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豪雨による作物供給リスクを考慮した日本各地域の栄養塩負荷誘発構造の解明

Research Project

Project/Area Number 19K20496
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

種田 あずさ (鈴木 あずさ / 種田あずさ)  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 主任研究員 (70585314)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords窒素 / リン / 産業連関分析 / 作物生産 / 降雨 / 食料消費 / フットプリント / 環境リスク / 豪雨
Outline of Research at the Start

本研究では、豪雨の影響が増加した状況における、栄養塩の効率的利用と環境負荷低減に資する「地域食料システム」をつくるための学術的基盤を構築する。まず、日本各地域の窒素とリンの農地投入量・環境排出量データを整備する。これを経済取引データである産業連関表と接続し、現状の地域間の窒素・リン負荷誘発構造を解明する。次に、作物供給と豪雨災害に関する地理情報のデータと合わせた解析により、窒素・リン流出リスクマップを作成する。そして、現状の誘発構造とリスク情報を統合した分析により、農作物の豪雨被害を考慮した日本の地域間の窒素・リン負荷誘発構造を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、降雨の影響が増大した場合でも「地域食料システム」が栄養塩を効率的に利用するための学術的基盤の構築を目指している。具体的には、地域食料システムにおいて栄養塩を効率的に利用するためにどのようなリスク管理策を優先的に取るべきかの検討に向け、窒素とリンに関して下記の3つの課題に取り組んでいる。
[A]現状の地域間の窒素・リン負荷誘発構造の解明
[B]降雨による農地からの栄養塩流出リスクの推計
[C]降雨量の多い時と平常時の食料生産・消費を通じた栄養塩フローの変動の比較
2023年度においては、[A]過年度に構築した国内の作物生産に伴って生じる農地投入量(化学肥料・有機肥料・生物的窒素固定・灌漑水流入・大気沈着の5つの窒素源を考慮)と、農地からの持ち出し量(収穫物・残渣中の含有量)の推計データを窒素・リン解析用多地域間産業連関モデルに入力し、基準年のデータについて輸出入の影響を考慮した解析を完了した。[B]に関しては、基準年の流出量推計モデルの変数(パラメータ)の修正に向け、解析元の土壌データのサンプル数を増やして再度の解析を行っているが、時間を要している。[C]に関しては、比較そのものは上記[A]、[B]の完了後に行うが、今後の発展に向けて、作物生産の予測モデルとの連携による気候変動適応策と合わせた応用的利用や、圃場レベルの窒素動態モデルとの連携による新たな窒素フットプリントモデルの構築に取り組んでいる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

育児休業復帰から間もない家族同伴の海外長期出張による環境の変化と、他の業務による多忙が重なり、本課題に十分な研究時間を割くことができずに解析が遅れているが、現状の地域間の窒素・リン負荷誘発構造については、結果をまとめ、国際学会で発表できたため。

Strategy for Future Research Activity

現状の地域間の窒素・リン負荷誘発構造について、論文にまとめる。また降雨による農地からの栄養塩流出リスクの推計を完了させ、降雨による栄養塩フローの変化を成果としてまとめる。そのうえで、両者を比較しながら気候変動予測と合わせた評価の検討を進める。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 8 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Assessment of food-related nitrogen and phosphorus footprints in Indonesia2023

    • Author(s)
      Wirasenjaya Farah、Dhar Aurup Ratan、Oita Azusa、Matsubae Kazuyo
    • Journal Title

      Sustainable Production and Consumption

      Volume: 39 Pages: 30-41

    • DOI

      10.1016/j.spc.2023.04.011

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Food Nitrogen Footprint of the Indian Subcontinent Toward 20502022

    • Author(s)
      Dhar Aurup Ratan、Oita Azusa、Matsubae Kazuyo
    • Journal Title

      Frontiers in Nutrition

      Volume: 9 Pages: 899431-899431

    • DOI

      10.3389/fnut.2022.899431

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sustainability of Vertical Farming in Comparison with Conventional Farming: A Case Study in Miyagi Prefecture, Japan, on Nitrogen and Phosphorus Footprint2022

    • Author(s)
      Liu Jiarui、Oita Azusa、Hayashi Kentaro、Matsubae Kazuyo
    • Journal Title

      Sustainability

      Volume: 14 Issue: 2 Pages: 1042-1042

    • DOI

      10.3390/su14021042

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nutrient-extended input?output (NutrIO) method for the food nitrogen footprint2021

    • Author(s)
      Oita Azusa、Katagiri Kiwamu、Eguchi Tetsuya、Morioka Ryoko、Shindo Junko、Hayashi Kentaro、Matsubae Kazuyo
    • Journal Title

      Environmental Research Letters

      Volume: 16 Issue: 11 Pages: 115010-115010

    • DOI

      10.1088/1748-9326/ac2c35

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Effect of Religious Dietary Cultures on Food Nitrogen and Phosphorus Footprints: A Case Study of India2021

    • Author(s)
      Dhar Aurup Ratan、Oita Azusa、Matsubae Kazuyo
    • Journal Title

      Nutrients

      Volume: 13 Issue: 6 Pages: 1926-1926

    • DOI

      10.3390/nu13061926

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 農畜産部門を分離した 2011 年全国地域間産業連関表の作成と分析2020

    • Author(s)
      居城 琢、須原 菜摘、種田 あずさ
    • Journal Title

      横浜国際社会科学研究

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: 39-52

    • DOI

      10.18880/00013449

    • NAID

      120006893215

    • URL

      https://ynu.repo.nii.ac.jp/records/10789

    • Year and Date
      2020-09-20
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Trends in the food nitrogen and phosphorus footprints for Asia's giants: China, India, and Japan2020

    • Author(s)
      Oita Azusa、Wirasenjaya Farah、Liu Jiarui、Webeck Elizabeth、Matsubae Kazuyo
    • Journal Title

      Resources, Conservation and Recycling

      Volume: 157 Pages: 104752-104752

    • DOI

      10.1016/j.resconrec.2020.104752

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Concealed nitrogen footprint in protein-free foods: an empirical example using oil palm products2020

    • Author(s)
      Hayashi Kentaro、Oita Azusa、Nishina Kazuya
    • Journal Title

      Environmental Research Letters

      Volume: 15 Issue: 3 Pages: 035006-035006

    • DOI

      10.1088/1748-9326/ab68ea

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Subnational trade flows of nitrogen for Japanese agriculture-related consumption2023

    • Author(s)
      Azusa Oita, Taku Ishiro, Kentaro Hayashi
    • Organizer
      The 11th International Conference on Industrial Ecology (ISIE 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact assessment of religious dietary cultures on the Indian Subcontinent’s nitrogen footprint of food2023

    • Author(s)
      Aurup Ratan Dhar, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      第18回日本LCA学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Future Indonesian nitrogen and phosphorus footprints scenario analysis on food2022

    • Author(s)
      Farah Wirasenjaya, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      The 14th ISIE Socio-Economic Metabolism section conference
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Time Series Analysis on Food Phosphorus Footprint of the Indian Subcontinent2022

    • Author(s)
      Aurup Ratan Dhar, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      第17回日本LCA学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Scenario analysis on food phosphorus footprint of the Indian subcontinent2022

    • Author(s)
      Aurup Ratan Dhar, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      第13回 廃棄物資源循環学会東北支部 & 第9回 日本水環境学会東北支部 合同研究発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Nutrient-extended input-output analysis for food nitrogen footprint2021

    • Author(s)
      Azusa Oita , Kiwamu Katagiri , Tetsuya Eguchi , Ryoko Morioka , Kentaro Hayashi , Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      The 8th International Nitrogen Conference (INI2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 窒素フットプリントおよび食料システムの窒素フロー解析(シンポジウムⅠ 持続可能な窒素利用に向けた土壌肥料学の挑戦)2021

    • Author(s)
      種田 あずさ
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2021年度北海道大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 都道府県スケールの農地への窒素・リン投入とそのフットプリントとの関係2021

    • Author(s)
      種田 あずさ、居城 琢、松岡 かおり、林 健太郎
    • Organizer
      第68回日本生態学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 土壌侵食量推定のための土壌係数の算出:包括的土壌分類第1次試案での分類区分2021

    • Author(s)
      松岡 かおり、種田 あずさ、高田 裕介、林 健太郎
    • Organizer
      日本ペドロジー学会2021年度大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Nitrogen and phosphorus footprint analysis on the agri-food consumption in Miyagi prefecture2021

    • Author(s)
      劉 嘉睿、種田 あずさ、松八重 一代
    • Organizer
      第16回日本LCA学会研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 産業連関分析に基づく日本の食料窒素フットプリント2021

    • Author(s)
      種田 あずさ、片桐 究、江口 哲也、森岡 涼子、林 健太郎、松八重 一代
    • Organizer
      第16回日本LCA学会研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Nitrogen and phosphorus losses during conventional and vertical farming in Miyagi Prefecture2021

    • Author(s)
      Jiarui Liu、Azusa Oita、Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      The 14th Biennial International Conference on EcoBalance
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Food nitrogen footprint based on Nutrient-extended input-output (NutrIO) table2021

    • Author(s)
      Azusa Oita、Kiwamu Katagiri、Tetsuya Eguch、Ryoko Morioka、Kentaro Hayashi、Kazuyo Matsubae
    • Organizer
      The 14th Biennial International Conference on EcoBalance
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Impact of Reactive Nitrogen and Nitrogen Footprint, In: Matsuda, H. (eds) Ecological Risk Management2021

    • Author(s)
      Azusa Oita, Ichiro Nagano, Hiroyuki Matsuda
    • Publisher
      Singapore : Springer
    • ISBN
      9789813369337
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 経済圏の窒素フロー 『図説窒素と環境の科学: 人と自然のつながりと持続可能な窒素利用 』(林 健太郎, 柴田 英昭, 梅澤 有 編)2021

    • Author(s)
      種田 あずさ, 山末 英嗣, 松八重 一代, 片桐 究, 柴田 英昭, 新藤 純子, 江口 定夫, 林 健太郎
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254180572
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 食品と化学工業のつながりもみえる窒素フットプリント評価法、栄養塩拡張産業連関法

    • URL

      https://www.naro.go.jp/project/results/5th_laboratory/niaes/2021/niaes21_s13.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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