イノベーション創出研究プロジェクト

プロジェクトリーダー

坪　充　教授（乾燥地研究センター）

プロジェクト構成

持続可能な土地管理グループ

グループ長：Nigussie Haregeweyn AYEHU　特命教授（国際乾燥地研究教育機構）

ストレス耐性作物創出グループ

グループ長：辻本　壽　教授（乾燥地研究センター）

干ばつリスク管理グループ

グループ長：坪　充　教授（乾燥地研究センター）

DX技術による塩害対策グループ

グループ長：藤巻　晴行　教授（乾燥地研究センター）

プロジェクト概要

乾燥地における研究成果の社会実装に向けたイノベーションを創出する

1．持続可能な土地管理

エチオピアの青ナイル川上流域は、侵食による土地劣化と気候変動が貧しい農村の生活に影響を与える世界的なホットスポットの一つです。持続可能な土地管理（SLM）グループは、エビデンスに基づく統合的なSLM技術（物理的、生物学的、農学的）とアプローチを広く普及させることを目的としています。第3期中期目標期間中におけるIPDRE侵食問題対応グループの研究成果を基に統合的な手法を選定し、個々の農家や共同体の土地においてSLMを検証します。最近締結したパートナーシップ協定を利用して、研究立案から事後評価までの全プロセスに農家を含む多様なステークホルダーの意見を反映させるために、学際的な研究を行います。さらに、統合的な流域管理ガイドラインを作成、提案します。

2．ストレス耐性作物創出

ストレス耐性作物創出グループは、コムギ、ミレット、ササゲ等の乾燥地の重要な栽培植物に、乾燥や高温等に対する耐性を付与し、乾燥地に暮らす人々の栄養改善に貢献することを目指し研究をしています。この目標達成のために、遺伝育種学、分子生物学、植物生理学、生物化学、植物病理学等の叡智を結集させ、世界の植物遺伝資源の探索と諸形質の理解、効率的な雑種作成法、簡便なゲノム編集法、迅速育種技術法の開発、ストレス耐性に関与する新規遺伝子や化合物の同定を行います。これにより、作物の多様性を拡大し、新奇変異を創出し、新しい化合物等を用いて、耐性作物の開発を加速化させます。また、アフリカやアジアの研究者と強い共同研究体制を構築し、遺伝資源の探索・評価や、本グループで開発された作物や技術の評価を、実際の乾燥地ストレス圃場において行い、実用品種の開発を目指します。さらに、現地の研究者と強い共同研究体制を構築し、新奇作物や技術の普及に努め、乾燥地に暮らす人々が、豊かで、気候危機時代においても持続的に生活するための基盤を構築します。

3．干ばつリスク管理

干ばつリスク管理グループは、令和2年度から開発を開始した農家支援スマホアプリの実用化を目指し、研究を行っています。このスマホアプリは、季節予報－作物モデルシミュレーションによる収量予測をもとに、最適な播種時期、播種量、施肥量などの作付けに関する情報を提供します。干ばつリスクに曝されるアフリカ諸国では、作物収量の年次変動が大きく、農家が干ばつに対処するために詳細な農業気象情報が求められています。本グループで研究開発している農家支援スマホアプリをアフリカ諸国に普及することにより、農業干ばつリスクの軽減が期待されます。また、社会への情報発信として、農業干ばつ影響の見通しに関する情報を公開するために、ウェブサイトも立ち上げる予定です。ウェブサイトを通して農業干ばつ情報を提供することにより、作況を把握し、市場価格が適正か判断できることが期待されます。

4．DX技術による塩害対策

灌漑に伴う塩類集積に対し、理論的、実験的根拠の不明確な FAOのガイドラインに代わる塩分管理法として、土壌中の塩分輸送シミュレーションモデルWASH_2Dを用いて最適な除塩用水量を決定する手法を提示し、その効果を圃場実験により検証します。また、もう一つの改善策として、土壌水分塩分センサーとRaspberry Pi zero, Arduino, M5Stackなどの低価格コントローラを用いて、収量に大きな影響の生じる限界塩濃度に達した時点で一定水量のリーチングを自動的に行う方法も開発し、その効果も検証します。令和4年度は乾燥地研究センター内の実験圃場ならびにアラル海流域イノベーションセンター（IICAS）の実験圃場で効果検証実験を行っています。今後、連携研究機関の実験圃場もしくはパイロット農家でのデモンストレーション実験(各栽培面積は10a程度)と改良普及員、先進農家、農業試験場研究者を招いたワークショップを実施する予定です。