氏 名 授 与 し た 学 位 専 攻 分 野 の名 称 学 位 授 与 番 号 学 位 授 与 の 日付 学 位 授 与 の 要 件
学位 論 文 の題 目
ABULHASNATMD.SHAMIM 博 士
環境学
博 甲第 4238号 平成 22年 9月30日
環境学研究科 社会基盤環境学専攻
(学位規則第
5
条第1
項該 当)ImprovementofProblem Soilsin AgriculturalLan dbyUsing SoilAm endmentsan dLan d DryingPractice
(土壌改良資材 と圃場乾燥処理による農地の問題土壌の改良) 論 文 審 査 委 貞 教授 赤江 剛夫 教授 石黒 宗秀 准教授 諸泉 利嗣
学位論文内容の要 旨
Saltaffectedcoastalareasofproblem soilsin Bangladeshmainlyincludesaline(>20%)andacidsulfatesoils(>3%),whichoccupied
>23% ofthecultivablelands.AcidityandsalinltywithinirrigatedsoilsclearlylimitsproductivitylnVastareasOfBangladesh,Japanand otherpartsoftheworld.An incubationstudywasconductedwiththetopsoiloftwo(CheringaandBadarkhali)differentacidsulfatesoils (ASSs)toevaluatetheeffectsofbasicslag(BS)Onreductionofacidityandchangesinwater‑solubleandexchangeab)ecations.Thesesoils receivedBSattherateof0,11,22and33tha‑Iundervariousmoistureconditions(saturatedmoistures,wetting‑dryingcyclesandmoisture at鮎Idconditions),for180daysofincubation.TheapplicationofBSwasfoundtobeirlCreaSedthepHofsoilsfrom3.6to5.1forCheringa;
3.9to5.2forBadarkhalisoils.TherateofincrementsofCa2'andMg2+wereabout2‑3timeshigherforCaandmorethan2timeshigherfor Mg2'comparedwiththecontrol.TheresultsindicatedtheapplicationofBSnotonlyIncreasedtheCa2'tothehigheramountthanthatofthe incrementofMg2+inthesoilsbutalsoimprovedCa2+andMg2+ratiointhesoils･ItalsoexertedsignificanteqectsonthedecrementofFe andAl toxicityinASSsundersaturatedcondition.
Apotandfieldexperimentwasconductedtoevaluatetheeffectofsulfidicmaterials(SM)andGypsum(G)atdifferentratesofkgShall ontheselectedmajornutrientuptakebyricecultivatedinS‑deficientsoils.Th
e
contentsofN,P,K,MgandSinriceshootatdifferent growth StageswereinCreasedbytheapplicationofSM andGinboththepotandGeldexperiments･Buttheincrementswerehigherincase ofSM comparedtoG.h addition,theappliedSM inCreasedtheaverageorganicmatterandavailableScontentsinthesoilsinS‑deficient solls.Soilslakinghaslongbeenstudied舟om thestandpolntOfstabilityofaggregates.However,ithasnotbeenstudied丘om thatofsa)t removal.Aslakingtestwascarriedoutforevaluatingtheeffectofslakinganditsimpactsonsaltremovalofsalinizedsoilundervarious watercontents.Wepreparednatural,air‑driedandoven‑driedsoilstogivedifferentintensityofpre‑drying,Thosesoilswerednedto differentmoisturecontents(60,50,40,30,20andlO%).ARer24hoursimmersioninwater,thesoilsneverslakedat60and50% moisture contentslnnaturalsoilwhereas88189% ofthespecimenswereslakedinair‑drysoilunderthesamemoisturecontents.Theslakingratewas t
hehighestunder30%moisturecontentsinthenaturalsoil･ h air‑drysoil30and20% showedthehigherslakingrateincomparedtoother watercontents.Theproportionofsaltreleasedintooutersolutionwasalsohighatthesamewatercontents.Sincethenaturalsoildidnot slakeuntil40%,dryingbelow30%moisturecontentwillbethemosteffectivefortheremovalofsaltfromthesesoils,
¶leimpactsofsoilslakinganddryingoncationsreleasetooutersolutionandshiftofcationsduringdesalinizationunderdifferentinitial watercontents(IWC)wasexamined.Thelowerwatercontent(30%)aroundoptimumslakingmoisturecontentreleasedmaximumNa,and atthewaterContentofminimumslakingratethereleaseofNawasthelowest.MostoftheCa2'andMg2'stayinexchangesite(60to80%) insoilandveryfewcomeoutinoutersolution･Water‑SolublecationsinslakedandunslakedsoilsfollowedtheorderofNa>>K>Mg>Ca whereas,theamountofexchangeablestatecationsfollowedNa+>Mg2+>ca2+>K+･TheproportionofNareleasedinoutersolutionfollowed natural>air‑drysoils.
TheeffectofIWConsaturatedhydraulicconductivity(SHC)indesalinizationwithslakinganddryingwasexamined.TheSHCwashigh underthewatercontentbelow30% inboththenaturalandtheair‑drysoils.Theair‑drysoilshowedfarsmallerSHCthanthenaturalsoil.h outersolution,thehighestSARwasnotedat30% inthenaturaland30and20%intheair‑drysoils.Signi丘cantdecreaseinESPofthesoils wasalsoobservedatthesamewatercontent.刀lenaturalsoilshowedlowerESPandhigherporosity,whichwasconsideredasareasonfor higherSHCofnaturalsoilthanthatofair‑drysoils.FielddryingPracticetotheoptimum slakingwatercontentwasfoundeffectiveonsalt removalwithoutdegradingpermeability.
論文審査結果の要 旨
バ ングラデシュの沿岸地域では農地の
3%
が酸性硫酸塩土壌､20%
が塩類土な どの問題土壌で 占められ､農 業生産を大幅に制限 してい る｡本論文は､ これ ら問題土壌の改良に向けた研究であ り､二つの内容か ら構成されている｡
第一部では､2種の酸性硫酸塩土壌 に､経済的に入手できる産業副産物である塩基性スラグを添加 し､養生 す る水分条件 を変えてその効果 を検討 した｡添加量および水分量が高いほ ど効果が大きく､各土壌の
pH
を3. 6
か ら5. 1
‑､お よび3. 9
か ら5. 2
‑ と､増大 させた｡また､土壌 中のCa
を2‑3
倍 に､Mg
を2
倍以上に増大 し､Ca /Mg
比 を改良す ることを示す とともに､酸性硫酸塩土壌 中のFe
とAl
の毒性 を抑制す る効果があることを見出した｡次いで､硫黄欠乏土壌‑の硫黄性物質 と石膏の添加が､稲 の主要な養分吸収
( N､P､K､Mg､S)
を 増加 させ ることを､ポ ッ ト試験 と圃場試験で明 らかにした｡硫黄性物質の方が､石膏よ りも効率的に土壌 中 の平均有機物含量 と有効性硫黄含量を増大 した｡第二部では､塩類土壌の除塩 に対 し､土壌 を乾燥後､水浸 した時に発生す るス レーキングの効果 を検討 し た｡異なる強度の乾燥履歴 (自然土､風乾土､炉乾土) を与 えた粘性 土を再加水 し
､1 0‑60%
の含水比まで 乾燥 し､これを水浸 してス レーキングさせた｡自然土では30%
で､風乾土では20‑30%
で最大のス レーキング 率を示 し､ この時､外液 中に最大の塩分量が解放 された｡解放 され る量はNa
が最 も多 く､最適 ス レーキング 含水比で最大 とな り､最小ス レーキング含水比で最小 となった｡一方､ca
とMg
は交換態 として存在 し､外液 中‑はほ とん ど解放 されなかった｡ス レーキング後の飽和透水係数 は､最適 ス レーキング含水比以下の水分 量で最大で､ 自然土の方が風乾土 よ りも大 きい結果 となった｡その原因が 自然土の高い間隙率 と低いESP
に よることを示 した｡以上の よ うに､本論文は副産物の土壌改良資材 としての施用条件 と効果 を明 らかに し､実用化 に向けた重 要な基礎的知見を提供 したこと､お よび圃場の乾燥管理がス レーキングを通 じて除塩 を促進す るとい う新 し い事実を見出 した点に､社会的お よび学術的貢献が認め られ る｡ したがって､博士の学位 を授与す るに値す るもの と判定す る｡
