浸出モデル（土壌）

浸出モデルとは、灌漑水による土壌中の溶解物質（特に塩分）の浸出を、水文状況と土壌の特性に応じて記述する水文モデルのことである。

このモデルは、（1）時間経過と（2）散水量の関数として、そのプロセスを記述することができる。

浸出は、塩分濃度の高い土壌を再生し たり、灌漑地の土壌の好ましい塩分濃度を維持するためによく行われます^{[ 1 ]}。これは、すべての灌漑用水に塩分が含まれているためです。

再生される塩分土壌における浸出プロセスは、ペルーのチャクペ試験地域のデータから得られた図 1 の浸出曲線で示されています。^{[ 2 ]}これは、土壌を浸透する水の量に応じて、土壌溶液の電気伝導率 (EC) を初期値 (ECi) と比較した土壌塩分濃度を示しています。表土は急速に浸出されます。より深い土壌の塩分濃度は、表土から浸出された塩分によって最初は増加しますが、その後減少します。^{[ 3 ]}

土壌中の塩の分布が不均一であったり、土壌構造が不均一であったりするため（図2）、浸出効率（EL _）は1とは異なる値になることがあります。

浸出効率の低い土壌は再生が難しい。ポルトガルのテージョ川デルタでは、粘土質の土壌の浸出効率が0.10～0.15と低いことがわかった。^{[ 4 ]}この土壌は集約農業には適さず、粗い自然牧草地で雄牛の飼育に使われていた。

一方、エジプトのナイルデルタの粘土質土壌は、0.7～0.8というはるかに優れた浸出効率を示します。図3では、マシュトゥル試験地域のデータを用いた浸出モデルSaltMod ^{[ 5 ]}で想定されている、さまざまな浸出効率に対する浸出曲線を示しています。観測された土壌塩分値は、約0.75の浸出効率に最もよく対応しています。^{[ 6 ]}この図は、直接測定するのが難しいパラメータである浸出効率の較正プロセスを示しています。

ペルーのチクラヨ近郊の河川デルタの粘土質土壌も、かなり低いことが判明した^{[ 7 ]}

次の表に、さまざまな土壌タイプにおける浸出効率の概要を示します^{[ 8 ]。}

• スメクタイト、バーティソル、モンモリロナイト、重粘土、膨潤性粘土、構造の弱い粘土とも呼ばれる。

浸出要件とは、以下を指す場合があります。

• 栽培する作物の耐塩性に応じて、土壌塩分濃度を初期の高い値から許容値まで下げるために必要な水の総量。図1から、深さ40～60cmの土壌層で土壌塩分濃度を元の値の60%まで下げるには、 800mm（または8000m³ ^{/ ha）の水が必要であることがわかります。塩分濃度を60%未満にする必要がある場合は、追加の浸出必要量を確実に推定するために、浸出曲線の外挿、}浸出方程式（下記参照） の使用、またはSaltModのような浸出モデルの使用が必要です。
• 栽培する作物の耐塩性に応じて、土壌の許容可能な塩分バランスを維持するために必要な年間浸透水量（すなわち、作物の消費量に加えて必要な灌漑水量）。比率

F _L = Perc/Irr、ここで Perc = 必要な浸透水量、Irr = 灌漑用水の総量、

浸出率と呼ばれる。^{[ 1 ]}下記も参照。

図3に示すような浸出曲線の下降部分は、浸出方程式で表すことができる。^{[ 1 ]}

• Ct = Ci + (Co - Ci) exp (-EL _.T.Qp /Ws)

ここで、C = 塩分濃度、Ct = 時間 T における土壌中の C、Co = 時間 T=0 における土壌中の C、Ci = 灌漑水の C、EL _{=浸出効率、Qp = 土壌を通る平均浸透速度、Ws =}圃場飽和時の土壌に貯留された水。

栽培する作物の耐塩性に応じて土壌の許容可能な塩分バランスを維持するには、浸出率は少なくとも次の値でなければなりません。 ^{[ 9 ]}

• F _L = Ci/Cs

ここで、Ciは灌漑用水の塩分濃度、Csは栽培する作物の耐塩性に応じた圃場容水量における土壌水分の許容塩分濃度である。

• 土壌塩分に関する記事：
• 浸出モデルをダウンロード ：
• SaltModは以下からダウンロードできます：
• 塩分と水分のバランス：
• 作物の耐塩性：
• 塩分濃度モデル用ソフトウェア：