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Developing an evaluation method of land use using yield gaps of major crops in Japan

Research Project

Project/Area Number 20K06267
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 41010:Agricultural and food economics-related
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

中島 隆博  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 本部, 上級研究員 (60446474)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 葉子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中日本農業研究センター, 上級研究員 (70502938)
飯泉 仁之直  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 上級研究員 (60616613)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords国際プロトコル / 気候区分 / 収量ギャップ / 土地利用
Outline of Research at the Start

本研究では、国際プロジェクト「The Global Yield Gap Atlas (GYGA)」に準拠して、わが国における主要作物の収量ギャップを過去20年にわたって推定する。収量ギャップとは、日射量や気温等によって規定される潜在収量と農家実収量との差、つまり、収量の改善余地である。戦略的な土地利用方策の立案にとって重要な収量ギャップを用いて、わが国における将来的な土地利用の可能性を提示する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、国際プロジェクト「The Global Yield Gap Atlas (GYGA)」に準拠して、わが国における主要作物の収量ギャップを推定する。収量ギャップとは、日射量や気温等によって規定される潜在収量と農家実収量との差、つまり、収量の改善余地ないし未到達の作物生産能力をあらわす。これは産地のスクリーニングをはじめとする戦略的な土地利用方策の立案にとって重要な指標であるものの、食料自給率の向上や水田の高度利用といった政策的に重点がおかれる場面での利活用には至っていない。本研究ではGYGAプロトコルを通じて得られたデータをもとに、わが国における将来的な土地利用の可能性を提示することを目的とする。

令和5年度は、水稲について作物生育予測モデルDSSATを用いた収量ギャップの推定を進めるとともに、本研究の初年度(令和2年度)に公開した論文を他作物に拡張することで得られたデータおよび統計解析の結果を取りまとめた(現在、査読中)。GYGAプロジェクトで規定されている気候帯(GYGA-CZS)では気温・乾燥(湿潤)・季節性といった3指標を用いて世界の気候を300の気候帯に区分している。われわれはそれらの指標が栽培適地のスクリーニングに役立つことをわが国水稲の収量データを用いて明らかにしたが(Ishikawa et al. 2021)、その他の作物についての有用性は未解決の課題として残されていた。農業政策の効果を高めるため、そして、将来的な土地利用の可能性を検討する上で栽培適地のスクリーニングは重要と考え、このことに多くのエフォートに割くこととなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

水稲の収量ギャップ推定に加えて、GYGA-CZSを用いた栽培適地のスクリーニングを実施するよう研究計画を修正したため。また、Covid-19による研究環境の変化により、当初予定していた非常勤職員の雇用を見送ったことでデータ収集・整理の負担が増したことも進捗度に影響を及ぼした。

Strategy for Future Research Activity

水稲に関する収量ギャップの推定結果をもとに将来的な土地利用の可能性を検討するとともに、その他の作物についてGYGA-CZSを用いた栽培適地のスクリーニングについて得られたデータおよび解析結果についての続報をとりまとめて投稿する。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 8 results)

  • [Journal Article] Increasing heavy rainfall events and associated excessive soil water threaten a protein-source legume in dry environments of West Africa2024

    • Author(s)
      Iizumi Toshichika、Iseki Kohtaro、Ikazaki Kenta、Sakai Toru、Shiogama Hideo、Imada Yukiko、Batieno Benoit Joseph
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology

      Volume: 344 Pages: 109783-109783

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2023.109783

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Contrasting area and yield responses to extreme climate contributes to climate-resilient rice production in Asia2023

    • Author(s)
      Hosokawa Nanae、Doi Yasuhiro、Kim Wonsik、Iizumi Toshichika
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-33413-7

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Global modeling of SDG indicators related to small-scale farmers: testing in a changing climate2023

    • Author(s)
      Nozaki Noriko、Hosokawa Nanae、Doi Yasuhiro、Kim Wonsik、Iizumi Toshichika
    • Journal Title

      Environmental Research Communications

      Volume: 5 Issue: 3 Pages: 031006-031006

    • DOI

      10.1088/2515-7620/acc3e2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exploring Farmers’ Expectation toward Farm-Gate Price of Rice in Japan by Positive Mathematical Programming2022

    • Author(s)
      Nakashima Takahiro、Ishikawa Shoko
    • Journal Title

      Sustainability

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 621-621

    • DOI

      10.3390/su15010621

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-temperature indicators for capturing the impacts of heat stress on yield: lessons learned from irrigated wheat in the hot and dry environment of Sudan2022

    • Author(s)
      Iizumi T、Tsubo M、Maruyama A、Tahir ISA、Kurosaki Y、Tsujimoto H
    • Journal Title

      Climate Research

      Volume: 89 Pages: 85-98

    • DOI

      10.3354/cr01709

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Assessing the subnational-level yield forecast skills of the 2019/20 season NARO-APCC Joint Crop Forecasting Service for Southern Hemisphere countries2022

    • Author(s)
      DOI Yasuhiro、Yonghee SHIN、Wonsik KIM、Jaewon CHOI、IIZUMI Toshichika
    • Journal Title

      Journal of Agricultural Meteorology

      Volume: 78 Issue: 2 Pages: 66-77

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-21-00053

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A review of global gridded cropping system data products2021

    • Author(s)
      Kwang-Hyung Kim, Yasuhiro Doi, Navin Ramankutty, Toshichika Iizumi
    • Journal Title

      Environmental Research Letters 93005

      Volume: 16 Issue: 9 Pages: 93005-93005

    • DOI

      10.1088/1748-9326/ac20f4

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluating irrigated rice yields in Japan within the Climate Zonation Scheme of the Global Yield Gap Atlas2021

    • Author(s)
      Ishikawa S.、Nakashima T.、Iizumi T.、Hare M. C.
    • Journal Title

      The Journal of Agricultural Science

      Volume: - Issue: 8-9 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1017/s0021859621000186

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Global Within-Season Yield Anomaly Prediction for Major Crops Derived Using Seasonal Forecasts of Large-Scale Climate Indices and Regional Temperature and Precipitation2021

    • Author(s)
      Iizumi Toshichika、Takaya Yuhei、Kim Wonsik、Nakaegawa Toshiyuki、Maeda Shuhei
    • Journal Title

      Weather and Forecasting

      Volume: 36 Issue: 1 Pages: 285-299

    • DOI

      10.1175/waf-d-20-0097.1

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Polyethylene Mulching and Sugarcane Cultivar on Energy Inputs and Greenhouse Gas Emissions for Ethanol Production in a Temperate Climate2020

    • Author(s)
      Nakashima Takahiro、Ueno Keiichiro、Fujita Eisuke、Ishikawa Shoko
    • Journal Title

      Energies

      Volume: 13 Issue: 17 Pages: 4369-4369

    • DOI

      10.3390/en13174369

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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