研究内容

灌漑・水利用に関する研究

農業体系の変化が農業用水需給に及ぼす影響の解明（畑作：岩田，水田作：谷口）


写真：農村地域における都市化（混住化）

　生産調整の廃止やTPPなどの経営条件の変化により，日本の農業は大きな変革期を迎えており，農業の大規模化，水田の汎用化，6次産業化などの様々な対策が検討されています． これらの対策にともなって栽培作物や栽培時期を変更した場合，その地域での用水需要が大きく変化する可能性があります． また，将来の気候変動にともなって積雪・融雪時期や降雨パターンが変化することも予測されており，流域内の利用可能水量も量的，時期的に変化することが懸念されます．
　本研究では，現地観測や水文解析によって農業体系の変化が用水需給に与える影響を検討し，将来の農業体系に適した用水供給の在り方を検討したいと考えています．

灌漑水田地域内における水温変化構造の解明とそのモデル化（谷口）


写真：水位・水温計の設置

　水温は農業生産や水生生物の生息環境に大きな影響を及ぼす重要な因子であり，河川や貯水池における水温変化については多くの研究が行われてきました． 一方，日本の灌漑期においては流域内の水の多くが灌漑用水（特に水田灌漑）として利用されています．そのため，流域内の水温変化を評価・予測するためには，河道だけでなく水田地域内での水温変化も考慮する必要があります． しかし，水田地域内では農家による水管理（配水，湛水，排水）などの人為的な影響を受けるため，水動態や水温変化に関する知見が十分ではありません．
　本研究では，現地観測によって水田地域内で生じている水温変化の構造を明らかにし，それをモデル化することを目指しています．

水田灌漑地域における水動態と水管理実態の解明と観測手法の構築（谷口）


写真：多層流向流速計（ADCP）による流量観測

　日本を含む多くの国々では，利用できる水資源の多くを灌漑用水として利用しています．特に水田灌漑は多くの水を利用するため，流域や地域の水循環に大きな影響を及ぼします． 一方で，水田地域では取水したすべての水を地域内で消費するわけではなく，その多くは排水として排水路や河川に還元し，再び下流水田地域で用水として利用されます（反復利用）． そして，このような水動態や水循環は，水田地域内での水管理に大きく関わっています．
　本研究では，水田灌漑地域内での水動態や水管理の実態を現地観測によって明らかにし，効率的かつ持続的な農業水利用の在り方を検討しています．また，それらの目的を実現するために必要な観測手法の検討も行っています．

農業DXに向けた農業データの整備・管理体制の検討（谷口）


写真：農地と水利施設

　近年，農業でも自動化やICT化が進んでおり，「スマート農業」が一つのキーワードになっています．このような技術の導入は農家（圃場）レベルでは急速に進んでいますが， その一方で地域レベルの生産基盤（例えば，水路や農道など）に関する情報の整備やそれを営農に活用する体制は十分とはいえません．
　本研究では，農業データの現状を把握することで整備・管理上の課題を明らかにし，今後の方針について検討しています．

農業の多面的機能に関する研究

大規模断水時における生活・防火用水供給施設としての地域内水利施設の活用（谷口）


写真：住宅街を流れる農業用水路（栃木県小山市）

　大規模災害時には，しばしば長期断水が発生し，生活用水（例えば，トイレ用水）の確保が大きな問題となります．生活用水は飲用水に比べて水量が多いため備蓄することが難しく，今のところ有効な対策がありません． 農業は必要な水量が多く，農業水利施設はその水量を供給できる非常に大きな通水能力を有しています．ただし，現状では水利権によって通水できるのは灌漑期に限定されており，また，その使用目的も農業に限られています．
　本研究では，災害等の緊急時において，既存の農業水利施設を用いて生活用水を供給することによる効果を分析するとともに，それを実現するために必要な対策や， 効果をより促進するための方策について，現地踏査，GIS解析，経済分析などの手法を用いて検討しています．

黄金川（福岡県朝倉市）に自生するスイゼンジノリの保全に関する研究（谷口）


写真：黄金川（福岡県朝倉市）

　福岡県朝倉市を流れる佐田川支流の黄金川は，環境省レッドリスト絶滅危惧 I 類スイゼンジノリが現存する唯一の自生地です． しかし近年，湧水を水源とする黄金川流量が減少して以降，スイゼンジノリの生産量はピーク時（1993年）の3%程度（年間約 7 トン）まで減少しています．
　本研究では，黄金川の流量（湧水量）減少の原因を明らかにするとともに，今後のスイゼンジノリの保全対策について検討しています．

研究協力：遠藤金川堂

水田ソーラーシェアリングの課題とその解決策の検討（谷口）


写真：水田ソーラーシェアリング（香川県丸亀市）

　米価の低下により水田農業における収益性の確保が困難であり，今後もこの傾向は継続することが予想されます．日本の水田農業を維持していくためには，農業所得に加えて新たな収益の創出が不可欠です． その一つとして，農業を行いながら太陽光発電による売電収益も得られる「営農型太陽光発電（ソーラーシェアリング）」が各地で行われています．しかし，ソーラーシェアリングでは日射を遮ることによって作物の収量や品質を低下させること， また，太陽光発電設備（架台）のために農作業効率が低下することなどの理由により，日本の農地面積の多くを占める水田でのソーラーシェアリング導入事例は限られています．
　本研究では，現地調査や数値解析によってこれらの課題を解決し，水田ソーラーシェアリングの実現を目指しています．

研究協力：讃岐の田んぼ
研究協力：AKANE（大和総研社内ベンチャー）
研究協力：株式会社サンシャイン九州本部
研究協力：株式会社アグリツリー

農村地域が有する雨水貯留機能の評価（谷口）

　農地は一時的に雨水を貯留する「洪水防止機能」を有することが知られています．しかし，最近の豪雨では水路や農地の畦畔を越流し，より広範囲に浸水が広がっている事例が多く見られます． この場合，農業が有する洪水防止機能は，圃場だけではなく農村地域全体で評価する必要があると考えられます．
　本研究では，農地だけでなく，水路やため池などの水利施設，農道などを含む農村地域全体での雨水貯留機能を評価する研究を実施しています

　
写真：豪雨時の水田と水路（左），土砂が堆積した農地（右）

圃場排水に関する研究