で対象としたナスは HYDRUS（2D/3D）の中のデータベースには無いため，同じナス科のトマトのパラメータを代用した．これらのパラメータを使うと，−800 cm または−1500 cm より圧力水頭が下がると可能蒸散速度（0.5cm d−1 または 0.1 cm d−1 ）に対して蒸散速度が減少する過程を表現できる．また，（2）式中の Tp を算出するための（4）式には LAI の数値が必要である．しかし，圃
場試験時には LAI の調査を行わなかったため具体的な数値は無かった．そこで，調査時の記録写真から 7 月から 9 月にかけてナスが十分生長していたことを確認するとともに，文献（例えば，細井, 2001; 草川ら, 2013; 凌· 安養寺, 1996）を参考に計算期間中の LAI を 4 と仮定した．ただし，LAI の値は Ep と Tp に直接的に影響を与Fig. 3 土壌水分特性の実測値と Durner モデルでのフィッティング結果．
Measured and estimated retention curves for an Andisol using
Durner (1994) model.

え，水分移動形態へ寄与も大きいと推察される．このた
め，LAI = 2，4 としたときの計算を行い，土壌水分変動に与える影響を検討した（Fig. 2）．さらに，（2）式中のLt も根の吸水速度を求める上で重要なパラメータである
ため同様の検討を行った．栽培期間中，ナスの葉は畝を覆うような状態であったことから，Lt は 50 cm が妥当と考えられた．しかし， Lt の具体的な算定方法は不明な部分もあるため，Lt = 30 cm，40 cm，50 cm の 3 種類を与えた場合の計算を行い，結果を比較検討した．
根密度分布は観察結果をもとに，鉛直方向には深さ 10

cm で最大，深さ 65 cm でゼロになるように線形補間して与えた．また，水平方向には畝の中心部で最大，中心から 40 cm の地点でゼロになるように線形補間して与えた．

2.2.4 マルチ被覆が無い場合の数値解析
湿潤地域におけるマルチ被覆の効果を考察するため，
マルチ被覆が無い場合の数値解析を行った．マルチで覆われた場合にゼロフラックス境界として扱った境界条件（Fig. 1 の畝部）を，大気境界に変更して計算した．そのため，畝部にも Ep が与えられる．

Fig. 4 畝間に与える降雨条件が計算結果に及ぼす影響（35 cm 深の土壌水分量の経時変化）：プロットは実験圃場
内の 2 箇所で観測された実測値，実線，破線はそれぞれ降
水量の観測値，1.47 倍した値を用いた計算値．
Comparisons between observed and simulated volumetricwater contents applied either original or 1.47 times rainfall
data to the bare soil between ridges (35 cm depth): open
and filled circles are the observed data at two locations in
the experimental field, and solid and dashed lines indicate
simulated results with original and 1.47 times rainfall data,
respectively.

論文：HYDRUS を用いた湿潤地域におけるマルチ栽培下の土壌水分動態解明

7

り多くの降水量を与えることにより土壌水分変動の再現

3. 結果と考察

性が向上することを報告している．これらの結果から，
マルチ栽培下における土壌水分動態の数値解析では，畝3.1 計算条件の検討と畝間の長さに応じて，畝間に与える降雨量を増加させマルチ栽培下における計算土層の上部境界からの降雨て浸透量として与える方法が有効であると考えられた．

浸透の扱い方を検討するため，畝間と植栽孔に対して観これ以降，畝間に 1.47R を与えて計算した結果を示した．

測された降雨量（R）を与える場合（1.0R）と畝部に降っ

次に畝間の境界条件を検討するために，畝間の可能蒸た雨量を加えて大きな降雨量を与える場合（1.47R）の比

発速度を畝と同様に Ep とした場合と ETp とした場合較を行った．Fig. 4 は畝間と植栽孔を Ep の大気境界条の計算結果を Fig. 5 に示す．Fig. 5 は畝間と植栽孔に件として扱い，Lt = 50 cm，LAI = 4 のときの計算結果

1.47R を浸透量として与え，Lt = 50 cm，LAI = 4 のときである．畝間と植栽孔に対して 1.47R を与えた場合（図の計算結果である．畝間の大気境界条件の可能蒸発速度中破線），土壌水分量が常に多く計算され，降雨時の土を Ep とした場合（図中実線），可能蒸発速度を ETp とし

壌水分量の増加がより急激になることがわかる．また，た場合（図中破線）と比べて土壌水分量が多く見積もら

35 cm 深では 1.47R を与えたときのほうが 1.0R よりも
降雨時の土壌水分変動傾向と類似している．HYDRUS（2D/3D）では HYDRUS1D と異なり湛水を許容していれ，降雨時の土壌水分変動も大きくなった（例えば，25ない．湛水を生じるような降雨があっても瞬時に湛水されるためである．実測値との比較より，畝間の大気境が消失するとして計算される．そのため，マルチの上に界条件の可能蒸発速度を Ep としたほうが土壌水分変動

降った雨が畝間に流れて湛水が生じる場合には，計算上をよく再現できることがわかる（5 cm 深や 35 cm 深，50の工夫が必要になる．Ruidisch et al.（2013）も畝間によcm 深）．このことは，畝間が作物により日射が遮断され

cm 深や 35 cm 深）．畝間の可能蒸発速度を ETp とした
場合，無降雨時の畝間からの水分損失が Tp だけ多く計算

Fig. 5 畝間の可能蒸発速度を Ep としたときと ETp としたときの計算結果と実測値の比較（a，5 cm 深；b，25 cm
深；c，35 cm 深；d，50 cm 深）：プロットは実験圃場内の 2 箇所で観測された実測値，実線，破線はそれぞれ可能蒸発速度を Ep としたときと ETp としたときの計算値．
Comparisons between observed and simulated volumetric water contents with two kinds of atmospheric boundary condition(a, 5 cm depth; b, 25 cm depth; c, 35 cm depth; d, 50 cm depth): open and filled circles are the observed data at two locationsin the experimental field, and solid and dashed lines indicate simulated results when evaporation rates from soil surface are
Ep and ETp , respectively.

8

土壌の物理性

第 136 号(2017)

さらに作物根による吸水量に影響を及ぼすパラメータのうち，LAI と Lt についても値を変えて計算を行った．

Fig. 6 は LAI = 2 と LAI = 4 のときの計算結果（図中実線，破線）である．5 cm 深では LAI = 2 ほうが LAI = 4
よりも土壌水分量が高く推移している．土層が乾燥していく過程では，LAI = 4 のほうが土壌水分減少をよく再現できることがわかる．他の深さでは，LAI = 2 と LAI = 4の計算結果の違いは小さい．これらの検討結果より，本研究で文献値等を参考に設定した LAI = 4 は比較的妥当なものであったと判断される．また，Fig. 7 は Lt = 30，

Fig. 6 LAI の値が計算結果に及ぼす影響（5 cm 深の土壌
水分量の経時変化）：プロットは実験圃場内の 2 箇所で観測された実測値，実線，破線は LAI = 4 と LAI = 2 を与えたときの計算値．

Comparisons between observed and simulated volumetricwater contents with different LAI values (5 cm depth): open
and filled circles are the observed data at two locations in theexperimental field, and solid and dashed lines indicate simulated results with LAI = 4 and 2, respectively.

40，50 cm としたときの計算結果である（図中実線，破線，一点差線）．Lt による土壌水分量の違いは，5 cm 深と 15 cm 深で顕著に現れた．より深い層では Lt による違いは小さかった．（2）式で算定される根の吸水速度は，根密度分布の関数である．本研究では根密度分布を畝部
でより大きくなるよう設定した．そのため，畝部で Lt による影響が顕著に現れたと考えられる．Lt = 50 cm とした場合の計算結果は 5 cm 深の土壌水分減少過程をよく再現しており，また，栽培期間中，ナスの葉は畝を覆うような状態であったことから Lt = 50 cm として数値解析を行った．

3.2 土壌水分変動の再現性
3.1 節の検討から得られた計算条件を用いて得られた計算結果を Fig. 8 に示す（図中実線）．本研究では室内実験で得られた水分移動パラメータを用いた順解析を行った．そのため，野外の実測値に計算値を合わせるような水分移動パラメータの逆解析は行なっていない．Fig. 8を見ると，畝表面から 35 cm 深までは比較的良く土壌水分量の変動傾向を再現できたと判断される．ただし，5，15 cm 深は，マルチに覆われた畝内に位置し降雨浸透がないため土壌水分量の計算値は単調減少となったが，大雨時には降雨浸透があった実測値と乖離を生じている．
また，25 cm 深では計算値が 2 つの実測値に比べて過大評価となったが，変動傾向は適合していた．これらに対して，50 cm 深と 70 cm 深における計算値は location 1の実測値からは大きく外れている．下層はほとんど耕う
んされないため，土壌の物理性の空間的なバラツキが大きい．水分移動パラメータを推定した不攪乱試料を採取した地点は，土壌水分量の測定を行った地点とは別の地点であったため，地点間の土壌の物理性の違いが反映されたものと考えられる．

Fig. 7 蒸散に関わる地面長（Lt ）の値が計算結果に及ぼす影響．

Simulated volumetric water contents with three different soil
surfaces associated with transpiration.

Fig. 9 に 9 月 23 日に 37.5 mm の降雨があったときの降雨当日と降雨後 1 日目の土壌断面内の水分分布を示す．降雨量は観測値の 1.47 倍のときの結果である．マ
ルチで覆われた畝は根の吸水や移植時にマルチに開けた穴からの降雨浸入等により 3 次元的な水分分布となる（鈴木, 1998; Haraguchi et al., 2003）．今回の計算結果は，やすく，無降雨時には植生のあるときの土壌面蒸発と同植栽孔の中心を通り畝方向に対して垂直に切った土壌断
面内の水分分布になる．Fig. 9 を見ると，畝中央部から様に扱うことが可能であることを示唆している．そのたの位置や異なる土層間で土壌水分が大きく変動すること

め，本研究では畝間は可能蒸発速度を畝と同様に Ep とがわかる．そのため，Fig. 8 に示した実測値と計算値のして計算を行った．

違いの原因は，現地における水分移動パラメータと室内論文：HYDRUS を用いた湿潤地域におけるマルチ栽培下の土壌水分動態解明

9Fig. 8 センサー設置位置における土壌水分量の計算値と実測値の比較（2012 年 7 月〜9 月）：プロットは実験圃場内
の 2 箇所で観測された実測値，実線は計算値．
Simulated and observed volumetric water contents at different locations sensor installed (from July to September in 2012):
open and filled circles are the observed data at two locations in the experimental field, and solid line describes simulated
results.

実験で得られたものとの違いの他，センサー設置位置と央部に 1 列配列されていたため，植栽孔からの降雨浸入

計算位置のわずかな違いや土層の切り方などが考えらは畝全体には広がらなかったと考えられる．また，降雨れる．

当日の畝間からの浸透水は，鉛直成分が卓越しているこ

3.3 マルチ栽培下での土壌水分動態の特徴
Fig. 10 に 9 月 23 日に 37.5 mm の降雨があったときの降雨当日と降雨後 1 日目の土壌断面内の土壌水分移動ともわかる．畝と畝間の境界付近の水分移動方向も鉛直
下向きから 45◦ の方向を示している成分が多く，土層が成層状態であったことによる影響は小さかった．

速度ベクトルの分布を示す．降雨当日には畝間部分と植降雨後は，畝間に浸透した降雨が主として 20 ∼ 40 cm

栽孔から降雨浸入が生じることがわかる（Fig. 10（a））．

深の土層（表層）を通じて畝部に移動した．また，降雨

植栽孔からの降雨浸入による土壌水分環境への影響範囲

中は速度ベクトルが鉛直下向きから 45◦ の方向を示した

は畝中央部から 15 cm 前後であった．これまでにもマル

畝と畝間の境界付近の下層では土層の境界面に沿って根チ栽培下での土壌水分環境に与える植栽孔の影響が大き

群域に向かって土壌水分移動が生じていることがわかる

いことは指摘されており，一つの畝に 2 列の植栽孔が配（Fig. 10（b））．安中 · 花山（2014）はトンネル栽培され列されている場合，植栽孔からの降雨浸入によって畝全た砂丘地における土壌水分測定から，トンネル内の株間体の水分がほぼ均一になることが報告されている（鈴木,における土壌水分は 5 cm 深と 15 cm 深ではトンネル外

1998；原口, 2009）．本研究で対象とした畝は植栽孔が中の降雨の影響がほとんど無かったが，50 cm 深でトンネ

土壌の物理性

10

第 136 号(2017)

Fig. 9 9 月 23 日に 37.5 mm の降雨があったときの土壌水分分布の計算結果（a：降雨当日，b：降雨後 1 日目）．
Simulated distribution of volumetric water contents in soil profile during and after 37.5 mm rainfall on 23rd September.
(a, during rainfall; b, 1 day after rain event)Fig. 10 9 月 23 日に 37.5 mm の降雨があったときの土壌水分移動速度ベクトル分布の計算結果（a：降雨当日，b：降雨後 1 日目）：矢印は主要なベクトルの向きを示す．
Simulated distributions of water velocity vectors in soil profile during and after 37.5 mm rainfall on 23rd September.
(a, during rainfall; b, 1 day after rain event). Directions of main vector are indicated by arrows.

ル外の土壌水分と同様になったことを報告している．鈴3.4 マルチ被覆による土壌水分制御

木（1998）や谷川ら（2000）はマルチ施用畑地の土壌水

Fig. 11 にマルチ被覆の有無によるセンサー設置位置

分移動の駆動力は，根による吸水や降雨の遮断による乾の土壌水分量変化の違いを示す．ここでは，計算土層内

燥の継続による畝部の土壌水の圧力水頭の低下であるとへの降雨浸入量を同じにするため，「マルチ有り」では畝している．本研究における計算結果もこれらの既存の研間と植栽孔に対して 1.47R を与えたときの結果（図中実

究成果と一致している．このように，土壌水分移動の駆線）を示す．また，「マルチ無し」では 1.0R を与えたと動力の及ぶ範囲は根群域とその周囲に限られること，畝きの結果（図中破線）を示す．マルチに覆われていた畝間の下層に浸透した降雨の多くは下方浸透となり，根群

は，マルチが無くなると降雨イベントに追随して土壌水

域への水分供給に寄与する水分移動は限定的であること

分量が変動するようになる．また，降雨後に土壌水分量が示唆された．現地観測では限られた地点でのデータとが減少しても，マルチ有りのときの土壌水分量まで乾燥なるが，数値解析と組み合わせることにより，マルチ栽することはなく，土壌水分量が高い状態が続くこともわ

培下での土壌水分動態の特徴を捉えることができること

かる．25 cm 深 ∼ 35 cm 深でもマルチ無しの場合のほうが示された．

が常に高い土壌水分量を示した．下層の土壌水分量は表

本研究では畝と畝間の土層内における水分動態に着目

層に比べて変動幅は小さいが，マルチ無しの場合，比較した数値解析を行った．しかし，マルチに覆われた畝部

的大きな降雨時には降雨に対応して土壌水分変動が生じの土壌水分動態は複雑で，例えば，マルチで被覆された

る．しかし，70 cm 深より深い土層では，マルチ被覆の部分の地温変化による水蒸気移動やマルチ内表面への水有無の影響はほとんど現れない計算結果となった．

分の凝集とマルチ下の土壌中での水の再分布なども生じ把握するためには熱や水蒸気移動も考慮した数値解析がFig.12 にマルチ被覆の有無による特徴的な圧力水頭分布を示した．7 月 12 日から 14 日にかけて 50 mm の降雨があった．マルチ被覆があるとき，降雨後 1 日目には必要となる．本研究の対象範囲を超えていたため，ここ植栽孔からの降雨浸入により表層付近の根群域の圧力水までの数値解析を行わなかったが，今後の課題としたい．

頭が増加する（Fig.12 （a））．しかし，降雨後 5 日目にはる．マルチに覆われた畝部の土壌水分動態をより詳細に

論文：HYDRUS を用いた湿潤地域におけるマルチ栽培下の土壌水分動態解明

11

根の吸水によって根群域の圧力水頭が低下し，根がスト計算期間の積算蒸発量，積算蒸散量，積算深部排水レスを受けている（Fig.12 （b））．これに対して，マルチ量および積算浸透量を Table 2 に示す．これらの値は被覆が無いとき，降雨により土層のほぼ全体が h = −900

HYDRUS（2D/3D）の中では，フラックスを境界線と

cm 以上となり，根の吸水にもストレスがかからない状
況となる（Fig.12 （c）と（d））．

時間に対して積分して得られる．そのため，大気境界条
件の境界線の長さで除して水頭換算値も併せて示した．

Fig. 11 マルチの有無による深さ別の土壌水分量の経時変化の比較．
A comparison of simulated volumetric water contents with/without mulch at different depths.

Table 2 マルチの有無による計算期間全体の水収支の違い．
Water balance of the model flow domain with/without mulching after the simulation period.

マルチ有り
マルチ無し

Cumulative
Rainfall

Cumulative
Evaporation

Cumulative
Transpiration

Cumulative
Deep Drainage

Changein Storage (∆S)

3683.5 cm2（264 mm）
3784.8 cm2（270 mm）

143.8 cm2
（15.3 mm）
219.2 cm2
（15.7 mm）

505.2 cm2（101 mm）
938.5 cm2
（188 mm）

2596.5 cm2（185 mm）
1887.9 cm2（135 mm）

438.0 cm2

∗ カッコ内の値は大気境界条件の境界長で除して水頭換算値にしたもの．

739.2 cm2

土壌の物理性

12

第 136 号(2017)h [cm]
-900
-2700
-4500
-6300

(a)

-8100

(b)

-10000h [cm]
-900
-2700
-4500
-6300

(c)

-8100

(d)

-10000Fig. 12 7 月 12 日から 14 日にかけて 50 mm の降雨があった後のマルチ被覆の有無による圧力水頭分布の比較：a，降雨後 1 日目のマルチ被覆有り；b，降雨後 5 日目のマルチ被覆有り；c，降雨後 1 日目のマルチ被覆無し；d，降雨後 5 日目のマルチ被覆無し．
Comparisons of simulated pressure head distributions with/without mulch after 50 mm rainfall from 12th to14th July. (a, 1 day after rainfall, with mulch; b, 5 days after rainfall, with mulch; c, 1 day after rainfall, without
mulch; d, 5 days after rainfall, without mulch).

単位長さあたりの蒸発量はマルチの有無にかかわらず同様となったが，土層全体から蒸発によって失われた水て，降水量が蒸発散量を上回る湿潤地域では，マルチ被覆しないほうが高い土壌水分状態となりやすいと考え

分量は，マルチ無しのほうが大気境界の範囲が長い分多られる（Table 2）．そのため，湿潤地域におけるマルチ

くなった．蒸散量はマルチ無しのほうがマルチ有りより被覆の効果として，降雨による土壌水分量の急激な増加

1.8 倍程度多くなった．マルチ無しでは根群分布を設定の抑制があるといえる．このようなマルチ被覆の効果にした範囲の土層内の土壌水分量が降雨に伴い増加するたより，湿潤地域では野菜や果樹でマルチ栽培を行うこと

め，根の吸水速度が水ストレスにより圧力水頭（またはにより，作土層の土壌水分が制御しやすくなると考えら

土壌水分量）に依存して減少することが少なかったことれる．また，マルチ被覆された畝は，根群域が乾燥しやによる（Fig.12）．深部排水量は，逆に，マルチ有りのほすくなるため，マルチの下に灌水用のチューブやドリッうがマルチ無しより 1.4 倍程度多くなった．これは畝間プを敷設して水分管理を行うことが有効であると考えらからの浸透水は鉛直下方移動が卓越し，畝部への水分供れた．

給には限りがあることを反映している（Fig. 10）．また，
数値解析では畝間に与える降雨量を増加させて浸透量と4. おわりにして与えたため，浸透水の鉛直下方移動がより多くなったと考えられる．土層全体での貯留量変化はマルチ無HYDRUS（2D/3D） を用いてマルチ栽培下の土壌水

しのほうがマルチ有りより多くなった．この結果は Fig.

分動態を解析した．境界条件や根の吸水に関わるパラ

11 の土壌水分量の経時変化とも一致する．マルチ栽培

メータを変えた数値計算を行い，パラメータを選定した．

ではマルチに覆われて降雨が遮断されてしまう畝部にあまた，黒ボク土の土壌水分特性を表現するのに適したたる 5 cm 深 ∼ 15 cm 深での降雨貯留がマルチ無しではDurner モデルと根の吸水特性を表現する Feddes モデル可能となるためと考えられる．

を採用した．土壌水分特性モデルパラメータは不攪乱試

マルチ被覆の効果として土壌面蒸発の抑制が挙げられ料の分析値を用いた．Feddes モデルのパラメータはトマるが，効果の現れ方は降水量と蒸発散量のバランスによトのパラメータを代用したが，畝部や表層では体積含水り異なる．乾燥地や半乾燥地では土壌面蒸発が抑制され率の計算値は比較的良く実測値と合った．マルチ栽培下ることで，周囲のマルチ被覆していない場所に比べて高での土壌水分動態の数値解析を行ったところ，降雨当日

い土壌水分状態を維持することにつながる．これに対しには畝間部分と植栽孔から降雨浸入が生じることや，降論文：HYDRUS を用いた湿潤地域におけるマルチ栽培下の土壌水分動態解明

13

雨後は主として透水性の悪い耕盤に沿って根群に向かう

Haraguchi, T., Marui, A., Mori, K. and Nakano, Y. (2003): Move-

水分フラックスが起こっていることが明らかとなった．

ment of water collected by vegetables in plastic-mulching

マルチ被覆の有無による土壌水分動態を数値解析したと

field. Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu Univer-

ころ，湿潤地域でのマルチ栽培は降雨による土壌水分量

sity, 48(1,2): 237–245.

の急激な増加を抑制する効果があることが分かった．現

細井徳夫 (2001): 養液耕による施設栽培長段トマト固体群の収地観測では限られた地点でのデータとなるが，数値解析

量に好適な葉面積指数に関する研究. 野菜 · 茶業試験場研究と組み合わせることにより土層内での土壌水分動態の把報告, 16: 329–349.

握が可能となることが示された．今後，異なる入力条件

草川知行, 福地信彦, 井上 満 (2013): トマトの果房直下の側枝葉

で数値解析を行い，様々な要因の及ぼす影響を明らかに数を変えた栽培における葉重と果実糖度との関係. 千葉県農

できれば，畑地の水 · 施肥管理にも有用な情報を提供できるようになると期待される．

林総研研報, 5: 93–99.

Li, X., Shi, H., Šimůnek, J., Gong X. and Peng, Z. (2015): Modeling soil water dynamics in a drip-irrigated intercropping field

謝辞
本研究の一部は農林水産省の基礎技術調査（計画基準調査）で実施したものであり，ここに記して関係各位に感謝の意を表する．また，HYDRUS の計算に関して有
益なご助言をいただいた三重大学大学院生物資源学研究科，坂井 勝博士にも心から感謝申し上げる．

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14土壌の物理性要第 136 号(2017)

旨

マルチ栽培では土壌面蒸発の抑制や雑草の発生抑制，地温上昇等の効果が期待される．本研究では，

HYDRUS（2D/3D）を用いてマルチ栽培下の土壌水分動態を解析し，湿潤地域におけるマルチ被覆の効
果について検討を行った．全てのパラメータを事前に決定することは難しいため，境界条件や根の吸水に関わるパラメータを変えた計算を行い，パラメータを選定した．畝部や表層では体積含水率の計算値は比較的良く実測値と合った．マルチ栽培下での数値解析から，降雨時の土壌水分動態が明らかになった．土壌水分量はマルチ無しのほうがマルチ有りよりも多くなった．さらに，土壌水分量の変動もマル
チ無しのほうが大きくなった．これらの解析結果から，湿潤地域におけるマルチ被覆の効果は，降雨による土壌水分量の急激な増加の抑制であることがわかった．
キーワード：マルチ栽培，土壌水分，畑地灌漑，HYDRUS（2D/3D），湿潤地帯

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 136 p.15 ∼ 24 (2017)

Determination of irrigation depths
using a numerical model of crop growth and quantitative
weather forecast and evaluation of its effectthrough a field experiment for potato
Hassan M. ABD EL BAKI1 , Haruyuki FUJIMAKI1 , Ieyasu TOKUMOTO2 and Tadaomi SAITO1

Abstract: A scheme for determining irrigation depth using a numerical model of crop response to irrigation andquantitative weather forecast was presented. To optimize
each irrigation depth, a concept of virtual income, which is
proportional to an increment in transpiration amount during an irrigation interval, is introduced. A field experiment
was carried out to evaluate effectiveness of the presented
scheme in terms of net income considering the price ofwater. Potato was grown in summer season of 2015 using a drip irrigation system in Arid Land Research Center, Tottori, Japan. Two treatments were conducted: automated irrigation and proposed scheme with two replicatesfor each. Results indicated that predicted water content
agreed well with observation although some underestimation of water content due to overestimation of transpiration
was observed. Proposed scheme could save water by 27%, while yield was increased by 15 %, resulting in higher
net income as compared to automated irrigation. Basedon these results together with previous works, we can conclude that proposed scheme can at least realize similar net
income to automated irrigation systems without high initial investment.
Key Words : irrigation, weather forecast, transpiration, net
income1. Introduction
Rapidly increasing population and intensified scarcity ofwater resources bring a new emphasis on efficient use ofwater in irrigation. Farmers are still widely relying on theirintuition to determine an irrigation depth even in industrialized countries. Such conventional irrigation scheme
may have caused yield reduction or waste water. To save
irrigation water, a concept of deficit irrigation was intro1 Tottori University, 4-101 Koyamacho-minami, Tottori, 680-0001, Japan.

Corresponding author: Hassan M. EL BAKI
2 Saga University, 1 Honjo-machi, Saga, 840-8502, Japan.
2016 年 5 月 20 日受稿 2017 年 4 月 25 日受理

duced and many field studies has been carried out (Ati andNafaou, 2012; Makau et al., 2014). In such studies, water use efficiency or water productivity which is generally
defined as yield per unit amount of irrigated water havewidely been used as target value to be maximized. However, for a farmer, net income, not water use efficiency,
should be of primary concern. Therefore, we believe thatnet income should be the target value to be maximized.
Automated irrigation systems using sensors may be another alternative which have been developed to precisely
meet crop water requirements and respond to drought
stress quickly. Such systems require high initial investment to construct monitoring and controlling systems andhave difficulty in adjusting irrigation depth to weather forecasts. For example, it is obviously wasteful to apply full irrigation when rain is forecast for the next day. Automatedsystem may nevertheless do it whenever the currently monitored value reaches its threshold value. In these days, expensive monitoring using sensors can be altered by numerical simulation of water flow and crop growth. Nowadays,
personal computers are getting affordable even for farmers
in developing countries. Not only monitoring current status, a numerical model can predict upcoming conditions.
We may optimize irrigation depths such that net income
is maximized. Also, today, freely accessible quantitative
weather forecasts, whose accuracy is improving, have been
available on the web (e.g. accuweather.com). These technical as well as socio-economic progresses have enabled
us to optimize irrigation depths using quantitative weather
forecast as input data. Moreover, using a relationship between yield and transpiration (or evapotranspiration), numerical models can search irrigation depth such that net
income is maximized. Hence, these optimizations will result in maximizing net income for farmers.
Several researchers have proposed to use weather fore-

16

土壌の物理性

casts for irrigation scheduling. Venäläinen et al. (2005)
evaluated accuracy of SWAP (van Dam et al., 1997) and
AMBAV (Braden, 1995) models by inputting numerical weather forecast as atmospheric boundary conditions.
Wang and Cai (2009) presented methods which combine
the SWAP model and weather forecast. They suggested toapply water when predicted stress index (actual to potential transpiration ratio) becomes less than 0.85 and irrigation depth is determined to bring the root zone soil moisture to field capacity. They also presented an entire-season
optimization scheme to maximize net income considering
cost for water using genetic algorithm (GA). They evaluated potential advantage of their methods in terms of net
income by performing numerical experiments. Lorite et al.
(2015) presented a scheme which combines freely accessible weather forecast and AquaCrop model (Steduto et al.,2009) and evaluated the effect of uncertainty in weather
forecast on simulated yield. Irrigation depth is determinedso that soil moisture in the root zone returns to field capacity. AquaCrop is a water balance model which does not
use Richards equation to simulate water flow and therefore
soil water dynamics in root zone is not considered. Seidel
et al. (2015) used HYDRUS model to minimize irrigationwater applied. Delgoda et al. (2016) presented a scheme todetermine irrigation depth using weather forecast to minimize both root zone soil moisture deficit and irrigation
amount. They used a simple water balance model to calculate root zone soil moisture deficit. Fujimaki et al. (2014)
presented a new scheme to optimize irrigation depths using
weather forecast as input data for a numerical model whichsolves two-dimensional Richards’ equation such that net
income is maximized. They also presented results of preliminary two field experiments. The first experiment was
carried out in Institute des Régions Arides (IRA) in Medenine, Tunisia, in 2011–2012. The soil was loamy sandand the crop was Barley (Hordeum vulgar L. cv. Ardhaui).
The second one was carried out in Arid Land ResearchCenter in Tottori, Japan, in 2013. The crop was Sweet
Corn (Zea mays, Amaenbou86). These results still havenot been satisfactory to evaluate the effectiveness of the
new scheme and we need more experiments to evaluate theeffectiveness of the new scheme under various combination of soil, climate and crops. This paper presents outlineof the scheme and experimental results to evaluate the effectiveness of the scheme in terms of net income.

第 136 号(2017)

performed to estimate the current status using the previous
weather data ([1] in Fig. 1). The records of climatic condition were downloaded from the website of Japan Meteorological Agency. The numerical simulation is performed by
WASH 2D (Fujimaki et al., 2014), which solves governing equations, including Richards equation of water flow,
for two-dimensional movement of water, solute and heatin soils with the finite difference method. The WASH 2D
software is freely distributed with source code under thegeneral public license from website of Arid Land Research Center, Tottori University (http://www.alrc.tottoriu.ac.jp/fujimaki/download/WASH 2D).
Then, quantitative weather forecast is downloaded as
input data ([2] in Fig. 1). A software (WeatherForecastDownloader) has been developed to download theHTML file and parse the HTML for WeatherUnderground(http://www.wunderground.com) and Yahoo! Japan (http://weather.yahoo.co.jp/weather/jp/31/6910/31302.html) for
consecutive days. Note that we may not obtain all theweather data usable for numerical simulation from thesewebsites. Usually, quantitative weather forecasts provide values except for solar radiation. For example,
WeatherUnderground provides cloud cover instead of solar
radiation. In such case, empirically known relationship between cloud cover and the ratio of extraterrestrial radiation
to solar radiation may be applied. Yahoo! Japan provides
four qualitative descriptions, “clear”, “cloudy”, “rain”, and“heavy rain”. In this case, empirically determined average
ratio of extraterrestrial radiation to solar radiation for each
description (e.g. “clear” = 0.82, “cloudy” = 0.63, “rain”= 0.32) may be multiplied to extra-terrestrial short wave
radiation.
Using the quantitative weather forecast, both evaporation rate, E (cm s−1 ) and reference evapotranspiration rate,
ETp (cm s−1 ) are calculated separately in WASH 2D. The
E is calculated by a bulk transfer equation (van Bavel andHillel, 1976). The E is used as boundary conditions forwater flow in field soil. While, the ETp is calculated by

2. Outline of the scheme to determine
irrigation depth
Outline of the scheme to determine irrigation depth (Fujimaki et al., 2014) is illustrated in Fig. 1. To obtain an initial condition of an irrigation day, numerical simulation isFig. 1 Outline of the scheme to determine irrigation depth.
Four steps described in this figure are repeated until last irrigation event.

論文：Determination of irrigation depths using a numerical model and weather forecast

the Penman-Monteith equation (Allen et al., 1998). The
ETp is used to estimate the transpiration rate, Tr (cm s−1 ).
The potential transpiration rate, Tp (cm s−1 ) is calculated
by multiplying with basal crop coefficient (Kc ) at first.
Tp = ETp Kc(1)

A widely used macroscopic root water uptake model(Feddes and Raats, 2004) was used in predicting the water uptake rate, S (cm s−1 ) next.
S = Tp αw β(2)where αw and β are reduction coefficient and normalized
root density distribution, respectively. The αw is a functionof matric and osmotic potential. This function is called as
stress response function. WASH 2D uses so-called additive form stress response function:
(

αw =
1+

1

ψ
ψo
+
ψ50 ψo50)pwhere ψ50 , ψo50 and p are fitting parameters (vanGenuchten, 1987). The β , on the other hand, is describedasβ=0.75(brt + 1)drt −brt−1 (drt − z + zr0 )brt grt (1 − x2 grt −2 ) (4)where x is horizontal distance from the center of the plant(cm), brt is a fitting parameter, and drt and grt are depth andwidth of the root zone (cm), zr0 is the depth below whichroot exists (cm). The zr0 was newly introduced becauseroots do not generally develop in very near surface layer
except for plants grown under plastic mulch. Note that we
added new parameter zr0 to one presented in Fujimaki et al.
(2014) regarding to the two-dimensional root distribution.
Finally, Tr is computed by integrating the S over the rootzone.
Tr = Lx −1

∫∫

Sdxdz

predict τi until next irrigation day ([3] in Fig. 1). The
W is used as variable flux boundary conditions for waterflow in field soil. The maximum W , Wmax may be set atthe cumulative reference ET between irrigation intervals(= ETp × irrigation interval). The minimum W , Wmin is set
0. The third value of W , Wmid is set between these values(= (Wmax +Wmin )/2).
Based on the three pairs of W and τi , an economically
optimum W is estimated ([4] in Fig. 1). To determine theoptimum W , we introduce a ‘virtual net income’ during
each irrigation interval. Although actual income is realized
when crop is harvested and sold, we assume that a farmer
can obtain virtual income, which is proportional to an increment of dry matter attained during an interval. Also,
water must be priced high enough to give farmers incentive
to save water. The virtual net income, In ($ a−1 ), during aninterval is then defined as:
In = Pc ετi ki − PwW −Cot

(3)

(5)

where Lx is the width of the calculated root zone. Based on
the Tr values, we can estimate cumulative transpiration between irrigation intervals, τi , which dynamically responds
to matric and osmotic potential in soil.
Although drip irrigation is a fully 3-dimensional flow
problem, under certain conditions, the effects of individual
emitters along the drip line can be neglected (e.g. Li et al.,2015). If emitter distance is narrow, the system can be approximated as line source. The numerical simulations withthree different irrigation depths, W (cm) are performed to

17

(6)

where Pc is the producer price of crop ($ kg−1 DM), ε iscrop water use efficiency, which is defined as the ratio of
biomass produced to the rate of transpiration, ki is income
correction factor, which was introduced by Fujimaki et al.
(2014) to correct the possible underestimation of the contribution of transpiration during the initial stage, Pw is theprice of water ($ kg−1 ), and Cot is the other costs ($ ha−1 ).
In addition, response of τi to irrigation, W , was assumed tobe empirically described as

τi =

∫

Tr dt = at [1 − exp(btW )] + τ0(7)where at and bt are fitting parameters and τ0 is the τ at
W = 0. If yield is proportional to transpiration, relationshipbetween W and τi may also be described with Eq. (7).
Maximum net income is obtained at W at which derivativeof Eq. (6) for W becomes zero.
dIn= −Pc ε ki ai bi exp(btW ) − Pw = 0
dW

(8)

(
)
Pw
1
W = − lnbt
Pc ε ki ai bi(9)Therefore, if at and bt are known, optimum W can be estimated. To obtain these two values, the τmax and τmid , τvalues at Wmax and Wmid , respectively, are used.

τmax = at [1 − exp(btWmax )] + τ0

(10)

τmid = at [1 − exp(btWmid )] + τ0(11)

土壌の物理性

18
Rearranging Eq. (10) gives(2017)

value. Kc may be basically proportional to LAI and therefore it may be expressed as the same form.

τmax − τ0[1 − exp(btWmax )](12)τmax − τmid[exp(btWmid ) − exp(btWmax )]

(13)

at =

第 136 号

3. Materials and Methods(10) − (11) givesat =3.1 Field experiment

Therefore,τmax − τmid[exp(btWmid ) − exp(btWmax )]−τmax − τ0= 0 (14)[1 − exp(btWmax )]The value of bt can be easily searched using the bisection
method. Thus, by obtaining τi at three irrigation depths,
Wmin , Wmid and Wmax , we may estimate the optimum irrigation depth by assuming that the response of transpiration
during an interval to irrigation is described as an empirical equation with three unknown parameter values, unlike
non-linear optimization which requires many repetitions.
Since the optimization should be completed within a few
hours practically, this simple estimation method developedby Fujimaki et al. (2014) is more suitable than the normal one-dimensional search algorithms such as the golden
section method (Press et al., 1989). These steps describe
above are repeated until the last irrigation event.
A protocol for crop growth is prepared in WASH 2D because of plant grows during cultivation period. Leaf areaindex (LAI), I, is expressed as a function of cumulativetranspiration from germination, τ , since it may primarily
depend on cumulative transpiration.
I = aLAI [1 − exp(bLAI τ )](15)

where aLAI and bLAI are fitting parameters. Since Kc depends mainly on LAI, Kc is also expressed as a function ofτ:
Kc = akc [1 − exp(bkc τ )] + ckc(16)

where akc , bkc and ckc are fitting parameters. Moreover,the depth of root zone, drt , is also expressed as function ofτ:
drt = adrt [1 − exp(bdrt τ )] + cdrt

(17)

where adrt , bdrt and cdrt are fitting parameters. These functions are same form as Eq. (7) and they may express thatthe growth of leaves and root are nearly proportional to dry
matter production at early stage of growth but the slopes
gradually decrease and finally approach to near maximum

Treatments
A field experiment was carried out in Arid Land
Research Center in Tottori (35◦ 32’09”N 134◦ 12’39”E),
Japan, in 2015. Two treatments were established: crop was
irrigated with an automated irrigation system, treatment-A
and proposed method with simulation was applied to theother treatment, treatment-S. Each treatment had two plots
as replicates, each had a 15 m long and 16 m wide. To monitor water content, 12 TDR probes were inserted for eachtreatment and measurement was made at each hour. For
automated irrigation, probes were installed at the depths of
5 and 15 cm below six plants. Regarding to treatment-S,
TDR probes were installed at 6 locations ((x, z) = (0, 5),(0, 15), (0, 45), (15, 5), (15, 15), (45, 5)) with two replicates, where x is horizontal distance (cm) from drip tube
and plant. Evapotranspiration was measured for treatmentS with a weighing lysimeter whose diameter was 150 cm.
Irrigation
Irrigation was applied through a drip irrigation system whose lateral distance was 90 cm and emitter distance was 20 cm. Automated irrigation was set suchthat water was applied for one hour when average
θ at the depth of 15 cm became less than 0.09 m3
m−3 . Irrigation interval for treatment-S was set at twodays. The records of climatic condition were downloaded from the website of Japan Meteorological Agency(http://www.data.jma.go.jp/obd/stats/etrn) and quantitative
weather forecasts were downloaded from the website ofYahoo! JAPAN (http://www.yahoo.co.jp). Price of crop
were set at 0.7 $ kg−1 by referring producer price in the
USA in 2011 (FAOSTAT, http://faostat.fao.org/). Price ofwater was set at 0.00025 $ kg−1 based on that in Israel(Cornish et al., 2004). Liquid fertizer (N = 10 %, P2 O5 = 4%, K2 O = 8 %) and calcium chloride were mixed such thatdaily application rate became constant throughout growing season. Totally applied nitrogen was 3.8 g m−2 foreach treatment. Since salinity of irrigation water was very
low and current version of WASH 2D can simulate only
one solute, “conceptual nutrient solute” assuming that allof solute in uptaken water by roots is also uptaken. Ionic
diffusion coefficient of sodium chloride was used. Any
adsorption, precipitation, nor chemical reaction were notconsidered. We did not consider the effect of uptake ofnutrient on growth and assumed that growth depends simply on cumulative transpiration regardless of nutrient uptake.

論文：Determination of irrigation depths using a numerical model and weather forecast

19

Soil
Soil of the field was sand whose hydraulic properties areshown in Fig. 2. Solute transport parameters such as dispersivity (0.59 cm) and dependence of tortuousity factor
for ionic diffusion on water content were also measured
in laboratory (Fujimaki et al., 2012). Independently measured thermal properties such as dependence of thermal
conductivity and albedo on water content and were also
used. Thermal conductivity, kh (W cm−1 K−1 ), is given as
a function of water content:(kh = ah +bh

)
[
(
) ]
θ
θ eh
−(ah −dh ) exp −ch
(18)
θsat
θsat

where θsat is saturated θ , ah , bh , ch , dh , and eh are fitting parameters. We used values of 0.0061, 0.0032, 22.6,
0.0015, and 1.46, respectively. Albedo, αR , is expressed
as a function of average volumetric water content in top 1
cm, θ :

αR =αmax − αminb

1 + (aal θ ) al

+ αminFig. 2 Hydraulic properties of Tottori sand used in thisstudy.

(19)

where αmax , αmin , aal , and bal , are fitting parameters. Values of 0.224, 0.159, 8 and 3, respectively, were used forthe sand.
Plant
A cultivar of potato, May-Queen, was sown on April 14.
Since stress response function of the plant has not been determined, tentatively set parameter values listed in Table 1
were used. These values are comparable for canola (Yanagawa and Fujimaki, 2013). As shown in Fig. 3, parameter values for crop coefficient function (Eq. (16)) were
updated twice. First upward modification was made because we realized that with original parameter values, total transpiration would be only about 120 mm even without drought stress. Second downward modification wasmade because leaf area index measured on July 6 was only
0.59 and further increase was not expected. Parameters
values for root distribution and LAI were chosen basedon data obtained through growth measurement. Water
use efficiency was set at 0.003. Unfortunately, disease ofpotato blight (Phytophthora in f estans) was widespreadin June particularly for treatment-A in spite of applicationof fungicide and yield was thus smaller than general forboth treatments. Potato was harvested on July 21.
3.2 Numerical modeling
Width of the calculated region was 45 cm assuming symmetric system and depth of lower boundary was 50 cm.
Horizontal space increment was constant at 1 cm while
vertical increments were progressively increased from 0.25
cm at the top to 2.5 cm at the bottom. Time step was automatically regulated between 0.054 and 1.8 second.

Fig. 3 Crop coefficient for transpiration as a function of cumulative transpiration. Parameter values for crop coefficient
function were updated twice for representing plant growthwell during field experiment.

Table 1 Parameter values of plant stress response andgrowth properties.
Parameter

Value

Equation numberψ50 (cm)
ψo50 (cm)
p

−1000
−3000
3

Eq. (3)

brt
drt
grt
zr0

1
?
30
2

Eq. (4)

aLAI
bLAI

1
−0.05

Eq. (15)

aKC
bKC
cKC

0.4
−0.3
0.1

Eq. (16)

adrt
bdrt
cdrt

40
−0.4
5

Eq. (17)

20

土壌の物理性Initial condition for water flow was constant pressure
head at −40 cm while that for solute was constant at 0.1
g L−1 . Initial conditions for each two-days run were final
water content (including hysteretic parameter values) andsolute concentration of last run. Lower boundary condition
for water flow was gravitational flow while that for solutetransport was zero concentration gradient. Both right andleft boundary were impeameable. Upper boundary condition was atmospheric and drip irrigation was applied totopmost and leftmost element as a source term.

第 136 号(2017)

tion and root water uptake. On the other hand, the model
could relatively accurately simulate the internal drainage
which occurred after each irrigation for (x, z) = (0, 45) andnearly bare condition for (x, z) = (40, 5). In the (40, 5),daily change in water content was more significant par-4. Results and Discussion
Fig. 4 shows both measured and simulated LAI together
with measured biomass data. For the twice measurements,
the LAI was higher for the treatment S on June 9 despite
the biomass was almost the same. This trend was observed
until July 6. This relatively higher LAI might have led subsequent larger dry matter production, i. e., final dry matterproduction for the treatment S and the treatment A were
2.9 t ha−1 and 2.0 t ha−1 , respectively. However, both were
smaller than normal potato cultivation which have been reported to vary between 3.5 and 6.0 t ha−1 (Battilani and
Mannini, 1993). This poor growth may be due to late sowing date and potato blight. On the other hand, on June 8,
we realized that simulated LAI was getting overestimated,because we did not consider this poor growth until then.
This poor growth led the transpiration lower than that under normal growth. Hence, virtual net income during these
periods was also overestimated. Then we adjusted cumulative transpiration value downward (from 3.1 to 1.3 cm) sothat LAI dropped to near the actual one. Measured biomass
on June 8 was 34 g m−2 (0.34 t ha−1 ) and by dividing itwith the water use efficiency of 0.003, estimated cumulative transpiration of 1.1 cm was obtained. Considering
growth on June 9, cumulative transpiration was set at 1.3
cm. In simulations, we often assume ideal plant growth.
However, it is important to adjust the parameter for growthdepending on the cultivation processes and environment(including disease and pestilence). When poor growth isexpected owing to poor pest or disease control, lower water use efficiency or lower crop coefficient which results inlower transpiration should be used. We adjusted crop coefficient to reflect damage by disease. Thus, we will be able
to show more accurate virtual net income to farmers.
Fig. 5 shows the comparison between measured andsimulated water contents for update run (using actual
weather data) for a selected period. Legends x and z represent the horizontal distance from the drip tube and soil
depth, respectively. The results show that the model underestimated water content at (x, z) = (0, 15 cm). Thismight be due to an over-estimation of potential transpira-Fig. 4 Time evolution of leaf area index (LAI) and biomass.
Solid and dashed lines with circles are measured LAI fortreatment-A and treatment-S, respectively. Dot-and-dashline is simulated LAI. Solid and dashed lines with inverted
triangles are measured biomass data for treatment-A andtreatment-S, respectively.

Fig. 5 a) Measured and simulated volumetric water contents for treatment-S. b) Location of TDR probes. Legends x
and z represent the horizontal distance from the drip tube andsoil depth, respectively. Filled circle, square, and inverted triangles are the measured water contents and solid and dashedlines are simulated ones at three locations.

論文：Determination of irrigation depths using a numerical model and weather forecast

Fig. 6 Comparison of measured (dashed line) and simulated(solid line) evapotranspiration rate. Simulated evaporation
rate (dot line) also shown for comparison.

Fig. 7 Time evolution of cumulative rainfall and irrigation depths. Solid line and dot-and-dash line represent cumulative irrigation depths for treatment-S and treatment-A,
respectively.

ticularly after May 29. This was due to rainfall events in
those days as shown in Fig. 5. These results confirmed thatthe proposed scheme worked relatively well for irrigation
scheduling in this field experiment. Therefore, numericalsimulation of water flow and crop growth will provide relatively good prediction of crop water requirement.
In the proposed scheme, accurate estimation of evapotranspiration (ET) is important to optimizing irrigation
depth. If simulated ET largely deviated from measured
ones for daily scale, it means the first term of Eq. (6) is notaccurately estimated. Fig. 6 compares measured and simulated ET for a selected period. Evaporation rate is averagevalue across the soil surface. The simulation model tended
to overestimate ET owing to unexpectedly slow growthof leaf area. We also have discrepancy in hourly pattern.
Measured ET tends to more sharply rise in early morningand more steeply drop in early afternoon. One of these reasons would be underestimation in evaporation rate. Sharp
drop in the afternoon might partly be due to the formationof dry sand layer. In the simulation, however, evaporation
rate did not sharply decrease owing to larger leaf area thanactual one. Evaporation rate tends to decrease as leaf area

21

increases owing to shadowing and enhanced aerodynamic
resistance (van Bavel and Hillel, 1976). Both mechanisms
are incorporated into the numerical model and therefore
an overestimation of leaf area leads to an underestimationof evaporation rate. Thus, in the simulation, evaporation
rate persisted at low rates in the afternoon. Second reason might be a measurement error owing to thermal deformation of drip tube. Edge of the lysimeter was raisedby about 3 cm above the ground and two drip tubes wereon the lysimeter. In early morning when temperature was
sharply increasing, the polyethylene drip tube might havebecome loosing and it might have eased downward tension
and led underestimation of weight. Opposite mechanism
might have occurred in the afternoon.
Fig. 7 shows the time evolution of rainfall and irrigation.
Temporal change of cumulative irrigation depth for the
proposed scheme was similar to that for the automated irrigation. This result is in agreement with the previous study(Fujimaki et al., 2014). These results suggested that the
new scheme can alter automated irrigation system. Moreover, total amount of water applied was 86 mm for automated irrigation while proposed scheme applied 63 mm.
These low total amounts were due to abundant water supply by rainfall. Still, potato might not have survived without irrigation under drought period such as from May 19 to
May 28. The proposed scheme, treatment S, could save 27% of irrigation water comparing with treatment A. However, saving irrigation water could not always be expectedby using the proposed scheme. Fujimaki et al. (2014) reported that the proposed scheme gave 1.5 times more irrigation water compared with automated irrigation schemein sweet corn cultivation. Because the simulation model
did not consider the damage in the monitored plants as discussed above, ET was overestimated. Thus, saving irrigation water using the proposed scheme is largely affected by
ET estimation.
Despite the treatment S received a 27 % lower irrigation water than treatment A, it attained higher yield by 15%. As a result, the treatment S achieved higher net income than treatment A (1.28 times) as shown in Fig. 8.
Income corresponds to first term of Eq. (6) but we applied actual fresh weight of tuber and producer price inJapan (0.7 $ kg−1 ). Although we set price of crop fromproducer price of potato in the US in the optimization, weused price in Japan since we obtained negative net income
if we employed price in the US. Net income was calculated by subtracting cost for water and fertilizer from income. This result may demonstrate that not only saving
cost for equipment required for automated irrigation, theproposed scheme can enhance net income compared with
an automated irrigation scheme. This result could not always be obtained (Fujimaki et al., 2014), because the result

22

土壌の物理性

第 136 号(2017)

Finally, it might be worth reporting the accuracy of
weather forecast. Root mean square error between forecasted and actual daily effective rainfall was 8.2 mm asshown in Fig. 9. In the analysis, we set effective rainfall
as 30 mm. We had eight actual rain events when no rain
was forecasted. The largest error occurred in July 5 when
84 mm was forecasted while actual rain was 9 mm. In addition to error in prediction due to insufficient modelingand inaccurate parameter values, advantage of optimization may be partly offset by inaccuracy in weather forecast.
Still, we may expect that the accuracy will improve year by
year.
Fig. 8 Comparison between income and attained net income. ‘Automatic’ and ‘Simulated’ represent treatment-A
and treatment-S, respectively.

5. Conclusion
We presented a scheme for determining irrigation depth
using a numerical model of crop response to irrigation andquantitative weather forecast. A concept of virtual income
is presented to optimize irrigation depth for each irrigationinterval. A field experiment was carried out to compare
net income attained by the presented scheme with that by
the automated irrigation method. Results showed higher
net income of presented scheme although the accuracy ofsimulation needs to be improved in terms of potential transpiration, particularly. These results were compared with
our previous works reported by Fujimaki et al. (2014).
Based on these results together with previous works, weconcluded that proposed scheme can establish proper irrigation scheduling like automated irrigation systems without high initial investment.

Acknowledgments

Fig. 9 Comparison between forecasted and actual daily
rainfall. The dot line is the 1:1 line.

was sensitive to the crop growth. Even so, we could confirm that the new scheme can attain a similar net income
to automated irrigation scheme. Fujimaki et al. (2014)
compared net income by automated system and proposed
scheme in two experiments. Regarding to an experimentusing barley carried out in southern Tunisia, net income byproposed scheme was lower (0.86 times) than that by automated system. As for Corn in Tottori, opposite results(1.05 times) was obtained. Thus, summing up previous
three experiments, proposed scheme outperformed for two
in three trials.
Moreover, higher yield for treatment S might partly be
attributed to lower nutrient loss due to lower deep percolation by considering forecast rain events. Simulated uptakeof nutrients for treatment-A was lower than that for S by
39 %. Further evaluation of such a side effect of present
scheme requires further intensive studies on nutrient balance in the future.

We thank the staffs of Arid Land Research Center who
secure such facilities to perform that research. We also
thank to Mr. Mohamad Mahdavi for his great assistanceto our field work. We also thank Dr. Teruhito Miyamoto,organizer of this special issue, for his suggestions and help
to improve this paper.

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Makau, W., Gitau, A., Mugachia, J., Ocharo, R., Kamau, H.,

土壌の物理性24

要第 136 号(2017)

旨

天気予報と土壌物理シミュレーションモデルを組み合わせ，純収入を最大化させる灌水量決定法を提示した．毎回の潅水量を最適化するため，次の灌漑までの蒸散量に比例する仮想収入の概念を導入した．
砂丘圃場においてジャガイモを供試作物とした点滴灌漑による実験を行い，水分モニタリングに基づく自動灌漑区と，提示された方法に基づく灌漑区とで純収入を比較することにより，後者の効果を評価した．その結果，蒸散量の過大評価による水分の過小評価などの改善すべき課題が明らかとなったものの，提示された方法では 27 % 少ない潅水量で 15 % 多い収量が得られ，より高い純収入が得られた．これまでの圃場実験結果もふまえると，提示された方法は，少なくとも自動灌漑システムと同程度の純収入を与えうる，と言えよう．
キーワード：灌漑，天気予報，蒸散，純収入

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True TDR（時間領域反射法）方式

記録装置

TDT（時間領域透過法）方式

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定価：34,000 円（税抜）※仕様別途お問合せください

CACC-TDR-315L、CACC-SEN-SDI 仕様
要素

導電率

温度

0～100%

0～5.0 dS/m

TDR:-４0℃～+６
0℃
TDT:1℃～+50℃

精度

±2%

TDR：
0.1dS/m(0.1mS/cm)±2.5%
TDT：±0.2 dS/m

TDR:±0.2(-20-50℃)
TDT:±1℃(1-50℃)±1% FS

分解能

0.1%

-

-

-

±1%
TDR:±2%
EC 安定性 0-5ds/m
TDT：±1%
導電率= S/cm = 1/(Ω・cm)
1 [S/m] = 10 [dS/m] = 10 [mS/cm] = 10,000[uS/cm]

-

測定範囲

体積含水率

誘電率

温度安定性 1-50℃-

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DC15V225mA±10%

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センサーの数インターバル

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J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 136, p.27 ∼ 35 (2017)

水稲乾田直播栽培におけるローラによる地表面鎮圧が作土の間隙構造に及ぼす影響
中野恵子 1 ，深見公一郎 1

Soil pore-structure in a surface layercompacted with a roller for the dry-seeded rice cultivation
Keiko NAKANO1 and Koichiro FUKAMI1

Abstract: To prevent water leakage from direct-sown dry
paddy rice fields, a compaction roller 2 m in width with a
total load of 9.4 kN was developed. Even when the soil
was dry, and thus difficult to compact, the roller successfully decreased permeability after five times compactions.
However, the mechanism of the observed permeability decrease has not been well investigated. We therefore studied the progressive changes in the pore size distributions
based on the water retention curves as a result of the roller
compactions. Observations of the soil profile and measurements of penetration resistance identified a densely compacted layer less than 2 cm above the plough pan. Position markers inserted in the soil profile revealed that thesoil at several centimeters below the surface was highly
compacted. The pore size distributions had three stages
as the number of roller compactions increased. Firstly,
the volume of the larger pores and the total porosity decreased. Secondly, the pore size distribution shifted fromlarger pores to smaller pores while keeping the total porosity almost constant. Lastly, the pore size distribution did
not change anymore regardless of the further roller compactions. Although water infiltration decreased steeply inthe first stage, the compaction was insufficient to prevent
leakage. In the second stage, infiltration reduced sufficiently to stop leakage. At this stage, the ratio of pores
larger than 0.2 mm decreased, whereas macropores larger
than 0.1 mm still remained in the compacted soil layers.
Key Words : pore size distribution, the number of roller
compactions，leakage prevention technique，dry-seeded
rice cultivation, soil compaction

増加傾向にある（農林水産省, 2008）．直播の方式は，湛水状態で播種する湛水直播と畑状態で播種する乾田直播の大きく二つに分かれるが，北部九州では，湛水状態において移動性が高まるスクミリンゴガイによる食害問題が大きく，これを回避できる乾田直播に対する期待が高まっている．
一般に乾田直播では，代かき作業を省略するため圃場
の漏水が問題となる．この漏水問題は，愛知県で開発された V 溝直播栽培（愛知県農業総合試験場, 2007）や東
北農業研究センターで開発されたプラウ耕 · グレーンド
リル播種体系（東北農業研究センター, 2016）などでは回避できることが報告されている．しかし，北部九州の二毛作（水稲 – 麦，大豆 – 麦）地帯においては，水稲作準備期間の短さ，農家保有の機械種 · サイズや圃場サイ
ズ，未団地化地区で必要とされる圃場間の移動性から，既開発技術の導入が困難な場合が多く見受けられる．そこで，深見ら（2014）は特に圃場内外の移動性を考慮して 3 点リンク直装の鎮圧ローラを開発した．また，これを用いた鎮圧により，作土の貫入抵抗が大きくなるとともに間隙率が低下すること，北部九州で乾田直播栽培を実施してきた農家の圃場と同程度の透水性（ベーシック
インテークレート）になることも示した．しかしながら，作付け切り替え期間での鎮圧作業の実施に向けては，作業速度の向上 · 鎮圧回数の削減等の効率化が課題として残された．
鎮圧による透水性低下の程度は，機械走行回数，機械
走行速度，土壌の水分条件等の影響を受けることが知ら

1. はじめにれている．また，透水性は，間隙の総量が同じであっても，その連続性，屈曲度，間隙径分布により異なる（仲農業の担い手の高齢化や後継者不足への対応策とし

谷ら, 1983; 加藤, 1989）．営農現場の条件は多様であり，て，今後一層の省力的な圃場管理が望まれており，その広く役立つ技術を構築するには，漏水を防止しうる間隙ための有効な手法として，水稲作では直播栽培の導入が構造がどのようなものであるかを示す必要があり，間隙の質的変化に踏み込んだ情報が必須である．

1 Kyushu Okinawa Agricultural Research Center, NARO, Izumi 496,

Chikugo, Fukuoka, 833-0041 Japan, Corresponding author: 中野恵子,
農研機構九州沖縄農業研究センター
2016 年 6 月 23 日受稿 2017 年 5 月 30 日受理

積極的に土壌を圧縮するローラ鎮圧（転圧）について
は，盛り土や堤体 · ため池等での漏水防止に関係して古くから多くの研究がある（例えば，佐々木, 1963; 冨士土壌の物理性

28

第 136 号

岡ら, 1971; ローラ設計指針作成委員会, 1999）．このと(2017)き，ローラにより締め固められた層には，強度 · 剛性 · 不

業幅約 2 m，接地荷重 9.4 kN である．適応トラクタは，
47.8 kW（65 PS）である（深見ら, 2014）．ロータリで圃透水性が求められる．これらの確保については，いずれ場全体を正転耕うんした後，当該ローラの走行回数を変とも関係が深い密度によって整理 · 基準化が進んだ．土え，鎮圧強度が異なる帯状の区を設けた．試験 I（2011.

壌変化の調査項目として透水性を取り扱った事例はある

4. 11 実施）で設けた鎮圧区は，0，1，3，5 回，試験 II

が，間隙径分布に言及したものはほとんど見られない． （2011. 5. 17 実施）では，0，5，10 回であった．走行速
他方，土中応力は地表面近くほど大きく，ローラ直下の度は鎮圧強度に影響を及ぼすため，3.6 km h−1 に定めて土の動きについては二次元土層や土中のマーカーによ作業した．なお，本試験で使用したローラは，走行速度

り詳細な検討がなされている（例えば，Wong, 1967; 岡

4 km h−1 まで安定した鎮圧作業を実施できる．以上は深見ら（2014）と同一の試験区であり，このときのイン

安ら, 2001; James and Shipton, 2012）．中でも James andShipton（2012）は，植栽される状況を念頭において解析を行っている．しかし，土の動きに伴い変化すると思わテークレート，固相率および貫入抵抗分布は，それぞれFig. 1，2 の通りであった（深見ら（2014）のデータを図れる間隙の質的変化については実測されていない．
農家圃場管理でのローラ鎮圧の活用は，播種後の軽い鎮圧による出芽安定があるが，この場合，透水性等に過剰な影響を与えることは避けられる．仲谷ら（1983）は水稲作での活用に向けて室内試験を行い，沖積土および黒ボク土について，鎮圧により漏水を抑制できるレベルまで透水性を低下させうることを示した．また，足立 ·井上（1990）は，火山灰土壌の水田において，塑性限界に近い土壌水分条件で実際にローラによる鎮圧を 10 回繰り返し，その浸透抑制効果について代掻きと比較した．
彼らは，間隙径分布について言及しており，鎮圧後も作土内に粗大間隙が残ったこと，このとき浸透抑制としては十分ではなかったこと，土壌は作土下層から耕盤上部
にかけて表層よりも硬く締まったことを報告している．
冠ら（2012, 2015）は圃場で牽引式のローラ（カルチパッ
カ，ケンブリッジローラ）による鎮圧を実施し，黒ボク
土や黒泥土においても十分な浸透抑制が可能であることを実証し，鎮圧作業の必要量の現場診断に硬度を用いることを提案したが，間隙の質的詳細には触れていない．

Photo 1 使用ローラの背面図．
Rear view of a compaction roller.

ローラ鎮圧による浸透抑制とそのときのローラと耕盤に挟まれた作土中の間隙構造の詳細な変化については十分に明らかにされておらず，本報では，鎮圧作業を重ねることにより，作土中のどの部分で圧縮が進むのかを作
土内に設置したマーカーの移動，作土厚や全間隙率から，また，この時圧縮が間隙構造にどのような影響を及ぼすのかを水分特性曲線に基づく間隙径分布から明らかにしようとした．さらに，これらの変化を乾田直播水稲作における湛水維持の点から評価した．

2. 方法
2.1 試験場所および条件
九州沖縄農業研究センター（福岡県筑後市）内の灰色
低地土圃場（土性：軽埴土（LiC））において，自作ローラによる鎮圧試験を行った．このローラは，トラクタの3 点リンクに直装して用いるもので，3 点リンク取り付
け部，ローラフレーム部，ローラ部，ウエイト台等で構成される．トラクタに装着した外観を Photo 1 に示した．
ローラ部にはドラム缶を利用しており，ローラ面は平滑（ただしローラ補強材により斜めに走る凸部がある），作

Fig. 1 鎮圧回数とインテークレートの関係（深見ら（2014）より作図）．
Basic intake rate vs. the number of roller compactions (Datafrom Fukami et al., 2014).

論文：水稲乾田直播栽培におけるローラによる地表面鎮圧が作土の間隙構造に及ぼす影響

29

Fig. 2 鎮圧による固相率および貫入抵抗の鉛直分布の変化（深見ら（2014）より作図）左試験 I，右試験 II．
Volumetric solid content and penetration resistance profiles for compaction tests I (left)
and II (right) (Data from Fukami et al., 2014).

化．試験 II の固相率分布については初出データ）．試験て判定した．各区内 3 カ所，同じようにローラのみ通過

は機械オペレータが耕うんに適すると判断する状態で実部分で行われた深見ら（2014）のインテークレート測定

施し，試験 I，II ともに砕土率（耕うん後に 2 cm 篩を通の近傍でおこなった．

過した土壌の割合）は 90 % であった．土壌はある程度

試験 II の 10 回鎮圧区内の 2 ヶ所では，ロータリ耕う

湿っているときに圧縮されやすいが，圃場において土壌

ん後，深さ 5，10，15，24 cm に位置マーカーとして金属

水分が高すぎると機械走行や操作性に不具合が生じる．

ねじ（直径 6 mm，長さ 104 mm）を埋設し（Photo 2），

当該ローラの場合，明確な境界値は明らかでないが，少鎮圧後に掘り起こして地表面からこのねじの頭位置までなくとも塑性限界以上に湿ると土壌がローラに付着しての距離を計測した．鎮圧前後の各マーカーと直上のマー作業不可となった．鎮圧直前の深さ 0 ∼ 15 cm の土壌のカーとの相対距離（5 cm 設置マーカーについては地表面

平均含水比は，試験 I，II のときそれぞれ 29，27 % で，との距離）の比較から圧縮が集中した箇所を特定した．

当該圃場作土の塑性限界 38（%）よりも 10 % 程度乾燥

また，圧縮の程度については，鉛直圧縮ひずみ（%）
（=

していた．

鎮圧によるマーカー間距離の変化量 / 鎮圧前のマーカー

2.2 測定項目

間距離 × 100）によっても評価した．

当該ローラを走行させると，（1）ローラを動かすトラ
クタのタイヤ通過に重ねてローラが通過する部分，（2）ローラのみが通過する部分, および（3）一部踏み残す部分が生じる（Photo 1）．漏水を防止するには，低透水性の層が面的に切れ目なく広がっている必要があるが，そのための作業工程等の検討は別におこなうこととし，ここでは，ローラ鎮圧の効果にのみ注目した．従って，（2）のトラクタのタイヤ跡と重ならないローラ直下を調査した．

2.2.1 作土圧縮量の調査
ロータリ耕うん直後とその後のローラ鎮圧後の作土厚の差から圧縮量を評価した．作土厚は地表面から耕盤までの深さであり，耕盤の位置は簡易に土壌断面を観察しPhoto 2 位置マーカー設置の様子．
Position markers inserted in the soil profile.

土壌の物理性

30

第 136 号(2017)

位計測用のセンサーを参考に，これを超えないサイズの0 ≦ |h| ≦ 0.49 kPa（区分 1）の間隙量については，設定
圧 0 kPa の体積含水率に全間隙率を用い，これから設定圧 −0.49 kPa 時の体積含水率を引いて算出した．区
分 1 ∼ 5 は，圃場容水量の測定では脱水されて空隙となねじを選択した．

る部分で，一般に中の水が排水されやすいサイズの間隙

土壌内の位置変化の検知に埋設物を用いる場合，その挙動が土壌と一体化しているかが問題とされるが，米川ら（1988）によって開発された圧縮時の土壌内応力 · 変2.2.2 水分特性曲線に基づく間隙径分布の調査とみなされている（土壌環境分析法編集委員会, 1997）．

耕うん後（鎮圧前）は地表面から深さ 25 cm まで，鎮圧

また，Soil Science Society of America （2008）は，直径

後は深さ 20 cm まで 5 cm 毎の不撹乱試料を各区内 3 ヶ0.075 mm 以上をマクロポア，直径 0.03 mm 以上をメ所，作土厚を判定した近傍で採取し，水分特性曲線を得

ソポアと間隙を分級している．これらを参考に，設定圧た．試料の採取には 100 cm3 （直径 5 cm，高さ 5.1 cm）|h|（kPa）から等価間隙径 d （mm）を次式に基づいて計の金属円筒を用いた．鎮圧前には作土全体を耕うんし，

算し，

その砕土率は 90 % であったことから，大きな土塊同士の隙間等のマクロポアの存在を考慮する必要はないと考|h| × 10.2 = 3/d

えた．また，ローラ面は平滑であった．よって，この試

ここでは区分 1 ∼ 4 をマクロポア（0.1 mm ≦ d ），区分 5

料直径でローラ走行による土壌の変化を捉えられると判∼ 6（0.03 ≦ d < 0.1 mm）をメソポアと分級した．

断した．これら試料を一昼夜かけて下方から飽和したあ3. 結果と考察と，脱水過程での体積含水率を測定した．脱水時の設定
圧（h）は，−0.49，−0.98，−1.5，−2.9，−5.9，−9.8，−49 kPa，−0.29，−1.5，−9.8 MPa の 10 段階とした．
−5.9 kPa までは吸引法（メンブレン吸引装置，長谷川,1998）で，−9.8，−49 kPa，−0.29 MPa は加圧板法（多容量土壌 pF 測定器および広域土壌 pF 測定器，大起理化製）で測定した．−1.5 および −9.8 MPa については，試料を乾かしながらポテンシャル値と含水比の関係を数段
階サイクロメータ法（WP4-T，Decagon 社製）で測定し，この近似式とサンプルの乾燥密度から設定圧に相当する
体積含水率を算出した．

3.1 作土厚からみる圧縮量
試験 I と試験 II の鎮圧前の作土厚はそれぞれ 20 cm，17 cm と判定された．これと鎮圧後の作土厚から，鎮圧による作土厚の変化量を Fig. 3 に示した．鎮圧回数 1 回
では −1.3 cm，3 回では −3.2 cm と圧縮が進み，5 回では 3 回鎮圧と大きな違いはなかった．また，10 回での変化量は −3.5 cm であった．3 回まで大きく圧縮され，それ以上鎮圧回数を増やしてもあまり変化がなかったことは，固相率分布（Fig. 2）の変化傾向と同じであり，ま間隙径が大きいと保水力は小さく，わずかな圧力で間た，初め変化が大きく，鎮圧回数が増えるほど変化が小隙内の水は脱水されるので，各設定圧間の区分を間隙

さくなることはインテークレート（Fig. 1）の結果も同サイズによる区分とみなし（以下，区分と省略．Table様であった．鎮圧 3 回までは，主として固相率の増大，

1），区分ごとの脱水量，すなわち体積含水率の変化をすなわち間隙総量の減少が浸入能に影響したと考えられ間隙率として並べたものを間隙径分布として扱った．

た．ただし，3 回と 5 回では作土厚および固相率に明瞭

Table 1 水分特性曲線に基づく間隙径の区分．
Classifications of the pore size based on the water retention curve.
間隙
区分

設定圧力 (h) 区間

区分内最狭の等価間隙径 (d)

（kPa）

（mm）

1

0 ≦ |h| ≦ 0.49

0.6

20.49 < |h| ≦ 0.98

0.3

3

0.98 < |h| ≦ 1.5

0.2

4

1.5 < |h| ≦ 2.9

0.1

5

2.9 < |h| ≦ 5.9

0.05

6

5.9 < |h| ≦ 9.8

0.03

7

9.8 < |h| ≦ 49

8

49 < |h| ≦ 0.29 × 103

90.29 × 103 < |h| ≦ 1.5 × 103

10

1.5 × 103 < |h| ≦ 9.8 × 103

119.8 × 103 < |h|

間隙の分級












}

マクロポア

メソポア

論文：水稲乾田直播栽培におけるローラによる地表面鎮圧が作土の間隙構造に及ぼす影響31

で −5 cm と報告）と異なった．本報値とこれらとの差異は，本報では土壌断面観察に基づいて作土を判定したのに対し，深見ら（2014）では貫入抵抗の鉛直分布で抵抗値が上昇を始める深さ（Fig. 2 中の横棒位置）までを作土と判定したことに起因すると考えられた．深見ら（2014）は，鎮圧により土壌の間隙率が減ぜられたこととともに，これが貫入抵抗と相関関係にあったことを指摘した．断面観察では鎮圧前後で耕盤面の位置判定は変わらなかったのに対し，貫入抵抗の鉛直分布では鎮圧に伴う耕盤直上の間隙率減少，すなわち固相率の増大を検知して，これにより耕盤面の位置判定が鎮圧前より浅くなったと考えられた．深見ら（2014）の作土厚の変化量にはこれが含まれた可能性がある．つまり，断面観察に基づく圧縮量と貫入抵抗に基づく圧縮量の差は，耕盤直上に鎮圧の影響が集中した圧縮層が形成されたことを示
唆する．地表面から土を締め固めると，表層ほど土中応力は大きく，深くなるほど減衰するが，圧力の伝播範囲に支持層となる耕盤があったためにこの上にも変化が大
きい層ができたと考えられた．ただし，この部分の厚さは計算上 2 cm に満たず，5 cm 毎の平均である固相率分
布（Fig. 2）には特異的な値としては現れなかった．

3.2 位置マーカーの土中深さ変化からみる圧縮量
10 回鎮圧による土中の位置マーカーの深さの変化をTable 2 に示した．鉛直圧縮ひずみ（鎮圧前のマーカー距

Fig. 3 鎮圧による作土層の厚さの変化．
Variations of thickness of the topsoil as a result of theroller compactions.

離に対する鎮圧によるマーカー距離の変化の割合）は，鎮圧前 5 ∼ 10 cm の層で 44 % と高かった．これは，明瞭な圧縮の集中を示すものである．固相率分布（Fig. 2

Table 2 10 回鎮圧による位置マーカーの土中深さの変化．
Depths of position markers in a soil profile after 10 times
compactions.

右図）は，5 回鎮圧によって地表から深さ 15 cm まで一鎮圧後の直上鉛直のマーカーとの相対距離 圧縮ひずみ

ラ直下の土の移動が大きいことが示されており（ローラ

鎮圧前の

鎮圧後の

マーカー深さ マーカー深さ ∗様に増加し，地表際（0 ∼ 5 cm）については，10 回鎮圧
によってさらに増加したようにみえた．一般的に，ロー設計指針作成委員会, 1999），固相率の変化には移動によって土の充填が高まっていく様子が現れたと考えられ

（cm）

（cm）

（cm）

（%）

5

4.5

4.5∗∗

10

は地表際よりもやや深くに生じたことが，マーカーの位

10

7.3

2.8

44

15

12.8

5.5

−10

置変化により示された．足立 · 井上（1990）らの火山灰

24

20.8

8.0

11

地表面
沈下量 （cm）

3.2∗ 2 ヶ所の平均∗∗ 地表面との距離た．ただし，鎮圧を重ねることにより圧縮が集中する層

土水田におけるローラ鎮圧後の 1 cm 厚毎の乾燥密度分
布でも同様の傾向が読み取れる．

3.3 鎮圧による間隙径分布の変化
Fig. 4 は，試験 I の鎮圧前後の間隙率をサイズ区分毎に並べて間隙径分布を表したものである．耕うんの影響がそのまま残る鎮圧前については，深さ 0 ∼ 5 cm では

な変化はなかったものの，インテークレートは低下して試料採取の際に構造が維持できず，深さ 5 ∼ 10 cm では飽和の際に目に見えて構造が崩れて体積維持が難しかっ

漏水防止には 5 回以上の鎮圧が必要と判定された（深見たため，全間隙率のみを示した．鎮圧前の耕盤は，区分ら, 2014）．これは，間隙の総量ではなく連続性やサイズ

1（0.6 mm ≦ d ）を除いてマクロポアとメソポアは少なかった．無鎮圧のときの透水性（Fig. 1）から，耕盤の分布等の質的変化が漏水防止のために必要であったことを示唆する．

間隙径分布では漏水抑制効果として十分でなかったこと

ところで，上記の作土厚とその変化量の値は，同一試は明らかであり，区分 1 の間隙の存在が，その原因と考験下であるにもかかわらず，深見ら（2014）の報告（鎮えられた．なお，試験実施圃場内には耕盤に若干違う土

圧前の作土厚を 18 cm，15 cm，試験 I のときの鎮圧に質のものが混じった部分があり，それが 1.5 MPa 以上のよる変化量を 1 回鎮圧で −3 cm，3 回で −4.5 cm，5 回

負圧をかけなければ脱水しない領域（区分 10 および 11）

32

土壌の物理性

第 136 号(2017)

Fig. 4 試験 I における鎮圧前後の土壌の間隙径分布．
Pore size distributions before and after roller compactions for Test I.

の間隙量や測定値のばらつきに表れたと考えられた．
鎮圧により作土厚は変化していることから，全く同一な層の間隙変化を追っていることにはならないが，深さの深さのサンプルは，鎮圧後には耕盤の一部が含まれており，その影響を強く受けた結果と考えられた．
鎮圧後も耕盤を含まない範囲である深さ 0 ∼ 15 cm ま0 ∼ 5 cm では，鎮圧回数が多いほどマクロポア（区分でに注目する．鎮圧前の間隙径分布がとれた深さ 10 ∼1 ∼ 4，0.1 mm ≦ d ）は少なかった．特に，区分 2（0.3
15 cm の結果によると，1 回の鎮圧では区分 2（0.3 ≦ d <≦ d < 0.6 mm）で明瞭であった．メソポア以下のサイズ
0.6 mm）の間隙量へ与える影響は小さく，主に区分 1の間隙，特に区分 9 は，鎮圧回数が多いほど多かった． （0.6 mm ≦ d ）が減少した．3 回鎮圧によりいずれの深それぞれの区分の間隙量は，より粗大な間隙が狭くなっ
さでも区分 2 の間隙が 1 回鎮圧より少なくなり，5 回鎮て増加した分と，もともとそのサイズであったものが消圧では深さ 0 ∼ 5 cm の区分 2 の量，深さ 10 ∼ 15 cm の失するか，あるいはより細い間隙に潰れた減少分のバラ
区分 3 の量が少なくなった．区分 1 については鎮圧後もンスによって決まり，サイズの小さな区分では増加量がある程度存在したが，大きな間隙ほど透水性に与える影まさったためと考えられた．深さ 5 ∼ 10 cm でも，1 回響が大きいにもかかわらずインテークレートは十分に小と 3 回鎮圧では，3 回鎮圧の方がマクロポアは少なかっさくなったことから，実際には水移動に関与しない封入

た．ただし，この深さでは 3 回と 5 回鎮圧後の間隙径分間隙を多く含んだと推察された．以上から，鎮圧回数が布には大きな違いはなかった．3 回鎮圧でも 0 ∼ 5 cm

増えるにつれて大きな間隙サイズの区分から減少したこの 5 回鎮圧と同程度のマクロポアの分布であったことかと，また，この変化は地表際よりやや深いところで早くら，深さ 0 ∼ 5 cm よりも圧縮が早く進んだと考えられ進み，その後より広い範囲に及んだことが分かった．一た．このことは 3.2 で述べた地表際よりやや下に圧縮集方で，いずれの深さでもマクロポアに分級される間隙は中層が形成されたことと矛盾しない．深さ 10 ∼ 15 cm

鎮圧後も一部存在し，また，メソポアの量はほぼ変わら

もまた，深さ 0 ∼ 5 cm のように，鎮圧回数が多いほどマなかったことも判明した．仲谷ら（1983）は粗大な間隙

クロポアが少なかった．深さ 15 ∼ 20 cm では，1 回鎮圧

は潰れやすいが，細い間隙になると沖積土では荷重に対でもマクロポア · メソポアの領域の間隙が少なく，特に，する抵抗性を見せ，黒ボク土ではやはり潰れやすいこと

3，5 回鎮圧については，耕盤と同等の分布となった．こを報告した．本報では，透水性が十分に低下しても仲谷論文：水稲乾田直播栽培におけるローラによる地表面鎮圧が作土の間隙構造に及ぼす影響

33

Fig. 5 試験 II における鎮圧前後の土壌の間隙径分布．
Pore size distributions before and after roller compactions for Test II.

ら（1983）の試験で消失した間隙サイズ（本報の区分 1∼ 4 に相当）は残っており，荷重に対する抵抗を見せるに耕盤を含む部分であった．10 回鎮圧の方が小さな間タイプの鎮圧結果であった．

薄いので，耕盤の影響をより強く受けたものと考えられ隙径の分布になったが，鎮圧後の作土厚が 10 回鎮圧でマクロポア領域内の間隙径分布と透水性の関係についた．以上のように，5 回鎮圧と 10 回鎮圧では間隙の質的て見ると，1 回鎮圧による全間隙量の低下（Fig. 2）お差異は明瞭でなく，透水性への影響についても違いは判

よび作土厚の減少は（Fig. 3），最大のサイズ区分（区分

然としなかった．

1）の間隙の減少によるものであり，透水性の急減（Fig.
1）はこれに応じて起きたと考えられた．3 回鎮圧では，
区分 1 の他に 1 回鎮圧では大きな変化のなかった区分 2（0.3 ≦ d < 0.6 mm）の間隙量の減少が明瞭となった． 1
回鎮圧から 3 回鎮圧の間の透水性の低下（Fig. 1）は，主3.4 乾田直播水稲作のための漏水抑制技術確立への活用
鎮圧 5 回と 10 回では透水性の変化の違いはほぼなく，間隙の質的差異も明瞭ではなかったことからすると，漏水対策としては鎮圧 3 回と 5 回の間の変化が重要であっとして潰れる間隙径の範囲が広がったことによるものでたといえよう．このとき，全間隙率および作土厚には大あり，潰れて消失した分が間隙総量の減少にあらわれた

きな変化はなかった．よってこれらの項目を指標に漏水と考えられた．5 回鎮圧では，深さ 0 ∼ 5 cm の区分 2 の防止技術を確立しようとすると，十分に漏水を抑制でき間隙がより少なく，深さ 10 ∼ 15 cm では区分 3 の（0.2ない場合が含まれることになる．この不安定さを排除す≦ d < 0.3 mm）間隙にも減少が認められた．全間隙率のるためには，間隙総量の変化でなく質的変化を確認する

変化が明瞭でなくても，マクロポア領域の間隙径分布が必要があることが明らかとなった．

小さいサイズ分布にシフトしたことが，鎮圧 3 回から 5
回への透水性の低下につながったと考えられた．

間隙総量や作土厚の変化がなくなっても，鎮圧を重ねることによってマクロポア領域の間隙径分布はより小さ

Fig. 5 に試験 II の鎮圧前後の間隙径分布を示した．深い方にシフトした．これを安定的に保証できる条件を探さ 0 ∼ 5 cm については，鎮圧 10 回だと 5 回よりもやや索することが，汎用性のある漏水防止技術の確立につな

小さい間隙径分布であったように見えるが，サンプルごがると考えられる．他方，一般に排水に寄与するとされとのばらつきも大きく，違いは明瞭ではなかった．深さるマクロポアだが，一部は 5，10 回鎮圧した後も存在し

5 ∼ 10 cm は，マーカー埋設で認められた圧縮層（Table
2．鎮圧後深さ 4.5 ∼ 7.3 cm）と重なりが大きい部分であった．5，10 回鎮圧ともに区分 1，2 の間隙量は少なたことを確認し，この場合にも透水性は十分に低下した．

く，このことも圧縮の進行により大きな間隙から消失することを示唆する．深さ 10 ∼ 15 cm は，鎮圧後は一部ずしも消失しなくてもよく，重要なのはマクロポアの潰

仲谷ら（1983）の室内実験では，透水係数が十分低下したときマクロポアも消失したが，漏水防止においては必れであることがわかった．間隙径分布が小さい方にシフ

土壌の物理性

34

第 136 号(2017)

トすることに現れた潰れは，間隙の屈曲度を高め，ある

足立一日出, 井上久義 (1990): 火山灰水田土壌の物理性に与えいは連続性の低下を引き起こし，また，作土全体でみれる代掻きとローラ転圧の影響の比較. 農業土木学会誌, 58:

ば圧縮集中層の形成も同様の変質をもたらし，その結果，997–1002.

透水性が低下したと推察された．また，適正回数以上の鎮圧に特段の効果はなかった．

土壌環境分析法編集委員会 (1997): 土壌環境分析法, pp. 48–51.
博友社, 東京.
冨士岡義一, 長堀金造, 三野 徹 (1971): 転圧工法と透水性につい4. まとめて — 火山灰質ローム台地の開田工法に関する研究 (II) —.
農業土木学会論文集, 37: 9–16.

乾田直播における漏水防止を目指してローラによる

深見公一郎, 中野恵子, 土屋史紀, 田坂幸平, 松尾直樹, 三池輝幸,

作土鎮圧を圃場にて実施し，走行回数が作土内の間隙構伊藤博幸, 河原幸成, 本部朗利 (2014): 暖地乾田直播圃場の漏造に及ぼす影響を見た．その結果，次のことが明らかと水防止技術 — 鎮圧ローラの開発と効果の検証 —. 農業食料工学会誌, 76: 341–347.

なった．

長谷川周一 (1998): メンブレン吸引法. 土壌の物理性, 77: 51–52.

（1）地表面の数センチ下と耕盤の直上に圧縮集中層が生じた．

James, I.T. and Shipton, M.R.(2012): Quantifying compaction under rollers using marker tracing image analysis. Soil & Tillage（2）鎮圧回数の増加に伴い大きな径の間隙から減少した．他方，小さな径では増加した区分もあり，間隙径分布は小さい方にシフトした．
（3）層厚に変化がなくなっても，（2）の変化は生じていた．

Res., 120: 40–49.
冠 秀昭, 大谷隆二, 千葉克己 (2012): 黒ボク土水田におけるプラ
ウ耕鎮圧体系乾田直播での浸透抑制手法. 農業農村工学会論文集, 282: 69–77.
冠 秀昭, 大谷隆二, 関谷博幸, 中山壮一, 齋藤秀文 (2015): 大区画（4）透水性が十分小さくなった 5 回鎮圧以上では等価直径 d でいうと 0.2 mm 以上（区分 1 ∼ 3）の間隙が減少していた．
（5）透水性が十分に抑制されても，マクロポア領域

水稲乾田直播圃場における鎮圧作業による浸透抑制効果. 農
作業研究, 50: 103–113.
加藤英孝 (1989): 土壌構造悪化の面からみた農耕地土壌の圧縮特性. 土壌の物理性, 59: 7–16.

（d ≧ 0.1 mm）の間隙は存在した．また，メソポ

仲谷紀男, A. Eduardo, G. DOS REIS, 加藤英孝, 前田乾一 (1983):

ア領域（0.03 ≦ d < 0.1 mm）の間隙量の変化は圧縮が転換畑土壌の物理性に及ぼす影響. 土壌の物理性, 48:

2–7.

小さかった．
（6）透水性が十分小さくなった 5 回鎮圧後と 10 回鎮

農 林 水 産 省 (2008): 水 稲 直 播 栽 培 の 現 状 に つ い て. http://

圧後では間隙の質的変化は明瞭ではなかった．

www.maff.go.jp/j/seisan/ryutu/zikamaki/z genzyo/pdf/all.pdf(確認年月日 2016.6.21)

鎮圧による透水性低下の程度は，鎮圧回数の他に，土岡安崇史, 橋口公一, 尾崎伸吾, 牧瀬大二郎, 上野正実, 深見公一

壌の水分条件，機械走行速度等の影響を受ける．これら郎 (2001): 剛性車輪による地盤の繰り返し転圧特性に関すると漏水防止効果の関係の検討は今後の課題である．ま

基礎的研究. 九大農学芸誌, 55: 205–214.

た，本報では，透水性低下の原因として間隙径分布の変ローラ設計指針作成委員会編 (1999): 転圧ローラ工学 — 締固化は示したものの，そこから示唆されるサイズの影響やめ性能に着目して —, テラメカニックスライブラリー 3, pp.

間隙の屈曲度 · 連続性の変化の影響を分離し得なかった．
この点については，マイクロ X 線 CT 等の三次元構造を観測できる手法が有効と思われる．

1–18. テラメカニックス研究会, 京都.
佐々木次郎 (1963): 盛土転圧およびその台地漏水田の地盤処理への応用に関する実験的研究. 農業土木試験場報告, 1:

409–484.

謝辞

Soil Science Society of America (2008): Glossary of soil scienceterms 2008, p. 49. Madison, Wis.

本報に関わる調査の実施にあたっては，農研機構九州

東北農業研究センター (2016): 乾田直播栽培技術マニュアル —沖縄農業研究センターの三池輝幸氏，伊藤博幸氏，河原プラウ耕 · グレーンドリル播種体系 — Ver.3.

幸成氏，本部朗利氏，中尾貞子氏の協力を得た．記して,http://www.naro.affrc.go.jp/publicity report/publication/files/

謝意を表します．

dry-seeding rice v3.pdf (確認年月日 2016. 6. 21)
米川智司, 木谷 収, 岡本嗣男, 坂井直樹 (1988): 耕うん時の土壌

引用文献— 機械系の力学的挙動計測法に関する研究 (第 1 報) — 圧
縮時の土壌内応力 · 変位計測 —. 農業機械学会誌, 50: 19–26.

Wong, J.Y. (1967): Behaviour of soil beneath rigid wheels. J.
愛知県農業総合試験場 (2007): 不耕起 V 溝直播栽培の手引き(改訂第 4 版). http://www.pref.aichi.jp/nososi/seika/singijutu/singijiyutu74-4-7.pdf (確認年月日 2016. 6. 21)

Agric. Engng. Res., 12: 257–269.

論文：水稲乾田直播栽培におけるローラによる地表面鎮圧が作土の間隙構造に及ぼす影響

要旨

水稲乾田直播栽培における漏水防止方法として，地表面からのローラ鎮圧（作業幅約 2 m，接地加重9.4 kN）が検討され，土が変形しにくい乾いた状態でも 5 回の鎮圧で十分な効果が得られることが示された．しかし，透水性抑制の仕組みについては十分に明らかにされておらず，本報では，鎮圧回数と水分特性曲線に基づく間隙径分布の関係に着目して，このとき注目すべき土壌構造変化について明らかにしようとした．断面観察と貫入抵抗分布の 2 手法を用いた作土厚判定から，耕盤直上 2 cm 程度以内の圧縮集中層，また，作土内に埋設した位置マーカーの移動から，地表面から数センチ下の圧縮集中層が確認された．間隙径分布は，鎮圧回数の増加につれて大きなサイズの間隙から減少し，（1）全間隙率の低下が認められる段階，（2）全間隙率の低下は無く間隙径分布の小さい方へのシフトのみある段階，（3）
間隙径分布の変化も判然としない段階があった．（1）では透水性も著しく低下したが漏水防止としては不十分であった．（2）の時に十分低下し，このとき，等価直径 0.2 mm 以上の間隙が減少していた．ただし，十分に透水性が低下したときも，土中には等価直径 0.1 mm 以上のマクロポアの存在が確認された．
キーワード：間隙径分布，鎮圧回数，漏水防止技術，水稲乾田直播，土壌圧縮35

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J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性No. 136, p.37∼ 38 (2017)

U ターンして農と関わる
足立一日出 1

今年も 3 月 30 日にツバメが我が家に帰ってきた．ツ子を生産している．4 筆と言っても平均 1 筆 6 a ほどのバメは東南アジアから日本に飛来する渡り鳥で，最近，小さな田んぼである．その他，家に隣接した 3.5 a の水

ツバメの数が減ってきていると聞く．私の家では，昔か田で家庭菜園，5 m2 の水田でカキ，クリ，イチジクをら納屋などに巣を作って，雛が生まれ，9 月頃には帰って作っている．残り約 10 a の田んぼ 2 筆は，認定農業者にいく．泥田が減り，帰ってきてすぐに巣を作っても，巣任せている．機械装備は，23 PS のトラクタ，4 条植えが落ちてしまうため，前年に作った巣を 2 ∼ 3 ヶ所残しの乗用田植機，軽トラック，動噴，刈払機と小型の耕うている．最近では，農家の納屋も少なくなり，軒先でもん機である．稲刈りは，種子組合にお願いする．いわゆ

巣を作らせない家が増えている．今年も，5 月中に 2 ヶる機械化貧乏の例でしょうか．

所の巣から 10 羽の雛が巣立った．田に水が入れられ，代北陸研究センター在籍中は，重粘土を対象に，排水対かきが始まる 5 月下旬に漸く古い巣の修理や，新しい巣策と土壌の物理性の改善，ダイズの耕耘同時畝立て播種を 3 ヶ所作り始めた．上手に泥を嘴にくわえながら，貼技術の開発に携わった．ダイズの耕耘同時畝立て作業でり付けている．現在，4 ヶ所の巣で卵を温めている．旅はないが，集落の多くの農家は，水稲の代かき直前の耕立ちまでにまだ 10 羽以上生まれるだろう．

耘作業で，ロータリの爪の配列を変え，耕耘同時畝立て

私も退職後，兵庫の実家に U ターンして，農業の様々作業を行っている．土壌が旧河川敷の礫質水田土壌であな場面に関わることとなった．農業をするにもトラクタるため，排水を良くするための畝立てではない．畝立てなどを動かしたことがなかったので，兵庫県立農業大学の目的は，少ない水を速やかに入れ，代かき作業を予定

校でトラクタの運転など，就農チャレンジ研修を受け，通り行うことと，畝を作ることによって代かき作業位置

農業を始めた．同時に，縁あって（株）クボタに再就職のを確認するためでもある．しかし，畝立て後の代かき作機会を与えていただいた．農業をしながら，3 年間は農業は，均平が難しいように思われる．加えて，畝が高く

業機械メーカーに勤めた．仕事は，研究機関等で開発さなると代かき後の土壌の硬さが畝の位置によって異なりれた技術の普及である．中でも，水田高度利用のための田植えの精度が悪くなると思われた．浮き苗が増え補植排水技術と土づくり（土壌の物理性）について，農家向けに手間取った．今年は梅雨入りしてから雨が降らず，水の機械の展示会や機械作業のデモ会場で話をしたり，職が少なく，特に，末端でしかも旧自然堤防上にある私の員向けの排水技術や土作りのガイドブック，農家向けの田んぼは，6 月 12 日に代かきを終えたものの，乾いて亀

パンフレットの作成に携わったり，クボタの情報誌「U」

裂が入り，とても田植えのできる状態ではなかった．上の執筆等を通して，技術の普及に努めてきた．農業機械流の農家にお願いすると，「上流優先です．雨の少ない時メーカーでは，土壌医検定（日本土壌協会）の試験を受には下流は雨があるまで難しい．」とまで言われた．昔

け，2，3 級合格を目指している人が増えていると聞く．

からの水利慣行が未だに続いている．田植えだけでもと勿論，資格を取り，仕事に役立てることも重要だが，そ言って漸く水を流してもらった．6 月 16 日，田植えが無の過程で，土壌に興味を持ち，土壌の知識を勉強し，習事終わり，ホッとしているが，やしない水も流れてこな得することが大切だと思う．農業の課題を一緒に考え，いので，早く雨が降るのを期待している．除草剤をまい技術開発から普及まで，農家に加えて産 · 官 · 学の連携ても，除草剤に書いてあるような水管理は殆どできない．

が行われるようになることを期待する．

雑草との戦いが始まる．種子場であるため，最後は，数

一方，私の家の農業は，水稲の種子生産と家庭菜園である．集落は兵庫県の種子生産地区の一つになっている．私も種子組合に所属して水田 4 筆でヒノヒカリの種
1 元（独）農研機構

中央農業総合研究センター
2017 年 6 月 22 日受稿 2017 年 6 月 26 日受理

北陸研究センター

回，田んぼに入ってヒエや草を取ることとなる．大雨の予報が出ている．気象変動を直に感じている．
家庭菜園では，トマト，キュウリ，ナス，イチゴ，タマネギ，スイカなど少量ずつ多くの野菜を栽培している．
多い時期には 17 種類の野菜が同時に植わっている．不38

土壌の物理性

第 136 号(2017)

揃いのものばかりで，とても出荷できるものではないが，り，子供たちは農業以外に就職をするようになる．そし自家用としては十分な出来で，食べられるまでに生育すて，農業を担っていた人達は，高齢化で農業をリタイア

るとすごく嬉しい．中でも，イチゴは，家庭菜園の 3 分の 1 くらいの面積を占め，500 株くらい作った．甘くてし，あるいは，亡くなる．その結果，農地は，農業の場として子供が相続するのではなく，財産として子供達そ美味しい．親戚や知人に送り，大変喜ばれた．残りは，れぞれに分与され，農家の所有面積は小さくなっていっ

イチゴジャム，冷凍や乾燥して保存食としている．色んたものと思われる．この機会に農地を手放したいというな種類の野菜を栽培しながら，それぞれの播種，移植時

地権者も複数いる．しかし，農地を購入して拡大したい

期，肥料，病 · 虫害対策など，農家は，様々なことを幅という農家は殆どいない．集落で 1 人いる認定農業者も広く知っていなければならない．しかも，気象条件に大兄弟 2 人で水稲中心の農業を行っており，借地や作業受きく影響を受ける．マニュアルはあってないようなもの

託が中心である．特に，借地では殆どの家がお願いしてで，気象の変化に対応できるよう次の一手を考えておか管理してもらっているような状況で，借地料（地代）はなければならない．あるいは，来年また頑張ろうと慰め

払われていない．農地を購入しなければならない状況でる．初心者である私は，周りの農家の様子を見ながら，はない．

教わりながら，四苦八苦している．

ほ場整備では換地が問題になる．水田を評価し，評価

10 a 程度の不整形な水田が多く，昔からほ場整備の必をもとに換地される．農家はどこに換地されるのか心要性は言われてきたが，反対される人が多く，これまで配である．日陰地や道路際などが換地の評価基準とされ行われなかった．私の田んぼも水口はあるが，水尻はなる．地力や排水条件などは評価には含まれない．それら

い．そのため，排水は自然に水がなくなるまで待つ．大は，ほ場整備によって改善されることとされている．旧

雨が降った時は，隣の他人の田んぼに水が溢れて出る．

河川敷でもあり，水田の多くは作土 15 cm 以下で，その集落では，跡継ぎが少なく，後継者不足になっている．

下は礫層である．ほ場整備後，作土層の確保と，石の処

これまで，ほ場整備に反対された昭和 1 桁生まれの人が，理がどうなるのか心配でもある．できるだけ，地力や排80 歳を越えて高齢化して農業をリタイアされ，反対される人も少なくなり，U ターンして 2 年目の集落の総会
で，ほ場整備が提案された．私も，推進委員の 1 人に選水条件が満足されるほ場の整備が望まれている．

ばれ，ほ場整備を進めることとなった．ほ場整備は，担ない所で進められている集落営農を進めることになっい手に農地の集積，集約化を図ることによって，補助金

た．ほ場整備によって農地を地権者に集積し，主な担いを貰い，実質の事業費の農家負担を減らすことができる．

手は認定農業者と，新しく作る集落営農組合とし，担い担い手は，認定農家が 1 軒あるだけで，集落の水田の半手に農地を集約化するようにした．農地の利用方法につ分近くを担っているが，多くは難しい．そこで，ほ場整

いては集落営農組合に任せてもらうことを考えている．

備を機会に集落営農組合を立ち上げることとした．ほ場

なお，現状では，認定農業者も集落営農組合に参加して整備は経営体育成等促進を目的とした農業競争力強化基いる．利用の調整は集落営農組合でするが，販売や経理盤整備事業（県営）である．集落のほ場整備計画地区のは認定農業者と営農組合は別と考えている．

1 筆の水田が複数の地権者になる時，耕作（利用）はどうなるのか心配になる．そこで，全国的に担い手のい現況面積は，約 116 戸が所有する 450 筆，約 35 ha であ

昨年 12 月，個別農家（事業参加の地権者，土地持ち非

る．ほ場区画は，最も大きな田んぼでも，約 30 a の田ん

農家及び集落内の事業地区外の農家を含む）約 120 戸，

ぼが 1 筆あるだけで，多くは 10 a 前後である．所有も

農地面積約 30 ha の営農組合を立ち上げた．人 · 農地プ

1.5 ha を所有する農家が 1 戸あるだけで，多くの農家の所有面積は 30 a 以下で，小さな田んぼが分散している．

ランも出来上がり，ほ場整備事業は，国 · 県の認可を待事業参加者 116 名のうち，農家総戸数は 61 戸，半数近での幅広い区画で，イネ · ムギ · ダイズ（アズキ）と，野くは土地持ち非農家で，不在地主も 17 名いる．計画で菜として，キャベツを作ることになっている．

つばかりとなっている．2 ha の大区画から 30 a 程度まは，ほ場整備後，450 筆の水田が 71 筆に減り，50 a 以上

家庭菜園で色んな種類の野菜を作るという老後の楽しの区画の水田が 50 %，30 a 以上 90 %，最大区画約 2 ha

みを経験しながら，一方で，耕作放棄田をなくし，担いの大区画水田となる．水稲中心の当地区では，作業効率

手による生産性の向上を目指した大区画水田の整備計画の良い大区画水田に整備することとされている．小規模を進めている．高齢化や担い手不足が進むなか，両立でな所有の水田地帯を大区画化する場合，複数の農家（地きるようなほ場の整備と農地の利用を考えなければなら権者）で水田 1 筆を所有せざるを得ない．戦後，農業がないように思う．

中心であった集落も，高度経済成長期には農村を離れた᭩ࠉホ

J. Jpn. Soc. Soil Phys.
土壌の物理性Book review

No. 136, p.39 ∼ 40 (2017)

湿原の植物誌北海道のフィールドから
冨士田裕子著

東京大学出版会 2017 年 5 月 15 日発行

A5 版 242 頁 ISBN978-4-13-060250-1 定価本体 4,400 円 + 税

湿原の不思議な魅力を紹介し，今まで邪魔者扱いされたが，本書によれば，観察する時期の違いのようだ．4てきた湿原の保護 · 保全を考える端緒となれば幸いであ

月の開花期には小さいけれど，6 月初めになると 1 m をると，筆者は執筆した動機を書いている．本書の構成は，超す葉が展開するという．ハンノキ，ハルニレ，ヤチダ

第 1 章湿原への招待，第 2 章湿原の自然誌，第 3 章湿原

モは湿地林を構成する主要樹種であり，ハンノキは最もの植物，第 4 章失われつつある湿原，第 5 章よみがえれ

過湿な条件でも生育する．ハンノキも湿原調査では身近湿原となっている．

に見かける木であるが，喬木と思っている人から低木の第 1 章では，湿原の定義を説明しているが，筆者自身，印象を持っている人まで，樹高のイメージが異なりそう

なんて分かりにくいのだろうと書いている．本書では，である．筆者は土壌水分条件等から高木型，根上がり萌「湿原」とは泥炭地上に成立する高層湿原（ミズゴケ），

芽型，萌芽低木型，萌芽矮性型に分類している．土壌物

中間湿原（ヌマガヤ），低層湿原（ヨシ）に加え，泥炭が理研究者は土壌水分の定量化が得意であるが，植物の成発達していない鉱物質の土でも湿った条件のために湿性

長は土壌環境の積分値と考えることができることから，植物群落が成立しているところや湿地林についても湿原

ハンノキのように，樹高や形状の違いから土壌水分条件の一種として取り上げている．

の違いを定量化できる可能性がある．植物学や生態学研

第 2 章では，湿原の形成や種類について説明している．

究者と共同研究では新たな展開が期待できそうである．

気温から判定すると湿原は 7 月の平均気温が 20 ℃以下

第 4 章では，1928 年の最も古い特殊土壌調査では泥炭の必要がある．北海道には全国の 86 % 以上の湿原が存

地面積は約 20 万 ha であったが，2016 年には 5.5 万 ha

在しており，面積が 1 ha 以上の湿原は 179 ヶ所，55,076と 90 年の間に約 7 割が失われていること，最大の要因

ha と見られている．そして，このすべての湿原についは田んぼへの転換であると指摘している．そして，低地て，所在地，面積，植生タイプ，保護制度の指定状況のに形成される高層湿原の南限であった静狩湿原（長万部一覧表が掲載されている．

町）が失われてしまった理由や，かつては 5 万 ha をこ低地湿原（釧路湿原，サロベツ湿原など）の形成は海えた最大の湿原で今はその面影がほとんどない石狩泥炭

進と海退などの影響を受け 6,000 年前頃から始まった湿地，そして，壊滅的な攪乱，破壊を免れ湿原の保全 · 再

原が多いようである．一方，火山活動に由来する溶岩台

生に取り組んでいる最大面積を有する釧路湿原を紹介し地上に発達した山地湿原（雨竜沼湿原，浮島湿原など）ている．

は世界的にも珍しく，形成年代はまちまちであるが，晩第 5 章では，荒廃してしまった生態系を元に戻そうと氷期以降で 15,000 年よりも古い湿原はないという．湿いう取り組みを紹介している．筆者は行政の行う自然再原の形成についての教科書的な説明は，先ず湖があり，生事業に疑問を呈しながらも，批判するだけでなく，行水生植物の遺体が湖を埋めていき，周辺部から湿原が出政と一緒に考えて検証し，よりよい方法を模索すること来て最後には湖の中央部に高層湿原が出現するという遷も実践してきた．植生復元に際しては，人間がお手伝い

移過程であるが，筆者によると我が国にはこのような湿することで，出来るだけ手を加えず自然に任せるのがよ

原は存在しない．

い．管理が行き過ぎると，公園や花壇を作るのと同じに

第 3 章では，筆者が長期にわたって研究の対象としてなってしまうと述べている．植生復元の取り組みにおいきたミズバショウ，ムセンスゲ，チョウジソウ，ハンノては，まず植生遷移と立地と植物群落の関係を考慮して，

キの 4 種を取り上げている．ミズバショウは花が咲くとできる限り詳細な現状把握調査を行う，ついで今後の動きに注目を浴びるが，その後どうなっているのか知らな

態予測と小規模実験，さらにモニタリング調査に進むとい人がほとんどだろう．書評子は，ミズバショウは場所

ともに，結果の検証を行うことを強調している．また，により随分大きさが異なるものだという印象を持ってい

湿原の保全においては生物多様性（遺伝子，種，生態系レベル）の評価も大切であり，湿原ごとのデータベース

2017 年 6 月 15 日受稿

2017 年 6 月 20 日受理に基づいて保全優先湿地を決めることや継続的なデータ

40

土壌の物理性

第 136 号(2017)

ベースの構築と更新が必要であることも指摘している．

とすると，「一湿原生態学徒の研究遍歴」になるだろう．

具体的に保全対策が取られた例として美唄湿原とサロベ研究で得られた科学的知見に加え，筆者自身の湿原へのツ湿原を紹介しているが，サロベツ湿原の成功例は農家取り組みで感じたことも書いているからである．話題はの湿原に対する意識の変化が大きいようである．そして北海道の湿原に限られていたが，湿原保全の考え方や手

今後は，行政 · 研究者 · 住民の連携協力が必要であるこ法は全国に展開できるはずだ．

とを指摘して本書は終わっている．
全体を読み終えての感想は，本書に別の表題を付ける

長谷川周一（北海道大学名誉教授）

● デカゴン社(Decagon Devices Inc.)とUMS社(UMS AG)は2017年1⽉に合併
し、デカゴン社とUMS社の社名を[METER Group, Inc.]に変更いたしました。

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つくば営業所 TEL 029029-840840-1250 FAX 029029-840840-1255

会 務 報 告I. 新旧引継ぎ事務局会議
月日：2017 年 3 月 27 日（木）場

所：北海道大学農学部

出

席：長（会長），取出（編集員長），中野（庶務報告事項：

1. 2017 年度大会時における評議員会の日時 · 会場
について

2. 会長委嘱評議員について
3. 事務局構成（幹事）について

幹事），宮本（庶務幹事），近藤（会計幹事），渡辺（編集幹事），溝口（Web 顧問）
新事務局；石黒（会長），竹内（副会長），澤本（編集委員長），柏木（庶務幹事），倉持（会計幹事），塚本（編集幹事）
議

題：

1. 出席者自己紹介
2. 新事務局体制の確認
3. 土壌物理学会会則などの確認
4. 事務局運営について
1）学会運営について
2）大会運営について
3）学会賞の選考について
4）その他 HP 管理，バックナンバー管理方針
5. 会計および会員管理について
1）2016 年度決算 ·2017 年度予算
2）会員の動向について
3）その他
6. 編集委員会について
1）土壌の物理性の現状とコンテンツについての方針

7. 担当ごとの引継ぎ

III. 2017（H29）年度 第 1 回事務局会議
月日：2017 年 5 月 19 日
場

所：北海道大学農学部

出席委員：石黒（会長），澤本（編集委員長），柏木（庶務幹事），倉持（会計幹事），塚本（編
集幹事）
議

題：

1. 庶務報告
2. 会計報告3. 土壌の物理性の編集方針，発行計画について
4. シンポジウムについて
5. 今後の作業日程について
6. その他

IV. 2017（H29）年度 第 1 回編集委員会
月日：2017 年 6 月 1 日 ∼ 6 月 12 日
開催形式：メール会議
出席委員：澤本卓治，飯山一平，岩田幸良，北川巌，
小林幹佳，三枝俊哉，清水真理子，鈴木伸治，中川進平，中野恵子，中村和正，丹羽II. 2017（H29）年度 第 1 回評議員会
月日：2017 年 4 月 17 日 ∼ 24 日

勝久，笛木伸彦，渡辺晋生（委員 14 名中 14 名参加：成立）

開催形式：メール会議
出席委員：中辻敏朗，塚本康貴，安中武幸，冠秀昭，
宮本輝仁，北川巌，江口定夫，小林政広，
吉川省子，吉田修一郎，渡辺晋生，小杉賢一朗，中村公人，望月秀俊，中野恵子，

議事内容

1. 議題
1）編集委員の名簿の確認を行った．
2）編集委員長より編集方針が示され承認された．

波多野隆介，足立泰久，牧野知之

また，周囲への投稿の呼びかけが依頼された．

（委員 18 名中 18 名参加：成立）

3）編集委員長より閲読作業手順が示された．
4）編集委員長より，平成 29 · 30 年度の「土壌の審議事項：1. 新副会長，編集委員長について
2. 会計監査の選出について
3. 選挙管理委員の選出について
4. 編集委員の選出について
5. 学会賞選考委員の選出について
6. 2017 年度土壌物理学会大会の日程 ·会場について1. ∼ 6. の案件について，事務局案（土壌の物理性またはホームページをご参照下さい．
）が全会一致で承認された．

物理性」刊行計画が提案され，全会一致で承認された．

5）編集委員長より，平成 29 · 30 年度の「土壌の物理性」で企画する特集について説明がなされた．

6）編集委員長より巻頭言 · 土粒子 · 編集後記の執筆者（案）が提示され，承認された．

7）編集委員長より投稿区分の新設について説明がなされた．

8）編集委員長より閲読関係書類の一部訂正について説明がなされた．

土壌の物理性

44

第 136 号(2017)

退会 正 会 員

木方

展治

正 会 員

福田

哲郎

正 会 員

二川

雅登

正 会 員

山口

紀子

正 会 員

相崎

万裕美

正 会 員

安部

充

正 会 員

浦川

梨恵子

正 会 員

古賀

伸久

正 会 員

谷山

一郎

開催形式：メール会議

正 会 員

常松

哲

出席委員：澤本卓治，飯山一平，岩田幸良，北川巌，

正 会 員

前川

俊清

小林幹佳，三枝俊哉，清水真理子，鈴木伸

正 会 員

三浦

健志

治，中川進平，中野恵子，中村和正，丹羽

学生会員

福山

厚子

勝久，笛木伸彦，渡辺晋生

学生会員

中西

真紀

（委員 14 名中 14 名参加：成立）

学生会員

中村

亮

学生会員

八谷

英佑

学生会員

青山

真也

学生会員

山端

杏子

学生会員
学生会員

林
李

匡紘
鵬翔

学生会員

Ning Zigong

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．

2）編集幹事より，現在の各種企画（講座）の進捗
状況について報告がなされた．

V. 2017（H29）年度 第 2 回編集委員会
月日：2017 年 7 月 13 日 ∼ 7 月 24 日

議事内容

1. 議題
1）編集委員長より「土壌の物理性 136 号」の発行計画が提案され，全会一致で承認された．

2）編集委員長より新たな特集の案についての検討が依頼された．

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．

VI. 会員消息（2017 年 7 月 31 日まで，敬称略）
入会 正 会 員
菊池
里紗 株式会社 SenSprout
学生会員

生野

慎太郎

佐賀大学

現在会員数（2017 年 7 月 31 日現在）
正会員（国内）： 249

正会員（海外）

：

2

シニア会員

：

17

学生会員（国内） ：40

学生会員（海外） ：

1

賛助会員
：
8
—————————————
小 計
： 317
購読会員
： 38
—————————————
合 計
： 355

45

— 編 集 後 記—
土壌の物理性 136 号をお届けします．今号は，一般投という流れで進めています．現場で見られる細かな現象

稿論文に加えて 134 号から続いている畑地灌漑特集のについて，実験やシミュレーションで検討する時間が無論文を掲載しました．畑地灌漑特集は畑地灌漑が行われいのが現状で，これら基礎的な部分を大学や研究機関でている農業現場への数値解析の応用をテーマにしていま行っていただくことは，是非ともお願いしたいことです．

す．いかがでしたでしょうか．

私と同じように感じている方もいるのではないでしょ今号より事務局，編集委員会が新体制となりました．

うか．

これから 2 年間どうぞよろしくお願い致します．私，今このような気持ちから，会誌の内容もシミュレーショ

期編集幹事を務めますが，なにぶん編集作業に携わるこンから現場での調査，観察まで多岐にわたったものになとがはじめてですので，皆様に色々とご迷惑をおかけすることを希望します．とはいえ，会員の皆様からの論文ることもあるかと思います．経験豊富な編集委員や事務や情報に関する投稿が滞りなく集まってくることが大前局の方々に支えていただきながら進めて参りたいと思い

提です．現状投稿論文数が非常に少ない状況ですので，ますので，どうか温かい目で見守っていただきますよう

色々な分野の方からの積極的な投稿を心よりお待ちしてよろしくお願い致します．

おります．

私は地方の農業試験場職員なので，仕事のスタンスは現場で発生する問題の要因解析や改善策について，主に塚本康貴（編集幹事）

現場で調査，観察し，作物や土壌を分析して考察する，

土壌物理学会
事務局構成

会
長
副 会 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

石黒
宗秀
竹内
晴信
柏木
淳一
塚本
康貴
倉持
寛太
志賀
弘行
横濱
充宏
澤本
卓治
飯山
一平
岩田
幸良
北川
巌
小林
幹佳
三枝
俊哉
清水 真理子
鈴木
伸治
中川
進平
中野
恵子
中村
和正
丹羽
勝久
笛木
伸彦
渡辺
晋生

（北海道大学）（北海道立総合研究機構）（北海道大学）（北海道立総合研究機構）（北海道大学）（北海道立総合研究機構）（土木研究所寒地土木研究所）（酪農学園大学）（宇都宮大学）（農業 · 食品産業技術総合研究機構）（農業 · 食品産業技術総合研究機構）（筑波大学）（酪農学園大学）（土木研究所寒地土木研究所）（東京農業大学）（秋田県農業試験場）（農業 · 食品産業技術総合研究機構）（土木研究所寒地土木研究所）（（株）ズコーシャ）（北海道立総合研究機構）（三重大学）

受け，評議員会の承認を受ける．原則として申告された年度から適応するが，当該年度中に有資格となった場合
第 1 条 本学会は土壌物理学会（Japanese Society of Soil Physics）
は，次年度から適応する．
と称する．
3）シニア会員の権利は正会員に準ずる．ただし，会則第 6
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，農業条で定める役員および第 9 条で定める委員会委員に就く
技術および環境科学の発展に貢献することを目的とする．
ことはできない．
（2011.10.28 制定）
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）研究発表会，討論会および見学会などの開催「土壌の物理性」投稿規定（2）学会誌「土壌の物理性（Journal of the Japanese Societyof Soil Physics）」並びにその他の印刷物の発行
1. 筆頭著者は本学会会員であること．
（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
2. 投稿原稿の区分と規定ページは下記による．
（4）優れた論文に対する表彰
1）「論文」（Original papers）：独創性があり，土壌（5）その他，本学会の目的を達成するために必要な事業の物理性に関する研究および技術の進歩に寄与する
第 4 条 本学会の会員は，正会員，シニア会員（これまで正会員と見なされるもの．一編ごとに論文としての構成をであって 60 歳以上の常勤職に就いていない者），学生会
整えていて，他誌に未発表のものに限る．規定ペー員および賛助会員，購読会員の 5 種とする．学会への入ジを刷り上がり 6 ページ以内とする．
会または退会の際は，本学会に届け出なければならない．
2）「研究ノート」（Notes）：土壌の物理性に関する新第 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．
しい事実や研究方法の改良などの短い報告で，独創性があり他誌に未発表のもの．規定ページを刷り上
正会員
年額
5,500 円がり 4 ページ以内とする．
シニア会員
年額
3,000 円（Reviews）：土壌の物理性に関する主題に
3）「総説」
学生会員
年額
3,000 円ついて，それまでの研究を総括し，今後の発展方向（大学院生を含む）
を展望するもの．規定ページを刷り上がり 6 ページ
賛助会員
一口年額
22,500 円以内とする．
購読会員
会誌年額
7,500 円（Lectures）：土壌の物理性に関する諸事項
4）「解説」
広告料
賛助会員
15,000 円の理解を計るための平易な解説，ならびに研究技術賛助会員以外22,500 円の普及交換を進めるための紹介など．規定ページを刷り上がり 6 ページ以内とする．
第 6 条 本学会に次の役員をおく．任期は 2 年とする．ただし，
5）「研究紹介」（My research）：現在行っている研究，
3 期連続の重任は認めない．選出方法は次による．
他の学会誌等に掲載された論文，研究上の工夫など（1）会長 1 名，副会長 1 名，編集委員長 1 名についての平易な紹介．規定ページを刷り上がり 6
正会員の中から評議員会によって選出される．
ページ以内とする．
（2）評議員6）「資料」（Miscellaneous）：広く会員の参考となる
イ 15 名 正会員の中から選挙によって選出される．
報告や情報．規定ページを刷り上がり 6 ページ以内
ロ 3 名以内を会長が正会員の中から委嘱する．
とする．
（3）会計監査 2 名
7）「土粒子」（Readers’ column）：「土壌の物理性」
正会員の中から評議員会によって選出される．
周辺のことについての随想や意見など．規定ページ（4）幹事若干名を刷り上がり 2 ページ以内とする．
若干名の庶務，会計，編集の幹事を会長が委嘱する．
（Lecture series）：「解説」と本質的な違い
8）「講座」
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．
はないが，特に編集委員会が企画して複数回にわ（1）総会は本学会の最高議決機関であって，事業計画，予算 ·たって行うものを指す．規定ページを刷り上がり 6
決算，会則の変更等を決定する．総会は正会員，シニア
ページ以内とする．
会員および学生会員で構成される．
9）「特集」（Topics）
：
「解説」
，
「総説」
，
「論文」
，
「研究
（2）評議員会は，会員の選挙によらない役員の選出，総会議
ノート」が混在したもので，特に編集委員会が企画案，その他の重要事項を検討する．評議員会の議長は会して複数回にわたって行うものを指す．規定ページ
長がこれにあたる．
を刷り上がり 6 ページ以内（「研究ノート」では 4（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る．
ページ以内）とする．
ただし，会則の変更は，総会出席者の 3 分の 2 以上の賛
10）「書評」（Book reviews）：規定ページを刷り上が成を要する．
り 2 ページ以内とする．
第 8 条 本学会の会務は，評議員会および総会の議を経て，会長，
11）「巻頭言」（Foreword）：規定ページを刷り上がり
副会長，編集委員長および幹事がこれを執行する．会務
2 ページ以内とする．
執行に必要な規程は別に定める．
なお，上記区分において，編集委員会が会員または第 9 条 本学会に次の委員会をおく．
会員以外に投稿依頼することがある．
（1）選挙管理委員会「論
3. 原稿の採否は編集委員会が決定する．編集委員会は，正会員の中から評議員会によって選出され，本学会の評文」および「研究ノート」については 2 名，その他の投稿
議員選挙を管理する．
原稿には 1 名の閲読者を選んで閲読を依頼する．ただし，（2）編集委員会
「土粒子」
，
「書評」
，
「巻頭言」については，この限りでない．
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
4. 投稿原稿が 2．に記す規定ページを越える場合には，1て構成され，学会誌その他の印刷物の編集に当たる．
ページあたり 15,000 円を著者負担とする．ただし，編（3）学会賞選考委員会
集委員会が会員または会員以外に投稿依頼した原稿の場
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合はこの限りでない．また，カラー印刷の場合は実費をて構成され，学会賞を選考する．
著者負担とする．
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．本学
5. 投稿する場合は、投稿原稿（本文，図表含む）および原会の会計年度は毎年 4 月 1 日に始まり翌年 3 月 31 日
稿送り状（別紙書式）の PDF ファイルを編集委員長宛に終わる．
に提出する．ただし、編集委員会が別途指示した場合は附則
この限りではない．
（1）本学会の連絡先は，これを当分の間次に置く．
6. 投稿原稿を受け付けた場合，編集委員会は速やかに受付番〒060-8589 北海道札幌市北区北 9 条西 9 丁目
号と受付日付を明示した電子メールまたは書状を投稿者に北海道大学大学院農学研究院 生物環境工学分野
送る．また，投稿原稿の掲載を決定した場合，最終原稿を土壌保全学研究室内受領したのちに受理日付を明示した書状を著者に送付する．
（2）本会則は，2011 年 4 月 1 日より施行する．
（2011.10.28 改正） 7. 著者に対して修正を求めた原稿が，特別な事情なく 6 ヶ細則
月以内に再提出されないときは取り下げと見なす．
（1）シニア会員
8. 著者校正は初校のみとする．また，特に申し出がない限
1）シニア会員は，これまで正会員であって 60 歳以上の常り印刷ずみの原稿は返さない．
勤職に就いていない者
9. 掲載された論文等の PDF ファイルを著者に贈呈する．ま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た，著者は別刷りを印刷業者から購入することができる．
土壌物理学会会則

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掲

引用文献載する．論文，研究ノート，総説，解説，資料，講座に 24. 本文中で文献を引用する場合は，著者名（西暦），まついては，掲載誌発行後一年間は土壌物理学会員のみがたは（著者名，西暦）とする（例：Tanaka（1994），
閲覧できる．ただし，著者はオープンアクセス（50,000（Nakamura and Suzuki, 1981））．著者が 3 名以上の場
円：ページ制限なし）を選択することで，ホームページ
合は第 1 著者名のあとに—ら，または et al. をつける
掲載直後から誰もが閲覧可能な状態とすることができる．
（例：山田ら（1978），（Tayler et al., 1945））．
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属する． 25. 引用文献は，本文のあとに著者名の ABC 順に書く．未発表，私信は引用文献として記載しない．
（2015.10. 24 改正）
26. 引用文献の書き方は以下のようにする．
「土壌の物理性」原稿執筆要領< 雑誌 >
森本 聡, 永田 修, 川本 健, 長谷川周一 (2009): 泥炭
全般的事項
林土壌の温室効果ガスの生成と消失．土壌の物理性，
1. 原稿は，日本語または英語で執筆する．
113: 3-12.
2. 日本語の原稿は，A4 判，25 字，26 行とし，上下左右Fujimaki, H., Ando, Y., Cui, Y. and Inoue, M. (2008):に 30 mm 以上の余白をとる（4 枚で 1 ページになる）．
Parameter estimation of root water uptake model
3. 日本語の投稿原稿（ただし，書評は除く）は，はじめに
under salinity stress. Vadose Zone Journal, 7: 31日本語で表題，著者名を書き，そのあとに英語で表題と38.
著者名（フルネーム）を書いてから本文を書き始める．
Millington, R.J. and Quirk, J.P. (1959): Permeabil英語の表題は，冒頭の単語の頭文字のみを大文字とし，
ity of porous media. Nature, 183: 387-388, doi:
それ以降は固有名詞等，特に大文字が必要な場合を除き，10.1038/183387a0.
全て小文字とする．英語の著者名は名の 1 文字目およびBitteli, M., Flury, M. and Campbell, G.S. (2003): A
姓の全てを大文字で記す．また，第 1 ページ下の脚注
thermo dielectric analyzer to measure the freezに，著者の所属機関と所在地を英語で，Corresponding
ing and moisture characteristic of porous meAuthor とする著者の氏名と所属を日本語で記す．
dia. Water Resour. Res., 39(2): W1041, doi:
4. 日本語の論文および研究ノートは，英語による表題 · 著
10.1029/2001WR000930.
者名と本文との間に英語で 300 words 程度の Abstract< 単行本 >と 5 個以内の Key words を入れる．
Tinker, P.B. and Nye, P.H. (2000): Solute movement
5. 日本語の投稿原稿（ただし，資料と土粒子，書評を除く）
in the rhizosphere, p.308. Oxford University Press,
は，引用文献の後に日本語で 350 字程度の要旨，およびNew York.
5 個以内のキーワードを書く．
土壌環境分析法編集委員会編 (1997): 土壌環境分析法,
6. 英語の原稿は，A4 判，ダブルスペースで作成する（約pp.129-138. 博友社, 東京.
600 words で 1 ページになる）．
松森堅治 (2005): 地理情報システムを用いた窒素負荷予7. 英語の投稿原稿（ただし，書評は除く）は，Manuscript
測モデル. 波夛野隆介 · 犬伏和之編 続 · 環境負荷を
title，Full name of authors を書いてから本文を書き始予測する, pp. 60-79. 博友社, 東京.
める．著者名は First name の 1 文字目および Family
Jury, W.A. (1996): Stochastic solute transport modname の全てを大文字で記す．また，第 1 ページ下
eling trends and their potential compatibility withの脚注に，Address of institutions of authors およびGIS. In Corwin, D.L. and Loague, K. (ed.) AppliCorresponding author を記す．
cation of GIS to the modeling of non-point source
8. 英語の論文および研究ノートは，Full name of authors
pollutants in the vadose zone, pp.57-67. SSSA Speと本文の間に 300 words 以内の英文 Abstract と 5 個
cial Publication No. 48, Madison.
以内の英語の Key words を入れる．
<Web ページ >9. 英語の投稿原稿（ただし，資料と土粒子，書評は除く）
FAO-AGL (2000): Global extent and location of sodic
は，引用文献の後に，日本語で表題と著者名，所属機関，
soils. Available at http://www.fao.org/ag/AGL
所在地，350 字程度の要旨，5 個以内のキーワードをつ/agll/prosoil/sodic.html.（確認年月日）
ける．なお，著者が外国人のみのために日本語部分の作
野菜茶業研究所 (2006): 野菜の硝酸イオン低減化マ
成が困難な場合，英語部分からの和訳により，編集委員
ニュアル. http://vegetea.naro.affrc.go.jp/joho/manual会の責任でこれらを作成する．
/shousan/index.html.（確認年月日）
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（雑誌のページには
p. や pp. をつけない．本の単数
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
ページを示す場合には
p.，複数ページを示す場合にはスピーカーによってチェックされている事が望ましい．
pp. をつける）
11. 閲読終了後に最終原稿を提出するときには，編集委員会
その他が指示する形式の電子ファイルを送付する．
27. 本要項のほか，科学技術情報流通技術基準（SIST）に準
本文
拠する．
12. 原稿には，閲読作業の効率化を図るため，本文に行番号（2012.12.20 改正）
を 5 行毎に書き入れる．
13. 章の見出しは 1.，2.，3.，節の見出しは 1.1，1.2，1.3，[土壌物理分野の SI 使用例]
項の見出しは 1.1.1，1.1.2，1.1.3 のようにし，字体は国際単位系（SI）については多くの出版物で解説されてゴシック体とする．
いるので，ここには，土壌物理に特に関連の深い単位の使
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用例を示す．
式名称とともに示す（例：陽イオン交換容量（CEC））．
推奨される単位認められる単位15. 単位の使い方は，国際単位系（SI）による．
含水比
kg kg−1*
図表
体積含水率
m3 m−3
16. 日本語および英語の原稿ともに，図または写真の番号は
体積
m3
L, cm3 , mL
Fig. 1，表は Table 2 のように書く．
密度kg m−3 , Mg m−3
17. 日本語の論文，研究ノートの場合，図，表，写真の題名
濃度kg m−3 , Mg m−3
g L−1 , mg L−1には英語を併記する．
モル濃度
mol m−3
mol L−1
18. 図，表，写真は必要最小限度とし，同一事項を表と図に
力N重複して表示する事は避ける．
水分ポテンシャル J kg−1
kPa, m, cm, **19. 図，表，写真は 1 ページに 1 つずつ貼り付け，余白に図
透水係数
m s−1
cm s−1−1−1
イオン交換容量 molc kg , cmolc kg
表等の番号を記す．
s−1
min−1
20. 図と写真はそのまま製版されるので，鮮明なものを提出する． 回転数
収量kg m−2kg ha−1, Mg ha−1, t ha−1
21. 図は 1/2 倍などとおよその縮小率を指定し，2 倍くらい
* % 表示は，原則として分母と分子の内容が同じものの場に大きく書く．図の線の太さや文字の大きさは，刷り上合にだけ用いる．
がりの大きさを考慮して決める．
22. 地図や顕微鏡写真には定尺をつけ，縮尺や倍率はつけない． ** cm H2 O は使わない．
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．

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合には，閲読を中止して返稿することがあります．
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な書き方に改める努力が求められます．
4）「掲載不適」で返稿された原稿を再投稿する場合は新規投稿扱いとなります．「掲載不適」とした理由を十分に確認・検討の上，再投稿して下さい．
（2004. 6.29 改正）「土壌の物理性」閲読の手引き

1. 閲読依頼期限の厳守をお願い致します．万一，期限内に閲読が困難な場合には，速やかに編集委員会事務局へ連絡して下さい．
2. 「投稿案内」において，下のものを投稿原稿に求めています．閲読においても，これらをその基準とします．
（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）文章表現が適切であること．
3）表題が適切であること．
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. 「掲載不適」とする理由としては，下のようなものが挙げられます．
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．
4. 原稿の内容に対する責任はあくまで著者にあります．また，原稿の価値は読者が判断するものです．
5. 閲読は内容の批判や討議を行うものではありません．
従って，見解の相違は掲載不適の理由にはなりません．
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ん．
よって，新たな実験や計算の追加要求などは極力避けて下さい．
7. 閲読者は著者と直接折衝をしないで下さい．著者との交渉はすべて編集委員会の責任で行います．
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形でも利用・引用等出来ません．厳にご注意下さい．
9. 著者に修正を求めた後に再閲読で総合判定を D（掲載不適）とすることは，閲読者にとっても著者にとっても非生産的です．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）を明示して下さい．個別指摘事項への意見は不要です．
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．
（2003. 5.28 改正）
土壌物理学会学会賞規定

1. 種類

学会賞に論文賞と優秀ポスター賞をおく．

2. 論文賞の選考

論文賞は，年 1 回、以下の手順により論文賞選考委員会「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，原則として前年度（前年 4 月 1 日から翌年の 3 月 31 日まで）に掲載された原著「論文」とする．
（2）正会員（1 名以上）は, 学会賞受賞候補として（1）に該当する論文を自薦もしくは他薦することができる.
（3）（2）に記す論文の推薦は，学会誌「土壌の物理性」に公示された募集を受け，所定の書類を必要部数揃え，

期日までに学会事務局に提出しなければならない．
（4）選考委員会では，（1）に該当する論文の中から，（2）の推薦も考慮して受賞候補論文（以下，候補論文）を審査 · 選考し，評議員会へ付議する．
（5）評議員会では，候補論文が受賞に適格かどうかを判定する．
3. 優秀ポスター賞の選考
優秀ポスター賞（以下，ポスター賞）は年 1 回，以下の手順により決定する．
（1）選考の対象は，当該年度の土壌物理学会大会において発表されたポスターであって，筆頭者は会員とする．
ただし，ポスターの筆頭者が学生の場合に限り，会員外であっても選考の対象に含める．
（2）ポスター賞は（1）に該当するポスターの中から，選考委員会および会員の投票により選考する．（5 件以下）
4. 表彰
（1）論文賞は，通常総会において表彰を行う．また会誌上に公表する．
（2）ポスター賞は，土壌物理学会大会において表彰を行う．また，会誌上に公表する．
（2002.11.23 制定 2013.10.26 改正）
土壌物理学会学会賞選考委員会規定

1. 目的

学会賞選考委員会（以下委員会という）は，論文賞および優秀ポスター賞の選考を行うことを目的とする．
2. 業務
委員会はつぎの業務を行う．
（1）学会賞規定に基づく論文賞および優秀ポスター賞の選考．
（2）土壌物理学会学会賞選考に関するその他の事項．
3. 構成
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．
（1）委員会は正会員より構成される．
（2）委員は評議員会の推薦に基づき総会で決定する．
（3）任期は 2 年とする．ただし，再任はさまたげない．
（4）委員長は委員の互選により選出する．
（5） 若干名の専門委員をおくことを認める．
4. 開催
委員会は年 3 回程度開催する．
（2002.11.23 制定 2003.11.22 改正）

原 稿 送 り 状
受付番号（本会で記入）：
発送年月日

年

区 分

論文

月

日

研究ノート

受付年月日（本会で記入）
総説

解説

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

希望しない · 希望する（）

写真（カラー写真番号．
部）

付記：投稿の宛先は土壌物理学会ホームページを参照のこと（http://js-soilphysics.com/）
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．

枚）土壌物理学会会員登録用紙 [入会 · 退会 · 登録事項変更]
必要事項をご記入の上，このまま下記宛先に（郵便，FAX，E-mail の添付ファイルなどで）お送
りください。
届出内容

入会

申込年月日

西暦
正 ·

会員種別

· 退会 · 登録事項変更
年

シニア

月

日

· 学生 ·

購読 ·

賛助

氏名
同上ローマ字読み性別

男

生年月（西暦年 · 月）

· 女

西暦

年

勤務先

· 自宅

月

勤務先
勤務先所在地〒

勤務先電話番号 / FAX 番号
勤務先 e-mail自宅住所〒

自宅電話番号 / FAX 番号
自宅 e-mail
会誌の送付先本学会以外の主な所属学会
学生会員のみ記載（本人に連絡が取れないときの連絡先として）指導教官名指導教官 e-mail

本会記入
受付年月日：
承認年月日：
送付先 · 問い合わせ先
土壌物理学会事務局（庶務幹事）〒 060-8589 北海道札幌市北区北 9 条西 9 丁目
北海道大学大学院農学研究院 生物環境工学分野

Tel. 011-706-3641 Fax 011-706-2494
E-mail spsyomu@ml.affrc.go.jp

土壌保全学研究室内

柏木淳一

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

東京都港区赤坂 9-6-41

TEL：03-3475-5618

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学術著作権協会

E-mail：kammori@msh.biglobe.ne.jp

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FAX：81-3-3475-5619

E-mail：kammori@msh.biglobe.ne.jp

土壌の物理性 第 136 号（会員配布）
発行 土 壌 物 理 学 会

2017 年 7 月 20 日発行〒 060-8589

北海道札幌市北区北 9 条西 9 丁目 北海道大学大学院農学研究院
生物環境工学分野 土壌保全学研究室内 柏木淳一 宛

電011-706-3641
FAX 011-706-2494
spsyomu ＠ ml.affrc.go.jp
http://js-soilphysics.com/ent
北洋銀行北七条支店（店番 312）
普通 4093179 土壌物理学会 会計 倉持寛太
口座番号：01350-2-40943

話

E-mail
URL
銀行口座
郵便振替

加入者名：土壌物理学会
編集委員会事務局（投稿原稿送付先）
所在地はホームページ（http://js-soilphysics.com/ent）で最新の物を確認して下さい．

E-mail印

kibyosi@ml.affrc.go.jp
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. 136

July, 2017

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

Foreword

M. ISHIGURO...

1

T. MIYAMOTO, Y. IWATA and K. KAMEYAMA

...

3

...

15

...

27

K. ADACHI...

37

S. HASEGAWA

Special section for Upland Irrigation
Original Papers
Modelling soil water flow in plastic-mulched ridges in humid areas using HYDRUS........................

Determination of irrigation depths using a numerical model of crop growth and quantitative weather forecast
and evaluation of its effect through a field experiment for potato..........

H. ABDELBAKI, H. FUJIMAKI, I. TOKUMOTO and T. SAITO

Original Papers
Soil pore-structure in a surface layer compacted with a roller for the dry-seeded rice cultivation.........................................

K. NAKANO and K. FUKAMI

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

Book review.......................................................

...

39

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

43

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

45

Published by

Japanese Society of Soil Physics
Research Faculty of Agriculture, Hokkaido University
Kita 9, Nishi 9, Kita-ku, Sapporo, Hokkaido 060-8589 Japan

http://js-soilphysics.com/