農業気象
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64 巻, 4 号
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総 説(英文)
研究論文(英文)
  • 市川 寿人, 関 平和, 高見 晋一
    2008 年 64 巻 4 号 p. 205-213
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    ジャーナル フリー
    “Solar Pump” is a new concept of solar still where water is distilled as well as transported by solar energy. In the water reservoir, a column of porous material is immersed, which absorbs and transmits water. Water thus transported along the water potential gradient evaporates at the end of the column where the solar radiation is absorbed. It is then recovered with a condensing cover. To examine the feasibility of this concept, simultaneous transportation of heat and moisture through the sand column from varying depths of water table under constant irradiance was examined. A mathematical model, based on Philip and de Vries (1957), predicted that the rate of evaporation from a uniform sand column is maximum when the water table is 0.1 m deep. This is because the water potential decreases with height from the water table, whereas the temperature increases with height. Experimental results partially supported such a prediction. The results also suggested that the evaporation rates from the surface of the sand column were slightly higher than that from the water table. Thus, the proposed method could be useful if a proper porous material is selected.
  • 玉井 幸治, 小南 裕志, 深山 貴文, 後藤 義明, 大谷 義一
    2008 年 64 巻 4 号 p. 215-222
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    ジャーナル フリー
    丘陵状の山地森林小流域における沢底部と尾根部において自動開閉チャンバーによる土壌呼吸量のモニタリング観測を行ない,地形による影響を定量的に評価した。土壌呼吸量は,夏には沢底部の方が,冬には尾根部の方が多かった。夏には尾根部の土壌が乾燥し,冬には尾根部の地温が高かったためであった。沢底部と尾根部における年間土壌呼吸量は,約6.2 tC ha-1 year-1とほぼ同じであった。しかし沢底部に比べて,尾根部の方が高かった地温による土壌呼吸促進量0.68 tC ha-1 year-1と土壌の乾燥による抑制量0.62 tC ha-1 year-1がほぼ相殺された結果であった。
  • 大上 博基, 本廣 真吾, 稲田 健太, 宮田 明, 間野 正美, 小林 和彦, 朱 建国
    2008 年 64 巻 4 号 p. 223-232
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    [早期公開] 公開日: 2008/10/10
    ジャーナル フリー
    2007年のイネ出穂・開花期に,オゾン濃度([O3])を人工的に上昇させたFACE水田と対照水田で,気孔コンダクタンス(gs)の鉛直分布を測定した。その測定結果を用い,葉への入射PAR,VPD,AOT40および[O3]の関数による気孔コンダクタンス・サブモデルを構築した。このサブモデルを組み込み,イネ群落によるオゾンの吸収過程を再現する多層モデルを構築した。
    本論で提案したモデルを適用し,好天日であった8月30日の10:30,12:00,15:30(高度280 cmの[O3]はそれぞれ46.0,40.2,43.6 ppb)の気象条件で,イネ群落各層における個葉のO3フラックス(FO3)の鉛直分布を計算した。群落上部層の個葉によるオゾン吸収量(-FO3)は15:30に最大で12:00に最小であった。12:00に最小であった原因は,[O3]が最低であっただけでなくgsが小さかったためである。全天日射量(SR)の多い条件にも関わらず12:00にgsが小さかったのは,群落上部層のとくに止葉が直立しているため,葉に入射した日射量が小さかったのが原因である。水田におけるオゾン吸収量は,10:30,12:00,15:30にそれぞれ14.9,13.7,12.1(nmol m-2 s-1)と算定された。
    異なる[O3]条件を与えてモデルで推定したFO3は,10:30と12:00に60 ppbの[O3]で-6 nmol m-2 s-1という閾値を越え,15:30には50 ppbの[O3]で閾値を越えた。異なるSRを与えてモデルで推定したFO3は,10:30と12:00に400 W m-2のSRで閾値を越え,15:30には200 W m-2のSRで閾値を越えた。
  • 濱嵜 孝弘, 鮫島 良次, 広田 知良
    2008 年 64 巻 4 号 p. 233-242
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    [早期公開] 公開日: 2008/08/31
    ジャーナル フリー
    土壌の乾燥およびクラストによる出芽の遅れが,ダイズの生育(出芽から開花までの発育速度および個体当たり子実収量)に及ぼす影響を評価した。土壌表面のクラストを木板で再現した圃場試験(2006年)と,実際に土壌のクラストを生じさせたポット試験(2007年)を行った。ダイズ品種トヨムスメ,ツルムスメ,ユキホマレを用い,対照区,乾燥区,クラスト区は北海道での標準的な時期に播種し,遅播き区はその13日遅れ(2006年)あるいは14日遅れ(2007年)で播種した。乾燥によって出芽が遅延した個体の開花日は,乾燥ストレスを受けていない同日出芽の個体と比べて早まったか同等であった。また,クラストによって出芽が遅れた個体の発育速度は,出芽の遅れが11日以内であれば,クラストによる出芽抑制を受けていない同日出芽の個体に比べて早まった。これらの結果は,乾燥やクラストによる出芽遅延によって開花の遅れが予測されても,播き直しによる挽回は望めないことを示す。
  • 稲田 秀俊, 山口 真弘, 佐藤 亮平, 星野 大起, 長澤 亜季, 根岸 蓉, 野内 勇, 小林 和彦, 伊豆田 猛
    2008 年 64 巻 4 号 p. 243-255
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    [早期公開] 公開日: 2008/09/30
    ジャーナル フリー
    イネの葉におけるRubPカルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(Rubisco)の活性・濃度,クロロフィル濃度,活性酸素消去系に対するオゾン(O3)の影響を調べた。2007年5月15日に黒ボク土を詰めたコンテナにコシヒカリとキヌヒカリの幼苗を移植し,チャンバー内で5月30日から9月20日までガス処理を行った。ガス処理区として,活性炭フィルターによって浄化した空気をチャンバー内に導入した浄化空気区,毎日10:00から17:00までチャンバー内のO3濃度を60 nl l-1(ppb)に制御した60 ppb O3区および同時刻のO3濃度を100 ppbに制御した100 ppb O3区を設けた。O3暴露によって,Rubiscoの活性・濃度に有意な影響は認められなかったが,葉のクロロフィル濃度は有意に低下した。O3暴露によって両品種のアスコルビン酸ペルオキシダーゼ(APX),モノデヒドロアスコルビン酸レダクターゼ(MDAR)およびグルタチオンリダクターゼ(GR)の活性が有意に増加し,浄化空気区に対するO3暴露区における酵素活性の増加程度とO3のAOT40との間に有意な正の相関が認められた。以上の結果より,野外濃度レベルのO3を長期間にわたって暴露されたイネの葉ではAPX,MDARおよびGRが抗酸化応答において重要な役割を果たすと考えられたが,これらの酵素の活性上昇はO3によるクロロフィル濃度の低下を回避するには不十分であることが明らかになった。
研究論文
  • 高山 成, 山本 晴彦, 岩谷 潔, 王 斐, 原田 陽子, 東山 真理子, 土谷 安司, 兼石 篤志, 白水 隆之
    2008 年 64 巻 4 号 p. 257-270
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    ジャーナル フリー
    The actual condition of occurrence of heat island and the cooling effect to heat stress in the central urban area by the large roof greening building (ACROS Fukuoka) were investigated in Fukuoka city area which is the largest city of Kyushu region. The operative temperature which is the heat energy that a human body receives from the surrounding environment by heat conduction and radiation was calculated by using meteorology data acquired on the city area in summer at 2007. The heat stress index (HSI) was defined a human body temperature that a standard adult man had to cool by perspiration when he was standing during 10 minute as index of heat stress in the city area.
    A decreasing effect for operative temperature by sun shade of typical urban tree Zelkova was estimated from 5.7 to 7.2 degree-C. The operative temperature would be increased 4.10 degree-C and 0.64 degree-C, respectively, if the air temperature or the ground surface temperature was 5 degree-C higher under the weather condition of August-1 2007 at the roof floor of ACROS Fukuoka. A breeze, however, has an operative temperature decreased remarkably, so the heat stress would be eased. The HSI would reduce 0.26 and 0.14 degree-C, respectively, under sun light or sun shade condition, if the wind speed is 5.4 ms-1.
    As a result of a comparison of a ratio of radiation energy input to increased air temperature from early morning to noon, it was estimated that an increasing air temperature on ACROS greening garden was reduced about 70%-73% of the central urban area. The operative temperature and HSI would be risen about 4.2%-6.9% and 7.6%-11.8%, respectively, if the building is a non-greening building, we concluded.
  • 広田 知良, 長谷川 益男, 田中 弘康, 鈴木 伸治, 但野 利秋
    2008 年 64 巻 4 号 p. 271-279
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    ジャーナル フリー
    In snow-covering region of Japan, the promotion of snowmelting with application of agricultural snowmelting agents (“Yusetsuzai” in Japanese) has been widely carried out by farmers at the snowmelting season. When black colored materials with albedo-lowering effect are spread on snow surface, absorption of solar radiation by snow is increased, the snowmelting is promoted and snow thawing date becomes earlier. As a result, the growing season of crop plants is extended. Existing agricultural snowmelting agents have been mostly made from industrial waste materials or industrial processed products due to requirement for the low cost of the raw materials. These agents may contain harmful heavy metal elements and may lead to environmental pollution. To solve these problems, we developed the new agricultural snowmelting agents made from recycled bio-waste materials generated from the fields of agriculture and fishery. The developed snowmelting agents were made from shells of Patinopecten yessoensis, fowl droppings and processed wastes of fish and shellfish, etc. Especially, the shells of Patinopecten yessoensis has problems due to generation of a huge quantity in Hokkaido. Therefore, the recycling-use of these waste materials was strongly requested and expected. The developed snowmelting agents were possible to spread efficiently and safely on the snow-surface without wide scattering by controlling the particle size within the range larger than 100 μm and smaller than 1180 μm. Results obtained from the field experiment showed that the albedo was decreased from 0.70 for natural snow to 0.20 and the promotion of snowmelting for 11 days was recognized when 100 kg 10a-1 of developed agent was spread. The promoting ability of the developed agent was equivalent to those of the existing commercial snowmelting agents.
  • 永谷 結, 梅木 清, 本條 毅, 菅原 広史, 成田 健一, 三上 岳彦
    2008 年 64 巻 4 号 p. 281-288
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    [早期公開] 公開日: 2008/10/01
    ジャーナル フリー
    The cooling effect of urban green area on the surrounding area has been studied by many researches. Some studies observed seeping-out phenomenon or park breeze where the cooled air in the park flows outward to all direction of urban area. But there have been few studies on the movement of cooled air inside the urban green area when of seeping out phenomenon occur. In this study, we analyzed the movement of cooled air inside the urban green area at calm night and the relation with the seeping out phenomenon. Measurements were done during 23rd, 26th and 27th, July 2002 in Shinjuku-Gyoen Park. Thermocouples were set in 200 m lines with the interval of 20 m. We called these thermocouples as thermocouple array and three thermocouple arrays were set in the park. Two supersonic anemometers were used to measure wind velocity at the north and south edge of the park to detect the seeping out flow. In the analysis, the movement of cooled air was calculated by using cross correlation between pattern where temperatures decrease more than 1 K in 10seconds during 120seconds. We chose the points that indicated high cross correlation value more than 0.75 to calculate the velocity of cooled air. Most of velocities of the movement were between 0.1 m/s and 0.2 m/s at all points. At the south part of the park, the movement was measured most frequently. Velocity of the cooled air movement was smaller than the wind velocity measured by supersonic anemometers. Cooled air movements were not observed when the wind velocity was more than 1 m/s.
短 報(英文)
  • 下田 星児
    2008 年 64 巻 4 号 p. 289-293
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    ジャーナル フリー
    本研究は,耕作休止水田が,地下部炭素の吸収源か放出源かを調べることを目的として,広島県東広島市の遊休農地で,土壌炭素含量と炭素安定同位体比(δ13C)の測定を行った。0.20 km以内にある耕作休止から2,5,10年経過した圃場(2Y,5Y,10Y)を調査地とした。これらの圃場では,C4光合成回路を持つ草本が優占した。枯死した草本リターが土壌へ供給されることにより,土壌δ13C値は2Yで最も低く(-24.2‰),10Yで最も高く(-22.1‰)なった。耕作休止後が長期に渡る圃場では,根のバイオマス量が増加したため,土壌へ炭素が供給される潜在能力は高いと考えられる。しかし,長期耕作休止圃場では土壌炭素含量が低くなった。調査地域では,耕作休止後の水田から畑状態の草原への土地利用変化により,土壌炭素含量が減少した可能性がある。
  • 濱田 洋平, 及川 武久
    2008 年 64 巻 4 号 p. 295-300
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    [早期公開] 公開日: 2008/09/30
    ジャーナル フリー
    The soil air samplers used in previous studies were mainly designed to collect soil gases at only a single depth. In this study, we developed a simplified multilevel sampler for extracting soil air at several depths with a single probe. Its applicability was investigated by comparison with a single-level sampler previously used and by the theoretical and practical evaluation of the reliability of the measured profiles of carbon dioxide in soil air under natural soil conditions. The profiles of carbon dioxide obtained with both types of samplers were basically the same, while the homogeneity of the extracted soil air was verified by a continuously duplicated half-volume extraction. The knotted structure of the multilevel sampler apparently controlled preferential airflow along the sampler shaft without the use of any filling substances, while the spherical distributions of the extracted soil air, which were simply evaluated from the air-filled porosity and did not overlap with each other, theoretically supported the reliability of the measured profiles. The multilevel soil air sampling provides for the installation of fewer samplers, less soil disturbance, and provides more accurate soil gas profiles compared to the previous methods.
  • 岩田 幸良, 林 正貴, 廣田 知良
    2008 年 64 巻 4 号 p. 301-309
    発行日: 2008/03/10
    公開日: 2009/03/16
    ジャーナル フリー
    積雪層は効果的な断熱材の役割をするため,積雪層の多少は寒冷圏における土壌の熱・水環境に大きな影響を与える。土壌凍結が発達した圃場において積雪層の厚さの変化に伴う農地環境の変化を評価するため,北海道の十勝地域に観測サイトを設置し,地温や雪温,土壌水分量等の観測をおこなった。観測データから地表面,凍結層下端,深さ95 cmの熱フラックスを計算し,土壌水の凍結・融解水量を計算した。その結果,70 cm以上の積雪層の断熱効果によって地表面から積雪層に放出される熱が減少し,非積雪期間には土壌中の熱収支にほとんど影響を与えない深さ1 m付近の熱フラックスと同等か,それ以下になることで凍結層の氷が融解することが明らかになった。一方,熱収支法により今回推定した土壌水の凍結・融解量は推定誤差が大きく,積雪・土壌凍結地帯の熱と土壌水分移動の関係を定量的に評価するためには雪と土壌の熱伝導率の正確な推定が必要であることが示唆された。
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