システム農学

宮城県北西部の大崎地域を対象とし、多時期のTerra/ASTER衛星画像を利用して農地の作付け分類を試みた。正規化植生指数(NDVI)の分析により、耕作地では作物によってNDVIが特有の時系列パターンを示し、遊休農地では管理法や遊休後の経過年数などによってNDVIがさまざまな値を示すことを明らかにした。この分析結果を踏まえ、主にNDVIに基づいて判別が容易な水域・森林・都市域を先に判別分類し、次に分類されなかった農地等の部分を判別が容易な分類項目から順次、水稲・大豆・麦類・草地・ゴルフコース・遊休農地に分類し、作付けマップを作成した。遊休農地と山間地森林の草地や河川周辺の荒地等を区分するために、50mDEMおよび25000分の1地形図を用いた解析を加えた。作付けマップから求めた各分類項目の推定面積を農林業センサスにおける統計面積と比較した結果、水稲と大豆畑では良く一致していたが、麦類や草地、遊休農地では乖離が認められた。

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棚田の環境が米生産に与える影響を論じるための参考資料を提供することを目的として、福岡県星野村の棚田において、気象、土壌、水環境の計測を行った。登熟期間の平均気温は平野部に比べて3℃程度低く、気温の日較差は調査水田の半数程度で平野部より大きかった。登熟期間の日積算日射量は全体的にばらついており、日射環境が不利な水田が存在した。土壌の有効陽イオン交換容量（ECEC）は水系の上流域で小さく、10cmolc kg^-1以下を示す水田が多く見られた。また、調査地域は水系の上流域に位置するため、水質汚濁のないきれいな水環境が存在する一方、集水量が少ないため、茶畑が存在する水系では、NO₃−N 濃度が極めて高かった。以上の結果から、調査地域の米生産環境は次のように評価された。登熟期間の平均気温が低い点は、高温による品質低下を回避する面からは有利である。大きい気温の日較差は、遮蔽の程度が大きいくぼ地、もしくは、水系の下流の低地付近の斜面に位置する水田が持つ有利な登熟環境である。調査地域のいくつかの水田で見られた小さな日射量は、収量低下を招く可能性のある不利な環境要因である。土壌の保肥力は小さい傾向にある。水環境は周囲の土地利用の影響を受けやすく、NO₃−N 濃度が高い場合はタンパク質含有率増加による食味低下などの米生産への悪影響が懸念される。

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