生育阻害要因を考慮した日本の水稲生産の温暖化に対するぜい弱性の評価


[要 約]
 気象要素のほか,水資源や害虫などの生育阻害要因を考慮して,温暖化に対する日本の水稲生産のぜい弱性を評価した。その結果,温暖化時には北陸地方が気象,水資源および害虫の全要因に対してぜい弱と推定され,次いで東北日本海側地域および南関東地域もぜい弱であると考えられる。
[担当研究単位] 農業環境技術研究所 地球環境部 食料生産予測チーム
[分 類] 学術

[背景・ねらい]
地球温暖化が日本の水稲生産におよぼす影響については,単に登熟期の高温による生産量の増減を評価するだけでは不十分であり,病害虫の発生や農業用水資源の不足などの要因についても対象とする必要がある。ここでは,大気中の二酸化炭素濃度が現状の約2倍となり,日本付近の地上気温が約2℃上昇するとされる2060年代における生産量,害虫の世代交代速度および降積雪量の変化を10kmメッシュ単位で推定し,温暖化によって水稲生産が負の影響を受ける可能性のある地域,すなわちぜい弱な地域を検出する。
[成果の内容・特徴]
  1. 登熟期の気温を変数とする回帰推定式を用いて,最大収量が期待される適温値を推定し,温暖化時の収量を見積もった。その結果,北陸,南関東および九州北部では,現在の気候条件においても,適温値より高温の条件で栽培されているため,温暖化による高温ストレスの影響を受けやすいことが示された(図1)
  2. 温暖化時の気温の変化から降積雪量の変化量を推定すると,東北〜北陸の日本海側では,降雪量が約15%が減少し(図2),また融雪時期も現在より早まる。このため,これらの地域では水稲の代かき・田植え期に河川水量が減少し,農業用水が不足する可能性が高くなると考えられる。
  3. 有効積算温度則を用いてヒメトビウンカの発育速度を推定した結果,温暖化時には発育速度が速まって世代数が増え,イネ縞葉枯病の多発危険地域が,東北〜北陸および関東南部にまで広がるものと予測される(図3)
  4. 以上の結果を総合すると温暖化時には,北陸地方において,気象,水資源,害虫の全要因の変化が水稲生産に負の影響をおよぼす,すなわちぜい弱であると推定される。次にぜい弱な地域は,東北日本海側地域(水資源と害虫要因の変化にぜい弱)および南関東地域(気象と害虫要因の変化にぜい弱)と考えられる。
[成果の活用面・留意点]
品種や土壌の違い,作付体系の変更などの要因は考慮していない。

[その他]
 研究課題名 : 農業生態系の脆弱性評価に関する研究
 予算区分  : 環境省・地球環境[生物圏]
 研究期間  : 平成13年度(平成11〜13年)
 研究担当者 : 西森基貴,横沢正幸,石郷岡康史,鳥谷均,後藤慎吉,井上聡,
               山村光司,田中幸一,守屋成一(現,中央農研)
 発表論文等 : 1)井上聡,他,地球環境変化時における降積雪の変動予測(続報)−
                国内主要河川における降積雪の変動予測−,雪氷,63, 489-499, (2001)
               2)西森基貴,他,気候変動・異常気象による日本の水稲単収変動の地域的変化.
                地球環境,6(2), 149-158, (2002)
               3) Yamamura, K. et al., Prediction of a geographical shift in
                the prevalence of rice stripe virus disease transmitted by
                the small brown planthopper, Laodelphax striatellus (Fallen)
               (Hemiptera: Delphacidae), under global warming. Applied Entomology
                and Zoology, 37(1), 181-190, (2002)

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