農業統計メッシュデータを用いた養牛に起因する水系への窒素負荷量の推定 Estimation of Nitrogen Load Originating from Cattle Farming Using Agricultural Statistics Mesh Data

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抄録

メッシュ化した農業統計データを用いて各メッシュにおける養牛に起因するNフロー と収支を計算するマクロモデルを構築するとともに、国土数値情報の一つとしている気候値メッシュデータを利用して各メッシュの飼料畑から流出するN濃度を推定した。また、これらのデータを集水域単位にまとめ得られた流出水N濃度と河川水の全N濃度を比較検討した。1.対象地域におけるメッシュあたりのN収支の平均値は3423kg year(-1)、飼料用作物畑面積あたりでは414.5kg ha(-1)year(-1)の搬入過剰であった。また、水系への負荷となる溶脱Nと余剰ふん尿Nから求めた水系へのN負荷量はメッシュあたり平均で2832kg year(-1)（飼料用作物畑あたり343.1kg ha(-1)year(-1)であった。2.飼料用作物畑における養牛に起因する流出水N濃度は2.0mgL(-1)から214680mgL(-1)の範囲で平均値は 1.2mgL(-1)であった。これらの値は販売・譲渡される堆肥がないなどいくつかの仮定を含んだ計算上の数値であるが、飲料水の硝酸態N濃度の基準値である10.0mgL(-1)未満のメッシュは20％にすぎなかった。養牛に起因する河川のN負荷濃度を推定し、河川水質との関係を調べた結果、いくつかの観測地点を除き相関関係が認められた。このことから本地域では養牛によるN負荷が河川の全N濃度に強く影響を及ぼしていること、大きなばらつきを生じさせる生活系・工業系の負荷があまりないことが示唆された。3.飼養密度とN濃度の関係から、3.5頭ha(-1)より低い飼養密度では流出水N濃度がほぼ一定となり、循環型畜産が可能と思われた。しかし、本地域全体の平均飼養密度は9.3頭ha(-1)と高く、環境へ対する負荷は大きいと考えられる。4.地域全体の飼養頭数を2割減少させた場合、地域全体の飼料用作物畑面積を2割増加させた場合、地域全体の収量を2割増加させた場合の3つのケースについてN負荷量の減少効果を検討した。その結果、飼養頭数を減少させると減少割合以上にN負荷量が減少し、最も減少効果が大きかった。

A model for estimating the nitrogen (N) load originating from cattle farming by using Agricultural Statistics Mesh Data (ASMD) was developed and the N flow of every 1 km mesh in the northern part of Tochigi Prefecture was calculated. The N concentration of leachate per forage crop fields of every 1 km mesh was estimated from the amount of N load and the Mesh Climatic Data. To evaluate the accuracy of the model, the relationship between the estimated N concentration of leachate and the observed N concentration of river water was examined. 1) As a result of calculation of N balance, average N surplus was 3,423 kg year^<-1> in mesh (414.5 kg ha^<-1> year^<-1> in forage crop fields) in the study area. The sum of leaching-N and surplus excreta-N, which was equal to the N load on leachate, was 2,832 kg year^<-1> in mesh (343.1 kg ha^<-1> year^<-1> in forage crop fields). 2) The estimated N concentrations of leachate in forage crop fields originating from cattle farming indicated a range of 2.0-214,680 (mean 43.2) mg L^<-1>. Only 20% of the meshes related to cattle farming were less than the upper limit of nitrate concentration of drinking water (10.0 mg L^<-1>). The estimated N concentrations of river water and the observed ones, except for some observation points, had a high correlation. This suggests that the N load originating from cattle farming strongly affects the N concentrations of river water compared with N load originating from industry and residences in the study area. 3) The relationship between stocking density of cattle and N concentrations of leachate indicated that when the stocking density of cattle was below 3.5 head ha^<-1>, the N concentrations of leachate were nearly constant and that it is possible to preserve the environment for cattle farming in the study area. 4) Simulations were conducted under three different conditions from original data : there was a 20% decrease of the total head of cattle, a 20% increase of the total acreage of forage crop fields, and a 20% increase of the yield of forage crops. Compared with the original result, the first case is the most effective in reducing the N load.

収録刊行物

  • 日本土壌肥料學雜誌 = Journal of the science of soil and manure, Japan

    日本土壌肥料學雜誌 = Journal of the science of soil and manure, Japan 74(4), 425-433, 2003-08-05

    日本土壌肥料學會

参考文献:  34件中 1-34件 を表示

被引用文献:  4件中 1-4件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110001754943
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00195767
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    00290610
  • NDL 記事登録ID
    6667978
  • NDL 雑誌分類
    ZR7(科学技術--農林水産--農産)
  • NDL 請求記号
    Z18-331
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  NII-ELS  IR 
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