傾斜地畑における環境保全型施肥管理を行うためのシミュレーション最適化モデルの開発

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19780194
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 農業情報工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 竹内 潤一郎 京都大学, 大学院・農学研究科, 助教 (20362428)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 環境調和型農林水産 / 水循環 / 農業工学 / 施肥管理 / シミュレーション

研究概要

湖沼やため池の富栄養化の原因の一つである農地からの硝酸の溶脱を抑制し,かつ農作物の生育を阻害しないような施肥計画の策定方法と施肥予定日近傍における意思決定支援システムを開発した.具体的には,農地における水や熱,窒素の動態や作物の生長を記述するシミュレーションモデルと過去の気象データから統計的に溶脱量が最少となる施肥の日時や量をシミュレーション最適化モデルを用いて決定する.施肥予定日の3日前から天気予報を利用して硝酸の溶脱量が最少になると予測される日を決定するというシステムを提案した.シミュレーションによってこのシステムによって効果的に硝酸溶脱が抑制されることが示された.

研究成果

• [雑誌論文] Model-based optimal design of land use arrangement for environmentally sound watershed management (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, J., T. Izumi, T. Kawachi, K. Unami, S. Maeda
  • 雑誌名: Journal of Rainwater Catchment Systems 13(peer reviewed) ページ: 29-33
• [雑誌論文] An inverse method to estimate soil hydraulic properties in saturated-unsaturated groundwater flow model (2008)
  • 著者名/発表者名: Izumi, T., J. Takeuchi, T. Kawachi, K. Unami, S. Maeda
  • 雑誌名: Journal of Rainwater Catchment Systems 13(peer reviewed) ページ: 23-28
• [学会発表] 山地-扇状地流出系のスペクトル解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹内潤一郎, 今川智絵, 河地利彦
  • 学会等名: 農業農村工学会京都支部第66回研究発表会
  • 発表場所: 富山県民会館
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] 扇状地地下水の降水に対する期別変動特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹内潤一郎, 今川智絵, 武馬夏希, 河地利彦
  • 学会等名: 日本雨水資源化システム学会第17回研究発表会
  • 発表場所: アートシアターいしかわ
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] 短・中期天気予報を用いた最適な施肥管理のための意思決定支援モデル (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹内潤一郎, V.S. Fujiwara, 河地利彦
  • 学会等名: 農業農村工学会京都支部第65回研究発表会
  • 発表場所: 福井県県民ホール
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] 飽和-不飽和地下水流の陽的な数値解析における安定性と質量保存 (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹内潤一郎, 河地利彦, 武馬夏希
  • 学会等名: 日本雨水資源化システム学会第16回研究発表会
  • 発表場所: 鶴岡産業会館
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] Mixed-Form Richards式のための要的スキームの開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹内潤一郎, 河地利彦, 泉智揮
  • 学会等名: 平成20年度農業農村工学会大会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2008-08-26
• [学会発表] Optimization of fertilizer application and irrigation to control nitrate leaching (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, V.S., J. Takeuchi, T. Kawachi
  • 学会等名: 平成20年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2008-08-26
• [学会発表] 非等温地下水浸透流における不飽和透水係数の同定手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 泉智揮, 竹内潤一郎, 河地利彦
  • 学会等名: 平成20年度農業農村工学会大会講演会
  • 発表場所: 秋田県立大学
  • 年月日: 2008-08-26
• [学会発表] 硝酸態窒素溶脱抑制のための最適施肥設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹内潤一郎
  • 学会等名: 平成19年度農地・水資源研究部会「農業・農村地域の環境に配慮した流域水質管理」
  • 発表場所: 農林水産技術会議事務局筑波事務所
  • 年月日: 2008-03-13
• [学会発表] Modeling of water and nitrogen cycle in a non-isothermal crop field soil (2007)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara, V.S., J. Takeuchi, T. Kawachi
  • 学会等名: 平成19年度農業農村工学会応用水理研究部会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2007-12-10
• [学会発表] 現場観測に基づいた不飽和透水係数に関する逆解析手法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 竹内潤一郎, 泉智揮, 河地利彦
  • 学会等名: 日本雨水資源化システム学会第15回研究発表会
  • 発表場所: 宮崎土地改良会館
  • 年月日: 2007-11-01
• [備考] 大石智史(2009)畑地土壌における水・熱・窒素連成モデルの開発とパラメータ同定, 京都大学卒業論文, p. 55
• [備考] Fujiwara, S.V. (2008) Decision- support model for optimal fertilizer application and irrigation using short- and medium-term weather forecasts, Kyoto University Master Thesis, p. 55