地球環境と100億人の健康のための食料システム―国際農業研究の展開と展望―

公益財団法人農学会・日本農学アカデミー 共同主催公開シンポジウム「持続可能な食料システムに向けて」
国際農林水産業研究センター 情報プログラム プログラムディレクター
飯山 みゆき2022.3.12

本日のトピック
1: イントロダクション
2: 今日の食料システム
3: 人新世の食とプラネタリー・ヘルス
4: 地球環境と100億人の健康のための食料システム
5: 多様性対応のイノベーション
6: 国際農業研究の展望

1:イントロダクション

1: イントロダクション
ローカルな農業気候土壌学的・社会経済的条件ｘ 技術・経営 ⇒世界の農業の多様性@iiyama@jircas(Above-Kenya, Below-Brazil)(Above-Kenya, Below-Brazil)(Above-Kenya, Below-Brazil)

1: イントロダクション
具体例から抽象概念へ：横断的・時系列的に農業技術展開と人口・食‐地球・健康の関係を概観

小規模経営

大規模経営横断的視点

農業技術展開消費時系列的視点

プラネタリー・ヘルス・ダイエット論生産

2: 今日の食料システム

2: 今日の食料システム
20世紀半ばに求められたイノベーションの背景
技術的条件：肥料灌漑高投入ｘ高収量品種

社会的要請：飢餓撲滅⇒主食作物の増産

https://www.kpbs.org/news/2020/apr/20/americanexperience-man-who-tried-feed-world/

Mobilization of high-yielding varieties, overuse offertilizers‘緑の革命 Green Revolution’@iiyama

スケール・インパクトの実現
・異分野連携による国際農業研究の有効性
・主食作物に集中資源投入による高い投資利益率
・広範囲適用可能な遺伝資源の選抜・開発

https://ricetoday.irri.org/indian-farmer-kick-starts-twogreen-revolutions/2: 今日の食料システム
主食穀物・家畜飼料・油脂作物生産拡大⇒安価なカロリー供給の実現 ・食産業の展開⇒食の均一化、農業多様性喪失

2: 今日の食料システム
食産業の展開2019 Top 100 Food & Beverage Companies

https://www.foodengineeringmag.com/2019-top-100-food-beverage-companies

2: 今日の食料システム
均一的な高投入・高収量生産システム適用条件の地域差⇔各地の農業気候土壌学的・社会経済的条件

Mobilization of high-yielding varieties, overuse offertilizers 適用地域：大規模経営@iiyama

・先進国での主要作物育種成果移転の汎用性
・単一作物の大規模展開による規模の経済実現条件
・灌漑ｘ土壌改良事業による施肥条件均一化

非適用地域：小規模経営
・熱帯・亜熱帯地域固有の作物多様性
・地域毎・地域内における多様な経営体系
・風化土壌・多様性など、施肥条件の複雑さ@iiyama2: 今日の食料システム
グローバルな食料システムの確立と展開

純輸出（％）

純輸入（％）

図：国内食料供給カロリーにおける純輸入の閉める割合 (FAO 2017)

2: 今日の食料システム
高投入・高収量生産技術の適用度の差による二極化
適用地域：大規模経営

非適用地域：小規模経営

3: 人新世の食とプラネタリー・ヘルス

3: 人新世の食とプラネタリー・ヘルス
人新世 Anthropocene

世界人口の変遷（億人）

食料システム転換実現？
COVID19
パリ協定・SDGs
グローバル化・2008年食料危機
Rioサミット
セラード開発

窒素肥料
生産法発明
1910s

リン肥料 高収量品種開発
生産法確立
1920s

1930s

1940s

緑の革命

1950s

1960s

1990s
1980s

1970s

2000s

2010s

80

2020s

≒
100

2050s

3: 人新世の食とプラネタリー・ヘルス
食料供給と構造転換
1920s-1940sFAOSTATFAOSTAT

食料供給量
肉消費量(kcal/capita/day) (kg/capita/year)--UN

ILO via WB

WDI WB

雇用に占める
農業

GDPに占める農業

20-25%

--

30%

-----

24%

都市化率

1950s

人新世の開始

--

1960s

緑の革命

2200

2334%

1970s

セラード開発23902737%

1980s
- 90s

Rioサミット

2550

3240%

44%

10%

2000s

グローバル化・2008年食料危機

2700

38

47%

40%

6%

2010s

パリ協定・
SDGs

2850

4252%

33%4%

2020s

COVID19-

4555%

27%

4%

3: 人新世の食とプラネタリー・ヘルス
地球と人類の健康
1920s-1940sFAO

FAO

Hasell & Roserin OurWorldinData

Global Burden of Disease Studyin OurWorldinData

飢饉を原因とす
る死亡者数（10万人中）

栄養失調の人々の割合

飽食を原因とす
る死亡者数（10万人中）

FAO

牛(億頭)

鶏(億羽)

--

50-80

----30＋--1950s

人新世の開始

1960s

緑の革命

9.4

4050

--

1970s

セラード開発

10.8

528.4

35%-1980s- 90s

Rioサミット

12.5

90

2.625%

56

2000s

グローバル化・2008年食料危機

12.8

140

4.3

18%

60

2010s

パリ協定・
SDGs

13.7

270

0.515%

60

2020s

COVID1915.2

330

-10%

60

3: 人新世の食とプラネタリー・ヘルス

人類の健康食料システム

全温室効果ガス排出の1/3
市場価格でのコスト $9 trillion
真の総コスト $19.8 tril.

消費
非感染性疾患の主要因
健康コスト $ 11 tril.
経済コスト $ 1 tril.

食生活

生産
Willett et al. (2019)
Food in the Anthropocene:
the EAT–Lancet Commission
UNFSS Science Group (2021)
Cost of Food Systems

地球の健康

環境コスト $ 7 tril.

農業土地利用部門：
全温室効果ガス排出の1/4

4: 地球環境と100億人の健康のための食料システム

4: 地球環境と100億人の健康のための食料システム
100億人・2050年までに必要な食料増産

X 1.63X 2.32X 1.45

Increase in agricultural production required to match projected demand, 2005-2050 (%) (FAO 2017)

4: 地球環境と100億人の健康のための食料システム
2020s

2050s

10 billion

human & planetary
health in crisis

land/foodforest/ecosystems

pandemic &economic crisis

land/foodforest/ecosystems

2050s

8 billion

net zero/nature positive
regenerativeland/foodforest/ecosystems

10 billion

4: 地球環境と100億人の健康のための食料システム
食のコストと行動変容

外部性の総コスト: $ 19.8 tril.

経済コスト

健康コスト
消費

市場価格でのコスト: $ 9 tril

ロス・廃棄食生活

環境コスト
生産
資源搾取
対価未払い

外部性を内部化するための行動変容の必要性

https://www.bestcolleges.com/resources/student-nutrition//

https://clipground.com/the-agricultural-clipart.html

4: 地球環境と100億人の健康のための食料システム
21世紀に求められるイノベーションの背景
動物性食品中心から植物性食品中心の食生活へ

社会的要請：
地球と人類の健康のための食料システム

環境負荷の低い土地利用へ

プラネタリーヘルス・
ダイエットへの移行

No-One-Size-Fits-All
農業気候土壌学的・社会経済的条件の多様性への対応？？？
技術的条件：ローカル毎のコンテクストで生産性向上と環境負荷削減を両立するイノベーション？

5: 多様性対応のイノベーション

5: 多様性対応のイノベーション
イールド・ギャップから見る均一的な高投入・高収量技術の適用条件
assuming ….収量 Yield =the interaction of 遺伝子型 genetics (G) by 環境条件 environment (E) by 栽培管理 management (M)イールドギャップ Yield Gap =理論上可能な収量 Attainable Yield (ほぼ最適な near-optimum G x E x M)
– 実際の収量 Actual Yield(最適ではない sub-optimal G x E x M)

適用地域：大規模経営

・G:広範囲適用可能な遺伝資源の選抜
・E:灌漑ｘ土壌改良事業による均一な栽培環境への改変
・M:効率的な経営の実現@iiyama

非適用地域：小規模経営

・G:多様な遺伝資源・育種の遅れ
・E:多様な栽培環境＋気候ショック等の追加
・M:複雑な経営条件

5: 多様性対応のイノベーション
作物のイールド・ギャップ

ND Mueller et al. Nature 490, 254-257 (2013) doi:10.1038/nature11420
Or See Figure 1 on Paul West, Nutrients and water: closing yield gaps.
https://blueandgreentomorrow.com/features/nutrients-and-water-closing-yield-gaps/

5: 多様性対応のイノベーション
バイオテクノロジー＆デジタル・スマート技術の展開⇒精密スケールでのＧｘＥｘＭ最適化に関わるコスト低減の潜在性

・GxE: バイオテクノロジーによる育種加速化：
ストレス耐性・強靭性強化・肥料利用効率化etc@iiyama

ローカル環境Eに適応する技術パッケージ開発可能性

・MxE:スマート・デジタル農業：
精密レベルでの環境ｘ投入の最適化

途上国農家の直面する様々なリスク⇒異分野連携チームによる技術採択・意思決定メカニズムに配慮@iiyama5: 多様性対応のイノベーション
高投入・高収量システムから生産力向上と環境負荷削減の両立へ
高投入・高収量システム： 収量増=関数（農地面積±; 肥料・農薬＋＋＋; イノベーション＋）
生産力向上と環境負荷削減： 収量増=関数（農地面積±; 肥料・農薬－－; イノベーション＋＋＋＋）@iiyama@iiyama5: 多様性対応のイノベーション
イノベーションのローカル適用と社会実装に向けて

https://sc-fss2021.org/

https://www.maff.go.jp/j/kanbo/kankyo/seisaku/midori/index.html

No-One-Size-Fits-All ＋ 環境負荷削減と生産性向上の両立⇒現場の生産者が直面する農業気候土壌学的・社会的条件を配慮したイノベーション展開⇒イノベーション実現のための異分野連携・国際協力の推進

6: 国際農業研究の展望

6: 国際農業研究の展望
20世紀半～ vs. 21世紀～の食料システム
20世紀半～

21世紀～

社会的要請

飢饉撲滅のための主食作物増産
人口増・高カロリー化のための食料増産

地球と人類の健康生産性向上と環境負荷削減の両立

技術的条件

高投入・高収量生産システム広域展開のための規模の経済最適化ＧｘＥｘＭ追求

バイテク＆デジタル・スマート技術展開
による精密スケールでのＧｘＥｘＭ最適化コスト低減可能性

アウトカム

大量生産・消費体制による食の均一化
技術適用度での生産システム二極化
市場価格外の健康・環境・経済コスト(期待)多様・持続的・強靭な消費と生産
ローカル農業土壌気候・社会経済条件毎に最適な技術適用による外部性の内部化

地球環境と100億人の健康のための食料システム転換実現のためのアクション①消費者の行動変容：生産者による環境・健康・経済コスト配慮に対するインセンティブ②多様性対応イノベーション：異分野連携・国際協力

6: 国際農業研究の展望
イノベーションによる持続的農業の実現に向けた異分野連携と国際協力
環境負荷削減と生産性向上の両立
収量増=関数（農地面積±; 肥料・農薬－－; 品種開発(G)・栽培管理(M)イノベーション＋＋＋＋）⇒ゲノム解析・育種、植物栄養学、土壌学（化学・物理・微生物）。。。＋国際ネットワーク
農業持続性は、一方で、最新の生物学アプローチをフルに活用した遺伝子型の改良、もう一方で、生態学的・農学的プロセス管理による便益に関する理解の向上、の双方を必要とする。
Agricultural sustainability suggests a focus on both genotype improvements through the full range ofmodern biological approaches and improved understanding of the benefits of ecological and agronomic
management, manipulation and redesign. (Pretty 2008)
イノベーションのローカル適用と社会実装
遺伝子型 genetics (G) by 環境条件 environment (E) by 栽培管理 management (M)⇒ 品種開発 ｘ

栽培管理技術 ｘ

社会経済研究www.jircas.go.jp

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