気象災害リスク低減に向けた栽培管理支援システムの構築

気象災害リスク低減に向けた栽培管理支援システムの構築

課題番号2012020415
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2011-2015
年度2012
研究問題(1) 地球温暖化に対応した農業技術の開発
大課題土地利用型作物の気候変動対策技術と栽培管理支援システムの開発
中課題気象災害リスク低減に向けた栽培管理支援システムの構築
大項目地球規模の課題に対応した研究開発
中項目(1) 地球温暖化に対応した農業技術の開発
摘要早期警戒・栽培管理支援システムの構築に関しては、a)水田作物の気象応答、気象災害リスクの評価について、障害型冷害誘導のために水深を深くすることで高温年でも不稔が安定的に発生し、履歴時期の低温による耐冷性低下の品種間差異の検定が可能となった。b)ダイズでは、収量の増加における最適温度の存在を確認し、また、開花期以降の土壌乾燥は、寒冷地での温度上昇による増収を打ち消す可能性を示した。c)ダウンスケールアンサンブル気象予測実験データの農業モデル適応技術の開発について、2週間アンサンブル予測実験結果を5kmメッシュにダウンスケールした気象データを適用した葉いもち病発生予測モデルでは、アンサンブル平均値を用いるより、確率情報として示すほうが妥当であることがわかった。d)気象予測データ版病害モデルの東北以外での適用性の検証について、イネ紋枯病発生予測システムを温暖地の温暖化後に適用できるように改良し、MIROC-Hモデル(A1Bシナリオ)を用いて、日本各地のイネ紋枯病被害度発生変動を10年間平均で評価したところ、全ての地点で、紋枯病の増加を予測したが、地点により増加割合には大きな差があった。e)土壌凍結深制御手法の改善・確立について、土壌凍結深制御に基づく、圃場内除雪(雪割り)により、凍結深30 cmを達成すると野良イモ発生量を無処理区対比で5%以下まで減らすことができた。本手法は十勝農協連の運営する農業情報システムである「てん蔵」に組み込まれ、十勝地方の農協と農家が利用可能となった。f)土壌凍結が深いほど、凍結時に下層から凍結層へより多くの水が移動するが、凍結深が40 cm程度では、硝酸態窒素の移動に大きな影響を与えず、一方、凍結が深い場合には凍結が浅い場合に比べ、融雪期に土壌水と硝酸態窒素の下方移動が凍結層によって抑制されることを明らかにした。g)降雨・降雪の評価と手法の改善では、メソモデル出力値、解析雨量、メッシュ気象システムの放射データから積雪水量分布を推定するモデルを開発し、消雪日を指標として各種パラメタチューニングを実施した。また、実測された積雪深を用いて日々の誤差を修正するシステムを構築した。
水田・畑地を対象とした各種温室効果ガス緩和技術の効果の検証に関しては、a)現地水田圃場の調査結果から、土壌の排水性とメタン発生量には、正の相関関係があり、土壌水分が高い圃場ほど、メタンの発生が大きくなることを明らかにした。b)秋の浅耕が翌夏のメタンガス放出量に及ぼす影響は一意には定められず、各地の圃場及び気象条件に大きく関わることを明らかにした。c) バイオ炭の土壌への施用は、コムギ栽培土壌の有機物分解呼吸量を変化させず、極めて高く炭素吸収源機能を向上させた。また、コムギの生育・収量に悪影響はないことを確認した。d)耕作放棄後の土壌炭素量は、放棄後20年以上の地点では、約8割の地点で増加し、年間の増加量は0.9t/ha/年、表層堆積リターを合わせると1.0t/ha/年となった。e)メタン放出に対する稲ワラの連用効果(34年間)は、前年に施用した稲ワラに由来する放出量を上回るが、堆肥の連用効果(41年間)は、前年 に施用した堆肥に由来する放出量を下回り、稲ワラを堆肥化して施用した方が温室効果に対する緩和効果が高いことを明らかにした。f) 牛ふん堆肥ペレットの土壌炭素蓄積効果は、施用18か月後では牛ふん堆肥バラ(非ペレット)とほぼ同等であることを示すとともに、ペレット施用による土壌微細構造の形成を非破壊観察する手法を確立した。
研究分担菅野洋光
廣田知良
協力分担関係山形県農研センター
福島県農研センター
愛知県農業センター
愛媛大学
秋田県立大学
農環研
岩手大学農学部
気象庁
北海道立総合研究機構
十勝農協連
予算区分技会交付金研究 新たな農林水産政策を推進する実用技術開発事業 委託プロ[気候変動対策プロ] 食料生産地域再生のための先端技術展開事業 農水省・その他 文科省[科研費] 文科省・JST競争的資金 文科省・その他 その他
業績(1)土壌凍結深の制御による野良イモ対策技術
(2)Decreasing soil frost depth and its influence on the soil water and nitrate movements in Tokachi, Hokkaido, Japan
(3)イネ穂ばらみ期耐冷性の地域間の変動要因と栄養生長期の温度環境の関係
(4)Plant community dynamics and microtopography close to the tree line on the northwestern slope of Mt. Fuji, central Japan.
(5)Probabilistic Risk Assessment of the Rice Cropping Schedule for Central Hokkaido, Japan
(6)Contribution of leaf nitrogen to photosynthetic gas exchange in contrasting rice (Oriza sativa L) cultivars during the grain-filling period
(7)東日本大震災による津波被害を受けた岩手県沿岸の水田の除塩基準への温度影響
(8)Rapid change in soil C storage associated with vegetation recovery after cessation of cultivation
(9)北海道の気候条件から見た土壌凍結深制御による野良イモ防除の作業日程
(10)The response of soybean seed growth characteristics to increased temperature under near-field conditions in a temperature gradient chamber
(11)Influences on CO2 flux by snow-cover, soil-frost and other meteorological elements over agricultural land
(12)Influences of winter climatic conditions on the relation between annual mean soil and air temperatures from central to northern Japan
(13)Relationship between recent trends in climate conditions and rice quality in the Southern Tohoku region
(14)Soil O2 profile affected by gas diffusivity and water retention in a drained peat layer
(15)多項式で表した作物の発育速度の線形最小二乗法を用いた計算方法
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030203402
収録データベース研究課題データベース

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