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農業農村工学会シンポジウム 平成23年8月9日（火）仙台市 「東日本大震災の津波による農地塩害と取組み方向」 農地塩害と除塩技術の研究 北里大学 嶋 栄吉 講演概要 １．津波の被害 ２．東日本大震災での農地被害 ３．塩害とは ４．塩害の事例 ５．除塩の研究 ～干拓地での研究を中心に～ ６．塩害調査 ～青森県沿岸域～ ７．除塩対策 ８．おわりに １．津波の被害 ・日本付近での主な被害地震：有史以来421回 (理科年表，2010年より） ・江戸時代以降の主な津波被害：28回 （日本の自然災害，1998年より） 朝日新聞 2011.6.10 ２．東日本大震災での農地被害 津波により流失や冠水等の被害を受けた 農地の推定面積 県名 青森 岩手 宮城 福島 茨城 千葉 合計 耕地面積 （ha） 156,800 153,900 136,300 149,900 175,200 128,800 900,900 流失・冠水 被害面積 田耕地面 畑耕地面 等被害推 割合（％） 積（ha） 積（ha） 定面積 （ha） 79 0.1 76 3 1,838 1.2 1,172 666 15,002 11.0 12,685 2,317 5,923 4.0 5,588 335 531 0.3 525 6 227 0.2 105 122 23,600 2.6 20,151 3,449 平成23年3月29日農林水産省：http://www.maff.go.jp/j/tokei/saigai/pdf/shinsai.pdf ３．塩害とは（１）原因と影響 引用：農林水産省農村振興局http://www.maff.go.jp/j/press/nousin/saigai/pdf/110414-01.pdf ３．塩害とは（２）～影響～ １）作物生育への影響 ・作物の吸収阻害 ・作物の生育障害 ２）土壌への影響 ・膨潤，分散による透水性の低下 ４．塩害の事例１）昭和34年伊勢湾台風 ・昭和34年9月26日 ・三重，愛知，岐阜で高潮の被害 →被害面積約32,000ha ・高潮が最大で4.5m ・電気伝導度（EC）＊１） 表層10〜17dSm-1 →多量の塩分 ＊１）電気伝導度：溶液に入れた電極間の電気抵抗の逆数， イオンの活量に比例，間接的に水溶液の全塩類濃度の大まか指標 引用：土壌肥料学会 http://jssspn.jp/info/nuclear/post-23.html ４．塩害の事例２）平成11年台風18号 ・平成11年9月，台風18号 ・九州各県と山口県 →海水が流入した農地の被害面積は1,426ha ・泥土（ヘドロ）の堆積：1.0〜11.5m ・EC 圃場の作土 ：0.12〜2.3 dS m-1 堆積した泥土：2.0〜13.0 dS m-1 引用：土壌肥料学会 http://jssspn.jp/info/nuclear/post-23.html ４．塩害の事例３）その他 ・平成16年8月30日台風16号，香川県 →被害圃場のEC ニンジン畑：0.19〜1.0 dS m-1 水田 ：0.24〜1.3 dS m-1 ・平成20年2月24日，富山県東部の暴風雨 →浸水した作土EC 水田：0.5〜2.5 dS m-1 引用：土壌肥料学会 http://jssspn.jp/info/nuclear/post-23.html ４．塩害の事例４）スマトラ沖地震津波 ・2004年12月26日，スマトラ島西方沖地震 （マグニチュード9.1〜9.3） ・インドネシア、タイなどで高さ10m以上の津波 ・堆積物の厚さ20cm以下 ・降雨が十分で，排水施設の整備水田，高い透水性 →半年から2，3年で回復 ・排水システムの損壊：3年間で3,000～7,000 mmの積算降 水量があっても除塩が不十分 →塩害農地の除塩：降水量や灌漑水量だけでなく、圃 場の排水条件も重要 引用・参考文献：１）土壌肥料学会 http://jssspn.jp/info/nuclear/post-23.html ２）http://www.fao.or.jp/topics/others/sumatra.html ３）久米ら，2004年12月の巨大津波によるインドタミルナドゥ州の農地における塩性化 被害と回復評価，農業農村工学論文集，266，19-24(2010) ４）池浦 弘，津波被災農地の除塩に関する情報の提供，2011 ５．除塩の研究（１） ○戦前（～1945） ・大野（1931）湛水，暗渠による除塩対策 （山口県干拓地，生育収量調査） ・小林（1938）不良土壌の発現原因 （茨城県干拓地，土壌改良試験） ・三須（1939）干拓地土壌の化学性 （朝鮮半島干拓地，土壌調査） ・川島（1940）九州干拓地の土壌特性 （佐賀・熊本県の干拓地，土壌調査） ・永田（1943）塩分地土壌の改良実験 （台湾南部，土壌調査） ＊）参考文献：石川重雄（1991）：干拓地土層の構造発達と農地化過程に関する研究 ５．除塩の研究（２） ○戦後（1945～） １）除塩に関する基礎的・実証的研究 ～児島干拓地を中心とた研究の蓄積～ ・久保田ら（1955）作物生育障害試験 ・細田ら（1959）層位別の理化学特性 ・米田ら（1959）水田粘土層での除塩 ・米田ら（1964）干拓地土壌の生成的土壌分類法の提案 ・徳弘ら（1965）石灰施用効果試験 ＊）参考文献：石川重雄（1991）：干拓地土層の構造発達と農地化過程に関する研究 ５．除塩の研究（３） ２）除塩の促進方法の総合的検討 ・宮本ら(1974)，福島(1976)，長堀ら（1975），天谷ら(1982) 川田（2000），兼子ら（2002） ①排水溝と暗渠による排水 ②乾燥亀裂の発達促進 ③土壌団粒化 ④耐塩性植物（アシ・アカザ類など)の導入 ⑤灌漑水により洗浄効果 ⑥水田と畑作の交互利用による除塩 ３）児島湾干拓地での水利慣行 →「３湛３落１排」 （１サイクル：３日間湛水＋３日間落水＋７日目完全排水→乾湿の繰り返しと洗浄） ＊）参考文献：石川重雄（1991）：干拓地土層の構造発達と農地化過程に関する研究 ６．塩害調査（１） 青森県奥入瀬川南岸地区での塩分濃度調査 原図：長利ら（2011年調査データ 未発表） ６．塩害調査（２） 青森県奥入瀬川南岸地区での塩害の状況 写真提供：長利ら（2011年3月調査） ６．塩害調査（３） 青森県奥入瀬川南岸地区での塩害調査 写真提供：長利（2011年5月調査） ６．塩害調査（４） ～センサーによる連続観測の概要～ １）機種：デカゴン社 5TE ２）測定項目(センサー) ・土壌水分 ・地温 ・ECセンサー ３）センサーの埋設深さ ・10，23，31.5，39，47cm ４）デカゴン社以外の設置機器 ・外気温，湿度 ・カメラ（撮影枚数：1枚/1時間） ５）研究グループ：長利ら（2011年7月～） ６．塩害調査（５） ～観測状況～ 土壌水分・温度・ECセンサーの設置と連続観測 写真提供：長利（2011年７月） ６．塩害調査（６） 青森県奥入瀬川南岸地区での水田 写真提供：長利ら（2011年6月，7月調査） ７．除塩対策（１）基本 １）リーチング： ・湛水による土壌浸透水で塩類の洗脱・除去 ２）カルシウム系塩の投入（客入）： ・Na+イオンをCa2+イオンに置換， ・透水性の低下，団粒破壊を抑制 ３）排水強化： ・素掘水路と暗渠排水の活用 ・リーチング効果の向上 ７．除塩対策（２） 引用：農林水産省農村振興局 http://www.maff.go.jp/j/press/nousin/saigai/pdf/110414-01.pdf ７．除塩対策（３） 引用：農林水産省農村振興局 http://www.maff.go.jp/j/press/nousin/saigai/pdf/110414-01.pdf ７．除塩対策（４） 引用：農林水産省農村振興局 http://www.maff.go.jp/j/press/nousin/saigai/pdf/110414-01.pdf ７．除塩対策（５） ～除塩対策の模式図（塩分を下方に抜く場合）～ 引用：農村工学研究所 http://www.nkk.affrc.go.jp/2011fukkoushien/fukkyuuhouhou/nouchi/joentaisaku.html ８．おわりに １）干拓地での研究・技術の活用 ２）水利慣行の活用と整備 ①水利システム(施設)整備 ・用水路，排水路（暗渠） ②用水確保 ・リーチングのための用水