台地畑−谷津田連鎖系における水田・湿地の窒素浄化機能の推定

[要　約]
　畑地主体の集水域からの窒素流出負荷は32.6 kg/ha/yrであるのに対し，畑地湧水が水田・湿地を通過する集水域からの負荷は1.7 kg/ha/yrにすぎず，実際の台地畑−谷津田連鎖系において水田・湿地の窒素浄化機能は極めて有効に働いている。
[担当研究単位]　農業研究センター　土壌肥料部　水質保全研究室
[部会名]　農業環境・環境資源特性
[専　門]　環境保全
[対　象]　　
[分　類]　研究
[背景・ねらい]
　台地畑と水田・湿地が連鎖した流域では，台地畑からの溶脱窒素が水田・湿地で浄化され，流域からの窒素流出負荷を低減できると考えられる。窒素濃度の高い畑地からの湧水を，一定流量で年間潅漑した谷津田試験田（茨城県出島村）の窒素除去速度を調査し，谷津田の年間の窒素浄化可能量を明らかにする。さらに，地下に不透水層を有し，畑地からの湧水が，水田・湿地を通過して表流水として系外へ流出する流域(茨城県石岡市)の窒素フローを解明し，年間潅漑をしていない実際の台地畑−谷津田連鎖系内の水田・湿地の浄化機能を評価しようとした。
[成果の内容・特徴]
  1. 窒素濃度5〜6mg/Lの台地畑からの湧水を，流量を精密に制御して年間潅漑すると，谷津田試験田（1994〜1995年）における窒素浄化量は，水稲作付け期間に120kg/ha，非作付け期に 140〜180kg/ha，年間では260〜300kg/ha/yrとなる（図１）。
  2. 畑地主体の集水域（C2）から流出する表流水の平均窒素濃度は，16.9mg/L，年間（1996年 5月〜1997年4月）の窒素流出比負荷量は32.6kg/ha/yrであり，窒素施肥量の23.6 %が，表流水として集水域外に流出している（図２）。
  3. 一方，畑地からの湧水が水田・湿地を通過する集水域（C1）からの表流水の平均窒素濃度は0.5mg/L，窒素流出比負荷量は1.7kg/ha/yrで，施肥量の2.6%にすぎない（図２）。
  4. C1集水域の畑地からも，施肥窒素の23.6%が流出しているとすると，C1集水域の水田・湿地の窒素浄化量は，202kg/ha/yrとなる。これは，精密に年間潅漑した谷津田試験田の浄化量の7割程度の値であり，特に潅漑の制御等をしてない実際の台地畑-谷津田連鎖系においても，水田・湿地の窒素浄化機能は極めて有効に働いていることが分かる。
[成果の活用面・留意点]
　台地畑-谷津田連鎖系の持つ窒素流出負荷低減効果が明らかになり，地形連鎖機能を有効に活用した環境保全的土地利用計画作成に向けての基礎資料となる。

具体的データ

[その他]
    研究課題名 ：連鎖系内養分フローの解明と制御による畜産廃棄物還元容量の増強
    予算区分　：一般別枠（物質循環）
    研究期間　：平成10年度（平成4〜10年）
    発表論文等：
       1） 水質浄化機能を活用した農山村地域の水質改善，用水と廃水，Vol.37 (1995)
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