University of the Ryukyus · Faculty of Agriculture · 教授

Research keywords農村農地の保全・土のせん断強度・地すべり・Rainwater・harvesting・Infiltration

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• 第3期中期目標期間における地方国立大学の教育改革の可視化2025 · <p>本研究は、第3期中期目標期間における地方国立大学の教育特記事項を対象に、学士課程と大学院課程の記述を比較し、その特徴を明らかにすることを目的とした。国立大学法人評価「現況調査表」に基づきグッドプラクティス（GP）特記事項を抽出し、KH Coderによるテキストマイニングを用いて対応分析を行った。その結果、両課程に共通して「教育課程編成」「授業形態」「地域連携」が中心に位置し、地域に根差した教育編成が基盤であることが示された。一方で大学院課程では「学修成果」や「国際性」が強調され、学士課程との差異が明確に可視化された。</p>
• 宇宙線中性子観測に基づく火山灰土斜面の土壌水分量の推定2025 · 宇宙線土壌水分観測システム（COSMOS）による火山灰土斜面における土壌水分計測の可能性を評価するため，5 地点3 深度に設置した土壌水分センサーの体積含水率（θ ）に対するCOSMOS の熱外中性子数（N）の応答を解析した．各地点· 各深度におけるθ との比較検討により，COSMOS の最大有効観測深度は約17 cm であると推定した．この推定値に基づき，10 cm 深度のTDT センサーによる平均体積含水率（θAvg）とN，さらに両者の3 時間，12 時間，24 時間平均値の計4 種類のデータセットを構築した．いずれの組合せにおいてもN とθAvg の相関は低く，被覆植生の有無がN に大きな影響を及ぼすことが示唆された．そこで，カメラ画像を用いて被覆植生の存在する期間と非存在期間にデータを分類し，期間ごとに異なる校正式を適用した結果，COSMOS によって推定されたθ とθAvg の適合性が大幅に向上した．間隙率の非常に高い火山灰土斜面において，COSMOS による表層土壌水分観測の有効性が示された．
• 沖縄島中南部地域に露出した島尻層群砂岩泥岩互層の粒度組成と透水性2024 · <p> 島尻層群の地すべりにおける降雨の斜面地盤内浸透過程の解明の一助とするため, 島尻層群豊見城層を対象として粒度組成が透水性に与える影響を検討した。露頭から採取した供試体の透水係数は, 中央粒径値と累乗近似の関係を示した。一方, 同程度の中央粒径の供試体に対して透水係数が増加するものもあった。X線CT撮影による供試体の内部構造観察では, 透水係数が中央粒径に依存した供試体内部には顕著なクラックはなく, 同程度の中央粒径に対して透水係数が増加した供試体にはクラックがみられた。試料を練り返し圧密した再構成試料のクラックなし供試体の透水係数は, 累乗近似線の近傍にプロットされた。これらより, クラックが透水係数を増加させることが分かった。このことは, 島尻層群では, 降雨を誘因とする地すべり発生における地下水供給メカニズムとして, クラックの有無が水みちを支配している可能性を示している。</p>
• N₂O emissions from controlled-release and conventional N-fertilizers applied to red-yellow soil in Okinawa, Japan2024 · In Okinawa, Japan, controlled-release N fertilizers (CRFs) are promoted to reduce labor and to increase fertilizer use efficiency. However, N₂O emissions from N fertilizer applied to the widely prevalent Kunigami mahji (red-yellow soil), a local soil in the region, have not been examined so far. We conducted two laboratory experiments during winter and spring to compare N₂O emissions between CRF and standard fertilizer (ammonium sulfate: AS) in kunigami mahji. Two seasons were selected to explore the effects of moisture and temperature on N₂O emissions in relation to N fertilization. For each experiment, three soil chambers were used, each containing 1.4 kg of soil: one served as a control, and the other two received 1 g of nitrogen from either a linear-release-type CRF with 42 % N or AS with 21 % N. Over 9 weeks, N₂O emissions from the headspace of each chamber were measured every minute for 20 min, followed by 70 min of ventilation, in a continuous 90-minute cycle repeated throughout the study. Soil moisture, soil temperature, NO, and NO₃-N and NH₄-N in leachate were also analyzed. In Exp A (winter), nitrification was dominant, and N₂O emission from CRF (emission factor, EF, 0.4 %) was 88 % lower than that from AS (EF 3.9 %). In Exp B (spring), denitrification was dominant, and N₂O emission from CRF (EF 1.9 %) was 53 % lower than that from AS (EF 4 %). The frequently lower water-filled pore space (WFPS) in Exp A than in Exp B facilitated higher NO emission from AS than from CRF. Due to the consistently high WFPS in Exp B, most of the NO₃- in the soil was reduced to N₂O and N₂. N is more readily available in AS than in CRF, facilitating higher cumulative leaching of NH₄-N from AS. However, in both experiments, AS was denitrified more than CRF, producing more N₂O and resulting in lower leaching of NO₃-N. Our results highlight that choosing the appropriate form of fertilizer and good management of soil moisture content can reduce N₂O emissions and leaching of NO₃⁻ and NH₄⁺.

• 気象から地中への観測対象転換による土砂災害警報イノベーション2023 · 挑戦的研究(萌芽)
• 極限状態を捉えるための斜面観測システム最適化と熱帯土せん断強度の推定モデル構築2022 · 基盤研究(B)
• プロトンのシグナル減衰特性を活用した新たな地すべり災害リスク評価法の探索1922 · 短時間豪雨の地すべりで甚大な災害が毎年のように発生しており，「降雨地すべりの発生予知」が学術的・社会的課題である。この問いに対して，地すべりの浸透特性と地下水挙動の関係を明らかにするため，非破壊法の核磁気共鳴（NMR）法を用いる。NMR法は，医療用MRIとして利用されている。同技術を応用したNMR検層では，水分子（プロトン）からのシグナルが減衰する時間（緩和時間）を捉えて間隙径が得られ，透水性を計算できる。NMR検層は石油・ガスや地下水の資源量調査に活用されているが，地すべりの浸透特性と地下水挙動との関係に対して未踏である。本研究ではNMR法による間隙径・透水性評価実験で水がどのように地すべり内を浸透するかを決定し，新しい地すべりのリスク評価法を提案する探究的研究を行う。令和5年度は以下の研究活動を実施した。 現地調査を行い，堆積岩分布地域の試料採取を行うと共に，変成岩分布地域での新たな豪雨災害地域で予備調査を実施して試料採取地を確定した。採取した試料の一部と標準の砂岩試料について，X線CTデータを取得した。堆積構造を確認することができる試料もあり，風化変成岩の片理構造も捉えることができる可能性を見出した。NMR実験では，標準の砂岩試料で透水実験を行い，採取した試料の予備実験を進めた。採取した試料の一部について，粒度分析による粒度分布と粒度組成を得た。また，鉱物分析を行って物理性と鉱物特性の基礎データを収集した。
• 畑作物における集落排水処理水・消化液のリスク評価と作物生育への関与の解明

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