泥炭土層へのリターバッグ埋設器具の開発と有機物の分解

• 担当機関: 開土研
• 研究期間: 2001～2005
• 研究担当者: 安田道夫; 永田 修; 小野寺康浩; 石田哲也; 石渡輝夫; 大日方裕
• 発行年度: 2005

要約

泥炭層を掘削せずにリターバッグを所定の深度に埋設できる器具を開発した。埋設2年後及び4年後に回収したリターバッグ中の濾紙の重量残存率は深部>浅部、未墾地>無置土耕地>置土耕地の順で、土壌水分や土壌のC/N比との関連が示唆される。

• キーワード:
  泥炭、リターバッグ、有機物分解、地下水位、地盤変動、炭酸ガス
• 背景・ねらい: 泥炭農地では排水に伴い、地盤沈下が生じ、農地の永続的使用に支障を来す場合がある。この対策樹立には地盤沈下や泥炭分解に対する各種要因の影響を解明することが不可欠である。そこで、泥炭土層の攪乱を最小にして、リターバッグに入れた有機物を任意の深度に埋設する器具を開発し、有機物の分解程度を調査する。また、泥炭農地の標高や地下水位変動も継続して計測し、地盤沈下や泥炭分解の予測と対策の樹立に資する。

成果の内容・特徴

試験地を北海道農業研究センター水田土壌管理研究室美唄分室内の未墾地、無置土耕地及び置土耕地に設けた（無置土耕地と置土耕地は1984年以降、作付けがされていない圃場）。

1. 2001年6-8月に、開発したリターバッグ埋設器具を用い（写真1上）、有機物を入れたリターバッグを3試験地の土層構成に応じ5深度に埋設した。この回収のため掘削した時（2003年6月及び2005年8月）に、リターバッグが所定の深度に埋設されていることを確認し（写真1下）、開発した埋設器具は実用できることが証明された。
2. リターバッグ中の有機物の分解速度は松板ミズゴケ濾紙であり、濾紙の分解速度は深部浅部、未墾地無置土耕地置土耕地である（図1）。
3. CO₂フラックスは、未墾地に比べ無置土耕地と置土耕地で高く推移する傾向にある（図2）。特に、6月から8月にかけてはこの傾向が顕著で、この期間の各地点におけるCO₂フラックスの平均値（C-gm^-2y^-1）は、未墾地（198）無置土耕地（243）置土耕地（259）と、有機物分解の結果に対応する。
4. 未墾地の地下水位は無置土耕地及び置土耕地よりも深く推移する（図3）。
5. CO₂フラックスに顕著な差がみられた6月から8月にかけて、土壌水分計で測定した表層（0-10cm）の土壌水分張力は、未墾地、無置土耕地及び置土耕地においてそれぞれ、pF0.7以下、pF2.8-3.2、pF3.8以上である。この順番はリターバッグ中の濾紙の分解速度と一致し、土壌の乾燥化が有機物の分解を促進する1要因と考えられる。
6. 深さ約1.5mまでの泥炭土層のC/N比は未墾地（生活層を除き15.6-58.9）で置土耕地（置土層を含み、13.6-17.8）及び無置土耕地（15.2-20.1）より高い土層が多く、有機物の分解が遅いこととの関連が示唆される。
7. 3試験地での4年間の観測で、積雪期に地盤沈下し、夏秋期に回復するが、4年間での経時的に有意な沈下は認められない。

• 成果の活用面・留意点: リターバッグ中の有機物分解速度等については、今後も継続的な調査を予定している。
• カテゴリ: 乾燥 水田