作物生育モデルを用いた農業経営意思決定支援システムの開発

• 研究課題/領域番号: 23K05419
• 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)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 作物生育予測モデル / 減農薬・減肥栽培 / 有機栽培 / 意思決定支援システム / 作物生育モデル / 政策シミュレーション

研究開始時の研究の概要

本研究「作物生育モデルを用いた農業経営意思決定支援システムの開発」では、わが国における水稲を対象に、減農薬・減肥栽培や有機栽培の収量を産地別・年度別に推定し、農業経営意思決定支援システムに適用する。これまで作物学や土壌肥料学の分野で蓄積されてきた圃場試験に関する情報を作物生育モデルと組み合わせることで、わが国の農業経営統計データベースに不足している環境負荷低減技術に関する収量データを補完する。既存の圃場試験における情報をシステマチックに活用し、分野をまたがる知見を導入することにより、みどりの食料システム戦略推進に資する実用的な農業経営意思決定支援システム構築に貢献する。

研究実績の概要

本研究では、作物生育予測モデルを用いて、減農薬・減肥栽培や有機栽培にもとづく水稲の収量を推定する。わが国の農業統計データベースではそれらの環境負荷低減技術を用いて栽培された作物収量に関する情報が不足しているため、これまで農家調査などによる情報の補完が行われてきた。しかし、農家調査にもとづくデータ収集には時間や費用を要することに加え、多地点・複数年度ごとの体系的なデータ収集が困難という課題があった。本研究では作物学や土壌肥料学といった関連分野で蓄積されてきた圃場試験に関する情報を作物生育予測モデルと組み合わせることにより、みどりの食料システム戦略を推進する政策立案のサポートにつながる農業経営意思決定支援システムの構築に貢献する。

令和5年度は、作物学や土壌肥料学の分野で蓄積されてきた圃場試験の結果から、環境負荷低減技術を用いて栽培された作物の収量に関する情報を収集した。具体的に、日本作物学会紀事および日本土壌肥料学雑誌を調査対象とし、減農薬・減肥・有機農業（栽培）をキーワードとした全文検索を行ったところ、前者については「減農薬」で29報、「減肥」で92報、「有機農業」で27報、「有機栽培」で48報、後者では「水稲」を限定キーワードとして加え、「減農薬」で23報、「減肥」で277報、「有機農業」で78報、「有機栽培」で106報がヒットした。それら全ての文献から作物生育予測モデルに入力するデータとして、収量・要素投入量・栽培暦・土壌分類・年次・地域情報などが記載されているものを選定し、モデルに入力する情報のデータベース化を進めた。また、本研究と関連して、作物生育予測モデルで広く採用されている作物群落における積算受光量や日射利用効率に関するアプローチを活用した収穫適期簡易推定モデル開発にもかかわった。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究の推進に必要な情報を専門分野外の学術雑誌から入手することに当初予定したよりも多くのエフォートを必要としたため。

今後の研究の推進方策

作物学分野の研究協力者との連携を深め、上述したデータベース化作業の効率性を向上させるとともに、作物生育予測モデルにおけるパラメータ補正、そして、対象とする栽培方式の収量データを産地別・年度別に推定する作業にとりくむ。