高解像気候変動予測と作物データセットの充実による農業適応策の提示

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H00963
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 廣田 知良 九州大学, 農学研究院, 教授 (20343949)
• 研究分担者: 稲津 將 北海道大学, 理学研究院, 教授 (80422450) ; 山田 朋人 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10554959) ; 西尾 善太 東京農業大学, 農学部, 教授 (80446476) ; 小南 靖弘 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, グループ長 (00370544) ; 下田 星児 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) ; 村上 貴一 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, 研究員 (50813903) ; 臼井 靖浩 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 (20631485) ; 横山 岳 九州大学, 農学研究院, 助教 (80962472)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 気候シフト / 適応 / 作物データセット / 普及

研究実績の概要

秋まき小麦上の雪踏み技術は、野良イモ防除ばかりでなく、小麦の重要病害である雪腐病を軽減する効果を見出した。土壌凍結深制御の道東地域以外への適用可能性を検討し、最大積雪深が1m未満の場所では、火山性土で7割以上、低地土で3割以上の確率で目標最大凍結深20cmの達成が期待できた。流域全体からの潜在的な土砂侵食量は，地震前の状態より大きく増加し、要因は地滑りによる森林破壊によるものであった。醸造用ブドウのフェノロジーと生育期間の積算光合成量に及ぼす影響を全球気候変動データセットで解析したところ、冷涼な気候へと高緯度化しながら拡大ブドウの栽培適地のうち、寒冷側の最前線が光合成量が高く低緯度地域と比較してワイン生産に有利となる結果を得た。
現在の北海道コムギ栽培の主要多収系品種の光合成特性については、高温・乾燥条件でも気孔開度が高く保たれることが明らかになった。テンサイ一代雑種と親系統の個葉における気孔コンダクタンスおよび 蒸散速度には有意な系統間差があった。またテンサイの気孔コンダクタンスおよび蒸散速度は、収量形質である根重および糖量に有意な相関関係があった。北海道以外では九州における気候変動の農業影響と適応の研究を実施した。水稲に大きな被害を与えるウンカの飛来の数値シミュレーションモデルを構築した。気候変動条件下でのウンカの飛来および世代交代を計算したところ、中国大陸内での離陸位置の変化と、西日本の高温下に伴う世代交代の抑制により、被害は軽減される可能性が示唆された。一方、気候変動に伴うジェット気流の変化はこれらの変化に比べて影響が小さいこともわかった。近年の北部九州のダイズの低収要因について気象条件との関係について解析し、ダイズの収量は８月下旬から９月上旬の日照時間と正の相関関係を示し、過去20年間のダイズ収量は、同時期の日照時間と、2種類の回帰直線に分類出来ることが判明した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

2019年度の成果であるHirota and Kobayashi(2019)がIPCC第６次報告WG２で引用された。

研究成果

• [雑誌論文] Future Changes in Tropical and Extratropical Cyclones Affecting Hokkaido and Their Related Precipitation Based on Large-Ensemble Climate Simulations (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawazoe Sho、Inatsu Masaru、Yamada Tomohito J.、Hoshino Tsuyoshi
  • 雑誌名: Journal of Applied Meteorology and Climatology 巻: 62 ページ: 341～359
  • DOI: 10.1175/JAMC-D-22-0018.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in sediment erosion rate in the Azuma River basin after the Hokkaido eastern Iburi earthquake in 2018 (2023)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki Kotaro、Hoshino Tsuyoshi、Shimizu Keita、Shrivastava Sourabh、Yamada Tomohito J
  • 雑誌名: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 巻: 1136 ページ: 012027～012027
  • DOI: 10.1088/1755-1315/1136/1/012027
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Promotion to farmers of snow compaction (yuki-fumi) on winter wheat to control volunteer potatoes without depending on chemical materials volunteer potatoes without depending on chemical materials (2023)
  • 著者名/発表者名: Seiji Shimoda, Tomoyoshi Hirota, Masayuki Onodera,
  • 雑誌名: Japan Agricultural Research Quarterly 巻: * ページ: *
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Global maps of canopy photosynthesis of wine grape under changing climate (2023)
  • 著者名/発表者名: Murakami Keach、Nemoto Manabu
  • 雑誌名: Research Square 巻: * ページ: *
  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-2622978/v1
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Projected changes in field workability of agricultural machinery operations for upland crop production with +4 K warming in Hokkaido, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: MURAKAMI Keach、INOUE Satoshi、NEMOTO Manabu、KOMINAMI Yasuhiro、INATSU Masaru、HIROTA Tomoyoshi
  • 雑誌名: Journal of Agricultural Meteorology 巻: 78 ページ: 155～163
  • DOI: 10.2480/agrmet.D-22-00012
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Predictability of heavy snowfall events in western Hokkaido from JMA Operational 1-Month Ensemble Predictions using self-organizing maps. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawazoe Sho、Inatsu Masaru
  • 雑誌名: Scientific Online Letters on the Atmosphere 巻: 18 ページ: 147～153
  • DOI: 10.2151/sola.2022-024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 1-km gridded ensemble dataset of daily mean air temperature and precipitation for assessment of meteorological impacts under historical and future climate (2022)
  • 著者名/発表者名: Murakami Keach、Nemoto Manabu、Inatsu Masaru、Sugawara Kuniyasu、Hirota Tomoyoshi
  • 雑誌名: Climate in Biosphere 巻: 22 ページ: 33～38
  • DOI: 10.2480/cib.J071
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Global Warming Effect and Adaptation for a Flooding Event at Motsukisamu River in Sapporo (2022)
  • 著者名/発表者名: Kanamori Yuka、Inatsu Masaru、Tsurumaki Ryoichi、Matsuoka Naoki、Hoshino Tsuyoshi、Yamada Tomohito J.
  • 雑誌名: SOLA 巻: 18 ページ: 249～253
  • DOI: 10.2151/sola.2022-040
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Trade-off between grain yield and protein concentration is modulated by canopy photosynthesis in Japanese wheat cultivars (2022)
  • 著者名/発表者名: Murakami Keach、Ikawa Hiroki
  • 雑誌名: BioRaxiv 巻: * ページ: *
  • DOI: 10.1101/2022.08.17.502868
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] テンサイ一代雑種およびそれらの親系統の個葉における気孔コンダクタンス，蒸散速度および純光合成速度の系統間差. (2022)
  • 著者名/発表者名: 臼井靖浩、 田口和憲、 平藤雅之
  • 雑誌名: 生物と気象 巻: 22 ページ: 75～84
  • DOI: 10.2480/cib.J-22-075
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 耐病性向上に伴い変化する小麦の収量変動をもたらす気象要因と適応策 (2022)
  • 著者名/発表者名: 下田星児、寺沢洋平、西尾善太
  • 雑誌名: 北農 巻: 89 ページ: 165～170
  • 査読あり
• [学会発表] 道央地域における土壌凍結深制御技術の導入可能地域マップの作製 (2023)
  • 著者名/発表者名: 小南靖弘、吉村元博、下田星児、広田知良
  • 学会等名: 日本農業気象学会2023年全国大会
• [学会発表] 垣根栽培醸造用ブドウの生育期間光合成量の気候変動応答解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 村上 貴一、根本 学
  • 学会等名: 日本農業気象学会2023年全国大会
• [学会発表] 植物生理生態モデルとANNモデルを併用したハイブリッドモデルによるC4作物群落の蒸発散速度の推定 (2023)
  • 著者名/発表者名: 張替創太、横山岳、安武大輔、野村浩一、北野雅治、広田知良
  • 学会等名: 日本農業気象学会2023年大会
• [学会発表] Roles of farmers, scientists, and extension staff in technology development for climate change adaptation in Hokkaido, Japan (2022)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Hirota、Kazuhiko Kobayashi
  • 学会等名: NARO-FFTC International Symposium " Climate Change and Food System "
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 泥炭堆積モデルの感度分析による泥炭地の特性を表すパラメータの推定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 内藤大梧, 山田朋人
  • 学会等名: 水文・水資源学会／日本水文科学会 2022年度研究発表会要旨集
• [学会発表] 釧路湿原における地表面標高変位の観測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 内藤大梧、 山田朋人
  • 学会等名: 第30回地球環境シンポジウム