アクアポニックス技術入門
～植物工場及び陸上養殖の視点からアクアポニックス技術について学ぶ～

◆現代農業における課題に対する「陸上養殖」と「水耕栽培」を融合したアクアポニックス技術について基礎から徹底解説！
◆２名の講師による内容充実のセミナーとなっております。
　セミナー内容で特に気になる点や詳しく知りたい内容など遠慮なくお問い合わせください。

講師

大阪公立大学　研究推進機構　植物工場研究センター　特任教授・センター長　北宅　善昭　氏
東京海洋大学　学術研究院　海洋生物資源学部門　准教授　遠藤 雅人　氏

講師紹介

【北宅　善昭　氏】
■略歴：
大阪府立大学農学部助手、講師、千葉大学園芸学部助教授、大阪府立大学農学研究科助教授、大阪府立大学生命環境科学研究科教授を経て現職。農学博士。

■専門および得意な分野・研究：
生態工学、農業気象学、生物環境工学、宇宙生物科学など

■本テーマ関連学協会でのご活動：
生態工学会会長、農業気象学会副会長、日本生物環境工学会、宇宙生物科学会、日本マングローブ学会の各理事、日本学術会議連携会員などを歴任。現、一般社団法人 サーキュラーフードプロダクション協議会会長、農水省「知」の集積と活用の場 産学官連携協議会　研究開発プラットフォーム「スマート農林水産業及びスマートフードチェーン（ス-42）アクアポニックス技術による物質循環型食料生産システム研究開発プラットフォーム」プロデューサー

【遠藤　雅人　氏】
■略歴：
埼玉県生まれ。東京水産大学水産学部資源育成学科を1998年に卒業後、東京水産大学大学院水産学研究科資源育成学専攻に進学し、2003年に博士(水産学)を取得した。その後、日本学術振興会特別研究員PDを経て、2004年に東京海洋大学海洋科学部助手に就任、2007年に同助教、2019年より現職を務める。専門は水族養殖学、特に循環式養殖システムの効率化と応用に関する研究開発を進めており、アクアポニックスを含む物質循環型養殖における運用手法の検討を進めている。近年、JAXAの月面フードシステムワーキンググループに参画し、月面での魚介類養殖システムの構築に向けた課題について検討を行っている。趣味は最近始めた観葉植物栽培。

■専門および得意な分野・研究：
水産養殖、特に閉鎖循環式養殖のアプリケーション、環境制御、物質循環、動物プランクトンの自動計測、自動培養など

■本テーマ関連学協会でのご活動：
公益社団法人 日本水産学会 会員 出版委員会委員長
生態工学会 会員 理事 編集委員会副委員長
海洋深層水利用学会 会員
一般社団法人 アクアポニックス推進協会 理事
一般社団法人 サーキュラーフードプロダクション協議会 理事
陸上養殖勉強会 実行委員

セミナーポイント

■受講対象者：
　・陸上養殖の特徴や塩水アクアポニックスを勉強したい方
　・養殖ビジネスの現状と課題を理解したい方
　・水産資材や水処理技術等の要素技術の製品化をお考えの方
　・陸上養殖と連携した新規事業を模索している方　など
　・本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

【第1部】植物工場とアクアポニックス -植物生産の視点から-

■ポイント
　食料・水資源の逼迫や環境負荷の低減といった現代農業の課題に対し、陸上養殖と水耕栽培を融合した「アクアポニックス」の物質循環メカニズム（基礎）を植物生産の視点から解説します。特に、植物の環境応答に関する基礎知見をベースに、水耕栽培における植物生産の効率化について、さらに、魚類と植物の最適バランスや環境制御技術について基礎的、実践的な知見を提供します。また、食品リサイクルなど資源循環と連動した社会実装に向けて、持続可能なスマート食料生産の未来とビジネス展開へのヒントを提供します。

■ご講演中のキーワード：
アクアポニックス　植物生産　物質循環型食料生産 植物工場　水耕栽培　環境制御　窒素動態　食品リサイクル　再資源化

■必要な予備知識や事前に目を通しておくと理解が深まる文献、サイトなど：
この分野に興味のある方なら、特に予備知識は必要ありませんが、以下、参考になる文献です。
・Kitaya, Y., Plant Production for Sustainable Society as a Semi-closed Ecosystem. Springer Nature, PP173, 2024
・Kitaya, Y., Closed plant production systems in vertical farms for a circular economy. In “Advances in plant factories: New technologies in indoor vertical farming”, Kozai, T. & Hayashi, E. (Eds.), Burleigh Dodds Science Publishing, 29 August 2023
・北宅善昭・和田光正・遠藤雅人、スマート養殖技術第5章第2節 野菜水耕栽培と組み合わせた循環型養殖システム「アクアポニックス」の構築、pp. 153-164、エヌ・ティー・エス出版、2022年11月
・北宅善昭・遠藤良輔、宇宙ビジネス第 7 章第 2 節「長期有人宇宙活動のための物質循環型植物工場」，技術情報協会、2020
・Kitaya, Y., Plant factory and space development, “Space farm”. In “Plant Factory Using Artificial Light”, Anpo, M. et al. (Eds.), Elsevier, 2018
・Kitaya, Y., Air current around single leaves and plant canopies and its effect on transpiration, photosynthesis, and plant organ temperatures. In “LED Lighting for Urban Agriculture”, Kozai, T. et al. (Eds.), Springer, 2016.

■本セミナーで習得できること：
• アクアポニックスの基礎理論と物質循環メカニズムの理解
• 植物工場における栽培環境の制御技術
• 食品廃棄物や農業残渣を組み込んだ廃棄物再資源化の例、など

【第2部】陸上養殖とアクアポニックス -水産養殖の視点から-

■ポイント
　陸上養殖とは、陸上に養殖システムを建設し、飼育される魚介類に合わせた生育環境を作り出し、効率的に生産を行う養殖形態の一つで、政府の戦略17分野、フードテックの一つとして挙げられています。特に循環式養殖は一度使った飼育水を様々な水処理装置を接続して処理しながら再利用することで用水量を抑えながら養殖を行うことができます。閉鎖循環式養殖では飼育環境中に排出された環境汚濁物質をシステム内で蓄積し、環境への排出を抑えることができ、その物質を利用した植物の生産、アクアポニックスを行うことができます。特に今回は海産魚の閉鎖循環式養殖と耐塩性植物のアクアポニックスについてご紹介します。また、現在検討が行われている宇宙での食料生産に水産養殖を適用する宇宙養殖についてもご紹介します。

■ご講演中のキーワード：
閉鎖循環式陸上養殖、環境制御、物質循環、アクアポニックス、魚介類、野菜、藻類、塩生植物

■必要な予備知識や事前に目を通しておくと理解が深まる文献、サイトなど：
参考までに参考図書をあげておきます。
1)陸上養殖の現在と未来 産業普及・環境対応・収益化の取組から閉鎖循環式陸上養殖等システム動向、参入知識、飼育事例まで.情報機構, 287p.2024,
https://johokiko.co.jp/publishing/BC240202.php
2)循環式陸上養殖 Vol.2 おさえておきたい設備メンテナンスと国内の実践事例、研究動向 (陸上養殖勉強会監修). 緑書房, 304 p.2024,
https://www.midorishobo.co.jp/SHOP/1645.html?srsltid=AfmBOooLxnxxcXV8NPxPqVbuV6cU844QRLzVmLYyKR7uJrNem5FSFpVK
3)陸上養殖の最新動向《普及版》(遠藤雅人監修)，シーエムシー出版 266 p. 2025,
https://www.cmcbooks.co.jp/user_data/company.php
4)ここからはじめる陸上養殖 省エネシステム・データ活用・市場戦略による効率化を実現 (竹村明洋監修). 科学情報出版,336 p. 2025,
https://techs-labo.jp/service/it-book/books/165.html
5)有人宇宙学 宇宙移住のための3つのコアコンセプト(山敷 庸亮 編). 京都大学学術出版会, 358 p. 2023,
https://www.kyoto-up.or.jp/books/9784814004942.html

■本セミナーで習得できること：
・陸上養殖、特に循環式養殖の原理と応用の理解
・フードテックとしての陸上養殖の理解
・塩水アクアポニックスの原理と研究動向
・宇宙養殖の基礎知識

セミナー内容

【第1部　植物工場とアクアポニックス -植物生産の視点から-】

1. 植物工場と水耕栽培の基礎理論と植物の環境応答
1）植物工場（人工光型・太陽光利用型）の現状と特徴
2）光・温度・湿度・CO2濃度に対する植物の生理・生態的応答
3）水耕栽培における栽培環境・養液管理モデルの最適化
4）原材料・エネルギー利用効率を高める植物生産の効率化手法

2. アクアポニックスの基礎と物質循環メカニズム
1）アクアポニックス（水耕栽培×魚介類養殖）の基本概念と優位性
2）飼育・栽培液中における栄養塩（特に窒素化合物）の動態
3）魚類排泄物から植物吸収に至る硝化プロセスの科学的解釈

3. 生産効率を高める栽培・飼育管理の応用技術
1）魚類密度・給飼量・植物定植密度の相関関係と最適量的バランスの考え方
2）窒素利用効率の最大化と総バイオマス生産量の最適設計

4. 廃棄有機物の再資源化と食品リサイクルループの構築
1）食品廃棄物・農業残渣を起点とする資源循環食料生産システム
2）アメリカミズアブ（昆虫）を用いたバイオコンバージョンと高品質養殖用飼料の自給
3）メタン発酵技術による廃棄バイオマスのエネルギー化とCO2供給
4）発酵消化液の精製・調製による有機質液体肥料の製造と水耕利用

【第2部　陸上養殖とアクアポニックス -水産養殖の視点から-】

1. 養殖の物質排出、環境汚濁
1）養殖業における物質の流れ
2）環境汚濁
3）問題点

2. 陸上養殖の用水利用法、水処理
1）陸上養殖の用水利用法
2）循環式養殖システム
3）固形物除去
4）生物学的水処理
5）殺菌、酸素供給
6）新たな水処理技術

3. 陸上養殖産業と他業種連携
1）エネルギーの融通
2）物質の融通
3）観光

4. 最近のフードテック(アクアポニックスを含む)
1）環境制御 (飼育水塩分、照射光)
2）物質循環 (アクアポニックスを含む)
3）デジタルトランスフォーメーション

5.陸上養殖・アクアポニックスの最新動向
1）陸上養殖の最新動向
2）アクアポニックスの最新動向

6.海水魚のアクアポニックス
1）塩水利用と耐塩性
2）運用方式と塩分
3）試験研究

7.宇宙養殖
1）宇宙における人間の生活と食料生産
2）なぜ、水産養殖が必要か。
3）異なる重力条件下での生物の反応
4）物質循環の重要性

8.まとめ