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圃場整備前後の三次元地形解析による地下水湿性が原因の湿害リスク予測

研究課題

研究課題/領域番号 18K14549
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

清水 裕太  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター, 主任研究員 (50625829)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード湿害 / 地形 / 地下水 / 水田輪作 / 中山間 / 圃場整備 / GIS
研究成果の概要

本研究は、水田転換畑における湿害を回避するため、圃場整備前後の地形解析、土壌調査、土壌水分、地下水位等の計測と比抵抗電気探査による地下での水の動きを計測することで地形改変箇所と湿害との関係を明らかにし、集落スケールでの水田輪作適地マップを作成することを目的とした。集落スケールでの地下水の水みちの推定位置と、圃場整備時の切土盛土箇所での水動態の観測から、圃場が立地する空間的位置の特徴と湿害の関係が明らかになった。農業集落内の水田圃場全体を対象にした湿害の危険個所を、深層学習を用いることで予測精度をより高めることに成功し、輪作適地ゾーンを分類を経て集落スケールでの水田輪作適地マップを作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

圃場整備に伴う地形改変と湿害の関係が解明されたことは学術的な進展であると考えられ、これを応用することで地形改変マップを基にした集落スケールでの田畑輪換の適地の分布、暗渠設置等の排水対策の重点箇所が空間的に把握可能になった。本研究で構築した手法は全国規模で整備されている空中写真を使用するため、基本的には全国の農地に対して適用可能な汎用性の高い手法である。これにより、農業法人は湿害対策にかける費用の算出や労力の集約が可能になり、湿害を回避できる最適な営農計画立案を通した増収に貢献することが期待される。これは、高齢化が進む我が国の農業の実情を勘案すると社会的な意義は高いと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 8件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 中山間地における圃場整備によって造成された棚田の地下水流動特性2020

    • 著者名/発表者名
      SHIMIZU Yuta、MOCHIZUKI Hidetoshi、MATSUMORI Kenji
    • 雑誌名

      日本水文科学会誌

      巻: 50 号: 2 ページ: 71-83

    • DOI

      10.4145/jahs.50.71

    • NAID

      130007897382

    • ISSN
      1342-9612, 1883-7166
    • 年月日
      2020-08-31
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 中山間地水田の排水性に与える耕起法および地下水の影響2020

    • 著者名/発表者名
      清水 裕太、望月 秀俊
    • 雑誌名

      日本水文科学会誌

      巻: 50 号: 1 ページ: 13-17

    • DOI

      10.4145/jahs.50.13

    • NAID

      130007840298

    • ISSN
      1342-9612, 1883-7166
    • 年月日
      2020-04-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of in-stream impoundment on water quality of a suburban stream2020

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Yuta、Onodera Shin-ichi、Jin Guangzhe、Saito Mitsuyo
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 21 号: 3 ページ: 393-402

    • DOI

      10.1007/s10201-020-00619-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluating Maize Drought and Wet Stress in a Converted Japanese Paddy Field Using a SWAP Model2020

    • 著者名/発表者名
      Hamada Kosuke、Inoue Hisayoshi、Mochizuki Hidetoshi、Asakura Mayuko、Shimizu Yuta、Takemura Takeshi
    • 雑誌名

      Water

      巻: 12 号: 5 ページ: 1363-1363

    • DOI

      10.3390/w12051363

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sediment phosphorus cycling in a nutrient-rich embayment in relation to sediment phosphorus pool and release2020

    • 著者名/発表者名
      Jin Guangzhe、Onodera Shin-ichi、Saito Mitsuyo、Shimizu Yuta
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 21 号: 3 ページ: 415-425

    • DOI

      10.1007/s10201-020-00627-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The impact of land use and climate change on surface runoff and groundwater in Cimanuk watershed, Indonesia2020

    • 著者名/発表者名
      Ridwansyah Iwan、Yulianti Meti、Apip、Onodera Shin-ichi、Shimizu Yuta、Wibowo Hendro、Fakhrudin M.
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 21 号: 3 ページ: 487-498

    • DOI

      10.1007/s10201-020-00629-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] SfM 多視点ステレオ写真測量による過去の空中写真からの 三次元地形モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      清水 裕太、松森 堅治
    • 雑誌名

      新近畿中国四国農業研究

      巻: 3 号: 0 ページ: 1-7

    • DOI

      10.24755/westernagrires.3.0_1

    • NAID

      130007814234

    • ISSN
      2433-796X
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 210Pb dating to investigate the historical variations and identification of different sources of heavy metal pollution in sediments of the Pearl River Estuary, Southern China2020

    • 著者名/発表者名
      Ye Zhiping、Chen Jianyao、Gao Lei、Liang Zuobing、Li Shaoheng、Li Rui、Jin Guangzhe、Shimizu Yuta、Onodera Shin-ichi、Saito Mitsuyo、Gopalakrishnan Gnanachandrasamy
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin

      巻: 150 ページ: 110670-110670

    • DOI

      10.1016/j.marpolbul.2019.110670

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Combined microbial and isotopic signature approach to identify nitrate sources and transformation processes in groundwater2019

    • 著者名/発表者名
      Zhu Aiping、Chen Jianyao、Gao Lei、Shimizu Yuta、Liang Dongmei、Yi Ming、Cao Lixiang
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 228 ページ: 721-734

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.04.163

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrogeochemical and isotopic signatures for the identification of seawater intrusion in the paleobeach aquifer of Cox's Bazar city and its surrounding area, south-east Bangladesh2019

    • 著者名/発表者名
      Seddique Ashraf Ali、Masuda Harue、Anma Ryo、Bhattacharya Prosun、Yokoo Yoriko、Shimizu Yuta
    • 雑誌名

      Groundwater for Sustainable Development

      巻: 9 ページ: 100215-100215

    • DOI

      10.1016/j.gsd.2019.100215

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Surface Water Nitrogen Load Due to Food Production-Supply System in South Asian Megacities: A Model-based Estimation2019

    • 著者名/発表者名
      Syeda Jesmin Haque, Shin-ichi Onodera, Yuta Shimizu
    • 雑誌名

      Advances and Trends in Agricultural Sciences

      巻: 1 ページ: 123-132

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of the spatial distribution of submarine groundwater discharge in a small island scale using the 222Rn tracer method and comparative modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Aiping Zhu, Mitsuyo Saito, Shin-ichi Onodera, Yuta Shimizu, Guangzhe Jin, Tomoko Ohta, Jianyao Chen
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 209 ページ: 25-35

    • DOI

      10.1016/j.marchem.2018.12.003

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 点滴灌水同時施肥に地下水中の窒素を利用した減肥可能性の検証2018

    • 著者名/発表者名
      清水裕太・松森堅治・志村もと子・笠原賢明・渡邊修一
    • 雑誌名

      日本水文科学会誌

      巻: 48 号: 3 ページ: 147-150

    • DOI

      10.4145/jahs.48.147

    • NAID

      130007569036

    • ISSN
      1342-9612, 1883-7166
    • 年月日
      2018-12-27
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 暗渠未整備地区におけるチゼルプラウ耕の湿害緩和技術としての有効性2018

    • 著者名/発表者名
      坂口 敦・村田資治・清水裕太・望月秀俊
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 86 号: 2 ページ: I_275-I_280

    • DOI

      10.11408/jsidre.86.I_275

    • NAID

      130007520462

    • ISSN
      1882-2789, 1884-7242
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 深層学習を用いた湿害脆弱圃場の空間分布予測―広島県中山間地の事例-2020

    • 著者名/発表者名
      清水裕太
    • 学会等名
      2020年度日本土壌肥料学会 北海道支部 秋季大会 公開シンポジウム「転換する土壌肥料-国際土壌の10 年に向けて-」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 数理解析による中山間水田輪作における湿害脆弱圃場の空間分布推定2019

    • 著者名/発表者名
      清水 裕太、森岡 涼子、川崎 洋平、望月 秀俊
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 草刈り作業計画のための適用可能畦畔マップの作成2019

    • 著者名/発表者名
      清水 裕太、菊地 麗
    • 学会等名
      日本農作業学会 2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 中山間地の水田輪作圃場での湿害に及ぼす過去の地形の影響2019

    • 著者名/発表者名
      清水裕太
    • 学会等名
      令和元年度中山間営農システム研究ネットワーク検討会議
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 流域モデル解析による瀬戸内海一級河川からの栄養塩負荷量の長期変動2019

    • 著者名/発表者名
      清水裕太
    • 学会等名
      瀬戸内海研究フォーラム in 広島 瀬戸内海における持続可能な開発目標(SDGs)に向けた里水と里海の連携
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水田農業の低コスト化に向けたスマート農業~リモコン除草機の適応可能畦畔を視覚化し効果的な草刈りを~2019

    • 著者名/発表者名
      清水裕太
    • 学会等名
      しまねスマート農業技術展~新技術の実装に向けたマッチングイベント~
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] UAVによる空撮画像を用いたイネとダイズの生育時期別バイオマス推定2019

    • 著者名/発表者名
      川崎 洋平、藤本 寛、千葉 雅大、清水 裕太
    • 学会等名
      日本作物学会第249回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ドローン空撮情報が排水対策にどう使えるか?2019

    • 著者名/発表者名
      川崎 洋平、清水 裕太
    • 学会等名
      たつの市大豆研修会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アスパラガス栽培現地農家圃場で太さの等級割合を簡易に評価する方法2019

    • 著者名/発表者名
      笠原 賢明、渡邊 修一、清水 裕太、松森 堅治
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2019年度静岡大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 河川・農業用水のケイ酸濃度に関する調査結果 ―第1報 中国四国地方の河川について―2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊 修一、松森 堅治、清水 裕太
    • 学会等名
      2019年度(第115回)日本土壌肥料学会関西支部講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カンキツ園に埋設したイオン交換樹脂はどれだけ硝酸イオンを捕捉できるか?2019

    • 著者名/発表者名
      笠原 賢明、藤井 美智子、渡邊 修一、志村 もと子、清水 裕太、松森 堅治
    • 学会等名
      令和元年度近畿中国四国農業試験研究推進会議土壌肥料推進部会問題別研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 中山間地水田輪作圃場におけるダイズ・ムギの湿害に及ぼす過去の地形の影響2018

    • 著者名/発表者名
      清水裕太・松森堅治・望月秀俊
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Re-evaluation for indirect-inhibition effect of Fusicolla acetilerea on establishment of seedlings from iron-coated seeds of rice, comparing with F. merismoides2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Shimizu, Shimsuke Mori, Akira Kawaguchi, Akira Masunaka, Koji Nomiyama, Hiroyuki Sekiguchi, Keisuke Tomioka
    • 学会等名
      3rd Conference on Ecology of Soil Microorganisms
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Importance of basement topography as a distribution factor of Pythium in rotational paddy fields with barley, wheat and/or soybean in hilly and mountainous areas in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Shimizu, Shimsuke Mori, Hidetoshi Mochizuki, Kemji Matsumori, Akira Kawaguchi, Koji Nomiyama, Keisuke Tomioka
    • 学会等名
      11th International Mycological Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of former topography on insufficient growth caused by excess soil water in upland crops cultivated on paddy field2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Shimizu, Kemji Matsumori, Hidetoshi Mochizuki, Shimsuke Mori
    • 学会等名
      21st World Congress of Soil Science
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of a simple watershed land-use model to estimate the net nutrient loads from non-point sources to rivers2018

    • 著者名/発表者名
      Seiko Yoshikawa, Yuta Shimizu, Kenji Matsumori
    • 学会等名
      17th World Lake Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 簡易な流域土地利用モデルによる窒素,リン,SS負荷係数の算出 ー北海道,東北地方の解析-2018

    • 著者名/発表者名
      吉川省子・清水裕太・松森堅治
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] パラソイラ施工バヒアグラス草地における土壌水分量と土壌硬度分布の推移2018

    • 著者名/発表者名
      望月秀俊・朝倉麻由子・清水裕太・濵田耕佑
    • 学会等名
      平成30年度農研機構国際シンポジウム 土地利用型肉牛生産の持続的発展に向けて
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラウ施工飼料用トウモロコシ圃場における土壌水分量と水ポテンシャルの変動2018

    • 著者名/発表者名
      望月秀俊・佐藤正道・清水裕太・濵田耕佑
    • 学会等名
      平成30年度農研機構国際シンポジウム 土地利用型肉牛生産の持続的発展に向けて
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ボトムプラウによって耕起した飼料用トウモロコシ圃場における水ポテンシャルの経時変化2018

    • 著者名/発表者名
      望月秀俊・清水裕太・濵田耕佑
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2018年度神奈川大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 「7章河川流出 7.2.一級河川流域 」(小野寺真一・齋藤光代・北岡豪一編著)『瀬戸内海流域の水環境』2018

    • 著者名/発表者名
      清水裕太
    • 出版者
      吉備人出版、岡山市
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 「18章大河川の水質汚濁」(小野寺真一・齋藤光代・北岡豪一編著)『瀬戸内海流域の水環境』2018

    • 著者名/発表者名
      清水裕太
    • 出版者
      吉備人出版、岡山市
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 農研機構 西日本農業研究センター

    • URL

      http://www.naro.affrc.go.jp/laboratory/warc/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/yutas

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 農研機構 西日本農業研究センター

    • URL

      http://www.naro.affrc.go.jp/laboratory/warc/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] マップ生成装置、マップ生成方法、マップ生成プログラム、学習済みモデルの生成方法および学習済みモデル生成装置2020

    • 発明者名
      清水裕太、森岡 涼子
    • 権利者名
      清水裕太、森岡 涼子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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