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2011 Fiscal Year Annual Research Report

乾燥地の塩類化農地における持続可能な植物生産と塩類動態制御

Research Project

Project/Area Number 23405037
Section海外学術
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

北野 雅治  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30153109)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大槻 恭一  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80183763)
多田内 修  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任教授 (10150509)
鹿島 薫  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90192533)
山中 典和  鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (20202385)
長 裕幸  佐賀大学, 農学部, 教授 (90136599)
安武 大輔  高知大学, 自然科学系, 准教授 (90516113)
荒木 卓哉  愛媛大学, 農学部, 准教授 (10363326)
江口 壽彦  九州大学, 生物環境利用推進センター, 助教 (40213540)
森 牧人  高知大学, 自然科学系, 准教授 (60325496)
Keywords乾燥地 / 塩類動態制御 / 持続可能性 / 植物生産 / 地域資源 / 日光温室 / 高付加価値作物 / 淡水化装置
Research Abstract

本研究は,乾燥地の塩類化農地における地域資源(気象資源,水土資源,生物資源)の評価,塩類化農地での植生管理による持続可能な高収益畑作体系と塩類動態制御の検討,塩類化農地での持続可能な高付加価値植物周年温室水耕栽培と塩類動態制御の検討,塩類化農地における持続可能な高収益植物生産と塩類動態制御の両立の検討(乾燥地農場モデルの提案)の4課題で構成されている。
研究開始年の23年度は,甘粛省平堡,寧夏ウィグル自治区固原地区に試験圃場および観測温室を設定し,植生管理計画の策定,環境測定機器の設置および試料・データの収集管理と解析手段の確立を行った。平堡および固原の試験圃場の管理を,それぞれ中国科学院寒区旱区環境工学研究所王維真准教授および水土保持研究所馬永清教授に委託した。しかしながら,甘粛省平堡地区の試験圃場では,現地農家の都合により、慣行的なトウモロコシと小麦の大規模混合作付が実施され、多様な作物の小規模試験作付が不可能になったので,トウモロコシと小麦のデータを収集した。
また,日本国内(九州大学,高知大学,佐賀大学)において,本研究を構成する要素技術についての基礎実験(大型植栽コラム実験,作物の塩類化地下水による高糖度トマト栽培実験,簡易太陽熱淡水化装置)を開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

中国の黄河流域の2か所に試験地を設定し,観測体制と方法が確立できた。また,試験地付近の農家のハウスにも測定機材を設置できた。本研究を構成する要素技術について,九州大学において基礎的実証試験も遂行可能となり順調に進展したが,甘粛省平堡の試験圃場においては,現地農家の都合により、慣行的なトウモロコシと小麦の大規模混合作付が実施され、吸塩作物のビート等を用いた小規模試験が不可能であった。

Strategy for Future Research Activity

24年度は,甘粛省平堡試験圃場に植生管理区画(トウモロコシ,ヒマワリ,ビート,小麦,裸地)を設け,環境要素(日射,雨量,気温,湿度,風速,地温,土壌水分量,土壌溶液と地下水の電気伝導度,イオン組成)の経時測定を継続する。各植生管理区で適用できる根の速度論的イオン吸収モデルを構築し,現地圃場での観測および九大での植生土壌コラム実験を並行して,土壌への塩類集積のシミュレーションを検討する。固原地区の試験地においては,タマリクスの植生管理区での土,水,気象環境,タマリクスの根に接種したニクショウヨウの越冬能力を観察し,適切な栽培管理の検討をする。
また,高付加価値耐塩性植物の周年水耕栽培,蒸留淡水化システム,中国式日光温室を想定して,国内の九州大学・高知大学で塩類化地下水を活用した高付加価値耐塩性植物の周年水耕栽培法の実証試験,蒸留淡水化のモデルシステムの実証試験,潜熱蓄熱材を援用した太陽光蓄放熱試験等を継続するとともに,現地試験地(甘粛省)の農家の温室で,環境要素,エネルギー収支,塩類集積などの観測を継続し,乾燥地に適した持続可能な高収益植物生産システムを検討する。

  • Research Products

    (39 results)

All 2012 2011

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (29 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Use of a high-pressure flowmeter for evaluating hydraulic characteristics of plant organs and absorption functions of roots2011

    • Author(s)
      Yasutake, D., Kitano, M., Nagasuga, K., Araki, T., Osman, A. K. and Ishikawa, K
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 99-105

    • DOI

      10.2525/ecb.49.99

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetics of root ion absorption affected by environmental factors and transpiration I. Measurement system for intact roots2011

    • Author(s)
      Sago, Y. et al.
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 23-31

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetics of root ion absorption affected by environmental factors and transpiration II. Environmental effects and a concentration-dependent model2011

    • Author(s)
      Sago, Y. et al.
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 33-40

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetics of root ion absorption affected by environmental factors and transpiration III. A kinetic model integrated with transpiration2011

    • Author(s)
      Sago, Y. et al.
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 41-46

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Saline water seepage from drainage canals induces soil salinization and growth depression in the adjacent cornfields in the Upper Yellow River basin2011

    • Author(s)
      Araki, T. et al.
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 127-132

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a supersonic pan-evaporimeter for dynamic analysis of evaporative demand in a greenhouse2011

    • Author(s)
      Yasutake, D et al
    • Journal Title

      Journal of Agricultural Meteorology

      Volume: 67 Pages: 193-198

    • DOI

      ISSN 0021-8588

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sustainable control of soil salinity in irrigated crop fields under desertification. 1. Seasonal change in soil salinity of a field in the Yellow River basin2011

    • Author(s)
      Yasutake, D et al.
    • Journal Title

      CIGR 2011 Proceedings CD

      Volume: 1 Pages: 2B01

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sustainable control of soil salinity in irrigated crop fields under desertification. 2. Salt transport driven by roots and proposal for salinity control technologies2011

    • Author(s)
      Kitano, M et al.
    • Journal Title

      CIGR 2011 Proceedings CD

      Volume: 1 Pages: 2B02

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A kinetic model of root ion absorption integrated with transpiration for application to sustainable agriculture.2011

    • Author(s)
      Sago, Y. et al.
    • Journal Title

      CIGR 2011 Proceedings CD

      Volume: 1 Pages: P03

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fundamental experiments on effective application of solar energy on slop for nighttime heating in greenhouse2011

    • Author(s)
      Owatari, K. et al.
    • Journal Title

      CIGR 2011 Proceedings CD

      Volume: 1 Pages: P17

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 温室内における蒸散要求度と葉のガス交換特性の季節変動2012

    • Author(s)
      浅野智樹ら
    • Organizer
      日本農業気象学会2012年全国大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺)
    • Year and Date
      20120314-20120316
  • [Presentation] Sustainable and profitable greenhouse production in salinized crop fields under desertification2012

    • Author(s)
      Hioki, Y. et al.
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology ISAM 2012
    • Place of Presentation
      Osaka Prefecture University(Sakai)
    • Year and Date
      20120314-20120316
  • [Presentation] Root ion absorption model for simulating salt accumulation in salinized crop field under desertification2012

    • Author(s)
      Nomiyama, R. et al.
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology ISAM 2012
    • Place of Presentation
      Osaka Prefecture University(Sakai)
    • Year and Date
      20120314-20120316
  • [Presentation] Sustainable plant production with salinity control in the upper Yellow River basin under desertification2011

    • Author(s)
      Wang, W. et al.
    • Organizer
      The 5th International Symposium on the East Asia Environmental Problems EAEP 2011
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20111114-20111115
  • [Presentation] Seasonal change in soil salinity of irrigated fields in the upper Yellow River basin2011

    • Author(s)
      Yasutake, D. et al.
    • Organizer
      The 5th International Symposium on the East Asia Environmental Problems EAEP 2011
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20111114-20111115
  • [Presentation] Estimation of evaporation for analyzing the water balance of a field in the Yellow River basin, China, during a dormant season2011

    • Author(s)
      Mori, M. et al.
    • Organizer
      The 5th International Symposium on the East Asia Environmental Problems EAEP 2011
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20111114-20111115
  • [Presentation] A kinetic model of root ion absorption integrated with evapotranspiration for estimating salt accumulation in crop fields2011

    • Author(s)
      Kitano, M. et al.
    • Organizer
      The 5th International Symposium on the East Asia Environmental Problems EAEP 2011
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20111114-20111115
  • [Presentation] Quantitative monitoring on soil salinization degree in the middle stream of Heihe River basin based on the TM image2011

    • Author(s)
      Wu, Y. et al.
    • Organizer
      The 5th International Symposium on the East Asia Environmental Problems EAEP 2011
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20111114-20111115
  • [Presentation] Estimation of spatial distribution of potential evapotranspiration in Shikoku island using GPS-derived precipitable water vapor2011

    • Author(s)
      Mori, M. et al.
    • Organizer
      The 5th International Symposium on the East Asia Environmental Problems EAEP 2011
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20111114-20111115
  • [Presentation] 異なる季節における蒸散要求度が葉のガス交換特性に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      浅野智樹ら
    • Organizer
      2011年度日本農業気象学会中国四国支部会
    • Place of Presentation
      香川県高松市
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] 根圏温度が根による有機態窒素の直接吸収特性に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      安武大輔ら
    • Organizer
      2011年度日本農業気象学会中国四国支部会
    • Place of Presentation
      香川県高松市
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] 砂漠化進行畑地における根域土壌への塩類集積の評価I. 作物の新たなイオン吸収モデルの応用に向けて2011

    • Author(s)
      野見山綾介ら
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米)
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] 砂漠化進行畑地における根域土壌への塩類集積の評価II. 蒸発散統合型イオン吸収モデルの応用に向けて2011

    • Author(s)
      瀬戸口舞ら
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米)
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] 砂漠化進行地域の塩類化地下水の利用による高糖度トマトの水耕栽培に向けて2011

    • Author(s)
      大力裕真ら
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米)
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] 斜面日射の有効利用を目指したハウス内壁面蓄放熱システム-潜熱蓄熱材の応用と省エネルギー効果の検討-2011

    • Author(s)
      大渡勝史ら
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米)
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] 砂漠化進行地域の塩類化地下水を利用した太陽熱蒸留システムの提案とその特性2011

    • Author(s)
      日置洋平ら
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米)
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] 砂漠化防止のための持続可能な高収益農業に向けて2011

    • Author(s)
      北野雅治
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米)
    • Year and Date
      20111111-20111112
    • Invited
  • [Presentation] Sustainable control of soil salinity in irrigated crop fields under desertification. 1. Seasonal change in soil salinity of a field in the Yellow River basin2011

    • Author(s)
      Yasutake, D. et al.
    • Organizer
      CIGR 2011
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20110919-20110923
  • [Presentation] Sustainable control of soil salinity in irrigated crop fields under desertification. 2. Salt transport driven by roots and proposal for salinity control technologies2011

    • Author(s)
      Kitano, M. et al.
    • Organizer
      CIGR 2011
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20110919-20110923
  • [Presentation] A kinetic model of root ion absorption integrated with transpiration for application to sustainable agriculture2011

    • Author(s)
      Sago, Y. et al.
    • Organizer
      CIGR 2011
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20110919-20110923
  • [Presentation] Fundamental experiments on effective application of solar energy on slop for nighttime heating in greenhouse2011

    • Author(s)
      Owatari, K. et al.
    • Organizer
      CIGR 2011
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20110919-20110923
  • [Presentation] 根のイオン吸収の速度論的モデルについて2011

    • Author(s)
      北野雅治ら
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20110906-20110908
    • Invited
  • [Presentation] 根による有機態窒素の直接吸収特性の定量解析-根の生長,吸水速度および根圏温度の影響-2011

    • Author(s)
      安武大輔ら
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] 温室内蒸散要求度が葉のガス交換特性に及ぼす影響-キュウリ植物の栽培期間における解析-2011

    • Author(s)
      石川真純ら
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] Use of sprayers and circulation fans for controlling humidity and windspeed in a greenhouse in different seasons2011

    • Author(s)
      Yu, X. et al.
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] 砂漠化進行畑地における近行土壌への塩類集積の評価(1)高塩類条件における作物のイオン吸収モデル2011

    • Author(s)
      野見山綾介ら
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] 砂漠化進行畑地における近行土壌への塩類集積の評価(2)蒸発散統合イオン吸収モデルの応用2011

    • Author(s)
      阪本大輔ら
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] 乾燥地における持続可能な高収益植物生産システムI.塩類化地下水の有効利用の提案2011

    • Author(s)
      日置洋平ら
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] 根の物質吸収機能に対する環境作用の評価 ―蒸散統合型イオン吸収モデルの応用―2011

    • Author(s)
      佐合悠貴ら
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      20110906-20110908

URL: 

Published: 2014-07-24  

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