Abul, Hasnat Md. Shamim

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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 SoilsinAgriculturalLandbyUsingSoilAm endmentsandLandDryingPractice(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SaltaffectedcoastalareasofproblemsoilsinBangladeshmainlyincludesaline(>20%)andacidsulfatesoils(>3%),whichoccupied>23%ofthecultivablelands.AcidityandsalinltywithinirigatedsoilsclearlylimtsproductivtylnVastareasOfBangladesh,Japanandotherpartsoftheworld.An incubationstudywasconductedwiththetopsoiloftwo(CheringaandBadarkhali)diferentacidsulfatesoils(ASSs)toevaluatetheefectsofbasicslag(BS)Onreductionofacidityandchangesinwater-solubleandexchangeab)ecations.ThesesoilsreceivedBSattherateof0,11,22and33tha-Iundervariousmoistureconditions(saturatedmoistures,weting-dryingcyclesandmoistureat鮎Idconditions),for180daysofincubation.TheapplicationofBSwasfoundtobeirlCreaSedthepHofsoilsfrom3.6to5.1forCheringa;3.9to5.2forBadarkhalisoils.TherateofincrementsofCa2'andMg2+wereabout2-3timeshigherforCaandmorethan2timeshigherforMg2'comparedwiththecontrol.TheresultsindicatedtheapplicationofBSnotonlyIncreasedtheCa2'tothehigheramountthanthatoftheincrementofMg2+inthesoilsbutalsoimprovedCa2+andMg2+ratiointhesoils･ItalsoexertedsignificanteqectsonthedecrementofFeandAltoxicityinASSsundersaturatedcondition.Apotandfieldexperimentwasconductedtoevaluatetheeffectofsulfidicmaterials(SM)andGypsum(G)atdifferentratesofkgShalontheselectedmajornutrientuptakebyricecultivatedinS-deficientsoils.ThecontentsofN,P,K,MgandSinriceshootatdiferentgrowthStageswereinCreasedbytheapplicationofSMandGinboththepotandGeldexperiments･ButtheincrementswerehigherincaseofSMcomparedtoG.haddition,theappliedSMinCreasedtheaverageorganicmaterandavailableScontentsinthesoilsinS-deficientsols.Soilslakinghaslongbeenstudied舟omthestandpolntOfstabilityofaggregates.However,ithasnotbeenstudied丘omthatofsa)tremoval.Aslakingtestwascarriedoutforevaluatingtheefectofslakinganditsimpactsonsaltremovalofsalinizedsoilundervariouswatercontents.Wepreparednatural,air-driedandoven-driedsoilstogivedifferentintensityofpre-drying,Thosesoilswerednedtodifferentmoisturecontents(60,50,40,30,20andlO%).ARer24hoursimmersioninwater,thesoilsneverslakedat60and50%moisturecontentslnnaturalsoilwhereas88189%ofthespecimenswereslakedinair-drysoilunderthesamemoisturecontents.Theslakingratewasthehighestunder30%moisturecontentsinthenaturalsoil･hair-drysoil30and20%showedthehigherslakingrateincomparedtootherwatercontents.Theproportionofsaltreleasedintooutersolutionwasalsohighatthesamewatercontents.Sincethenaturalsoildidnotslakeuntil40%,dryingbelow30%moisturecontentwilbethemosteffectivefortheremovalofsaltfromthesesoils,¶leimpactsofsoilslakinganddryingoncationsreleasetooutersolutionandshiftofcationsduringdesalinizationunderdiferentinitialwatercontents(IWC)wasexamined.Thelowerwatercontent(30%)aroundoptimumslakingmoisturecontentreleasedmaximumNa,andatthewaterContentofminimumslakingratethereleaseofNawasthelowest.MostoftheCa2'andMg2'stayinexchangesite(60to80%)insoilandveryfewcomeoutinoutersolution･Water-SolublecationsinslakedandunslakedsoilsfolowedtheorderofNa>>K>Mg>Cawhereas,theamountofexchangeablestatecationsfolowedNa+>Mg2+>ca2+>K+･TheproportionofNareleasedinoutersolutionfolowednatural>air-drysoils.TheefectofIWConsaturatedhydraulicconductivty(SHC)indesalinizationwithslakinganddryingwasexamined.TheSHCwashighunderthewatercontentbelow30%inboththenaturalandtheair-drysoils.Theair-drysoilshowedfarsmalerSHCthanthenaturalsoil.houtersolution,thehighestSARwasnotedat30%inthenaturaland30and20%intheair-drysoils.Signi丘cantdecreaseinESPofthesoilswasalsoobservedatthesamewatercontent.刀lenaturalsoilshowedlowerESPandhigherporosity,whichwasconsideredasareasonforhigherSHCofnaturalsoilthanthatofair-drysoils.FielddryingPracticetotheoptimumslakingwatercontentwasfoundefectiveonsaltremovalwithoutdegradingpermeability.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､10-60%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｡

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

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