2015 Fiscal Year Annual Research Report
渇水リスク農業地域における持続可能な流域地下水ハイブリッド再利用システムの構築
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25241028
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
小野寺 真一 広島大学, 総合科学研究科, 教授 (50304366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 光代 岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (20512718)
高橋 英博 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 近畿中国四国農業研究センター, 主任研究員 (30414783)
山本 民次 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (40240105)
松森 堅治 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 近畿中国四国農業研究センター, 上席研究員 (40414445)
福岡 正人 広島大学, 総合科学研究科, 教授 (70117232)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 環境調和型農業 / 水資源 / 地下水 / 硝酸性窒素 / 富栄養 / 肥料 / 流域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）農業流域での富栄養地下水再利用システムの現地検証：①再利用システムの農地実証試験は，広島県尾道市（生口島）果樹園流域に，住民，JA，市，広島県の協力のもと“節水型灌水システム”（近畿中国四国農業研究センター, 2003）を設置し行われた．試験地は約10a程度の上流域で，富栄養地下水が豊富にある中流域から揚水し実施した．試験の結果、3割から5割の減肥効果が確認でき、同時に環境影響（窒素溶脱）も小さいことが明らかになった．②流域スケールでの実証試験では，従来の観測井8本に追加で3本（10,20,40m）の観測井を設置し，高解像度の水位・水質のモニター（水圧変動、土壌水・土壌蓄積量，同位体変動、地下水及び大気へのN2Oガスフラックスなど）を行った．その結果，富栄養地下水の蓄積量は40年分あり再利用が十分に可能であることが確認できた。一方で、下流域では季節的に水位の低下時期（主に冬季）に還元傾向にともない脱窒によるN2O濃度の急激な上昇というリスクが確認された．
２）モデル解析による富栄養地下水再利用システム効果の検証：①従来の観測情報をもとに, 準分布型物理モデル（SWAT）を用いて地下水涵養量を推定した．また，その地下水涵養量をインプットデータとして使用して，一次元水・栄養塩輸送モデル（HYDRUS-1D）で解析を行い，計測された地下水位変動で検証した．その結果，流域の地下水涵養量は年間400㎜程度であることが確認できた．
３）持続可能性の定量的評価：流域地下水の利用状況について，農業地下水利用形態の異なる３つの集落で，各100戸程度のアンケート調査を実施した．都市部に比べて多くの地下水利用の実態が明らかになり，現在でも地下水涵養量を上回る使用ではなく，さらに節水型のシステムに転換することでより持続性の高い安定的な農業へと進化することが示唆された．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Vertical distribution of sediment phosphorus in Lake Hachirogata related to effect of land reclamation on phosphorus accumulation2016
Author(s)
Jin, G., Onodera, S., Saito, M., Maruyama, Y., Hayakawa, A., Sato, T., Ota, Y. and Aritomi, D.
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Journal Title
Environmental Technology
Volume: 37
Pages: 486-494
DOI
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[Journal Article] Effect of physical and morphometric factors on nutrient removal properties in agricultural ponds2015
Author(s)
Saito, M., Onodera, S., Okubo, K., Takagi, S., Maruyama, Y., Jin, G. and Shimizu, Y.
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Journal Title
Water Science and Technology
Volume: 72(12)
Pages: 2187-2193
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Comparative research of lake eutrophication history by long core samples collecting from two typical Japanese reclaimed lakes2015
Author(s)
Guangzhe Jin, Shin-ichi Onodera, Mitsuyo Saito, Atsushi Hayakawa, Yuta Shimizu, Takaharu Sato, Daiki Aritomi, Atsuko Amano, Yuki Ota, Saito Tatsuaki
Organizer
XIX International Union for Quaternary Research Congress (INQUA), H17: Land-sea-human Interactions
Place of Presentation
Nagoya, Japan
Year and Date
2015-08-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] Last 10,000 years variation in phosphorus supply to a coastal region in a western Japan2015
Author(s)
Shin-ichi Onodera, Guangzhe Jin, Toru Takeuchi, Mayumi Jige, Mitsuyo Saito, Kazuhiro Yamaguchi, Koichi Kitaoka, Tatsuaki Saito, Takaharu Sato
Organizer
XIX International Union for Quaternary Research Congress (INQUA), H17: Land-sea-human Interactions
Place of Presentation
Nagoya, Japan
Year and Date
2015-08-02
Int'l Joint Research
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[Presentation] Evaluation of drought impact on groundwater recharge rate using SWAT and Hydrus models on an agricultural island in western Japan2015
Author(s)
Jin, G., Shimizu, Y., Onodera, S., Saito, M., Matsumori, K.
Organizer
The 26th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics
Place of Presentation
PRAGUE, CZECH REPUBLIC
Year and Date
2015-06-27
Int'l Joint Research
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[Presentation] Evaluations of spatial distributions in groundwater recharge and flood discharge in an urban and suburban watershed of 1,000km2 scale2015
Author(s)
Onodera, S., Shimizu, Y., Saito, M., Maruyama, Y., Jin, G.
Organizer
The 26th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics
Place of Presentation
PRAGUE, CZECH REPUBLIC
Year and Date
2015-06-23
Int'l Joint Research
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[Presentation] 沿岸藻場分布域における地下水流出の評価2015
Author(s)
齋藤 光代, 小野寺 真一, 古森 旭, 大久保 賢治, 有冨 大樹, 金 广哲, 丸山 豊
Organizer
JPGU(Japan Geoscience Union Meeting) 2015,日本地球惑星科学連合2015年大会
Place of Presentation
幕張メッセ国際会議場
Year and Date
2015-05-24
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