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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

研究課題

研究課題/領域番号 19K20496
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分64050:循環型社会システム関連
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

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)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード窒素 / 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
研究開始時の研究の概要

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。

研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

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。

今後の研究の推進方策

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。

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Assessment of food-related nitrogen and phosphorus footprints in Indonesia2023

    • 著者名/発表者名
      Wirasenjaya Farah、Dhar Aurup Ratan、Oita Azusa、Matsubae Kazuyo
    • 雑誌名

      Sustainable Production and Consumption

      巻: 39 ページ: 30-41

    • DOI

      10.1016/j.spc.2023.04.011

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Food Nitrogen Footprint of the Indian Subcontinent Toward 20502022

    • 著者名/発表者名
      Dhar Aurup Ratan、Oita Azusa、Matsubae Kazuyo
    • 雑誌名

      Frontiers in Nutrition

      巻: 9 ページ: 899431-899431

    • DOI

      10.3389/fnut.2022.899431

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sustainability of Vertical Farming in Comparison with Conventional Farming: A Case Study in Miyagi Prefecture, Japan, on Nitrogen and Phosphorus Footprint2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Jiarui、Oita Azusa、Hayashi Kentaro、Matsubae Kazuyo
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 14 号: 2 ページ: 1042-1042

    • DOI

      10.3390/su14021042

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nutrient-extended input?output (NutrIO) method for the food nitrogen footprint2021

    • 著者名/発表者名
      Oita Azusa、Katagiri Kiwamu、Eguchi Tetsuya、Morioka Ryoko、Shindo Junko、Hayashi Kentaro、Matsubae Kazuyo
    • 雑誌名

      Environmental Research Letters

      巻: 16 号: 11 ページ: 115010-115010

    • DOI

      10.1088/1748-9326/ac2c35

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Effect of Religious Dietary Cultures on Food Nitrogen and Phosphorus Footprints: A Case Study of India2021

    • 著者名/発表者名
      Dhar Aurup Ratan、Oita Azusa、Matsubae Kazuyo
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13 号: 6 ページ: 1926-1926

    • DOI

      10.3390/nu13061926

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      居城 琢、須原 菜摘、種田 あずさ
    • 雑誌名

      横浜国際社会科学研究

      巻: 25 号: 2 ページ: 39-52

    • DOI

      10.18880/00013449

    • NAID

      120006893215

    • URL

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

    • 年月日
      2020-09-20
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Trends in the food nitrogen and phosphorus footprints for Asia's giants: China, India, and Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Oita Azusa、Wirasenjaya Farah、Liu Jiarui、Webeck Elizabeth、Matsubae Kazuyo
    • 雑誌名

      Resources, Conservation and Recycling

      巻: 157 ページ: 104752-104752

    • DOI

      10.1016/j.resconrec.2020.104752

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 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] Concealed nitrogen footprint in protein-free foods: an empirical example using oil palm products2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Kentaro、Oita Azusa、Nishina Kazuya
    • 雑誌名

      Environmental Research Letters

      巻: 15 号: 3 ページ: 035006-035006

    • DOI

      10.1088/1748-9326/ab68ea

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Subnational trade flows of nitrogen for Japanese agriculture-related consumption2023

    • 著者名/発表者名
      Azusa Oita, Taku Ishiro, Kentaro Hayashi
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Industrial Ecology (ISIE 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact assessment of religious dietary cultures on the Indian Subcontinent’s nitrogen footprint of food2023

    • 著者名/発表者名
      Aurup Ratan Dhar, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • 学会等名
      第18回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Future Indonesian nitrogen and phosphorus footprints scenario analysis on food2022

    • 著者名/発表者名
      Farah Wirasenjaya, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • 学会等名
      The 14th ISIE Socio-Economic Metabolism section conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time Series Analysis on Food Phosphorus Footprint of the Indian Subcontinent2022

    • 著者名/発表者名
      Aurup Ratan Dhar, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • 学会等名
      第17回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Scenario analysis on food phosphorus footprint of the Indian subcontinent2022

    • 著者名/発表者名
      Aurup Ratan Dhar, Azusa Oita, Kazuyo Matsubae
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Nutrient-extended input-output analysis for food nitrogen footprint2021

    • 著者名/発表者名
      Azusa Oita , Kiwamu Katagiri , Tetsuya Eguchi , Ryoko Morioka , Kentaro Hayashi , Kazuyo Matsubae
    • 学会等名
      The 8th International Nitrogen Conference (INI2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      種田 あずさ
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2021年度北海道大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      種田 あずさ、居城 琢、松岡 かおり、林 健太郎
    • 学会等名
      第68回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松岡 かおり、種田 あずさ、高田 裕介、林 健太郎
    • 学会等名
      日本ペドロジー学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Nitrogen and phosphorus footprint analysis on the agri-food consumption in Miyagi prefecture2021

    • 著者名/発表者名
      劉 嘉睿、種田 あずさ、松八重 一代
    • 学会等名
      第16回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第16回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Nitrogen and phosphorus losses during conventional and vertical farming in Miyagi Prefecture2021

    • 著者名/発表者名
      Jiarui Liu、Azusa Oita、Kazuyo Matsubae
    • 学会等名
      The 14th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Food nitrogen footprint based on Nutrient-extended input-output (NutrIO) table2021

    • 著者名/発表者名
      Azusa Oita、Kiwamu Katagiri、Tetsuya Eguch、Ryoko Morioka、Kentaro Hayashi、Kazuyo Matsubae
    • 学会等名
      The 14th Biennial International Conference on EcoBalance
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Impact of Reactive Nitrogen and Nitrogen Footprint, In: Matsuda, H. (eds) Ecological Risk Management2021

    • 著者名/発表者名
      Azusa Oita, Ichiro Nagano, Hiroyuki Matsuda
    • 出版者
      Singapore : Springer
    • ISBN
      9789813369337
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254180572
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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