| 研究概要 |
近年,農業経営における収益性の向上や,農地から肥料成分などが河川や湖沼へと流出する面源汚濁の排出源管理が課題となっている.そこで本研究では,経営的収益性と環境負荷を統合的に評価し,収益性の向上と汚濁負荷量の削減を目指した農地及び水利システム管理モデルを開発する.今年度農地及び水利システム管理モデルを,圃場一筆ごとの栽培作物を選定する決定変数を設定した混合0-1計画問題として定式化を行った.最適化において多目的を設定し,重み係数法を用いて経営的収益性と環境負荷を統合的に評価した,農業経営における収益性の向上目指す目的関数は,栽培作物の収量,栽培経費などの栽培管理における統計データを用いて,圃場一筆ごとの栽培作物を的確に選定し,収量変動リスクを低減させるように定式化した.また,環境負荷に関する目的関数では,水路内での汚濁負荷に対する自浄作用をモデル化し,農業地域の水利システムから外部の河川や湖沼へと排出される汚濁負荷を,水路内での自浄作用により効率的に削減するように定式化した.構築したモデルを仮想の農業地域に適用し,排出汚濁負荷量と農業収益との間のトレードオフ関係を定量的に評価し,この結果は農地管理者にとって作付計画の際の意思決定に有用な判断材料となることを示した.これら成果を関連学会において発表し,論文にとりまとめ学術誌への掲載を予定している.さらに,モデルパラメータ同定のためのデータ収集を行った.栽培作物の収量,栽培経費などの栽培管理における統計データを文献調査により収集した.滋賀県の農業地域において現地調査を行い,圃場からの排水や水路での採水サンプルを集め,硝酸態窒素,アンモニア態窒素,全リンなどの水質分析を行った.その結果,栽培作物による排出される汚濁負荷量の違いや,水路による自浄係数の違いが明らかとなり,これらのデータからモデルパラメータを同定した.
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