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2018 年度 実績報告書

窒素循環を基軸とした大規模農業地域-都市間の食糧循環とその持続可能性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0033
研究機関広島大学

研究代表者

福岡 正人  広島大学, 総合科学研究科, 名誉教授 (70117232)

研究分担者 齋藤 光代  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (20512718)
田瀬 則雄  筑波大学, 生命環境系(名誉教授), 名誉教授 (40133011)
宮岡 邦任  三重大学, 教育学部, 教授 (70296234)
研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2019-03-31
キーワード大規模農業 / 窒素循環 / ブラジル
研究実績の概要

本研究では、世界の食糧・エネルギー需給(循環)の持続可能性を評価するために、それらの循環量が世界で最も多い国の一つであるブラジルに注目し、食糧およびバイオエタノール生産の持続可能性について食糧の主要成分である窒素の循環を軸に評価することを目的とし、最終年である平成30年度は計画に沿って下記のとおり実施した。
(1)農業地域物質循環問題評価:2年目までにサンパウロ州のヒオ・クラロ試験地ピラスヌンガ試験地およびサン・カルロス試験地の農業試験地を対象に実施した地下水および地表水の調査結果、および窒素をはじめとする主要溶存成分、安定同位体などの分析結果についての取りまとめを行った。また、それらの結果に加えて既存情報や先行研究の内容を踏まえ、異なる土地利用(サトウキビ、大豆、トウモロコシなど)からなる農地スケールでの窒素収支を定量的に評価した。
(2)広域農地-都市物質循環影響評価:農地および都市域を含むサンパウロ州のティエテ川流域を対象に準分布型流域水・物質輸送モデル(SWAT)を適用し、流出解析を実施した結果、農地よりも都市部が主な窒素負荷源となっていることが明らかになった。一方で、本流沿いに分布するダムのトラップ効果によって、結果的に流域からの窒素負荷量が大幅に減少していることも明らかとなった。
(3)地域間循環影響評価:ブラジル最大のサトウキビの生産地であるサンパウロ州をはじめとした南東部地域では、近年生産量が頭打ちになっており、機械化や人件費の高騰が影響している可能性が明らかになった。一方で、人件費が安い北東部地域などでは生産効率的には採算ベースを確保しており、今後、サトウキビ栽培をはじめとする農業をとりまく持続可能な社会の構築・維持を実現していくうえでは、環境負荷との兼ね合いによるバランスの良い地域の発展の方向性を明らかにしていく必要があると考えられる。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 学会・シンポジウム開催 (4件)

  • [国際共同研究] University of Sao Paulo(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      University of Sao Paulo
  • [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
      Zhu, A., Saito, M., Onodera, S., Shimizu, Y., Jin, G., Ohta, T., Chen, J
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 209 ページ: 25~35

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.marchem.2018.12.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitrogen dynamics in a highly urbanized coastal area of western Japan: impact of sewage-derived loads2018

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Onodera, S., Jin, G., Shimizu, Y., Taniguchi, M.
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 5:17 ページ: 1~11

    • DOI

      doi.org/10.1186/s40645-018-0177-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Nitrogen status of groundwater in agricultural area with several land use, southeastern Brazil2018

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Tase, N., Onodera, S., Saraiva, F., Terada, R., Hirata, R., Wendland, E., Tomozawa, Y., Rusydi, A., Fukuoka, M.
    • 学会等名
      45th IAH congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Nitrogen in groundwater of agricultural areas in Sao Paulo State, Brazil2018

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Tase, N., Saraiva, F., Terada, R., Hirata, R., Wendland, E., Onodera, S., Tomozawa, Y., Fukuoka, M.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Nitrate concentrations of groundwater and surface water in Sao Paulo State, Brazil. The reasons why they are low.2018

    • 著者名/発表者名
      Tase, N., Saito, M., Shimizu, Y., Miyaoka, K., Fukuoka, M., Onodera, S., Hirata, R., Saraiva, F., Terada, R., Shirota, R., Wendland, E.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] An assessment of Water and Nutrient dynamics in a large agricultural watershed in Brazil using SWAT model An assessment of Water and Nutrient dynamics in a large agricultural watershed in Brazil using SWAT model2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, Y., Saito, M., Onodera, S., Fukuoka, M., Hirata, R., Saraiva, F., Terada, R.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Possibility of Nitrogen Emissions Evaluation from the Viewpoint of State-Scale Agricultural Product Production and Transport in Brazil2018

    • 著者名/発表者名
      Miyaoka, K., Fukuoka, M., Tase, N., Onodera, S., Saito, M., Shimizu, Y., Shirota, R.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Nitrogen dynamics in groundwater of agricultural area in southeastern Brazil2018

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Tase, N., Saraiva, F., Terada, R., Hirata, R., Wendland, E., Onodera, S., Tomozawa, Y., Rusydi, A., Fukuoka, M.
    • 学会等名
      International symposium in JAHS annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] An assessment of the impact of abandoned cultivated land on runoff and sediment discharge in a watershed scale2018

    • 著者名/発表者名
      Shimizu, Y., Saito, M., Onodera, S., Fukuoka, M., Hirata, R., Saraiva, F., Terada, R.
    • 学会等名
      International symposium in JAHS annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Can the Brazilian agriculture overcome nitrogen problems?2018

    • 著者名/発表者名
      Tase, N.
    • 学会等名
      International symposium in JAHS annual meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Possibility of Nitrogen Emissions Evaluation from the Viewpoint of State - Scale Agricultural Product Production and Transport in Brazil2018

    • 著者名/発表者名
      Miyaoka, K., Fukuoka, M., Tase, N., Onodera, S., Saito, M., Shimizu, Y., Shirota, R.
    • 学会等名
      International symposium in JAHS annual meeting
    • 国際学会
  • [図書] 瀬戸内海流域の水環境 ―里水―2018

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一・齋藤光代・北岡豪一
    • 総ページ数
      266
    • 出版者
      吉備人出版
    • ISBN
      9784860694630
  • [学会・シンポジウム開催] 12th Terrestrial Environmental Research Workshop in 20182019

  • [学会・シンポジウム開催] International research workshop for nitrogen cycle in Brazil2019

  • [学会・シンポジウム開催] International symposium on "Nutrient transport and cycle driven by water cycle in tropical and subtropical region" in JAHS annual meeting2018

  • [学会・シンポジウム開催] 10th Terrestrial Environmental Research Workshop in 20182018

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公開日: 2019-12-27  

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