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Evaluating crop production based on analysis of the lagged time series correlation to climate and the agricultural systems

Research Project

Project/Area Number 17K08025
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Agricultural environmental engineering/Agricultural information engineering
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

Shimoda Seiji  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 上級研究員 (80425587)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菅野 洋光  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 再雇用職員 (30355276)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords気候変動 / 北海道 / 小麦 / ばれいしょ / エルニーニョ / 開花期 / 遮光 / 収量 / 品種 / 日照不足 / 北日本 / ジャガイモ / IPO / 4月平均気温 / 8月平均気温 / 気温の相関関係 / 熱帯対流活動 / インドネシア / 畑作物 / 1998年 / 転換点 / 気象変動 / 収量予測 / 畑作 / 農作業 / 総観気象
Outline of Final Research Achievements

From the viewpoint of inter-annual variation, our study have focused on spring and summer weather in Hokkaido influences the crop yields. The negative correlation between spring/summer temperatures after 2000 resulted from patterns of warm spring/cool summer or cool spring/hot summer, linked to the Inter-decadal Pacific Oscillation (IPO). A cool spring delayed crop management in Hokkaido, whereas a hot summer shortened the growth period, causing the lowest potato yield in the year 2010. The annual wheat yield in the Tokachi region in Hokkaido, depended strongly on adequate solar radiation. We conducted a 4‐year shading experiment. Wheat yield was determined by solar radiation at the beginning of the grain‐filling period. Moreover, main cultivar 'Kitahonami' showed a significantly slow increase in the grain filling after shading. To assess the climate change on crop yields, additional aspects of both global and regional climates should be considered.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気象変動は農業生産量に大きな影響を与え、適応するための農作業の改変や品種の改良の重要性が増している。本研究の結果は、日本の代表的な農業地帯である、北海道東部において、バレイショの長期収量や小麦の多年次試験の結果をとりまとめ、春と夏の気象変動特性が農業生産に与える影響を明らかにした。総観気象と農業を結び付けた知見として学術的意義がある。本研究は、今後起こり得る気象変動下における、適切な農地利用や品種改良の方向性を示しており、次世代農業の発展に寄与すると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Grain‐filling response of winter wheat (Triticum aestivum L.) to post‐anthesis shading in a humid climate2020

    • Author(s)
      Shimoda Seiji, Sugikawa Youich
    • Journal Title

      Journal of Agronomy and Crop Science

      Volume: 206 Issue: 1 Pages: 90-100

    • DOI

      10.1111/jac.12370

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  • [Journal Article] Time series analysis of temperature and rainfall-based weather aggregation reveals significant correlations between climate turning points and potato (Solanum tuberosum L) yield trend in Japan2018

    • Author(s)
      Shimoda Seiji, Kanno Hiromitsu, Hirota Tomoyoshi
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology

      Volume: 263 Pages: 147-155

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2018.08.005

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Planned snow compaction approach (yuki-fumi) contributes toward balancing wheat yield and frost-kill of unharvested volunteer potato tubers2018

    • Author(s)
      Shimoda Seiji, Hirota Tomoyoshi
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology

      Volume: 262 Pages: 361-369

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2018.07.030

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  • [Journal Article] 誰でも全体を見られる東北地域での栽培支援情報 水稲冷害対策から「気象の見える化」まで2018

    • Author(s)
      大久保さゆり、菅野洋光
    • Journal Title

      グリーンレポート

      Volume: 587 Pages: 2-5

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  • [Journal Article] 北海道と全国の麦類の生産量変動から見る新品種の必要性2018

    • Author(s)
      下田星児
    • Journal Title

      北海道の農業気象

      Volume: 70 Pages: 22-26

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      下田星児・杉川陽一
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      下田星児、杉川陽一
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      日本農業気象学会2019年全国大会
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      菅野洋光
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      菅野洋光、西森基貴、野中章久、山下義道、Takuia Uakeia
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      下田星児、菅野洋光、廣田知良
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      菅野洋光、西森基貴、飯泉仁之直、下田星児、遠藤洋和、吉田龍平、Bayu Dwi Apri Nugroho
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      日本農業気象学会2018年全国大会
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      下田星児
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      菅野洋光、西森基貴、遠藤洋和、吉田龍平、Bayu Dwi Apri Nugroho
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      2017年日本地理学会秋季学術大会
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    • Author(s)
      菅野洋光
    • Total Pages
      472
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254161298
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URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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