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里山広葉樹林の管理を考慮した持続可能な農林業連携モデルの実証研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K28286
補助金の研究課題番号 23H03596 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分64050:循環型社会システム関連
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

吉川 直樹  滋賀県立大学, 環境科学部, 講師 (10583271)

研究分担者 野村 泰稔  立命館大学, 理工学部, 教授 (20372667)
加用 千裕  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50550183)
久保 幹  立命館大学, 生命科学部, 教授 (60249795)
天野 耕二  立命館大学, 食マネジメント学部, 教授 (80167957)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2025年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2024年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード森林バイオマス / 農林業連携 / 資源循環 / ライフサイクルアセスメント / 土壌肥沃度
研究開始時の研究の概要

本研究では里山資源の適切な管理のために、里山でのバイオマス生産と環境保全型農業との高度な連携を構築することを提案する。森林管理や施肥管理手法等を、土壌や圃場のモニタリングおよび森林計画手法により最適化するとともに、温室効果ガス削減等の環境価値を活用することにより、環境的・経済的に持続可能なモデルを実証・提示することを目的とする。里山広葉樹林における炭素吸収・バイオマス生産の予測と評価、森林資源を活用した環境保全型農業の土壌肥沃度指標や圃場モニタリングによる高度化と評価、提案モデル全体での物的フロー・経済フローの推計などを総合して、農林業連携モデルの持続可能性を検証する。

研究実績の概要

農林業連携モデルの効果を評価する手法を構築するため、分析対象とする技術の絞り込みを行った。熱利用を含むバイオ炭の利活用、薪およびチップの農業利用、きのこ原木、森林資源を活用した堆肥(バーク堆肥)の利用、また農業以外での利用としては薪炭材のほか、製材利用やチップ利用が評価の候補となり、これらを組み合わせた評価が必要であると考えられた。
ライフサイクルアセスメント(LCA)による農林業連携の評価のために、いくつかの利用方法についてプロセスデータの収集を行った。バイオ炭の生産プロセスや薪の農業利用(茶の焙煎加工)に関する情報をヒアリングや文献調査により収集した。後者については、ヒアリング結果をもとに自然栽培茶を対象にライフサイクル温室効果ガス排出量を試算した。ライフサイクル全体の排出量において製茶加工の占める割合が高いこと、生産地近隣で調達された薪の利用により、慣行栽培茶に比べて大幅な排出削減が可能であることが明らかになった。また、調査対象地域との連絡調整を行い、現地調査のための体制を構築した。
土壌のモニタリングを通じて最適な施肥管理を行うため、土壌肥沃度指標(SOFIX)などの常時計測の困難な指標を計測可能な指標で予測する手法を検討した。現在、実験圃場内の日射量の異なる土壌にセンサを設置し、土壌温度(℃)、土壌EC(mS/cm)および土壌水分(%)を1時間毎の頻度でモニタリングしている。これらのモニタリングデータの基本統計量を説明変数とすることで、日射量の異なる土壌を識別できることを明らかにした。

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

当初予定していた調査対象地が変更となったため、体制構築のため進捗にやや遅れが生じている。ただし、現地調査を除く研究状況には大きな遅れはない。

今後の研究の推進方策

調査対象地での研究実施の目途がついたため、現地での情報収集を積極的に進める。収集した情報をもとに、現状における物質フローや経済フローの推計を行う。また、農林業資源の利活用における環境負荷削減効果をLCAにより推計する。
土壌の質に関わる指標の予測手法についても、引き続き実験圃場における検討を進める。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 森林と木材の炭素ストック機能2024

    • 著者名/発表者名
      加用千裕
    • 雑誌名

      ペトロテック

      巻: 47 ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Life-cycle analysis of environmental loads from household septic systems in Japan focusing on effluent water discharge2023

    • 著者名/発表者名
      Mishima Iori、Yoshikawa Naoki、Asakawa Susumu、Noguchi Yuji、Amano Koji
    • 雑誌名

      Water Science & Technology

      巻: 88 号: 11 ページ: 2719-2732

    • DOI

      10.2166/wst.2023.370

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the Environmental Burden of Cross-Laminated Timber Manufacturing in Japan Using the Input?Output Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Mengyuan、Murano Akito、Goh Chun Sheng、Kayo Chihiro
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 14 号: 11 ページ: 2263-2263

    • DOI

      10.3390/f14112263

    • 関連する報告書
      2023 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] Carbon stocks of particle board and fiberboard in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Kayo Chihiro、Sanjo Kotoko、Sato Issei、Liu Mengyuan、Prasetyadi Gianova Vierry、Hirahara Suguru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37132-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Economic ripple effects analysis of cross-laminated timber manufacturing in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Mengyuan Liu, Tomohumi Huzita, Akito Murano, Chun Sheng Goh, Chihiro Kayo
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 14 号: 3 ページ: 492-492

    • DOI

      10.3390/f14030492

    • 関連する報告書
      2023 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] 国際連合食糧農業機関の統計データベースに基づく世界の木質燃料消費量と途上国の燃料 転換によるCO2排出増加量の推計2023

    • 著者名/発表者名
      古俣寛隆, 加用千裕
    • 雑誌名

      木材学会誌

      巻: 69 ページ: 79-91

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a small-scale cherry tomato cultivation method using organic soil2023

    • 著者名/発表者名
      Islam Zakirul、Tran Quoc Thinh、Kubo Motoki
    • 雑誌名

      Organic Agriculture

      巻: 13 号: 2 ページ: 237-246

    • DOI

      10.1007/s13165-023-00424-7

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 化粧品で使われる油脂が土壌微生物へ及ぼす影響について2023

    • 著者名/発表者名
      甲田恵莉、Tran Quoc Thinh、久保幹、北村弘行、金子信行
    • 雑誌名

      Fragrance Journal

      巻: 51 ページ: 76-79

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 有機物と植物成長 ―大豆タンパク質由来ペプチドによるバイオスティミュラント効果ー2023

    • 著者名/発表者名
      久保幹
    • 雑誌名

      作物生産と土づくり

      巻: 55 ページ: 39-43

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 廃棄物循環型農業システムのライフサイクル評価2023

    • 著者名/発表者名
      吉川直樹
    • 雑誌名

      環境技術

      巻: 52 ページ: 35-39

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大学の地域連携活動における環境負荷削減貢献の定量評価2024

    • 著者名/発表者名
      吉川直樹
    • 学会等名
      第19回日本LCA学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] バイオマス・光・抑草の関係解析2024

    • 著者名/発表者名
      玉田佑貴、久保幹
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Relationship among arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) colonization rate, plant growth, nutrient uptakes, and soil bacterial activities2024

    • 著者名/発表者名
      YIHAO HUANG, Asuka Okazaki, Quoc Thinh Tran, and Motoki Kubo
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水田中のアーバスキュラー菌根菌(AMF)の胞子密度は栄養条件に影響を受けにくい2024

    • 著者名/発表者名
      岡崎 飛鳥、HUANG Yihao、TRAN QUOC Thinh、久保 幹
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 新規SOFIXデータベースの構築およびデータベースに基づく肥沃度向上マニュアル作成・実証2024

    • 著者名/発表者名
      長谷川 紘大、久保 幹
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大豆ホエーのバイオスティミュラント効果に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      長底 正悟、久保 幹
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of clubroot disease occurrence under chemical and organic soil environments2024

    • 著者名/発表者名
      Zakirul Islam, Tran Quoc Thinh, Motoki Kubo
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 木材のカーボンニュートラルに関する世界動向2024

    • 著者名/発表者名
      加用千裕,
    • 学会等名
      第74回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 竹で作る農業用ハウスによる温室効果ガス削減効果の評価2024

    • 著者名/発表者名
      井上岳, 加用千裕,
    • 学会等名
      第74回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of environmental burden of cross-laminated timber manufacturing2024

    • 著者名/発表者名
      Mengyuan Liu, Chihiro Kayo
    • 学会等名
      第74回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 木質バイオマス由来物質・エネルギー循環型レブリン酸生産プロセスにおける土地利用を考慮した温室効果ガス収支の解明2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤惟生, 佐藤龍, 加用千裕, 伏見千尋
    • 学会等名
      第74回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 日本の住宅建築物の炭素貯蔵量推計における寿命関数と半減期の検証2024

    • 著者名/発表者名
      三條瑚都子, 加用千裕, 外崎真理雄
    • 学会等名
      第74回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation and prediction of economic impacts of cross-laminated timber manufacturing in Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Mengyuan Liu, Chihiro Kayo
    • 学会等名
      第135回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 土壌細菌による根内細菌への影響2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木匠、Tran Quoc Thinh、久保幹
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 水圏環境における植物と底質の関係解析2023

    • 著者名/発表者名
      五十嵐郁、Tran Quoc Thinh、久保幹
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Effects of 1,3 Di-Chloropropene agrochemical on earthworm and bacterial biomass2023

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Akram Kharral, Quoc Thinh Tran、Motoki Kubo
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有機物による土壌肥沃度向上に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      大西智也、Tran Quoc Thinh、久保幹
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] クロレラ残渣が植物成長に対する生物刺激剤としての効果2023

    • 著者名/発表者名
      岡崎飛鳥、Tran Quoc Thinh、久保幹
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 有機資材施肥による根こぶ病菌の抑制2023

    • 著者名/発表者名
      平野嵩典、Tran Quoc Thinh、久保幹
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 木質バイオマスを用いた新規有機土壌の開発2023

    • 著者名/発表者名
      玉田佑貴、Tran Quoc Thinh、久保幹
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 堆肥のミネラル成分解析による高度化2023

    • 著者名/発表者名
      神谷康平、Tran Quoc Thinh、久保幹
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Study on properties of organic fertilizer in Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Yihao Huang, Quoc Thinh Tran、Motoki Kubo
    • 学会等名
      日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 防災気象情報とIoT センサを活用したニューラルネットワークに基づく道路面温度予測2023

    • 著者名/発表者名
      成基昌,野村泰稔,高田守康,花坂弘之,永井利幸,織野雅彦,戸部浩,吉田美由紀
    • 学会等名
      安全工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークに基づく局地降雨量の短期予測に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      村田千紗,藤井聡,加藤桂太,野村泰稔
    • 学会等名
      安全工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Road Surface Temperature Prediction Based on Neural Network Utilizing Disaster Prevention Weather Information and IoT Sensors2023

    • 著者名/発表者名
      G.Sung, Y.Nomura
    • 学会等名
      The 24th International Symposium on Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural network-based study on short-term prediction of local rainfall2023

    • 著者名/発表者名
      C.Murata, Y.Nomura,S.FUJI and K.KATO
    • 学会等名
      The 24th International Symposium on Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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