講義３

農業分野の気候変動影響と適応策の評価
農研機構 農業環境変動研究センター

西森 基貴
国立研究開発法人 国立環境研究所 気候変動適応センター
令和２年度気候変動適応研修（中級コース）
2021年1月29日（金）2021年 1月29日
国環研令和２年度 気候変動適応研修（中級コース）

農研機構環境変動研究センター

西森基貴

共同研究者：石郷岡康史、長谷川利拡、桑形恒男

NARO

農業分野の気候変動影響と適応策の評価

再配布はご遠慮くださいはじめに
演者：影響予測ユニット長・広域食料変動予測課題代表（以下、謝辞を兼ねる）＊農水省気候変動対応プロジェクト・将来気候シナリオ設定責任者＊文科省気候変動適応研究推進プログラム・高知県課題代表＊同気候変動適応技術社会実装プログラム・統計／農業利用担当＊環境省戦略プロ（全球適応・緩和コスト評価）農業代表〇環境省戦略プロ（影響予測・適応評価総合研究S-18）農林水産業テーマ代表補佐〇JST共創（地域気象データと先端学術による戦略的社会共創拠点）農業課題代表

趣旨 *依頼されたもの
主に自治体環境部局において気候変動適応策の策定に関わる受講生のみなさんが、実業・産業部局（農業部等）に説明・資料提供等を依頼する際に必要な知識の習得
3

はじめに〇全体概要：

本日のお話構成
０．本日のまとめ： *入門編

１．気候変動・極端気象現象と農業
２．日本の農業への影響と適応策
３．参考情報（報告書・適応のためのツール）

4農業分野の気候変動影響と適応策の評価
西森基貴（農研機構・農業環境変動研究センター）◎わかっていること ＃わからないこと

１．「地球温暖化」予測はどれくらい信じられるの？
○２１00年までに，世界の平均気温は1990年頃に比べ0.3～４.8℃上昇すると、予測されています。
＃予測結果は，将来の社会や気候モデルによる違いにも，大きく左右されます。
○日本では暑さのほか，大雨になりやすい，といわれてます。
＃温暖化を予測する気候のコンピュータモデルの違いにより，結果が異なる場合があります。

農業分野の気候変動影響と適応策の評価
西森基貴（農研機構・農業環境変動研究センター）◎わかっていること，わからないこと

２．日本の農業はどうなるの？
○高温により豊作年が減ってきています。
＃気温並でも日射が弱い場合や台風・虫による作柄低下。

○西日本だけでなく，コメどころ北日本でも，コメの高温障害・品質低下が発生しています。
○果樹や野菜の適地が移動（北上） することが予想されます。
＃品目や作期を絞ると，影響が大きいようです。
＃国際的な輸出入枠組や国内政策の影響も大きいですね。

農業分野の気候変動影響と適応策の評価
西森基貴（農研機構・農業環境変動研究センター）○わかっていること ＃わからないこと

３．温暖化の影響を小さくする「適応」とは？
○コメでは高温に強い品種改良や夏の暑さを避ける作期移動は有効です。
＃冷害対策と代かき水（水利権）・労働力確保が問題です。

○「掛け流し」「深水」などの水利用や、肥料の与え方を工夫し，影響を少なくできることもあります。
○園芸野菜や果樹については、新品種のほか、遮光、剥皮、薬品処理など技術開発が進んでます。
＃数多い品目・品種への対応が必要です。

本日，ご来場のみなさまへ◎気温の上昇は現実であり，今後の「温暖化」は疑う余地がないことです。「極端気象現象」もすでに頻発してます。
○「気候変動・極端気象現象」と農業への影響を研究してます。
→お米をはじめ，食料生産への影響が心配です。
○「温暖化」への対策も考えています。

→「適応」策により，影響も少なくできます。
＊品種改良や作付け時期の変更には，長い時間とお金がかかります。
◎「気候変動・極端気象現象」とその影響を小さくするために，みなさんと一緒に考えていきたいと思います。

農研機構とは？

農研機構ウェブサイト
https://www.naro.affrc.go.jp/introduction/index.html
2021年3月1日閲覧

9農研機構 農業環境変動研究センター

https://www.naro.affrc.go.jp/introduction/index.html (いずれも2021年3月1日閲覧)

http://www.naro.affrc.go.jp/laboratory/niaes/introduction/chart/0301/index.html

http://www.naro.affrc.go.jp/laboratory/niaes/introduction/chart/0305/index.html

10農研機構研究課題「気候変動影響評価」＊圃場実験とそのモデル化～気候シナリオ～影響・適応策評価

・FACE実験：高CO2環境下の温度ストレス影響の取り込み
・適応のための品種特性解明

日本・作物の生育過程の数値モデル
・社会経済サブモデルによりGDPに応じた対策・増収技術を考慮

コメ

世界

主要穀物

緩和策に対する社会経済的な負担が増大

気候シナリオ
SSP5

SSP3

従来型発展(緩和策に高負担)崩壊(高い負担)SSP2
中庸(中程度の負担)

SSP1

SSP4

持続可能(低い負担)格差(適応策に高負担)適応策に対する社会経済的な負担が増大

社会経済シナリオ

穀物収量モデルCYGMA (Iizumi et al.)
農研機構提供ゴール 世界最高レベルの作物モデルで気候変化シナリオや社会・経済シナリオに基づく、食料生産量変動の将来見通しを提示 11

１．気候変動・極端気象と農業
90 94 98 04 0810 1516 1920上がってる気温（日本）

高温による農業への影響が深刻化

平年値（1981-2010年平均）に比して、020年+0.95℃で過去最高。1990年からの上昇が世界に比して顕著（気象庁）

１．気候変動・極端気象と農業

気温上昇の季節差と農業影響（概要）

日本の月別地域別気温トレンド（1980-2015）＊農環研選定：都市化の影響のない「農耕地モニタリング地点」（村上・西森ほか）

早春２月と残暑・秋期に特に西日本で昇温

13→登熟期高温による水稲の影響，年間を通じた果樹影響，病虫害発生。一部には，低温による影響も。

１．気候変動・極端気象と農業

2020年夏の天候（JMA, 20200901）○平均気温
全国的に気温は高く、東日本と沖縄・奄美ではかなり高くなった。

○降水量「令和2年7月豪雨」等、東・西日本の夏の降水量はかなり多くなった。
沖縄・奄美では、期間を通して前線や湿った空気の影響を受けやすく、降水量はかなり多くなった。
○日照時間
7月に梅雨前線や湿った空気の影
響を受けやすかった東日本日本海側と、期間を通して前線や湿った空気の影響を受けやすかった沖
縄・奄美では、夏の日照時間は少なくなった。

１．気候変動・極端気象と農業

コメ作況指数 R2(2020)
MAFF 2020.12.07
収量：〇北海道、東北、北陸では、全もみ数が確保され、登熟も順調、作柄が平年を上回った。
〇東海以西では、トビイロウンカの被害、登熟期の日照不足等による登熟不良。
〇九州地方では台風の影響も。
品質（一等米比率）(11/30)〇一等米比率は80.3%で前年比+7.2%* 2019年は73.1%、2010年は62%→2020年は、東日本では2019年以上の高温であったが、大きな品質低下は避けられた。
＊2019年新潟では、登熟期のフェーンで品質低下

１．気候変動・極端気象と農業

コメ作況指数 R1(2019)
MAFF 2019.10.31
収量：〇北海道、東北および北陸では、全もみ数が平年以上に確保され、登熟も順調に推移した
ことにより、作柄は平年以上。
○他の地域では平年を下回る作柄が多い。
・７月上中旬の低温・日照不足の影響により、全もみ数がやや少ない
・登熟も８月中下旬の日照不足、その後の台風による潮風害等やウンカ等病害虫の影響
品質（一等米比率）：9月30日現在〇一等米比率67.6%で前年比-11.3%* 例年８０％±数％、ただし2010年は62%〇新潟では33.1%で、2010年の20.3%に次ぐ品質低下。
→登熟期にフェーン現象による極端高温相次ぐ台風被害（15号、19号）

１．気候変動・極端気象と農業カーネーション生産者（千葉県南房総市）から、ガラスハウスの被災状況について説明を受ける江藤農林水産大臣（農林水産省発表資令和元年台風第19号による農業関係の被害額は、30都府料2019年9月20日付）

県の合計で616億4000万円（農林水産省10/24-8時現在）。

１９号災害から３週間後の長野県上田地域：演者撮影2019.11.04

極端現象：2014関甲信大雪

日本海側では並の降雪も関東甲信内陸部では歴史的な降積雪

東京管区気象台資料

１．気候変動・極端気象と農業○今冬の大雪による被害は、関東農政局管内の被害額が1,570億円で、全国の被害額の約９割を占めている。
○ 被害のうち 、 ビニールハウ
ス等の損壊が被害額全体の約2/3を占めている 。

農林水産省2014：今冬の豪雪災害による災害及び支援の概要について
https://www.maff.go.jp/kanto/kihon/kikaku/jyous
ei/25jousei/pdf/tokusyuu_dai2.pdf

２．日本の農業影響・適応策

水稲の高温障害
現在直面している課題
白未熟粒

将来の危惧：開花期の高温による不受精穎花の発生
高温不稔
雄しべ

森田敏 2005農業技術60:6-10

胴割粒

雌しべ

開花期の34-35℃以上の高温が葯（雄しべ）の裂開と花粉の飛散を阻害（松井ら2001）

不稔籾の割合：34-35℃以上の高温で1℃の温度上昇につき16%増加（金ら 1996）

長谷川利拡氏提供
長田健二氏提供

＊コメ品質の指標

２．日本の農業影響・適応策

1. 外観品質（一等米比率） ＊農水省統計を石郷岡が作図* 一等米とは、白未熟粒を含む未熟米、欠け米、割れ米等を取り除いた整粒歩合が70%以上のもの（同様に60%以上が二等米、45%以上が三等米）

2. 食味（タンパク質含有率）* 一般に6-7%が良食味とされる。それより多いとパサパサし、少ないと粘りのないコメとなる。

→ どちらも、直接の推定がむつかしい。食味はデータ不足。

コメ生産影響評価研究の経過 （農環研にて実施）
我が国の主食である水稲の生産に対する気候変動影響への関心は高く、継続的に影響評価研究への取り組みがなされている。
～ 2005～ 2010～ 2015～ 2020

影響評価
モデル

登熟量指数
（統計モデル）PRYSBI（半プロセスモデル）

H/Hモデル（プロセスモデル）

改良H/Hモデル（プロセスモデル）

気候シナリ
オIS92aSRES

SRES，RCP

RCP

影響指標

潜在収量

収量

収量、品質リスク収量、品質計算単位

二次メッシュ（10km）

都道府県

二次メッシュ（10km）

三次メッシュ（1km）

適応策

作期移動

作期移動、高温耐性作期移動、（品種変換、高温耐性）

地域のニーズに応じた多様な適応オプション

第3次（TAR）

第4次（AR4）

第5次（AR5）

第6次（AR6）

IPCC報告書

農環研における数値モデルによるコメ影響評価研究（石郷岡ほか）

農業（コメ）影響評価モデルには日射のほか湿度や風速情報が必要

２．日本の農業影響・適応策 コメ収量（適応策なし）(Ishigooka et al., 2017)

将来の予測収量 （HadGEM2-ES:RCP8.5）－温暖化傾向の強い気候予測基準期間（1981-2000）の平均収量を100とした相対値（％）

収量は近未来まで、また北日本では世紀末まで、増加傾向にある
23←北日本の冷害が減る＋CO2による施肥効果の高まり２．日本の農業影響・適応策 コメ良質米収量（適応有）(Ishigooka et al., 2017)

国レベルでの影響の推移と適応策の効果（HadGEM2-ES:RCP8.5）－温暖化傾向の強い気候予測

140120高温による品質低下のリスク

100
8040-60

20-40400-202001981-2000

2001-20202021-2040

2041-2060

2061-2080

2081-2100

Class CClass BClass A

全生産量の推移（20年毎平均： 品質重視移植日）
全生産量比（base=100）

全生産量比（base=100）

全生産量の推移（20年毎平均: 現行移植日）

140120高温による品質低下のリスク

100

80

40-60

20-40400-20

Class CClass B
Class A

2001981-2000

2001-20202021-2040

2041-2060

2061-2080

2081-2100＊全生産量（base：1981-2000を100とした相対値）を高温に因る品質低下リスク指標により3クラスに分類

今世紀末までに、収量は頭打ち、品質低下リスクは大きく高まる

イネの移植（田植え）日を移動す
ると品質を確保できる可能性

温暖化傾向の強い気候予測に基づくと、適応なしでは今世紀末のコメ品質は著しく低下→移植日移動が必要＊農業影響予測では、極端な予測に基づく適応は疑問、との声も 24

コメ適応の例：品種改良

２．日本の農業影響・適応策

一般に，コメの品種改良には，10-20年の時間がかかり，対応が急がれます。

ただし北日本では冷害の危険性，早期作地帯では遅霜による被害の可能性もあり，品種改良だけの適応は簡単
ではありません。
農研機構2017年研究成果情報「北海道を除く全国の水稲高温登熟性標準品種の選定」
https://www.naro.affrc.go.jp/project/results/4th_laboratory/nics/2017/17_038.html

２．日本の農業影響・適応策＋ コメ品質（一等米）➢ 今回計算した全国1kmメッシュ単位での収量・品質（白未熟粒発生率）の予測値をA-PLAT／農研機構統合DBにて３月公開予定

推定・予測された
白未熟粒発生確率

農業現場に普及可能な一等米比率の推定・予測へ

白未熟粒率とコメ等級の関係（西森ら2020）➢ 現在、一等米比率としての計算・予測が可能か検討中
26

温暖化の果樹影響

２．日本の農業影響・適応策◎品目転換が難しい果樹における温暖化影響は顕在化しやすく、関心が高い－リンゴは甘くなっている。（果樹茶業部門・杉浦）果樹は気候への適応の幅が狭い
気候変動の影響を受けやすい（農研機構果樹茶業部門・杉浦）リンゴ
ウンシュウミカン

28

果樹の高温対策と適応（果樹茶業部門・杉浦）

亜熱帯果樹（タンカン）の栽培適地の変化．年平均気温17.5℃以上でかつ年最低気温が-2℃以下になる年の頻度が5 年に１回を下回る地域を適地とした（環境省プロジェクト2014）→品目転換による適応

29温暖化とダイズ生産
１．コメ・ムギと違い，土壌水分に大きく影響されるため，収量や品質の予測がまだ難しい。
２．帰化アサガオ類（熱帯帰化雑草）はつる性で発生期間が長く、大豆畑に侵入すると防除が難しく，大きな被害が発生する。温暖化により分布が北上し、北海道にまで被害拡大が推定。
農研機構提供30↑帰化アサガオ類まん延防止技術マニュアル「大豆畑における帰化アサガオ類の防除技術」中央農研2012.12.03

温暖化と野菜生産
高温で抽だいが促進され結球が乱れたレタス（野菜花き部門・岡田）

ナスの↑着色不良果（赤果）←キズ果（高知県資料より）

果樹部門・杉浦31

野菜と畜産の高温対策↑「適応への挑戦」環境省 http://www.env.go.jp/earth/ondanka/pamph_tekiou/full.pdf

新品目・新品種の産地化に向けた取り組みの例

ブラッドオレンジ（産地化）【愛媛県】○ うんしゅうみかんの高温障害の多発を受け、夏場の高温にも強いブラッドオレン
ジの一つである「タロッコ」の栽培を拡大

栽培面積：平成２３年２０．０ha→平成２５年２５．３ha

ぶどうレイシ（ライチ）（技術開発中）【宮崎県】○ 熱帯・亜熱帯果樹であるレイシの導入を図るため、生産面では、土壌水分調整、剪定時期の検討等を通じた着花・着果安定技術の確立に取組○ また、流通面では、鮮度保持条件等の解明により、品質保持技術を開発し、ブランド化に寄与

（産地化）

【愛知県】
○ 地球温暖化に伴う黒系品種や赤系品種の着色不良に対応するため、着色の影響を受を受けにくい黄緑色の新品種「シャインマスカット」 を導入
栽培面積：平成２３年２．１ha→平成２５年７．４ha

クウシンサイ

（産地化）

【兵庫県】
○ 夏どりほうれんそう産地（高冷地の雨よけハウス栽培）において、高温等により収量・品質に被害が出始めていることから、夏場の収益確保に向け、一部のハウスで、高温でもよく育つ新品目としてクウシンサイを導入

うんしゅうみかん（普及段階）【和歌山県】○ 浮皮（温暖化により発生が増加し、商品性が低下）の発生が少なく、食味の優れた新品種「きゅうき」を平成26年2月に品種登録

きく（普及段階）【鹿児島県】○ 夏の高温時の開花遅れや品質低下により、お盆・秋の彼岸の需要期に計画的に出荷できない等の課題に対応し、真夏でも安定生産可能な夏秋スプレーギク「サザンシリーズ」の新品種を32品種育成

農林水産省まとめ https://www.maff.go.jp/

亜熱帯果樹

農林水産省パンフレット2018.08 https://www.maff.go.jp/j/pr/aff/1808/pdf/1808_all.pdf

３．報告書・ツール等 農林水産省適応計画

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３．報告書・ツール等 国・自治体報告書

影響報告書2020には「気候変動影響」グループより１５編以上の引用＊自治体報告書には農研機構地域気候シナリオとそれを用いたコメ影響評価結果＊このほか現在、滋賀県、大阪府（環農水）等で気候シナリオ利用中。
36＊「農林水産分野の地域気候変動適応推進委託事業」での利用計画

３．報告書・ツール等 書籍など

三村信男監修(2015)：「気候変動適応策のデザイン」*文科省RECCAプロ(2010-2014)「気候変動適応技術の社会実装ガイドブック」．技報堂出版．ｸﾛｽﾒﾃﾞｨｱ･ﾏｰｹﾃｨ
ﾝｸﾞ*文科省SI-CAT(2015-2019)

農研機構(2020)：「地球温暖化と日本の農業」．
成山堂書店

３．報告書・ツール等 メッシュ農業気象データシステム
公開用トップページ(https://amu.rd.naro.go.jp/wiki_open/doku.php?id=start)

全国の日別気象データを、約1km四方(基準地域メッシュ)を単位にオンデマンドで提供することができます。提供可能な気象要素は14種類で、提供可能な期間は1980年(一部2008年)1月1日から現在の1年後の12月31日までです。

↑過去値、予報値（最大26日まで）および農研機構地域気候シナリオ利用を公開。サンプルプログラム整備 38

「メッシュシステム」を用いた農業予測
イネ登熟期間の高温に伴う品質低下リスク（茨城県南）ヒートドース値（日平均気温の26℃からの超過分の出穂後20日間積算値、HD_m26）
ヒートドース値 (℃ * 日)80

コメ白未熟粒値

6040200
観測統計値

GCM現在気候 予測値RCP2.6 予測値RCP8.5

基準期間(1981-2000)

近未来期間(2031-2050)

このヒートドース値が白未熟粒の発生と密接に関連（西森ら2020）
写真は農研機構・森田敏
農業技術60:6-10,2005↑農研機構2019年普及成果情報：日本全国1km地域気候予測
シナリオデータセット(農研機構地域気候シナリオ2017)を改変

影響要素の確率的（箱ひげ図）表現を推奨* ｢メッシュシステム｣サンプルプログラム掲載－利用者がどこに着目するか、その目的に応じて自身で決定できる。

39

©国立研究開発法人 国立環境研究所 気候変動適応センター
令和２年度気候変動適応研修（中級コース）
2021年1月29日（金）