灌漑用溜池における硝酸態窒素の消失

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茨城県玉造町の農業潅漑用溜池,大清水池において,その池の有する窒素除去機能を,流入出水量と水質測定に基づく窒素収支と,池内での脱窒量,藻類による窒素取り込み量の測定との両面から定量的に検討した.池の唯一の流出部である池尻での流出水量は,集水域内降水量の44%に相当し,蒸発散量を考慮すれば,大清水池集水域に降った雨水の大部分は同池に流入しているものと考えられた.流入出水中の窒素の83%〜94%は硝酸態窒素であった.大清水池への流入水,湧水,周辺井戸水中の硝酸態窒素濃度は0.5〜46mg N L^<-1>で地点間の差異が大きかった.月別平均濃度は5.6〜19.2mg N L^<-1>, 1992年の年平均値は15.3mg N L^<-1>であった.流出水の硝酸態窒素濃度は,1.4〜12.7 mg N L^<-1>の変動を示し,冬季に高く夏〜秋季に低下した.1992年の年平均値は6.9 mg N L^<-1>であった.集水域からの月間窒素流入量は,101〜478 kg N month^<-1>,年間値は2517kg N y^<^1>と見積もられた.面積当たり101kg N ha^<-1> y^<-1>の溶脱量に相当する.月間窒素流出量は30〜297kg N month^<-1>で,年間値は1261 kg N y^<-1>であった.両者ともに水量に対応して92年冬季に高く夏季に低下し,秋季にわずかな増加を示した.池底での脱窒速度は,0.02〜0.17 N m^<-2> d^<-1>であり,春季に高く,夏季から秋季には低下した.年間積算値は38.4 g N m^<-2> y^<-1>であり,池全体では年間499kg N y^<-1>と推定された.藻類による硝酸態窒素取込み速度は,夏季で11.9×10^<-3> g N m^<-3> d^<-1>であり,年間では最大でも4.3 g N m^<-3> y^<-1>以下,池全体では59kg N y^<-1>以下と推定された.大清水池においては,窒素が年間2538kg N y^<-1> 流入し,そのうち1261 kg N y-<-1>が流出した.差引き1277 kg N y^<-1>の窒素が消失した計算になる.実測した脱窒素量はその4割に相当し,残り6割は不明である.藻類の取り込みによる寄与は小さい(<5%).流入水濃度,したがって窒素流入量の過大評価がその一因と考えられた.大清水池集水地域では,集水域内に同池があることで,集水域からの窒素排出負荷量は2517 kg N y^<-1>(行方不明分を除いても1739 kg N y^<-1>)から1261 kg N y^<-1>へと約50%(70%)に減少した.
社団法人日本土壌肥料学会の論文
1994-06-05

灌漑用溜池における硝酸態窒素の消失

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