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土壌塩分輸送シミュレーションモデルを用いた除塩用水量の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0168
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
研究機関鳥取大学

研究代表者

藤巻 晴行  鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (90323253)

研究分担者 Kristina Toderich  鳥取大学, 国際乾燥地研究教育機構, 特命教授 (10830101)
齊藤 忠臣  鳥取大学, 農学部, 准教授 (70515824)
大西 純也  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 農村開発領域, プロジェクトリーダー (70829845)
實野 雅太  東京農業大学, その他部局等, 助教 (80808105)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード灌漑 / 塩ストレス / 塩害 / リーチング / 塩類集積 / 除塩
研究開始時の研究の概要

灌漑に伴う塩類集積に対し、FAO のガイドラインに代わる塩分管理法として、土壌中の塩分輸送シミュレーションモデルを用いて最適な除塩用水量を決定する手法を提示し、その予測精度と効果を圃場実験により検証する。また、もう一つの改善策として、土壌水分塩分センサーにより、収量に大きな影響の生じる限界塩濃度に達した時点で一定水量のリーチングを行う方法も提示し、その効果も検証する。FAOガイドラインに基づく対照区も含め4年連作で収量を測定し、従量制水費用を考慮した純収入を比較する。さらに、供試作物の塩ストレス応答関数もポット実験により測定し、新しい耐塩性リストを世界中の改良普及員や灌漑技術者に提供する。

研究実績の概要

5月より2022年に設置したアラル海流域イノベーションセンターの実験圃場にてトウモロコシを供試作物として実験を行ったものの、目標とする植栽密度での均一な初期生育を確保できなかったため、7月に緑豆に切り替えたものの、これも均一な初期生育を確保できず、実験を中断した。
9月よりパレスチナ国立農業研究センター(NARC)エリコ支所でもトマトを供試作物として実験を開始したものの、戦乱によりカウンターパートが通勤できなくなり、中断した。
海外と並行して国内の2箇所でも行った。鳥取大学乾燥地研究センターのガラス温室で10月から1月にかけてカリフラワーを供試作物として(実験1)、また、11月から3月にかけて石垣島の国際農林水産業研究センター熱帯・島嶼研究拠点のビニールハウスでトマトを供試作物として(実験2)行った。いずれもNaCl水溶液を灌漑水に用い、FAOの基準に基づきリーチングを行った対照区と同じくNaCl水溶液を灌漑水に用い、毎回の灌漑水量を最適化する「最適化区」を3反復で比較した。昨年の教訓から、生育終盤は播種後日数の関数として作物係数を与えた。その結果、実験1と実験2いずれも純収入に有意差はなかった。実験1では、蒸散効率を定数でなく飽差の関数として与えるべきことが示唆された。双方の実験結果を国際誌に投稿する予定である。
さらに、ポット実験でカリフラワーとニンニクの塩ストレス応答関数の測定を行った。

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

アラル海流域イノベーションセンターの研究実施体制が他のプロジェクトが始まって忙しいとの理由で弱体化している。

今後の研究の推進方策

鳥害防止のため、2024年4月に防鳥ネットを設置した。生育初期など重要な期間はなるべく密に連絡を取って対応を促す。

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

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] IICAS(ウズベキスタン)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] テヘラン大学/タブリーズ大学(イラン)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Parameterization of the Response Function of Sesame to Drought and Salinity Stresses2023

    • 著者名/発表者名
      Ebrahimian Hamed、Fujimaki Haruyuki、Toderich Kristina
    • 雑誌名

      Agriculture

      巻: 13 号: 8 ページ: 1516-1516

    • DOI

      10.3390/agriculture13081516

    • 関連する報告書
      2023 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] Optimization of irrigation depth for Mungbean considering the cost for water under a saline condition2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimaki H, Abdelbaki Hm, Toderich K, Saito T, Onishi J, Jitsuno M.
    • 雑誌名

      沙漠研究

      巻: 32 号: S ページ: 135-138

    • DOI

      10.14976/jals.32.S_135

    • ISSN
      0917-6985, 2189-1761
    • 年月日
      2022-12-30
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Salt Accumulation in Inter-Dune Lowland in Mu Us Sandy Land of China2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimaki H, Jiangshang W
    • 雑誌名

      Journal of Hydrogeology & Hydrologic Engineering

      巻: 11(2) ページ: 1-3

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Salt Removal by Combining a Permanent Skip Furrow Irrigation and Salt Removal Sheet2021

    • 著者名/発表者名
      Onishi Junya、Paluashova Gaukhar K.、Shirokova Yulia I.、Fujimaki Haruyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Agronomy

      巻: 3 ページ: 1-8

    • DOI

      10.3389/fagro.2021.659722

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] On Water Vapor Movement and Evaporation in a Sandy Soil Column2021

    • 著者名/発表者名
      Mahdavi S. M.、Fujimaki H.、Neyshabouri M. R.
    • 雑誌名

      Eurasian Soil Science

      巻: 54 号: 2 ページ: 249-256

    • DOI

      10.1134/s1064229321020095

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimization of Irrigation and Leaching Depths Considering the Cost of Water Using WASH_1D/2D Models2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimaki Haruyuki、Abd El Baki Hassan M.、Mohamad Mahdavi Seyed、Ebrahimian Hamed
    • 雑誌名

      Water

      巻: 12 号: 9 ページ: 2549-2549

    • DOI

      10.3390/w12092549

    • 関連する報告書
      2020 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] Determining Irrigation Depths for Soybean Using a Simulation Model of Water Flow and Plant Growth and Weather Forecasts2020

    • 著者名/発表者名
      Abd El Baki Hassan M.、Raoof Majid、Fujimaki Haruyuki
    • 雑誌名

      Agronomy

      巻: 10 号: 3 ページ: 369-369

    • DOI

      10.3390/agronomy10030369

    • 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] A Spherical Steady-State Method to Measure Soil Thermal Conductivity2019

    • 著者名/発表者名
      Mahdavi S. M.、Neyshabouri M. R.、Fujimaki H.
    • 雑誌名

      Eurasian Soil Science

      巻: 52 号: 12 ページ: 1572-1576

    • DOI

      10.1134/s1064229319120093

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Determination of Irrigation Depth for Potato considering Weather Forecast and Cost for Water under a Saline Condition2023

    • 著者名/発表者名
      Fujimaki (Tottori University), H., Junya, O. (JIRCAS), Abd El Baki (TU), H. M. , Toderich, K.(TU)
    • 学会等名
      Desert Technology 15
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of Irrigation Depth considering the Cost for Water under a Saline Condition2022

    • 著者名/発表者名
      藤巻晴行, 大西純也
    • 学会等名
      農業農村工学会第71回大会(金沢)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Determination of Irrigation Depth for Mungbean considering Weather Forecast and Cost for Water under a Saline Condition2022

    • 著者名/発表者名
      Haruyuki Fujimaki, Junya Onishi. Hassan M. Abd El Baki1, Kristina Toderich
    • 学会等名
      PAWEES2022 International Conference, Fukuoka
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of Irrigation Depth for Mungbean considering the Cost for Water under a Saline Condition2021

    • 著者名/発表者名
      Haruyuki FUJIMAKI, Hassan Mohamed ABDELBAKI, Kristina TODERICH, Tadaomi SAITO, Junya ONISHI, Masataka JITSUNO
    • 学会等名
      The DT XIV International Conference on Arid Land
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of Irrigation Depth considering the Cost for Water under a Saline Condition2021

    • 著者名/発表者名
      Fujimaki, H., Junya, O., Abd El Baki, H. M.
    • 学会等名
      農業農村工学会令和3年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 塩水灌漑条件下における水価格を考慮した灌水量の最適化2021

    • 著者名/発表者名
      藤巻晴行、大西純也、Abdelbaki Hassan Mohamed
    • 学会等名
      2021年度(第70回)農業農村工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] WASH_2D

    • URL

      http://www.alrc.tottori-u.ac.jp/fujimaki/download/WASH_2D/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] WASH_1D/2Dモデルを用いた水の費用を考慮した灌漑水量および除塩用水量の最適化

    • URL

      https://www.alrc.tottori-u.ac.jp/japanese/results/papers/2020/2020-5(fujimaki).html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-10-10   更新日: 2024-12-25  

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