第11巻 通巻第29考(1959) Ⅳ 傾斜地果樹園の土壌保全に関する研究 書 良 八 郎 Studies on thesoilconservationinsloping・OrChards Hacbir・O KIRA (I・aboratory of Agr・iculturalEngineering) 345 〔工 わが国における土嚢侵食を受け易い地域として,火山灰地帯と花崗岩地帯が挙げられているが,後者に属する瀬戸 内地帯傾斜地に,果樹園を開設する場合における士族保全問題をとりあげた.この報告は1954年度から戯学部附属傾 斜鞄果樹園で行った土壊侵食試験および瀬戸内受金地常における危険降雨の地域ならびに季節的分布調査の結果につ いて,総括的概要を示すものであり,その詳細については断片的に報告してあるい抑2) 〔町〕傾斜地果樹園における土壌侵食試験 (1)試験の目的および乃法 傾斜地果樹園における降雨の流出,土嚢の流亡,または樹冠その他の地被物(敷革,被覆作物)による降雨の遮断 効果などについて,果樹園開設前後,開設方法あるいほ果樹冠被覆の有無などによる実態を実験的に比較検討する目 的で,1954年8月から香川県木田郡三木田丁井戸における香大農学部附属傾斜地果樹園に5試験区を設けて士族侵食試 験を待った, 供試果樹園としては,1952年宋に開設した,第1表に示すごとき花崗岩士族からなる複式階段跳園(南面傾斜的 200),等高線式植栽葡萄園(両賞面傾斜的150)および隣接未墾倣林(■南面傾斜約150)を軌、た.すなわち第1因に示 第1表 供試表土ならびに流亡土の理学性 粒 径 分 布 (%) 備 考 A I B A I B
A】B
A!8A‡B
機 械 的 組 2< 2∼0.25 0…25′−0..05 0い05∼0い01 01.01> plotl‥未墾松林区 plot2:複式階段桃園 樹冠被覆区 plot3:複式階段桃園 裸地区 plot4:等高線式植栽 葡萄園樹冠被 覆区 plot5:等高線式植栽 葡萄園標準裸 地区 土 性 名 鮭士腫壌土l壊土l靡土 4 ︵∠ O l 1 5 ︻〇 2 ︵∠ 4 っ︶ い ︻〇 ︻ノ 1 2 1 1 1 4 3 4 A:供試表土 B:流亡土
香川大学農学部学術報賃 346
すように1954年7月末,耕地面傾斜150,水平面穣6mXl.5mの5試験区を設け,周辺ほ巾30cmの防間剤をぬった板
を20cm地中に埋込んで境界となし,受水装署ほ第2図に示すようにトダソ製有蓋の受水餌(120β入)を設置して,
その中に20g入の小伍を入れて,ニれを溢流した土水ほ外側の大型計で受水,観測するように・した・試験区としては第
第2図 受水装置因 1年冒において,plotl(未墾徽杯区)ほ濁さ7∼8 mの偲2水含む位恵を選び,原表土をなるべく崩さな複式階段細 いよう設置したけplot2(複式憎殿桃詞樹冠被覆屡−), 裸地区
plot3(同園裸地区)は,傾斜の関係で複式階段に応 pl。t。 じて試験区.を設置し,下段目は両区ともイタチハギ2 等濡線式机栽 孟忘岩区 太を含むように・したいまたplot2の上段およぴplot4 (等高線式植栽葡萄諷周冠被零区)にほそれぞれ桃, Plot5 等高線式柄栽 葡萄園冠各1未を含むよ.うに設置して,それぞれ裸地 プド ー園 地 酬朝区 区のplot3およぴplot5(標準裸地区)に矧志させ た(第:3図参照)小 (b)plo七2,3■1.、段(複式帽段桃闘) ,1由 トー 鶴1図 試験区略図 (a)plotl(未墾赦林区) 縦晰面曙 (c)plot2下段 (d)Pbt3下段 (e)rlo∑4欄萄樹冠被瀾堪−)(f)plot5(標準砕地区) 第:3囲 試験区の概観(1年目)第11巻 通巻第29琴(1959) 347 2年目(1955年8月∼1956年7月)の観測では,plotlを除いて坤耕後,plot2でほその裸他部分(上,下段の樹 冠下)に土恕周のラブグラスを敷草(厚さ約5cm),Plot3では裸他部分(上,下段)をkrilium表面処理(120g/ plot)のように1部処理をかえて観測を続け,さらに第3年日(1956年8月以降)においては,plotlを除き中新顔 plot3のみ裸他部分をwhiteclover被覆なる地理にかえ.て実施した. 降雨盈および降雨強度ほ隣接気象観測併忙て観測し,なおplotl,plot2およびpl?t4の各樹冠下に雨盈討を設 置して,堵面落下巌を観測して降雨遮断効果の検討をなした. (2)試験結果および考察 (A)流出水盈,流出率および流亡土砂量 以下垂として1954年8月′−1956年7月にわたる2か年間の結果について傲討してみよう−まず降雨の性質と流出水 盈,流出率および流亡土砂畳の関係をみると,流出水敦(流出率)は主として降雨量に関係が深く,流亡土砂盈ほ壷 として降雨強壁に関係深いことが認められる..こ.の点に.ついてはNEAL(3),LowDERMILⅨ(4),山崎(5),前川(8),種 田(7),坪井(8)あるいは米国土壌保全試験場(9)などにより,とくに降雨強度と土壌侵食の関連について一見出されてい るい1年日(1954年8月∼1955年7月)においてほ,年間降雨日数の約70%(84∼93日)が工un“Offを生じ,約40 %(49∼52日)がeIOSionを・惹起し,2年日(1955年8月{・′1956年7月)においてほ年間降雨日数の約60%(7フル 79日)近くが工uローOffを生じ,約2∼30%(こ3′−′47日)がe工OSiopを惹起したが,いま流出水畳観測値について,降 雨盈階級別平均流出率を求めたのが第2,3表である1 第2表 降雨藍階級別平均流出率(1年目) 「「 1 二⊥ 「__ 一 降雨畠階級 いl−t−−、 平 均 流 出 率 (%) 平均 日 雨 盈 (rnrn) 降雨員数 挙 0 ′} 49 5 ′・・′ 9.9 10/−・14.9 15 ′}19.9 20 ′−′29.9 30 ′−′ 39.9 40 ′}499 50 ′−599 30 26 13 8 6 】 23‖4二3 ※‥流出あった時のみ採用 鈴3表 降雨盈階級別平均流出率(2年日) 平 均 流 出 率 (%) −●パ、
:−●トパ・、.ヱ:
一品違産表叫
冠被覆ノ 区 繋‥全降雨日数79日であるが降雨日数18巨Ⅰの流出あった時のみ採用香川大学農学部学術報嘗 348 これによると.一腰笹降雨監と流出率は回帰曲線的関係を示し,降雨盈増加に伴って流出率も漸増するが,1年目に おいては約20mm,2年目においてほ約40mmを限界として流出率ほむしろ漸減する傾向がある… また流出率は降雨 強度増加に伴って曲線的に増大するが,その割合ほ硬少の方向を示すようであるり 次に降雨の最的ならびに贋的両面から土壌侵食盈と.の相関を検討してみよう.いま既約な面では降雨給盈を,質的 な面では降雨強度を考え,降雨給盈ほ日雨盈を・,降雨強度ほ自然の日降雨全体について簡嘩に.表現しがたいので日最大
10分間雨蓋を時間雨急に換算した1時間最多雨螢を採用することにするlいま日土壌侵食盈をE(bn/ba),日雨盈を
P(mTn),換算1時間最多雨盈をⅠ(mm/ム工)となし,Pと.Eの単相関係数をrpI∃,ⅠとEの単相関係数をr■1Ⅰ∃,Pな らびにⅠと.Eの蛋相関係数をRpIEとなして,それぞれ1年目,2年日あるいほ1,2年罰2か年資料について それぞれ相関係数を求めたのが第4表であるこの結果をみるといずれも有意な順相関が認められるが,まず樹冠被 第4表 降雨の性質と流亡土の相関(1,2年日東料) 、、こ\−\ 項 目 相 関 係 数 採開賓料年次 測定回数試験区 、\
r■pE l rⅠE 【 r■pI I RpIE
0、656*** 0.854*** 0”913*** 0,858*** 0“795*** 0‖840*** 0.889*** 0.872*** 0.928*** 0.842*** 0.37:3** 0.745*** 0…861*** 0′′85フ*** 0.618*** 0‖839*** 0い888*** 0.830*** 0。.915*** 0い841*** 0い325* 0り333* 0∴342* 0い361* 0い3:38* 0∴361* 0.316** 0小344* 0=395** 0い318** plotl(未 墾 松 林 区) plot2(複式階段桃園樹冠被覆屡) plot3(複式階段桃園裸地区) plot3(禁忌讐豊控園ク=ウム ) plot4(叢詐式植栽葡萄園樹雫) p10t4( 〝 )
plot5(〝
〝) plot5(叢家綱我葡萄園礫準裸 plot5( 〝 ) 〝 ) plot5( 〝 〝 0い631*** 0。641*** 0。581*** 0い342* 0、668*** 0,349* 0‖301** 0531*** 0リ501*** 0‖290** 8 9 つム 5 0 5 5 つ山 7 9 6 4 5 4 5 4 9 5 4 9 註 工PE:降雨盈と流亡土の攣相係数 工【E:降雨強度と流亡土の攣相関係数 工pI:降雨放と.降雨強度の単相関係数 RpTE::降雨盈並びに.降雨強度と流亡土の蚤相関係数 *:Pこ=005, **:P=0‖01, ***:P==0.001で統計的に有意なるを示す. 覆のないplot3.plot5の場合に.ついてその内容を検討してみよう“この場合同試験区に・おいて降雨盟Pではrp】∃ 0.290・−0.581の範囲で有意な順相関を示し,降雨強斐‡ではrrE=0.8,30∼0915の範囲でさらに大なる有意な願相関 を示すが,降雨蓋Pならびに降雨強度Ⅰと.流亡土Eの憲相関係数はRpIE==0842′}0.928の範囲で以上各嘩相関の場 合よりさらに高い値を示し,川口(9)が従来の研究桑料により認められたように,土壌侵食には降雨の盈と貿双方を考 え.ることの妥当性が確認される.次に樹冠被覆のある場合plotl,plot2,およびplot4 に.ついてみるに,plotl (1,2年目),plo七2(.ユ年目),plo†4(1年冒)でのPとEの単相関係数ほrpE=0‖631∼0.668 の範囲で, 他の樹冠被覆ないplot3,plot5 の場合よりさらに高い順相関を示し,しかもplotl(1,2年目),plot4(1 年目)では,樹冠被覆ない場合と逆に,ⅠとEの埋相関係数r■上Eより高い値を示した.このことほ,勝谷(10)が土壌侵食 盈は有林地では総降雨盈と相関し,銀杯咄では降雨強度と相関するとした結果を裏向けするものと.いえようい その他 降雨の丑的および質的性質相互間の相関係rp】ほいずれも0い3の0工deでで有意な順相関を示した. 以上のように被覆物のない耕地における土壌侵食盈は,降雨の性質のうちで盈的な降雨温より質的な降雨強度に支 配されることから,1年目資料をもとにして,日忠犬10分間降雨強度Ⅰと流亡土砂盈Eの関係をlog−loggrapI】に・ 図示すると,それぞれ第4∼′8囲のように境線型を示し,実験式としては(1)式および第5表のごとき指数曲線式がえ られる..これらの曲線をまとめて示したのが第9図であるい第11巻 通巻第29琴(1959) 349 OS併噌1(m咄0.再.、一
複区)
01(】.2030.4髄(冶1 2 3 45¢78910 餅I30 q5(貯鱒Ⅰ(m一両om如 第4図 Eと.Ⅰの関係 (plotl未墾松林区) OS町咽 =n−叫Om】n)(被離)
’05Q叩 1(mn血、,両 一●●●●●・・◆;● 一¶■ 05(7(汐 l(mm/10min) 第8図 EとⅠの関係 (plot5等高線植栽ブドー園 標準裸地区) 第9図 降雨強度と流亡土の関係 (1年目資料による) 筍7図 EとⅠの関係 (plo七4等高線式植栽ブドー 園樹冠被覆区) 第5乗 降雨強度と士族侵食盈の関係式による限界降雨強度の推定(1年目資料による) 註 E ‥流亡土砂詮(g/plot),Ⅰ:日最大10分間降雨程強度(mm/10Ⅰ刀in), a,b ‥常数 ※:plot 5における限界強度 2ⅠⅥm/10minの場合の限界流亡土4.5貫/反をもとにして推定した香川大学農学部学術報告 350 E==aIb (1)
E:士靡侵食盈(g/plot),Ⅰ‥降雨強度(mJn/10min) a,b:常数
ここに また1年目資料をもとに.して,当花崗岩風化土壌傾斜150における危険な土壌侵食惹起の限界強度の推定を試みて みよう小いま最も危険なplot5(標準裸地区)の観測ならびに実験式などから考察するに,日最大10分間降雨強度 約2mm以下ではあまり問題とするに足りないが,これが2mmとくに2小5mmをこすと流亡土砂盟約200g/plot以上 を・示し,降雨強度増加に伴って流亡土砂蓋急増の傾何がみられる‘よりて受食性高い花崗岩風化土壌で傾斜ユ50, 裸他における限界強度ほ,西潟(明らが北海道貰茂別試験地で認めたように,土壌保全対鰍こある程度の安全率を見 込んで一・応2mm/10Tninと判莞できる・そこで契験式からこれに相当するplot5における理論的流亡土約4リ5買/反 を限界流亡土となして,これを基衝こしてそれぞれ他の処理別試験区の限界強度を推窯すると・,第5表に示すよう に.,plot5(20∫nm/10min)に対してplo七3(約2,5mm/10min),plot4(約3…3mm/10min),plot2(約4”O mm/10min),plotl(7.0∫nm/10min)の順に大となり,勉被物や柑殿工などに・より桝地が人為的に保護される場 合にほ,限界強度が高められ,相当な強度 の降雨でも流亡抑制が可能となることが察 せられる.. さて土壌侵食ほ番程の因子に支配される ものであり,BAVER(13)の示している土壌 侵食を安灘する諸慨子を含んだところの E=f(MTⅤSH)のような総合関係式 に.ついて具体的な研究の必要性が痛感され るいまこのうちMなる気象因子のみにつ いてみるに,各試験区における土盛侵食最 は,降雨の患および質的両田子を考窟する ことの妥当性が認められること.から,とく に降雨患および降雨強壁なる2因子が現地 における土盛侵創こおよぼす影響を表わす ところの実験式として−,E=f(PⅠ)と して右辺が掛で表わされるものと仮窯する と,E芯aPmIn(amn:常数)なる実験式 が算出される..たとえばplot5(標準裸地 区)に.おける1,2年日会費料(供試数 99)をもとにして求めた実験式ほ(2)式のよ うであり,その関係は鵠10園に示される 亡;土壌偲蝕畳(to油a仏叫) P・日南見() ip職工川j 第10図〔E■〕と〔.P152I171〕と.の関係(plot5標準裸地区) またplot5 における2か年間資料をもとにして求めた降雨塩と土壌侵食 E=0,000035P152I171 土壌侵食盈(ton/ba) 日雨蓋(mm) 降雨強度(mm/br,軋最大10分間雨藍を時間雨慮忙換算したもの)二‥‥,・:
盟の関係式はEニaPb(a,b:常数)なる指数曲線式で示され,(3)式のようになる E=0.0023‡)152 ここに E:士族侵食盈(toヱユ/ムa) P:R雨畠(mm)これらの点に関して,NEAL(S),坪井(8),HAYS(12)などは,降雨強酎Ⅰ)のみを採用し,いずれもE=aIb(a,b:常
数)なる指数曲線式で義元し,種田(7)はE悠=a+bI+cl2(a,b,C:常数)なる回帰曲線式で示しているが,川口(9)ほ
勝谷,高崎,上野,種田などの観測資料をもとに,降雨の性質として降雨盈(P)および降雨強度(Ⅰ)封疎開し,E宣ap十bI+c(a,b,C:常数)なる直線式で示しており,前述蟹者のE=aPmIn(a,m・n:常数)なる曲線式は降雨
第11巻 通巻第29琴(1959二) 351 強度のみを採開した従来の各実験式または降雨盈と降雨強度を疎開した砥線式などより,より適合するものといえよ う. 次に・2か年間資料を月別にまとめてみると第11日12図左側のように,流出水盈,平均流出率および流亡土砂盈にお いてそれぞれ月別変化があり,1年冒においては,年間を通じて9月台風期に降雨強度大なる降雨が頻発し,全降雨 璧や侵食惹起降雨,したがって溺出水盈,流亡土砂盈などmax値を点し,流亡土砂掛こおいて年間の約40∼6〕%を・ 示した‖また2年目に淑、ては全降雨最,侵食惹起降雨藍は5月max値を示し,流出水盈ほplot2を除きいずれ も10月max値を示したが,9月においては後述のように雨金魚険性を伴う危険降雨(特にⅠ=21mヱⅥ/10min,なる 異常な降雨強度が出現した)max値を示して各区とも流亡土砂愚max値となり,これほ年間流亡土の約30′⊥70% を示した′ これほ主として危険降雨の季節的分布によるものである… 合呼牒=れ汁 ■” Plo†lo−−○大智将来鼠 ・ . P】。t¢トづ恩寵㌘、憫 印持●「−−○ 乍割印紺認知 揉 七上 砂 営 昔[∪ 今時附 ■■ 流血率 流 出 最 nカ R ▲・ 〇ノ 句一 q■ トl −∂ ヰ 月 静11図 降雨と流出,流亡の月別分布(1年日) 第12図 降雨と流出,流亡の月別分墟(2年目) いま限界強度2mm/10minを採開し・日最大10分間降雨強度2mm臥上をいわゆる危険降雨dangerous工ainとな して,後述のこれら危険降雨指標と危険降雨時における流批流亡の関係をまとめたのが第11.12因の右側に示され るいこれらから月別流出盈は,主として月射侵食性降雨盟に文麿され,月別流亡土は,主として限界強度より強い危 険降雨の盈と∴力に支配されることがうかがえる,. 以上1年冒,2年日の結果をまとめると第6表,第7表のようになり,plot5(標準裸地区)に対して他の処理別 試験区間においてそれぞれ土壌ならびに水の保全効果麒著なるものが認められる1すなわち1年削こおいて,流出水 盈,平均流出率および最大流出率は,plot5がmaxで次いでplotl・plot3・plot4,plot2の順に小となり,流 亡土砂量ほplot5(100%)を標準とすると,plot3(66」9%);plot4(43l2%),plot2(22.8%),plotl (16・8%)の順に小さくなった・また2年目においては・流出水盟・平均流出率,最大流出率および流亡土砂藍など 同じようにplot5(流亡土で標準100%と・する)がmax値を示し,次いでplot4(59l7%),plot3(39。0%1), plotl(13%),plot2(01%)の順に小となりよく保全効果を示した. さらに1,2年日の比較を行ってみると・年雨盈,年危険雨盈したがって牢流出ならびに流亡回数など2年目が小 であったのに対して・年流出水盈および年間流亡土砂丑は,Plotl,plot2においては2年冒少く,他のplot3, plot4 およびplot5 では2年日の乃が相当多い結果を示した∩
香川大学虚字部学術報望 352 第6寅 年流出盈,年平均流出率および年流亡土砂盈 (1年目,1954年8月”1955年7月) 備 考 年降雨目数 =128日, 年雨塵二芸 1224…1Ⅰ刀m, 年侵食惹起嘩雨盈 =1005い5Ⅱ1m, 事 項 年 流 出 回 数 年 流 出 水 盈(ゼニ) 同 上 比 率(%) 年平均流出 率(%) 最大流出率及出現日 年 流 亡 回 数 g/p10t 買ノ反 年洗亡土 雨 同 上 比 率(%) 座食性嘩雨翠= 流 出 水 魚(ゼ) 同 上 比 率(%) 全教料に対する比率(%.) 719一.Oml刀, 危険雨温ニ 105.6mTn, 危険降雨の Kinetic energy =418…05×10生 erg/cm2, 危険降雨出現日数 =27日, 最大降雨強度= 11、.OmTn/10min 危 険 降 雨 g/plot 環/反 流亡土砂盈 同 上 比 率(%) 国費斜に・対する比率(%) 第7表 年流出盈,年平均流用率および年流亡土砂盈 (2年目,ユ955年8月一1956年7月) plot2 靡琵琶) plotl (未墾枚林区一) 備∪ 考 事 項 年降雨日数= 140日 年雨盈ニ 1066,3mm 年侵食惹起降雨盈 =894,.51Ⅵm 年 流 出 回 数 年 流 出 水 畳(ゼ) 同 上 比 率(%) 年平均流出率(%) 最大流出率放出現日 (月日) 年 流 亡 回 数 全 45 34879い23 1024‖964 .38‖7S4700 59い7 g/plot 貫/反二 ton/ha 土 ‡ 年流亡 雨 同 上 比 率(%)
第11巻 通巻第29啓(二1959) 353 侵食性降雨盈= 373.9ⅠⅥm 危険降雨の Kinetic energy =387.24×104 erg/cm2 危険雨盈= 95∩5mm 危険降雨田現日数 =18日 最大降雨強度= 21Ⅰ刀m/10min 9月14日 日雨盈41mm 日最大降雨強度 21mI刀/10Iniェl 流 出 水 盈(g) 同 上 比 率(%) 全資料に対する比率(%) 危 g/plot 貫/反 ton/ha 量 ‡ 流亡土砂 同 上 比 率(%) 全資料に.対する比率(%) 9月14日流亡土の年 流亡土に対する比率(%) 雨 この点について換討してみるに,plotlおよびplot2 において,2年目に流出水盈とくに.流亡土砂量が淑じた のは,降雨盈,危険降雨盈など少かったことにより,むしろ,plo七1でほ初年度試験区設置に.あたりて幾分朝地を乱 した関係もあり,2年日となりて聡樹冠,草生,落葉などによる地面被覆度が進展したこと,あるいはplot2に. おいては桃樹冠の成長と共に桝冠下ならびに贋他部分をラブグラスで全面敷革被覆を実施したためと考えられる..さ らに・Plot3,4,5 に・おいて2年目が流出水盈ならびに流亡土多かったのほ,plotl,plot2 と異なり雨滴の蘭 凝侵食カを淑殺するための耕地画壇接地被物(−plot4 ではplot2 とおなじく葡萄樹冠被覆があったが,異常な降 雨時にはかえって危険である)がなかったこと,あるいほ異常な降雨強度を示した降雨があったことによるものであ り,9月14日(條雨盈41mm,最大降雨強度21mm/10miIl)の流亡土が各試験区匿おいて年間流亡土の約30一一70% を占めたことから,異常な降雨強度出現がいかに・年間土壌侵食を支配するかがうかがえる‖ また果樹冠被覆による土壌保全効果を険討してみると,1年日資料でplot2 に.対して裸地のplot3 で約3倍, またplot4 に対して裸他のplot5 で1年目的2.5倍,2年目約1い6倍の流亡土を示しており,果樹冠被掛こよる値 按,間接的士壊保全効果顕著なるを知る(この場合各果樹冠被覆区でほ,とくに撰樹植付のときいわゆる深耕法契施 により多藍の粗大有機物を埋込んだため,降雨の土嚢浸入能を助長することに役立ったことも1原因となるだろう)り 次に敷草あるいはRrilium表面処理の土壊保全効果をみるに,plot2において1年目ほplot5(標準裸地区) に対して22」8%の流亡土を示したが,2年日において異常な降雨があり,plot3,4,5において1年目の約2∼3 倍の流亡土を示したにかかわらず,plot2でラブグラス敷革を・桝租全面に処理変更実施したため,僅か1年日の約与与0 なる流亡土が認められた・しかもplotl(未墾松林区)より大なる土嚢保全効果を示し,またそれはplot5(標 準裸地区)の僅か0.1%にすぎなかったことから,g路SSmulcbの土壌保全効果ががいかに麒著であるかが察せられ る… さらにplot3は2年冒において裸他部分をRrilium表面処理法(120g/plot)に変更実施した..この場合plot 3の1年員流亡土はplot5の66・9%でplot4より大であったが,2年員流亡土はplot5の39‖0%を示しplot4よ り小となったことから,降雨条件異るとほいえ,KTilium表面処理の土壌保全効果が多少認められるといえよう.. その他傾斜地果樹園開設方法として階段畑となす方法が,等高線式植栽法(1部にテラス排水路を設ける)より流 亡防止効果新著なることが,1年冒流亡土でplot4 がplot2の約2倍,plot5がplot3の約1.5倍,また2年 目で流亡土はplot4 がplot2 の約44.5倍(この場合は開設方法のみでなく主として敷革効果が厳暑にあらわれ た),plot5 がplot3 の約2‖5倍を示したことかちうかがえる. 最後に1年目資料で年降雨日数128日,年雨盈1224.1mmに対し年危険降雨日数27日,年侵食性雨盈719.1Inmであ り,また年流亡回数に対して危険降雨による流亡画数は約1ちであったにかかわらず,その危険降雨時における流亡土 砂は年間流亡土の約90∼95%を占めていること,おなじく2年目安料で年降雨日数140日,年雨盈1,066.3mmに対 し,年危険降雨日数18日,年侵食性雨温3L73‖9mmであり,また年流亡回数に対して危険降雨に.よる流亡回数ほ約}包 であったにかかわらず,その危険降雨時における流亡土砂は年聞流亡士の約90∼100%を占めていることからも,流 亡土砂放は主として1唄界強度より強い危険降雨の盈と力に支配されることがうかがえるけ (8)供試土壌と流亡士族の比較 供試土羞掛こ対して流亡士族はいかなる組成をなすかについて,1年目流亡土の分析を行った結果を示したのが前掲
香川大学遊学部学術報管 354 第一教である..これによると供試表土は各試凝滞■において,それぞれ性格が異っているが,流亡土もそれぞれ堪度分 布の状態が典り,供試表土に対する流亡士の粘度分布の増減をみると,plo七2,plot・3 およぴplot4 では 2mm 以下の純士分割合がすべて櫓加,plo七1,plot5 でほ0い05mmシルト以下の粒子割合が増加となり,それ以上の粒 子割合はそれぞれ減少分となっている‖ すなわち各試験区とも供試表土に対して流亡土組成は,比較的微粒子の割合 が増加していることが認められる・これに関しては本学玉置教授く14)も当傾斜地開設果樹園に・おいて,開墾後1年半 の表土30cm間資料の分析を行い, ̄F層の粘聾土壌が反転されて上層に混合したため粘土分19い49∼41.91%の壌土な いし砂袋土を重し,開墾前に比して上段園は大差ないが,申下段観でほ粘土分合患が増加していることを明らかにし ているが,その一原因として上申殿周からの流亡士分の下段図集稼が挙げられるだろう‖ (C)構冠による降雨遮断効果 筆者は果樹冠が降雨をいかなる程度遮断して,果樹園の土壌保全上垣顔間按効果を示しているかについて若干調査 を進めてい塞が(1$)(16)(17),水試験においてもplotl,Plot2およぴplo七4の各樹冠下に・interceptometerを 設置して二親測を行った・・ いま果樹冠による降雨遮断を考えると,樹冠ほそのmax。interceptionstoragecapacityまでは雨滴を保留す るが,勿論降雨申と雌も保留中からの蒸発損失があり,これら樹冠により遮断僅儲され,あるいは蹟接樹冠から蒸 発還元する部分を遮断保留盈interceptionstorageまたは樹冠保留盈とするlなお最大保留能以上降った降雨盈 ほ樹冠を通じて滴下し,あるいほ樹幹枝を伝わり流下して鞄固に達するものであり,そのうち叫・且握留されまた樹冠 を通じて滴下するi部分を地面落下患とする…いま弱雨の場合は亀頭まで達する樹幹流下畳も少く,また強雨の場合ほ 相当藍の流下が起るとしても直接飛沫侵食の原因とならず,あるいほ棍際に・おける土壊管理良好なれほほとんど土中 浸透となり,表面流去にLよる掃流侵食の原因とならないものと考えて,樹冠 ̄F雨盈と露場雨藍の差をもって,・一応着 効降雨遮断蓋となし,樹幹流下藍の観測は行わなかった…すなわち土壌侵食試験と同時に降雨ごと地面落下藍の9時 観測しPgとなし,露場雨盈との差P−Pg=Piを有効降帝遮断盈として求めた・その他地面落下意と霹場雨患との 比を10。分率で表札た草×100=Rgを地面落下率とLなし,100一陣Riを有効降雨遮断率と・して求めて−みた巾 いま1年目の1954年8月∼11月にかけで39回の降雨盈Pに対するPiの相関をみると非謂に有意な相関が認められ るようで,その実戯式ほ(5)式のごと.き回帰直線式で示され,その結果ほ鵠8表のごとくなる.. Pi=a+bP Pi:有効降雨遮断畠(mm) P:降雨盈(mm) ab:常数 ここに i 笥8乗 降雨盈と看効降雨速断畳の関係 「 試 験 区】 契 鹸 式 工ニ0.914*** 工=0フ69*** r==0小フフ0*** ***‥P=0.001で統計的に 有意なるを示す plotl(松 樹 冠) plot2(桃 粘 冠) plot4(葡萄樹冠) Piこ=1468・十0.24P piニ=0..755+0,164P Pi=ユ.212十0.ユ4フP これから降雨故大なるほどいわゆる有効降雨遮断放(蒸発損失および樹冠流下鼠を含めたもの)も増大する傾向が うかがえる。.この際有効降雨遮断嵐のゅで,絆遮断保留蕊以上は蒸発および樹幹流下盟となったものと考えられるが その値を第8衷の実験式から推窯してみよう・・いまPi=a十bPなる回帰宙線式でaなる常数は純遮断保留盈を示 し,回帰係数bを含む右辺第2項bPの値ほ,保留後蒸発したが樹皮などに吸収され,あるいほ猥部を伝わって流 下して,地軸こ鯵透した樹幹流下盗などの和を元すものといえるであろう・そこでこれら実験式から各樹冠による平 均純遮断保留泣(叩均降雨保鋸巨)を換訂してみると,大体松桝冠で15mm,桃尉冠で0.8mm(2年生),葡萄樹 冠で1い2mm(2年生)り上と推窟できる. 次に硯測ならひどこ計甘備についてまとめたのが㌫9表に元くしてあり∴路壊乱粧冠〔桃∴船齢 において有効降雨遮 断の月別平均値をみると,月別懲険雨施の大/J、にかかわらず,樹冠密度の最大と思われる8月をmaxとしてほぼ浪
鶉11巻 通巻第29暑(1959) 第9表 月別降雨遮断(1954年8月・−11月) 355 月別平均降雨遮断率(%)
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月別平均地面落下率(%) ‥、二二い車 両
備 考 plotl‥敬樹冠 plot2:跳樹冠 plot4‥萄葡樹冠 40,2 550 ()内会費料平均 線的に・落葉期にかけて漸威している.常緑偲樹冠でほあまり季節的変化がなく,最も遮断効果を示し,全降雨日数39 日,全降雨量563‖2mTn(全危険雨量37.8mm)に対する全平均有効降雨遮断率ほ,plotl枚樹冠で53.9%でmaX 値,次いでplot4 葡萄樹冠で38‖1%となり,plot2桃樹冠でほ32‖2%となったい以上のごとき降雨遮断効果により,前述の樹冠被覆plot2 およびplot4 がそれぞれ裸地であるplot3 および plot5 に対して朝著なる流出水並びに流亡∴土防止効果を示したことが明らかになる… しかして果樹冠による降雨遮 断効果を土壌保全面から考える場合には,樹冠の降雨速断盈のほかに質的な雨滴構成を考える必要があるいすなわち 樹冠からの落下水滴の大きさ,樹冠からの落下高,落下水滴の終末速度などによって決る水滴のもつK血etic eneTgyが問題となり,一腰に雨の藍は遮断に・よりて減ずるが,樹冠下における落下雨滴の大きさが増大して相当の 衝蜂カをもち,単位雨量における嘩位面積当りのKineticenergyが増大してかえって飛沫侵食を助長すること.も ある(15)よりて雨滴に・よる徹底した飛沫侵食防止を望むならば,樹冠(幹,枝,葵)の基中部分より,むしろ草生 落葉,敷革,被澤作物などによる地面直接被覆が義軍であること,また侵食にほ傾斜の影響より,かかる地被物の影 響が大で傾斜が増加すると飛沫侵食の他に掃流侵食通牒も併せ考えねばならぬこと(18),あるいぼ掃流侵食面を考え る場合に,地面流速に対しては地被物の看鱒多少より傾斜の影響が大きいこと,斜面上抵挽物が斜面の上二如こあるよ り下方にあり,しかも碁盤目状配列より千鳥状配列抵抗物がより地表面流速減殺のため有効であること(19),などは 将来傾斜地果樹園の土壌保全戯洪に適絹し険討を要する問題と考え.る。 〔皿〕危険降雨の地域並びに季節的分布 (1)調査の目的および力浅 瀬戸内海を中心にした受食性地帯傾斜地に・,果樹園を開設する場合における,基礎的粂斜にするため,高松,多度 津,徳島,広島,岡山測候所に・おける過去12′−15か年の自記雨愚討記録をもとにして,危険降雨なるindexを採用 し,雨食後険性の地域並びに.季節的分禰を調恋し,限界停会期の追及を試みた. 降雨による土壌侵食は,雨滴の衛星整カによって起る分離作用過程である・飛沫侵食splasム erOSion(雨滴侵食 raindropimpact erosion)と,地表流去水の掃流カによって起る運搬作用過程である掃流侵食tractive erosionに ょるものであり(20),しかも表面侵食shee七e工03ionにおいては,雨滴の衝撃力がその主動力をなすものといわれて いる(21)(22)(23)‖ そこで土壌保全のための降雨調杏は,ただ鋤こ降雨畠の積算値のみによったのでは意味がなく,土盛 侵食を惹起するごとき降席の性質をなんらかのindexで示すことが必要であるこれについてGusLTAFSON(21)らは 〝Exce3Sive工ain〝で三原(25)は「限界強度より強い雨の運動のエネルギーで示し、ており,あるいは北韓(26)らは北奥羽 鞄1において,また西海(11)らは北海道職制こおいて,ー ̄限界強腰より強い雨の蔑とカ」を表現するindexにより雨金 の危険性に関する季節的分禰を追放している.また限界浸食‡捌こおける限界降雨弘、度に関して,北倖(26)(27)や前川く6)ら は剰ヒ咄捌こおいて3mJn/10minとなしており,西潟(28)らほ北海道においてこれにL安全率をみて2工nm/10minと しているが,黎者は前述の土壌侵食試験結某によりて,瀬戸内受食性地帯における限界政変を,土壌保全対策に著干 安全率をみて 2mm′1Jminと判讃した・そこで日最大1〕分間嘩雨冶度2mm以上の場合をいわゆる危険降雨dang− erous工扇nとなし限毒ノま必度リl二で降った封紅時雨の綜機軸_iを引離酎逢として,そのごjう現口を危脚隼両目数としてま と.めてみた.その他を険埠弱かKine貞cenergyを三栄実験式(拘(6式)から計算してi ̄限界強度より強い雨の盗
香川大学農学部学術報鴛 356 EE=2.1400I122 ここに :連動のエネルギー,e工g/cIn9/10mi工l :降雨強度,mm/10min (‡ と■力」を・表現するindexと.なした巾 この際自記雨盈計の記録としては,若干欠測があるので,比較のため高松測候所12か年(ユ942∼195:3),多度津お よび徳島測候所15か年(1938−1944,194フ′−ユ954),広島地方気象台および岡山測候所15か年(1989−1943,1946∼ 1955)資料を採用した・ (2)調査結果および考察 危険降雨日数,危険雨患および危険降雨のKineticenergyなどの各指標別にその月別分布をまと・めると第10,
11,12表のように.なる,これに.よると危険降雨による雨食危険性は,四国太平洋側の徳島地方では,9月最も高く6
第10表 高松における降雨指標の月別分布(1942∼1953年計12か年債算値) 第11表 多度津,徳島に・おける降雨指標の月別分布 (1938∼1944,1947∼1954年計15か年税算値)第11巻 通巻第29号(1959) 第12表 広島,岡山における降雨指標の月別分布 (1939′}1943,1946′}1955年討15か年律算値) 35フ 璃糟讐 危険槻(−mm) eェ1ergy(e柑/cm2) 危険降雨のKinetic ※ 降雨盈(mm) 備 考 広島!岡山 広・島j岡可広島l岡山 広 島l岡 山 広島l岡山 。 0−27×108 1…17 〝 2.46 〝 1.85 〝 5い92 〝 14 62 // 35り91〝 19、14 〝 28…75 〝 5‖23 〝 1,.21〝 0い39 〝 116u92〝 24 4い6l4・1l※‥三原実験式に 、 − _ _ よる. 危険降雨:限界強 度2Inm/10Inirl 以上 月,7月,8月これに次ぎ,瀬戸内海沿岸四国側の高俵地力では,9月最も高く7月,8月,6月これに.次ぎ,おな じく多度津地方では,7月最も高く9月,8月,6月これに.次ぎ,また瀬戸内海中国側の広島地方では,7月最も高 く9月,6月,8月これに次ぎ,おなじく岡山地方では,7月最も高く9月,8月,6月これに.次ぎ,いずれも他の 月では極めて低いことを示し,月別に.みて限界侵食期は6月から9月に.わたる梅雨並びに.台風期に分布することが認 められる. さらに危険降雨の旬別分布をみると,それぞれ第13,14,15図のように.なり,危険降雨にはそれぞれ徳島地方で 「6月上旬∼7月下旬(6月下旬max)」と「8月中旬∼9月下旬(9月中旬max)」,高松地方で「6月下旬∼8月上 旬(7月中旬max)」と「8月下旬∼9月下旬(9月中旬max)」,多度津粗方で「6月下旬∼8月上旬(7月上旬 max)」と「8月下旬一9月中旬(9月上旬max)」,および広島地方で「6月下旬∼7月下旬(7月上旬max)」と「8 月下旬∼9月中旬(9月上旬max)」なる2つのpealこが考えられる.. 第13囲高紘に・おける危険雨盈旬別分布 筍14因多産津,徳島における危険 鶴15国広島,岡山における危険雨盈 (1942∼195:3,12か年成算値) 雨風旬別分布(1938∼1944, 旬別分布(19:39∼1944,1946 1947∼1954,15か年積算値) 一1955年,15か年積算値) また過去12∼15か年にわたる自記雨量封記録による日最大10分聞降雨強度および出現口金資料を降雨強度階級別並 びに月別にまとめた結果(1)をみると,徳島,■高松,多度津,広島および岡山各地割こおいて,特に夏季の6,7,8,
香川大学遊学部学術報告 35∈‡
9月の4か月間に降雨強度大なる危険埠雨が出現して;附10m皿/10miil以上で降る雨はほとんどこの期1翫こ限られ,
これら帽級別降雨強安からも雨食危険性ほこの梅雨並びに.台風期に高いことを示している 以上のごとき限界侵食灘は,傾斜】50, 裸他における限月想定L2mTn/10minをも とに.して追及したものでありこれらPeak の現われる時期にほ,特に.果樹園における 降雨の土壌侵金力避新撰敬白勺鞄被物、樹冠, 被覆作物,数晋など)によりてその被覆腰 を高め,限界強度の増高,したがって土壌 流亡被害の軽族に努めるべきものである・・ 次にユ5か年憲算値について降雨強度楷級 別にその頻牽分布を示したのが第16図であ り,各地において概算日展大10分間降雨強 度分布とその出現日数分禰曲線は,限界強 度2mm/10min付近を「二い心にして交叉し その頻安倉布の傾向が異なっている.また 出現日数分布をみると各鞄において限界強 度2mm/10エコin以下の降雨日数が全降雨 日数か約30→9〕ク占を・占め,残りの約10′}20 %が危険な雨食を惹起する降雨となるが, これも限界強度付近を∵maX値として2次 曲線的に漸残することから,徹底した果樹 園土壌保全対策実施に.よりて危険降雨の限 界強度を高め,土壌流亡の唾液抑制を行う 可能性が高いことを示しているものといえ 広ノ:↓ 徳島 多庶子1一 陣=l」 よう. 雨盈の攣なる積算値や最大降雨強度は前掲第10,11,12表に示すようにいわゆる危険俸雨指標とその季節的分布の 傾向が多少異なり,これらindexのみにより雨滴侵食力強さの季節的分布を比較 検討することほ妥当でない感がするい また17因に元した降雨総意と危険雨盈の比をみるとこの比が10%以上を示すのほ 多度津地力でフ,8,9月,徳島地力で6,7,8月,広島,岡山粗方はともに7, 8,9月となり,いずれも8月がmax値を示している… また全降雨日数と危険降 雨日数の炊が20%以上を示すのほ,多度津地力で6,7,8月(9月max値), 徳島地方で6,7,8,9月(8月max値),広島地力で5,6,7,8,9( 9月max値)および岡山地方で6,7,8,9月(7月max値)となる…以上 全雨に対する危険降雨の比率曲線をみると.,大体8月頃をmaxとしたpeakを 示すようである.. 次に督降雨指標の年変異をみると,危険降雨も大体全降雨と似た年変異を示すよ うであるが,これら各降雨指標について四国太平洋側の徳島地■方と瀬戸内海側多度 津地訪また瀬戸内咋国側の広■島地男と岡山地方について比較を行った結果を示し たのが籠13,14表である。.いま前者の比較においてほ,四国山脈,阿讃山脈などの 影響に.よりその降雨状況が自ら異なり,同じ15か年にわたる徳島と多度津の差の平 均蜘こついて有点差換窟を行うと,年雨熟年危険前払および年危険降雨日数など 月 別 第1ア間 合嘩前に刻す−る危 険1各弱の月別比率分布 において,それぞれ有意な差が認められる.すなわち徳島地力では多度謹地力の約2倍近くの危険降雨をもたらすこ とに.なり,幽囚で渥戸内側より太平洋側がより雨食危険の高いことの一偏がうかがえるい また後者すなわち瀬戸内第11巻 通巻第29号(1959:) 第13表 徳島と多度津地力における降雨指標の比較 359 15か年給討 年 平 均 年毎差の平均値 (徳島)−(多度津ノ 下位循㌢ 有意差険う至 上位信 頼限界 頗現界【し 偲 島l多度津 徳 島】多度津 鶴14表 広島と岡山地‘方における降雨指標の比較 \\ \ 事 項 \ 指 標 \ 年 平 均 年毎差の平均値 (広島)−(岡LU) 下位信】有意差検定 15か年給討 上位信 頼限界
頗限界F 七 I p
広 島l岡 山 広 島】岡 山 年 雨 藍(rnTn) 年危険雨盈(mm) 宗晋去管(%) 年危険嘩雨日数(日) 年最大嘩雨傾度 (刀nTn/10min) 24706,.4 1911.3 459.38 18.67 −0.98 4J33 0.51 17815フ 16312 侮小国脚こ.おけるおなじく15か年にわたる広島と岡山の差の平均値について有息各級窯を行うと,年雨藍および年危 険降雨日数において有感な差が認められるが,他の各降雨指標匿ついては有意が認められないい また年雨盈Pに対する年危険雨盈Rdの関係を過去12∼15か年度料により検討するに,地域別に.求めた相関係数に. よると高低を除き一応有志な順相関が認められ,そ・の関係ほ(7)式なる軌局直線式で示され,その結果は飴15表に1示され Rd=a+bP Rd‥年危険雨盈(mrn) P:年雨盈(mm) a,b,:常数 ここに ‡ 年雨最多い年は年間の危険雨量も多く,したがって雨食危険性が大であること.が考えられる. 第15襲 年雨監と年危険雨盈の関係 供試年数 地 域 松 津 島 畠 山 度 r鞄 多 徳 広 岡 12 15 15 15 15 以上は,それぞれ過去コ2∼15か年積算値なる各降雨指標匿ついて検罰したものであるが,ここでは過去12∼15か年 にわたる降雨指標の平均値忙ついて,地域別比較を試みることにしよう.いま各指標について平均月別指標を求めて それぞれ季節変化を示したのが第18,19,20,21,22因である.これら各平均月別指標の年合計を平均年降雨指標と香川大学顔学部学術報告 360 して示したのが第16襲となる. 鋤%26飢22餌1816拍12叫8642d 危険雨亜︵mm︶ i2 8 4 5 6 7 8 月 別 月 別 第18因 平均月別危険降雨日数の地 域別変化(12∼15か年平均) 第19囲 平均月別危険雨盈の地域 別変化(12∼15か年平均) 鶉20因 平均月別危険降雨の運動のエ ル ネギーの地域別変化(12∼15か 年平均) 剥が%以東飢18 −降 雨 強 伽卸940翻鮒l細 降 雨 里m一 捻挫鳥鳥山 皮 骨川多 徳広岡 二二∴ 60畑2000 頚) 60 40 20 0 12 3 4 5 6 7 8 9101112 月 別 12 8 4 5(;7 8 月 別 箪22図 月別最大10分間降雨強匪 (12∼15か年) 第21因 平均月別雨盈の地域別変化 (12′}15か年平均) 第16表 地城別平均年降雨指標
\、 ̄\→−ヱヱ
降雨指標別 広 島 緊※襲 岡 山 繋;率察 平 均 年 雨 盈(mIn) 簸大降雨強度(mm/10min) 平均年危険降雨日数(日) 祭:1942ノ}1953 計12か年平均 ※猿:1938′}1944,1947−・ 1954 計15か年平均 ※※緊:1939ノー1943,1946 ”1955 別15か年平均 ̄ 平均年危険降雨の遜
_・∴こ1−・
これらによると平均年嘩雨盈は広島がmax催せ示し,徳島,岡山,高松,多度津の順に小さく,故大降雨強度は各 地とも20mm/101Ⅵinの0工deIで大差ないが平均年危険嘩雨日数,平均年危険雨盈および平均年危険嘩雨のEiェIetic ene工gyなる危険時雨相模においては,徳島max値を示し,広島,岡山,高熟,多度津の順に小なる値を示してい るいま大規約に「限界強度より掛、雨の盈とカ」を表現するindexから考察すると,平均年危険降雨のKinetic energyは,徳島1078×106ergcm2でmax値を示し,次いで広島9。43×106erg/cm2,岡山7.80×106erg/cm2, 高森6・34×106eTg′c血2および多度津612×10¢erg′cm2の順に小なる値を示すことになり,雨食危険性は四国太 平洋側が童大で,次いで瀬戸内海耳1国側となり,瀬戸内四国側が簸も小なることが推察できる.またこれら平均月別 指標から危険嘩雨に関する季節的分布をみると,各地とも大体7月と9月をmax値とした2つのPeal【が考えられ361 第11巻 通巻第29考(1959) 地域的にみると平均危険降雨のKinericenergyは,7月において広鳥maxで岡山,徳島,多度津,高松の順y=・ 低くなり,9月頃におけるPealこでほ広島maxで徳島,岡山,■高松,多度津の順に低くなっている・ 最後に聾者ほ前述士族侵食試験笹おいて,日渡大10分間降雨強度21mm(1955年9月14日,日雨露41mIH)なる異 常な降雨がもたらした針流亡土が各試験区を通じ年間流亡土の約30∼70%を占めた結果から降雨強度が流亡土におよ ぼす影響のいかに大であるかについて貴重な経験をしたいこの意味から各地域別の過去12∼18年間記録でほ,日承大 10分間降雨強度は,高松23.0ⅠⅥm,多度津25−.8Tnm,徳島21.8‡nm,広島25‖Omm,岡山26−3Tnmとなっているが・こ れら各地における過去(12∼1細ゝ年)の各年最大10分間雨患記録をもと.にして,上述のごとき雨食危険性を伴う降雨 の生起摂数を,超過確率計算旗(岩井法)(29)により求めた5∼1000年確率10分間雨盈を示したのが第17表である−・ 第17表 確率10分間両級(岩井洪による) 確 率10 分・間 雨 盈(mIⅥ) 超過確率
高 琴l多度津l徳 島l広 島l岡 山
0 0 0 0 0 0 0 0 ∩︶ 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 ︵∪ 5 1 2 つJ 4 5 6 8 1 2 2 っJ 5 1 / / / / / / / / / / / / / / l l l l l ﹁⊥ l l l l l l l l ﹁⊥ ︵∠ 2 つん 2 2 ︵∠ 2 2 2 ︵∠ 2 3 3 7 0 2 3 4 5 5 6 6 8 9 9 0 2 5 0 1 8 6 2 7 4 9 8 1 ︵hU rJ 8 高松:1942−1953計12か年資料による. 多度津こ1936−1944,1947・−1954 計17か年資料による. 徳島:1938∼1954 罰17か年資料による・ 岡山:1939′}1943,1946∼1955 討15か年数料による・ 広島:1938∼1955 旨†18か年資料による これによると,たとえば50年確率10分間雨最ほ,岡山31.7m,多度津:31、2mm,高松25い2Tnm,広鳥24け5mTれ,徳島21Ommとなり,また100年確率10分間雨盈は,岡山35、8mm,多度津34.9mm。高松26.9mm,広島262血m,徳島
228mmと推定され,将来これら50年,100年あるいは200年などの推定雨盈を,士族保全計画雨盈として採用し,戯 鞄保全の完璧を期すこと.もー応考慮されてよいものと考える小 (Y)あ と が き わが国で受食性高い地帯として挙げられている瀬戸内海沿岸の花崗岩風化土壌地帯に・,果樹園を開設する場合にお ける土盛保全問題をとりあげて,1954年度より管川大学附属傾斜地農発科学研究所果樹園で行った士爵位食圃場試験 および危険琴南の地域並びに季節的分布調査の結果を要約すると次のようになる… (1)士族侵食圃場試験の結果によると,流出水盈は降雨強度より降雨急に関係深いいまた樹冠被覆他における流亡 土砂敦ほ俺雨強度より降雨盈に関係深く,裸他のそれほ降雨盈より降雨強度に関係深いい (2)降雨強度Ⅰと流亡土砂患Eの関係は,E=aIb(ab:耕地の条件に・より決る常数)なる契鹸式で示される・ (3)降雨盈および降雨強度と流亡土砂盈の卸目関係数(PpI,E)ほ,降雨盟と流亡土砂盈ちるいほ降雨強度と流仁 土砂盈の即日関係数(Ip..E,Il.E)より高い,より有意な値を示し,士族侵食には降雨の盈と蟹双方を考えることの 妥当性が認められる.・ 仕)土壌侵食を表現するに,降雨の質的,慮的,両性質を考踪した,より適合する実験式としてE=aPmIn(E: 流亡土砂盈ton/h乳P‥降雨塵mm,Ⅰ:降雨強度mm/れa,m,n‥常数)が提案される1・ (5)受食性高い花崗岩風化士族地帯の傾斜150,裸他における危険降雨の限界強贋は,士族保全対卿こ安全率をみ て2mIn/10minと判定され,耕地が鞄被物(果樹冠,草生,敷革,被覆作物)や階段工などで保護される場合に・香川大学農学部学術報賃 362 は,この限界強度が高められる傾向が認められる. (6)流出水畳,流亡土砂盈の季節的変化は危険降雨のそれと一激し,9月台風期max値を示した (7)果樹冠被覆,数嘗,被覆作物などの地被物および果樹園開設方法としての帽段畑などに・よる土盛保全効果に腰 著なるものがあり,開墾後適切なる果樹園土嚢保全農および工珠を紫苑した場合には,開墾による降雨の流出士族の 流亡はさほど助長されずむしろ軽減すること.も可能といえよう (8)果樹冠被覆による降雨渡部調査によると降雨盈Pと樹冠に.よる有効降雨遮断畳Piの間に成有意な順相関が認 められ,Piニ=a+bP(a,b‥常数)なる回帰直線式で示され未墾森林に劣らざる降雨遮断効果が認められる (9)過去12∼15か年資料にもとづく危険埠雨調査に.よると,雨金危険性は四国太平洋側が最高であり,次いで瀬戸 内海中国側で,四国瀬戸内側が最も低いことが推察できる (1㊥ 6月梅雨期から9月台風斯にわたる限界侵食期にほ徳島で「6月上旬′一7月下旬(6月中旬max)」と「8月中 中一9月下旬(9月中旬max)」,南畝で「6月下旬′}8月上旬(7月中旬max一)」と「8月下旬一9月 ̄下旬(9月中旬 叩aX)」,多度津で「6月下旬∼8月上旬(7月上旬皿aX)」と「8月下旬∼9月小旬(9月ゆ旬max)」,広島および 岡山両地方で「6月下旬∼7月下旬(7月上旬max)」と.「8月下旬一一9月中旬(9月「こト一旬max)」なるそれぞれに2つ のpeal【が認められる 仙 雨盛危険性に関する生起度数を確率釘算法に.より求めたが,将来これら50−′200年確率雨畳を,土盛保全討画 雨盈として採用し,農地保全の完璧を期す必要があろう小 網 年雨盈Pと年危険雨藍Rdの問に.は有患な順相関が認められ,Rd==a+bP(a b:常数)なる回帰唐線式で 示される 最後に本研究ほ,昭和29,30,31年壁における女部省総合研究の一分担研究として行ったものであり,常に御指導 賜った黒上前農学部長,前川農学部長,3年間土壌侵食試験並びに気象観測に努められた三木氏,終始試験研究に協 力された脇呑由宇,藤沢氏その他多くの専攻学生諸氏に感淵の患を表し森稿を終る 文 献 個 吉良八郎:農土研,22(4)(195.3) α男 KIRA Hacbiro:r♂Cゐ,β〟JJ,gαg追伸αAgダ≠c C()gg♂gク,一7(2),(1956) ㈹ 川口武雄,糟口嘗代恵‥林学会誌,35(、3)(1953) 杜9 川口武雄,片岡順て林学会誌,34:9)(1952) 鯛 ElLISON WD‥A新木,励咽,25(4∼5) (1944). (21)三原或秋:虚業気象,5(2.)(1950). 位2)三原義秋,谷信輝,矢吹万籍:庵原糞代子:農業気 象,6(1)(1951) 錮 FREE GR:AgYic.、Eng,August(1952). (24)FREE,CARLETON,LAUCB,GusTAFSON:Cornell 〃ね妙.4gr jむ承.5≠βりβ〝gJ,(831)(1946) 佗勃 三原義秋,矢吹万寿:虚業素象,5(:3)(1950), 鯛 北岸確≡二‥土俵研(農林省).,(2)(1953) 位7)北韓確三:土侵研(戯林省)り(2)(1953) (28)商港高一・,竹内豊:北農試執,(63)(1952). 佗9)農林省農地局編‥設計基準(第3部改訂案)(1956) 参 考 (1)青島八郎:農土研,23(5)(1955),24(2,4) (1956),25(.4),(1957),26(5)(1958) (2)告良八部:頗及園,30こ7)(1955),31(6,8) (1956),32(11)(1957),33(1)(1958),34了6) (1959) (8)、NEAL.JH:AgグJc月形g,柑(5)(1938). 極) LowDERMILKW’C‥A劉☆」玩g,12(4)(1931). (5)山崎不二夫:盛土研り柑(1)(1951) (6)前川忠夫,瀬川晃三:蟄士研,21(1),(1953) (7)瞳田行男:農土研,18(2)(1950) (8)坪井一・郎,長井文雄:土侵研(戯林省),(2)(195:3) (9)川口武堆:杯試集報,(61)(1951) (1(カ 勝谷稔:砂防,(61)(1938) 叫 西潟高一・,飯田次男:農業気象,10(3∼4) (1955) 咽 EKERN二PC:50JJ5c才 50C A桝クγ.アγoCい(1954) 昭トBAVER LD:SoilPhysics,352(1948) ㈱ 玉置鹿彦‥香大農学報,9(3)(1958) 個 青息八郎:農土研リ20(6)(1952).
第11巻 通巻第29号(1959) 363 R t≦ s u m占
The authorisnow practising a surveyinordeItO get a fundamentaIdata concerning soiiconse‡一 Vationin case where orchards are established onl抽e slopingland along the coast of the Seto hlland SeaThelar).dis r).0七edforits highly erosive area o董weathered soilo董 granite originin our COuntry.The survey and results of the experiment are summaTi2;ed as follows;
(A)SoilErosion Experimentin Orchards EstablishedorlSloping Land
In the oIChard o董i;he AgriculturalScience ResearchInsti七uteofSlopingLandwhichwasestablished at the end of1952and belongs to the Kagawa Ur)iversity the following 5 experimentalplots ware
madein−Julyl1954
PlotlこUnredlaimed pine wood plot(2 pine trees$tandir)g)
Plot2=TreecrowncoveTingpeachorchardofbenchterraceplot(double−typebencilterraCeSOdded
field where one peach−t工}ee ar]d twoitachihagiare plantedin the upper andldwer fields よeSpeCtively,andupper fleldis treated with gra畠s mulchin抽e second year)
Plot 3:Nuded peach o工Chard of bench terTaCe plot(upper fieldis a nuded plot and the other plot isi;he samewith plo七2,and upper fieldis treatedwith KTiliumin the second year) Plot 4‥ Cor)tOUr plantimg vineyard tree−CrOWn COVerir).g plot
Plot 5:Coヱ1tOur Planting viI〕eyard standard r)uded plot
Every experimentalplot had aninclination of15O and a hori2;Ontalarea o董 6mXl.5mこ=9.Om2 B畠for6and aft由the es七ablish二nent O土the orchaTd the author practised the comparativeirNeStigation
among the actualcorldition of rurl−Off,perCOlatior).and soilero3ion concernir).g the method of establish− ment exis七er).Ce Of the crowns or other coverings o董soilThe resu]ts from Augst,1954 toJuly,1956 8re SIJmmaTized as follows:
(l)The run−0董f arnoLmtin every plot and eroded amolユntiJltree−C土own covered plot have a close con刀eCtion to rair)fallbut the eroded amou.r)七 三n mlded plot has a close connection to rainfall ipteI)Sity
(2)In eveiy plot raini畠11irlter)Sity and eroded soilhas a relatior】Oian exponentialcurve whichis expresesd by
E=・aIl】
WheTeI:da三1y maximuTr)intensity of rainfall(mm/10min) E:erOded soil(g/plot)
a,b:cOnStantS Experまmentalplot
Plotl:Unreclaimed plot o董piI〕.e−tree
Plot2:Tree−CrOWn COVeIed plot of a doubly terraced peach oIChard Plot3:Non−COVering plot of a doubly terraced peach orchard Plot4:Tree−CrOWn COVeTed plot o董a vineyard of contourline type Plot5:Standard non−COVering vineyard plot of con†ourline type
Ernpi工icalformula El=16.411Il15 E2=23‖1プ7Il36 Ea=38小497Il・49 E4=28.389Il誹 E6=44、.000I179 (3)Asthesoilerosion due to therain wasquite different by theinfluence of s旧Cbvariable factor$
a$Climate,tOpOgraPhy,Vegetation,SOiletc,theauthor foundthat there existed double correlation ofa琴reaterdominanceamongsuchitems as‡ainfall・rainfallintensity and eroded soil”And a
more reliable theoreticalvaluei$Shownby the following empiricalfoTmula;
Eニa PmIn
Where E:erOded soil(torl/ha) P:rainfall (mm/day)
香川大学農学部学術報告 364
匪)Thecriticalrainfallintensityof thedangerous rainsinnudedareaof weathered granitehaving
aninclinationof15O anda soilnature whichis subject to erosionis con$idered to be2mm/10 minwith an allowance of七he safety factor to the counter measure of soilconservationAndin CaSeaCultivatedlandis protected by covering(tIee−CrOWn,graSS mulch,COVer・CrOpS etC)and terracing,a tendencyi$aCknowledged that the standard criticalintensity willincrease
(5)Ineveryexperime王1talplotitisacknowledged that therun・Off ande工Odedamou血SOf soilhavea SeaSOnalvariation and themaximum valueoccurredinthe typhoon $eaSOn O董 Septembe工 allthe year round the results of which coincided wellwith the seasonaldistribution of rainfalland
dangerous rainfallrespectivelly
(6)The run−Off throl〕ghout the year from August.1954toJuly,1955,and the mean and maximum run−Off coeffic盲eI)tS Werelargestin Plot5,and smaller values were showninorder o董Plotl.Plot 3,Pユot4aヱ1d Plot2.
(7)For the totalrun−Off amount,mean run−Off coefficient and the rnaximum run−Off coefficient from
August,1955toJuly,1956,Plot 5 showedthe maximum values,Plot4,Plot 3 and Plotl came nextin the order.and Plot 2 showed minimum values concerning everyi七em
(8)Consideringthattheerodedsoilamount from August,1954toJu.1y,1955in Plot5is100% smaller were shownin orderof Plot 3(66。9%).Plot4(43”2%),Plot2(22..8%)amdPlotl(16小8%)
the results of which showed conservatione董fects very well
(9)For the toねIeroded soi王amount from August,1955toJuly,1956Plot 5was maximum〃 Let the percentage of the Plot5belOO%,and the perceェItageS Of the other Plots were shown as fo1lows;
Plot 4(59∩7%),Plot 3(39,0%.),Plotl(1‖3%)and Plot 2(0.1%)which was theminimumvalue and showed to be an effective soil conservation
(1Q)Soilconservation effect show quite strikingly by the covering of tree−CrOWn Of frout.trees and grass mulchAnd from the viewpoint of soilconseIVation the method of bench terracingis more
ef董ective than thatof contour plantingin order to pTeVent erOSionfor the reclamation on slopes 地It may be posible thatiヱ1both theexperiment31plots before andafter the reclamation theru刀−Off
Of rainfalland the soilerosjon due to reclamationwi11not be expedited,Or eVenthe reductionmay
be possible,in case thelandis coveIed by the tree−CrOWn Or O七her soilcovering(grass mulch, cover−CrOp$etC),andappropriate soilconservation farming or engineeringistakenafterreclamation
岬In every experimentalplot the mechanicalcompositionoftheerodedsoilshowsthatthepercentage
Of coarse gIain particles of the eroded soildecreasedas comparedwith the originalsoil,fine grain particles speciallyincreasingin clay component
鵬ト According to the surveyof the rainfallinterception storage capacity due to every tr・ee−kindin
Plotl(pinetre3),Plot2(peacht工ee)andPlot4(grape vine),therelationbetweenrainfal1(P,mm) andtheavailable rainf、allinterception(Pi,mm)is shown by the regression formula Pi=a+bPin Which a and b aIe COnStantS peCuliar to every tree−CrOWn
Experimentalplot Empiricalformula Plot1.,(Pine tree)crown Pi=l‖468+0。240P Plot2.(Peach tree)crown Pi==0.755+0い164P Plot4”(Crape vinetree)crown Pi=1.212十0い147P
(14)Themeanratioofrainfa11in七erceptionisasfollows;pine−tree(53一9%),grapeVine・・tree(38.,1%)and peachtree(32.3%),and geneIallyspeakingitisestimatedthatthemeanrainfallinterceptionstorage CapaCityis overl“5mm for pine・rtree,OVerl.2mm for grapevinetreeandoverO′′8mmforpeachtree (B)011the Regionaland SeasonalOccur工enCe Of DangeIOuS Rain
第11巻 通巻第29啓(1959) 365
foIthe sakeofsoilchaIaCteIOf rainfallaswi11brir)gabout soilerosion,the authoIadopted 2mm/ 10min as cr子ticalrainfallintensity oll.alluded slopela‡1dwith a standardinclinationof15O from the phase of soilcor)SeTVation,ar)d made a survey corICerning a工eaS SUbject to erosion dl」e tO 工ainfalland
SeaSOnaldistribution onthebasisof recordsrangingfrom12to15years which were observed by a
Self−reCOrding=air).gaUgeInthesurveyasin diceshe took such data as dar)gerOuS rainfall,nUmber Of dangerous fair)fa1lor kinetic erlergyOf dangerouSrair)ね11whichwi11show theerosionpowertosoil
(1)AsaTeSultof theaboveir)VeStigationit was clarified that forl丑e dar)ger Of erosiondueto rainfall,Shikoku district(Tokt]Ehin−a)alor)g the Pacほic Ocear)ShoⅥed the maximumValues,
Ch正gokudistrict(Hiroshimaa13d Okayama)alongtheIr)1and Seaof Setocamer).eXtin the ord占r, andShikoku distTict(Takamatsu and Tadotsu)along theInland Sea p董Seto showed rr)inimum
Values
(2)The author alsoconfirmedthat thedanger of erosionduetorair)fallis striking at the period from thelatter part ofJune to the early part of.August(the maximumbeir).gSeenin themiddle OfJuly)and at the period Grom thelattez part of.Augt]St tO themiddle of Septernber(the maximum beingseenat the early part of September)in Tadotsu district alor)g the coast of the InlandSeaof SetoAnditiss七rikingatthe period from thelatter part ofJune to the eaIly part of August(themaximum beingseenin themiddleofJuly)andat theperiodfrom thelatter partofAugusttothelatterpartofSeptember(themaximumbeingseenin柏erniddle ofSeptember.) iヱITakamatau district,butin Okayamaand Hiroshima district along the coast of theInland Sea of
Setoitisstrikingat theperiod fromthela七terpartofJunetothelatterpartofJuly(themaximum
beingseenintheearlypart ofJuly)andattheperiodfromthelatterpartofAugusttothemiddle
Of September(the maximum beingseenin the middle of September)Andin Tokushima district
along thePasific Oceanitisstriking at theperiod from theearlypart ofJune to thelatter part
OfJuly(themaximumbeing seenatlatter pa工t OfJune)and at the period from themiddle ofAugusttothelatter partof September(themaximumbeingseeninthemiddleofSeptemberl) (3)Such being the case,itis quiteirnportant that the danger due to erosion should be reduced
asmuchaspo3Sible by pro七ecting the surface of the sloping orchardandincreasingthe critical Strength of soildue to dangerous rainfallin the criticalseason