土壌の物理性

神経の回路

原口暢朗

2007 年 106 巻 p. 1-2
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/15

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_1

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水田土壌のEh測定に用いる白金電極の反応

村上大亮, 粕渕辰昭

2007 年 106 巻 p. 3-10
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/15

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_3

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湛水下の土壌Ehはこれまで,水田における脱窒現象や水稲の生育環境を調べるために測定されてきた。このなかで,湛水下の土壌Eh測定は,センサー設置後,測定値が一定になるまでに長時間を要することや,場所によりデータが異なることなど多くの問題点がこれまで指摘されてきている。しかし,この原因については十分明らかにされていない。そこで,酸化還元電位を計測する白金電極表面および電極周辺での状態を明らかにするため,サイクリックボルタンメトリーを用いて調べた。試料は山形大学農場の水田土壌を用いた。この結果,上記の問題点は,センサー表面における電気化学反応と土壌中の拡散速度の2つが関与していることを明らかにした。すなわち,白金電極表面に酸化や還元物質が吸着すること,土壌中の酸化還元に関与する物質の拡散速度が極めて小さいことを明らかにした。

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乾燥土への浸潤にともなう地温変化と湿潤熱

赤江剛夫, 田中亜弥, 石黒宗秀

2007 年 106 巻 p. 11-19
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/15

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_11

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乾燥した土壌への浸潤現象においては,浸潤前線の進行にともなって前線直前で温度が上昇される現象が観察される。これは,前線から蒸発した水蒸気が土壌に吸着•浸漬する際に発生する湿潤熱によるものである。温度変化は,土壌水の水分ポテンシャルの変化,土壌水の粘性変化を通じて浸潤現象そのものに影響するばかりでなく,土壌内の生化学的現象にも影響すると考えられる。しかしながら,この現象についての一般土壌に対する定量的な実験および解析に関する既往の研究事例は極めて少なく,明らかにするべき課題が多く残されている。本研究では,マサ土,黒ボク土,赤黄色土で乾燥状態での浸潤における地温変化を定量的に把握するため,断熱状態とした土壌カラムの浸潤実験でカラムの温度変化を測定した。また,各土壌の湿潤熱を熱量計法で測定した。その結果,浸潤前線直前においてマサ土,黒ボク土,赤黄色土でそれぞれ最大2.3°C, 21.6°C, 5.8での大きな地温変化が発生した。湿潤熱と地温変化の間には高い相関が認められるとともに,各土壌の湿潤熱は,比表面積ならびにCECとの相関が高いことが明らかになった。

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凍結をともなう土中の水分•熱•溶質移動モデル

渡辺晋生, 取出伸夫, 坂井勝, Simunek Jiri

2007 年 106 巻 p. 21-32
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/15

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_21

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凍結をともなう土中の水分•熱•溶質移動モデルを解説した。凍土中には,液相と固相の水が存在し,その量や圧力は温度によって変化する。ここでは,一般化クラウジウス-クラペイロン式を用いて凍土中の不凍水の圧力と不凍水量を求め,不飽和土中の水分•熱移動式を結合する方法を示した。また,氷の発生•成長による不飽和透水係数や熱伝導率など移動物性値の変化を表すモデルを解説した。そして,水平一次元閉鎖土カラム中の一方向凍結過程の土中の水分•熱•溶質移動について計算例を用いて解析を行った。凍結過程の地温,熱伝導率,不凍水量,氷量,液状水および水蒸気フラックス,溶質濃度分布といった詳細を解説し,また,数値計算モデルの有用性と今後の検討課題を論じた。

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蒸発法における不飽和水分移動特性推定の最適条件の検討

坂井勝, 取出伸夫

2007 年 106 巻 p. 33-46
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/15

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_33

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蒸発法による水分移動特性の推定における適切な実験条件や推定方法にっいて,不飽和透水係数に焦点を当てて検討した。まず,シルト質土からの蒸発過程の数値実験を行ない,van Genuchten-Mualemモデルのパラメータの土中水圧力変化に関する2次元応答曲面を用いて,パラメータの感度とパラメー夕間の相関を示した。間隙結合係数lは,パラメータaと強い負の相関,また飽和透水係数尺と強い正の相関を持っため,初期値により収束する値が異なる可能性が示された。また,可能蒸発速度を大きくすること,試料長を長くすること,表面付近の土中水圧力を用いることは,収束条件を改善する上で有効であることが示された。次に,藤森シルトに対する蒸発実験の土中水圧カデータより,水分移動特性の推定を行なった。推定の信頼性は,試料長が長いほど,また圧力測定が表面に近いほど高くなった。また,2地点の土中水圧力を用いることで,推定値の信頼度が高まることを示した。

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古典を読む Y. Mualem 著「不飽和多孔質体の透水係数を推定する新たなモデルについて」ならびに M. Th. van Genuchten 著「不飽和土壌の透水係数を推定する閉形式解について」

小杉賢一朗

2007 年 106 巻 p. 47-60
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/15

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_47

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土壌の水分特性曲線と不飽和透水係数を連結させた数式モデルは,計測の手間を減らし,より少ないパラメータで簡便に保水性と透水性の両方を表現できるため,近年,様々な分野で広く用いられている。そのうち,現在最も頻繁に利用されているMualem-van Genuchtenモデルについて,Mualem (1976)とvan Genuchten (1980)をレピューすることにより,その誘導過程と性質を解説し,加えて関連研究の成果についてまとめた。さらにvan Genuchtenの水分特性曲線関数の表記方法に関して検討を加え, nとaの代わりにmと(変曲点のマトリックポテンシャル水頭)を用いた表記がより適切であるとの考えを示した。

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つながっている

小林政広

2007 年 106 巻 p. 61
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/16

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_61

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書評：新しい水田農法へのチャレンジ一大潟村における産学協同の成果一

成岡市

2007 年 106 巻 p. 63-64
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/16

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_63

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国際会議「第5回環境汚染におけるコロイド界面現象と界面科学の取り組み」のお知らせ

2007 年 106 巻 p. 67
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/16

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_67

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編集後記

宮本輝仁

2007 年 106 巻 p. 68
発行日: 2007年
公開日: 2021/09/16

DOIhttps://doi.org/10.34467/jssoilphysics.106.0_68

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