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地球温暖化が冷害リスクに及ぼす影響

地球温暖化が冷害リスクに及ぼす影響. ー生育ステージの変化に着目してー. 岩手大学農学部作物学研究室 下野裕之. 夏の低温. ７～８月（夏）. 冷害発生のメカニズム. 穂ばらみ期＝感受性が最大. 花粉形成阻害. 感受性部位は穂. 開花受粉時に健全な花粉数が不足. 正常. 不稔. 不受精（不稔）. 甚大な被害. 冷害への感受性は大きく変化. 地球温暖化と冷害. １．気温推移 ２．栽培スケジュール ３．出穂前進の効果 　（１）過去 　（２）将来. 地球温暖化と冷害. １．気温推移 ２．栽培スケジュール ３．出穂前進の効果 　（１）過去 　（２）将来.

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Presentation Transcript

  1. 地球温暖化が冷害リスクに及ぼす影響 ー生育ステージの変化に着目してー 岩手大学農学部作物学研究室 下野裕之

  2. 夏の低温 ７～８月（夏） 冷害発生のメカニズム 穂ばらみ期＝感受性が最大 花粉形成阻害 感受性部位は穂 開花受粉時に健全な花粉数が不足 正常 不稔 不受精（不稔） 甚大な被害

  3. 冷害への感受性は大きく変化

  4. 地球温暖化と冷害 １．気温推移２．栽培スケジュール３．出穂前進の効果　（１）過去　（２）将来

  5. 地球温暖化と冷害 １．気温推移２．栽培スケジュール３．出穂前進の効果　（１）過去　（２）将来

  6. 年平均気温は全地点で上昇傾向　（過去70年間，1937-2006）年平均気温は全地点で上昇傾向　（過去70年間，1937-2006） 下野(2008)日本作物学会紀事　77: 489-497.

  7. 地域により夏の昇温トレンドが異なる 昇温量（℃/100年） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平均値（全地点） 2.8 2.9 2.4 2.5 2.3 1.8 0.6 0.9 1.9 2.3 2.1 2.3 下野(2008)日本作物学会紀事　77: 489-497.

  8. 北日本では夏は昇温していない 昇温量（℃/100年） 下野(2008)日本作物学会紀事　77: 489-497.

  9. １．まとめ：過去の気温推移　　　　　　（なぜ温暖化していても冷害が発生？）１．まとめ：過去の気温推移　　　　　　（なぜ温暖化していても冷害が発生？） ●夏の気温が上昇していない。

  10. 地球温暖化と冷害 １．気温推移２．栽培スケジュール３．出穂前進の効果　（１）過去　（２）将来

  11. 寒冷地のコメ生産は温度が制限　　　　（わずかな変動が冷害を引き起こす）寒冷地のコメ生産は温度が制限　　　　（わずかな変動が冷害を引き起こす） ４．安全な生殖成長期間　 ２．成熟晩限 １．移植早限 22℃以上 盛岡の平年気温℃　（1979～2008） ３．栽培可能期間 12℃以上 解析データ：過去４６年（１９６１～２００６），４地点（札幌，青森，盛岡，仙台）の日平均気温。

  12. 移植早限は１０年あたり１～２日早まっている移植早限は１０年あたり１～２日早まっている ●　北海道 ▲　青森 ■　岩手 ×　宮城 Shimono et al. (2010) Field Crops Research.118:126-134

  13. 実測の移植日は東北地方では１９８０年までは早まるがその後は変化なし実測の移植日は東北地方では１９８０年までは早まるがその後は変化なし ●　北海道 ▲　青森 ■　岩手 ×　宮城 Shimono et al. (2010) Field Crops Research.118:126-134 解析データ：作物統計

  14. 成熟晩限は１０年あたり２～３日遅くなっている成熟晩限は１０年あたり２～３日遅くなっている ●　北海道 ▲　青森 ■　岩手 ×　宮城 Shimono et al. (2010) Field Crops Research.118:126-134

  15. 実測の収穫期は一定の傾向がないが，近年，早まる傾向実測の収穫期は一定の傾向がないが，近年，早まる傾向 ●　北海道 ▲　青森 ■　岩手 ×　宮城 Shimono et al. (2010) Field Crops Research.118:126-134 解析データ：作物統計

  16. 実測の生育日数と可能生育日数の差（可能－実測）は広がりつつある実測の生育日数と可能生育日数の差（可能－実測）は広がりつつある 北海道 青森 岩手 宮城 Shimono et al. (2010) Field Crops Research.118:126-134

  17. 温度資源を評価するパラメータ　　　　　　　　　　　　　　（安全な生殖成長期間）　　　　温度資源を評価するパラメータ　　　　　　　　　　　　　　（安全な生殖成長期間）　　　　 ４　安全な生殖成長期間　（冷害回避） 22℃以上　　　　　（３０日間平均）

  18. 安全な生殖成長期間には一定の傾向がない ●　北海道 ▲　青森 ■　岩手 ×　宮城 Shimono et al. (2010) Field Crops Research.118:126-134

  19. ２．まとめ：栽培スケジュール　　　　　　　　　　　２．まとめ：栽培スケジュール　　　　　　　　　　　 ●生育全体の期間については，前後に広く設定でき，生産性向上の可能性あり． ●その一方，冷害発生に関わる生殖成長期については大きな向上がない． 延長された栽培可能期間を有効に利用し，冷害の危険性を軽減する作期の策定が必要。

  20. 地球温暖化と冷害 １．気温推移２．栽培スケジュール３．出穂前進の効果　（１）過去　（２）将来

  21. 出穂日は１０年あたり１日早くなっている（北海道は２日）出穂日は１０年あたり１日早くなっている（北海道は２日） ●　北海道 ▲　青森 ■　岩手 ×　宮城 Shimono (in press) Agricultural, Ecosystems & Environment

  22. 潜在的な冷害リスクを出穂の 早まりで高めている 冷害による潜在的な減収率（％） 穂ばらみ期の気温（℃） ●　北海道 ▲　青森 ■　岩手 ×　宮城 穂ばらみ期＝出穂１５～５日前 減収率は，穂ばらみ期の冷却度と作況指数より換算 Shimono (in press) Agricultural, Ecosystems & Environment

  23. ３（１）．まとめ：将来予測 ●春の昇温による出穂の早まりは，穂ばらみ期の気温を低下させ，冷害リスクを高めている

  24. 地球温暖化と冷害 １．気温推移２．栽培スケジュール３．出穂前進の効果　（１）過去　（２）将来

  25. シナリオ １．通常 ２．春のみ昇温する場合 　　　１～３℃の気温上昇（春＝５～６月，夏＝７～８月） 将来予測：モデル解析 モデル ●発育モデル 葉齢進展モデル（有効積算温度），神田ら（2000，2002） ●冷害モデル 冷却度（20℃以下の気温の20℃からの差分を幼穂形成から出穂期まで積算，℃・日），内島ら（1970），Shimonoら（2005） データ 盛岡，八戸，仙台の過去17年間（1980～2007）の日平均気温（計51データセット）

  26. 冷害強度は春のみの昇温により１℃あたり16％増加冷害強度は春のみの昇温により１℃あたり16％増加 下野(2008)日本作物学会紀事　77: 489-497.

  27. 通常 春のみ昇温 ３（２）まとめ：モデル解析 冷害感受期 冷害限界 栄養成長 生殖成長 登熟期 栄養成長 生殖成長 登熟期 現在までのように，夏の昇温がなく，春の昇温が進行すると仮定した場合，品種，栽培方法を適正化しないと，発育ステージの前倒しにより，冷害危険期に低温に会う頻度を高めてしまうことが示唆された。 下野(2008)日本作物学会紀事　77: 489-497.

  28. 結論：将来予測 ●春の昇温が生育ステージの前倒しさせ冷害リスクを増大させる可能性。 近い将来の地球温暖化は北日本のイネの冷害の解決につながらない可能性

  29. 潜在収量低下と冷却度　　　　　　　（穂ばらみ期）の関係潜在収量低下と冷却度　　　　　　　（穂ばらみ期）の関係 ●　北海道 ▲　青森 ■　岩手 ×　宮城 Shimono (in press) Agricultural, Ecosystems & Environment

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