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国際プロトコルに整合的な収量ギャップを用いた新たな土地利用評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K06267
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41010:食料農業経済関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード国際プロトコル / 気候区分 / 収量ギャップ / 土地利用
研究開始時の研究の概要

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。

研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

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。

今後の研究の推進方策

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。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件)

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

    • 著者名/発表者名
      Iizumi Toshichika、Iseki Kohtaro、Ikazaki Kenta、Sakai Toru、Shiogama Hideo、Imada Yukiko、Batieno Benoit Joseph
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 344 ページ: 109783-109783

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2023.109783

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Contrasting area and yield responses to extreme climate contributes to climate-resilient rice production in Asia2023

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa Nanae、Doi Yasuhiro、Kim Wonsik、Iizumi Toshichika
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-023-33413-7

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Global modeling of SDG indicators related to small-scale farmers: testing in a changing climate2023

    • 著者名/発表者名
      Nozaki Noriko、Hosokawa Nanae、Doi Yasuhiro、Kim Wonsik、Iizumi Toshichika
    • 雑誌名

      Environmental Research Communications

      巻: 5 号: 3 ページ: 031006-031006

    • DOI

      10.1088/2515-7620/acc3e2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exploring Farmers’ Expectation toward Farm-Gate Price of Rice in Japan by Positive Mathematical Programming2022

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Takahiro、Ishikawa Shoko
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 15 号: 1 ページ: 621-621

    • DOI

      10.3390/su15010621

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      Iizumi T、Tsubo M、Maruyama A、Tahir ISA、Kurosaki Y、Tsujimoto H
    • 雑誌名

      Climate Research

      巻: 89 ページ: 85-98

    • DOI

      10.3354/cr01709

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Assessing the subnational-level yield forecast skills of the 2019/20 season NARO-APCC Joint Crop Forecasting Service for Southern Hemisphere countries2022

    • 著者名/発表者名
      DOI Yasuhiro、Yonghee SHIN、Wonsik KIM、Jaewon CHOI、IIZUMI Toshichika
    • 雑誌名

      農業気象

      巻: 78 号: 2 ページ: 66-77

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-21-00053

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A review of global gridded cropping system data products2021

    • 著者名/発表者名
      Kwang-Hyung Kim, Yasuhiro Doi, Navin Ramankutty, Toshichika Iizumi
    • 雑誌名

      Environmental Research Letters 93005

      巻: 16 号: 9 ページ: 93005-93005

    • DOI

      10.1088/1748-9326/ac20f4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluating irrigated rice yields in Japan within the Climate Zonation Scheme of the Global Yield Gap Atlas2021

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa S.、Nakashima T.、Iizumi T.、Hare M. C.
    • 雑誌名

      The Journal of Agricultural Science

      巻: - 号: 8-9 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1017/s0021859621000186

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Global Within-Season Yield Anomaly Prediction for Major Crops Derived Using Seasonal Forecasts of Large-Scale Climate Indices and Regional Temperature and Precipitation2021

    • 著者名/発表者名
      Iizumi Toshichika、Takaya Yuhei、Kim Wonsik、Nakaegawa Toshiyuki、Maeda Shuhei
    • 雑誌名

      Weather and Forecasting

      巻: 36 号: 1 ページ: 285-299

    • DOI

      10.1175/waf-d-20-0097.1

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Polyethylene Mulching and Sugarcane Cultivar on Energy Inputs and Greenhouse Gas Emissions for Ethanol Production in a Temperate Climate2020

    • 著者名/発表者名
      Nakashima Takahiro、Ueno Keiichiro、Fujita Eisuke、Ishikawa Shoko
    • 雑誌名

      Energies

      巻: 13 号: 17 ページ: 4369-4369

    • DOI

      10.3390/en13174369

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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