生産環境工学科には、4 つの教育研究分野があり、各々の分野は2 つの研究室によって構成されています。なお、各分野で行っている研究の概要は以下の通りです。

地域資源利用分野

地域を人間の生活と自然、生物生産のための共存空間として捉え、土地や水などを地域資源として生態系に配慮しつつ有効利用・保全するための理論と技術を追求する。

1）地域資源利用工学研究室

　土地資源、水資源、生物資源を地域資源として捉え、有用な生物資源の利活用を通して土地資源や水資源の持続的利用を進めつつ農村開発や地域環境の修復保全にアプローチしている。具体的には以下の2 課題について研究を進めている。

a．国土の水資源総量の大半は農業用水として利用され、流域の水循環システムの形成に貢献している。近年、安全で安心できる食料生産が求められている中で、河川･湖沼･地下水などの水域の水質環境、水田の灌概方法による浄化機能、水路やため池での生物の生息環境、地域住民や土地改良区による環境創造活動などの実態解明を行い、総合的な観点から農地・水・生物資源の保全対策を検討し、農業･農村の環境的付加価値を追究する。

b．土地資源の荒廃化・砂漠化、水資源の枯渇化・汚濁化は世界各地で進行しており、地球規模での重大な環境問題の一つである。国内では河川や湖沼などの陸水圏の水質汚濁が、乾燥域や熱帯域では塩類集積や土壌侵食に起因した土壌劣化が進んでいる。そのため物質の環境動態を解明するとともに、生物的・工学的手法を中心とした土壌および水環境の修復保全対策の確立と有用な生物資源の利活用を通した土地資源や水資源の持続的利用に取り組んでいる。

2）農村環境工学研究室

　食料生産機能のみならず、物質循環や自然環境保全等の多面的機能あるいは生態系サービスとも呼ばれる機能を有している日本の農業・農村の持続的な発展を目指している。そのために次の諸課題に取り組んでいる。

a. 農地に関する問題（生産性の向上や耕作放棄地対策、新しい時代へ向けた農地の拡大、環境負荷の低い農地の確保、地球温暖化へ向けた農地の造成）

b. 農業生産のみに依存しない振興を考える際の農村資源の利用に関する問題（バイオマスを利用したエネルギー生産や再生可能エネルギー生産、廃棄物処理等の環境改善および再資源化、肥料となるリンの調達）

c. 農業生産活動と自然環境保全との調和に関する問題（農業生産活動による土壌・水質汚染や野生鳥獣による被害とビオトープ、稀少種の保護と多様性の維持、生物多様性の保全）

環境情報利用分野

生物生産のための自然環境や人間の生存環境について、衛星画像データを含めた広域情報と、土中水の動きや微気象などの局地情報の両面から解析・評価し、それらの情報の生産技術への工学的な利用・応用を考究する。

1）広域環境情報学研究室

　広域環境情報学研究室は、広域環境情報を駆使した生物生産環境の分析・評価をとおして、環境に配慮した循環型社会、持続的農業の樹立に貢献することを基本目標としている。大気、水、土壌、動植物等の地域環境情報を広域的視点でとらえ、地水環境工学研究室等との連携による局地情報を加えて、物質循環を基とした生物生産環境システムの維持・保全を視野に入れた地域環境の分析・評価を行う。モニタリングや解析手法にはGIS（地理情報システム）やリモートセンシングを利用し、例えば、流域等のようなある一定広域区域内における土壌、水、動植物等から構成される地域環境の維持・保全・管理の重要性を評価し、地域管理計画に役立てるような考察を行う。

　研究対象は国内の地域環境だけでなく、グローバルな環境問題の観点から湿潤熱帯や乾燥地帯などの地域も対象とし、広域での調査・環境解析を行っている。

　また、様々な環境情報を処理するための各種ソフトウェアやプログラミングの手法を習得できる体制を整えると共に、気象情報・衛星画像データも含めたGIS データの蓄積を図っている。

2）地水環境工学研究室

　雨をはじめとする水の循環と、太陽に起因するエネルギーの流れは、生物の生存や作物生産の要となっている。この水やエネルギーが与える様々な作用・影響を有効に利用し、作物の栽培環境である水田や畑の整備改善に関する研究を行なっている。またこの研究で得られた知識や技術を応用し、気候変動に対応した適切な土壌管理手法の確立、さらには沙漠の緑化などに役立てようとしている。このように当研究室は、気象や土壌といった環境の情報を測定し、植物の生育状態との関係を観測によって明らかにすることにより、自然環境の保全や改善のための計画手法について研究を行っている。

　沙漠化防止の研究として、乾燥地域である北東アフリカのジブチ共和国やエチオピア連邦民主共和国、西アジアのアフガニスタン・イスラム共和国などにおいて、乾燥地緑地化法や効率的な集水法、節水灌漑法の技術開発を行っている。また気候変動が農地環境に及ぼす影響についての研究を、北海道で行っている。

環境基盤創成分野

地域環境に配慮した空間づくりのために適した施設の建設を考えていく分野で、環境をふまえた構造物の設計や施工法、新素材の開発と利用技術、植物と共生できる施設のデザインなどをシステム工学的に捉える。

1）社会基盤工学研究室

　我々が生存し、快適に生活するためには農業施設、工業施設、生活施設などの施設・構造物の建設を欠かすことは出来ない。しかしこれらの建設行為は環境に対して一定の負荷を与えることも事実である。この負荷とは、山林の伐採に伴う砂漠化や、建設行為および完成した施設からの騒音発生、建設行為に伴う産業廃棄物の発生などを意味している。これらの負荷を軽減するためには、様々な科学技術を応用したいろいろな方法が考えられるが、本研究室では施設の設計・施工・材料・維持管理といった建設技術の面からアプローチを行っている。具体的には、以下3 点に重点を置いて研究している。

a．様々な構造物の設計方法の新たな確立および現設計法の見直しを通して、安全で快適かつ省エネルギーや経済性を考慮した構造物の建設を目指す。

b．建設に用いられる材料の特性を把握する事により、効率的な材料の使用法、使用量の低減、省エネルギーを実現する。

c．建設廃材、産業廃棄物の有効利用を目指してこれらを基にした新材料の開発を行う。

2）水利施設工学研究室

　当研究室では、水路などの水利施設の設計などに加えて、未利用資源を活用した農業汚濁水の水質浄化、水文モデルによる降雨流出時を対象とした農業流域河川の流量・水質変動予測といった農業と水資源に関わる教育・研究に取り組んでいる。具体的には、農業排水の水質改善を目指した石炭灰の再利用法、数理モデルによる農業流域河川の洪水予測、水路における騒音問題の改善に向けた水利施設の設計法など、フィールド調査や室内実験を通じて行っている。これらの研究活動を通じて、環境に配慮した基盤施設の計画・設計・維持管理に携われる技術者を育成している。また最近の研究は次の通りである。

a. 水文モデル（TOPMODEL）による農業流域河川の洪水予測と土砂流出

b. 水利施設から発生する騒音特性の評価と音質改善に関する研究

c. 石炭灰を活用した水質浄化システムの構築

d. UAV（小型無人航空機）を用いた農地の画像測量および作物生育調査

e. 肉牛林間放牧における水質・森林・放牧地の環境影響調査

機械システム創成分野

食の生産から加工流通・消費に至るまでのフードチェーンを対象に、食の安全・安心のみならず、環境や生態系に配慮した機械化・システム化・情報化に関する教育・研究を行っている。

1）バイオロボティクス研究室

　環境や生態系に配慮したフードチェーンを対象に、総合工学であるバイオロボティクスによる教育・研究を行う。キーワードとして、農作業ロボットシステム、太陽電池利用技術、野生鳥獣対策、教育工学などが挙げられる。具体的な最近の研究に以下がある。

a. 太陽電池駆動型農作業ロボットの開発

b. 局所耕うん法の開発

c. 野生鳥獣対策のためのWeb GIS ハンターマップ・スマートトラップの開発

d. プログラミング・STEM 教育支援のための教育コンテンツの開発

e. 食品ロスを活用した昆虫生産システム。

2）農産加工流通工学研究室

　農産物は生態系が育んだ貴重な資源である。その農産物も含んだ食品を有効に利用し、品質を高め、安全な状態で消費者に届けるための物理的な加工および流通技術を研究している。具体的には、数値シミュレーションによる食品加工流通プロセスの最適化、非破壊評価技術および農産物・食品加工流通機械の制御システムの開発，数値シミュレーションに必要となる物理パラメータの測定・推定，農産物の最適加工流通条件の確立などである。これらの研究活動を通して、食品機械技術者としての基本的素養と問題解決能力を身に付けた人材育成を目指している。