客观日本

以粮食可持续生产为目标的中日农业研究合作

2011年11月03日 科技交流

1.前言

中国是世界上最大的粮食生产大国及消费大国,随着2001年加入世界贸易组织(WTO),粮食贸易进一步扩大,中国国内的粮食供求变化逐渐成为导致国际市场变动的一大要素。日本的多半粮食依靠国外市场,蔬菜和加工食品等则直接从中国进口,所以,中国的粮食供求状况是否稳定,也是日本应当关注的事情。

而且,中国农业具有受亚洲季风影响这一类似的气候条件,在作物种类等方面与日本农业具有较高的共通性,经营规模总体而言也比较小。因此,中国在农业技术、食品技术、农业政策方面与日本存在着广泛的合作领域。下面简单总结一下国际农林水产业研究中心(JIRCAS)以往的合作成果,并就今后的研究合作方向略述己见。

图1 主要谷物的播种面积(上)和单位面积产量(下)的变化

资料:中国统计年鉴(各年)等

2.中国粮食资源项目(1997~2003年度)

1980年签订《中日科技合作协定》之后成立的中日农业科技交流小组的第1次会议(1982年),促使日本在中国农业领域的共同研究踏出了第一步。当时的农林水产省热带农业研究中心和云南省农业科学院之间展开了有关水稻耐冷、耐病、培育高产品种的研究,在1991年之前连续三期取得硕大成果。除此之外,还在蔬菜、干燥边际地、水稻害虫等方面展开共同研究,推进了广泛领域的合作。

在此当中,1997年第16次中日农业科技交流小组会议就“中国主要粮食资源可持续生产及高效利用技术的开发”项目达成协议。该项目从正面把握了人们对当时被大肆渲染的中国粮食供给状况的顾虑,动员了广泛领域的研究人员,被视为通过加强学界合作来解决问题的“综合型项目”。当时,中国正处快速经济增长之下,有关粮食供给能力的问题也趋于明显化,因此对该项目报以极大的关心和热情。

该项目旨在确保中国农业的可持续性,并实现主要粮食的供求稳定。其大致由三大支柱组成。第一,社会科学的研究。即致力于把握供求结构的变化,并设计高效的生产流通体制。第二,可持续性、高稳定性生产技术的开发。其以培育新品种、开发环保型技术为核心。第三,以往未曾实施的收获后(Post-harvest)领域的研究。其以各种加工、流通、贮藏技术为对象。就参与的研究机构而言,研究期间曾由中日双方进行过组织调整,日方除JIRCAS之外还有农业·食品产业技术综合研究机构、农业环境技术研究所、水产综合研究中心、农林水产省农林水产政策研究所、大学等,中方有中国农业科学院下属4个研究机构、中国科学院南京土壤研究所、中国农业大学、上海海洋大学、吉林省农业科学院及农业部农村经济研究中心(均为当前名称)。根据包含中国农业部和农林水产省技术会议事务局在内的协议,该项目被作为政府间的共同研究事业予以实施。

该项目在专利、新品种、著述、科学论文等方面取得诸多研究成果。最值得一提的是,其为共同研究课题中的许多研究管理者、共同研究者提供了赴日机会,取得了人际交流方面的成果。中国的青年研究者可以在现场通过与日方研究者共同作业而积累研究方法等经验,日本研究者也通过与中方研究机构合作而提高了自己的研究水平,这点受到极高的评价。以下按照各个实施领域分别介绍其主要成果。

(1) 粮食供求分析、地理信息系统以及技术普及制度的研究

以东部沿海的经济比较发达的山东省和内部贫困地带的贵州省为对象,建构了粮食供求预测模型,对主要谷物和肉食实施了中长期供求预测。指出饲料的供求变化和国际价格的动向会对各区域造成不同影响,并明确指出将来供求差距的产生和与随之相伴的问题。

用旨在分析土地使用状况历年变化的卫星数据进行分析,除把握耕种面积的变动外,指出了对生长状况实施监控的可能性。以山东省的冬小麦地带为对象,提出了推定耕种面积之广域分布的方法。同时以北京郊外的、土地使用状况激烈变化的区域为对象,按照时间序列变化的差异进行了区域分类。此外,研究了观测条件较好的冬小麦开花期之后不久的卫星数据的使用方法,提高了生长状况的推测精度。

以东北地区等的水稻新兴产地为对象,比较考查了改革开放政策等制度变革所带来的增产效果和技术进步效果,指出技术进步的效果具有持续性、技术正在向劳动集约型转变等现象。此外还对普及组织和生产者组织进行了实况调查,并明确得知,新技术的受容力和普及制度的效率性比想象的要高,等等。

(2) 可持续性、高稳定性生产技术的开发

利用中国及日本的有用水稻遗传资源,进行交配、选拔、栽培试验,培育出早生、多产、味好的优良品种。在纹枯病抵抗性方面,确立了确认新注射接种法有效性之类检测方法。

以对华中、华南广泛普及的高产杂交水稻带来相当危害的黑尾叶蝉的移动模拟等成果为基础,对黑尾叶蝉多发现象进行了结构分析,解释了对黑尾叶蝉灾害显示出抵抗性的品种的抵抗机理,并确认了抵抗基因的分布。以这些研究成果为基础,在白背飞虱多发的四川省农家水田实施了环保型水稻害虫管理技术的实证试验,证明其能够在提高农民收益的同时,显著降低农药使用量。

灵活运用丰富的遗传资源和尖端技术,推进了能够对抗廉价进口大豆的低价高品质大豆的素材开发。对大约3,000份遗传资源首次实施特性评估,并用近红外分光光度计等仪器就大约1,500份遗传资源的蛋白质及脂肪含量制作了数据库。作为共同研究成果,培育出6个新品种。

弄清了以氮为核心的主要元素的动态,测定了错误施肥条件所导致的环境负荷。在山东省的旱田区域,一边计算县内的氮流动,一边测定了错误的施肥深度和错误的肥效调节型肥料的使用方法所导致的氨挥发及其对作物产量的影响,确认了针对玉米和小麦的尿素深层施肥等的有效性。在江苏省,明确了村落一级的氮、磷的年度流失模式,进一步推算出较大的流域盆地一级的流失,明确了水管理的重要性。

(3) 收获后(Post-harvest)领域的研究

以提高、改善传统技术为目的,推进了适合常湿广域流通的许多高附加值化食材的开发。大豆方面,除利用二阶段加热法等方法改善豆腐加工法、制造豆乳冰激凌外,还测定评估了各种大豆产品中的功能性成分。稻米方面,追求非发酵型米粉的加工条件的最合理化,进行了将籼稻制成果子类的合理试验等。

中国的淡水鱼占据了4,000多万吨渔业生产的40%左右,成为动物性蛋白质的主要供给源泉,但其加工流通体制比较落后。因此,分析了魚糜的特性,研究了加热条件、冷冻所致变性条件、各类鱼的产品成品率,还在实际的鱼糜制品生产中进行了食味评估。在储藏流通技术方面,针对储藏中的脂质分解和氧化过程,明确了其机构和各种鱼的差别。

探讨了将玉米茎叶调整为青贮料、作为牛等反刍家畜的饲料予以有效利用的方法。明确了旨在改善青贮料品质的乳酸菌、酵素等的添加效果和调整时期等导致的发酵条件的差异,并提出了改良方案等。除此之外,还就吉林省内收集的供牛和绵羊食用的120种饲料进行了成分分析,编制了饲料成分表。

3.中国粮食变动项目(2004~2008年度)

在中国,东部沿海城市正在快速推进现代化建设,与此形成鲜明对比的是,内陆中部、西部及东北部农村的发展则比较滞后,正在通过各种政策搞活农村经济。但是,这些区域受自然环境影响很大,常常在气象变动之时出现冷害、干害等农业气象灾害。随着市场经济化过程中政策的急剧变革,这些农业气象灾害已经成为粮食生产和活化农村经济的一大制约因素。

2004年启动的“与中国粮食生产和市场变动相对应的稳定供给系统的开发”项目,目的在于以内陆地区和东北地区为中心预测多发的农业气象灾害,并在实施研究开发以求回避或减轻风险的同时,通过对生产与自然灾害、经济变化、环境变化之间的相互关系进行科学分析,为中国国内粮食供求的稳定化作出贡献。此外,该项目力求提高农业气象灾害的风险评估技术,在把握粮食生产动向并比较研究农民的组织化方案等的同时,提出了以内陆地区和东北地区为中心的提高农民经济的方案。

该项目由“农业资源评估技术的提高和农业气象灾害早期预警系统的构建”和“农业生产变动下的风险评估和农村经济稳定化体系的构建”这两大课题组成,两者相互联系,共同构成探讨“农家经营和农村的稳定”的研究内容。

就参加的研究机构而言,中方除中国农业科学院下属的农业资源和农业区划研究所、农业环境与可持续发展研究所及农业经济与发展研究所之外,有黑龙江省农业科学院、国务院发展研究中心农村经济研究部。日方则以JIRCAS为中心,由农业·食品产业技术综合研究机构、农业环境技术研究所、农林水产省农林水产政策研究所予以协助。以下是其主要成果。

(1) 农业资源评估技术和农业气象灾害早期预警系统

开发了使用卫星数据的作物监控技术,以便提高预测气象灾害、推定受害程度的速度。开发了能够迅速计算每年水田分布的方法,通过对黑龙江省的水田分布进行变动分析,明确了近年来大规模土地利用状况的变化。在早期预警系统中,这些成果被作为水田掩膜数据(mask data)予以适用。

在黑龙江省等地区,改良了能够实时收集并利用气象等数据的田间服务器(Field Server)技术,同时编制了有关气温、降水量、日射量的中国全国0.1°网格气象值(日值)。为验证并应用所编制的气象值,在实例中分析了延迟型和障碍型水稻冷害的发生年。而且根据黑龙江省9个水稻栽培地点的生长模型,利用日温度的变化等,推测出穗期变化、推算冷却量、判断高温障碍、等等。基于以上成果,在网络上建起了“黑龙江省水稻冷害早期预警系统”。

图2 根据每日气象网格数据计算的有效积温的分布

图2 根据每日气象网格数据计算的有效积温的分布

注:>=2200℃·日时,可以栽培水稻

资料:石乡冈等 (2008)

(2) 生产变动风险的评估和市场稳定化方案

制作了使引导农业生产成为可能的模型,并提出模拟结果,以使黑龙江省稻农的经营趋于稳定。通过现场调查,发现稻作栽培经验越少的农村越期望风险爱好型的经营,所以提出了风险信息的提供方案。

书面总结了有关农业社会化服务体系的建设、稻米等谷物的广域流通、农业组织化及市场稳定化的政策建议。明确了中国的农业保险、农民专业合作社等的实况。

关于以中国东北地区为主要产地的粳稻的供求状况,在制作并分析中国稻米供求模型并对生产者价格变动相关反应等予以明确的同时,对黑龙江省稻米运出量进行了模拟预测。

5.今后的开展方向

中国农业存在着被称为三农(农业、农村、农民)问题的基本课题。中国政府面对这些问题,除在政策上提出解决方案外,还相当重视用科学技术来解决,为此投入了许多研究资源。在农业生产率的相关研究方面,如何开展旨在保护水土等的生产资源管理,以及如何减轻农业造成的环境负荷,逐渐成为重要的课题。尤其是农业环境薄弱的内陆干燥地带等地带急需引进并落实可持续性生产技术,那些旨在缓和、适应将来气候变动的技术也是备受瞩目。在今后的科技交流中,这些领域的技术开发至为重要。在搞活农村经济和提高农民收入方面,中方也期待着以日本以往经济增长过程中积累的技术经验和制度经验为基础,向国际传达东亚共同的研究成果。此外,在中日之间,有关禽流感等家畜传染病和如何确保食品安全的研究也是极为重要。而且,旨在保障整个东亚区域粮食安全的共同储备制度和信息网络的相关制度研究也很重要。

日本和中国需要通过农产品贸易等加强联系,建立更深层的合作关系。JIRCAS将进一步发展以往所形成的中日农业科技交流的悠长历史和人际网络,启动新的中日共同研究项目,共同解决东亚共同面临的农业问题,并传达于世界。

(参考文献)

Koyama, O. (Ed.) (2005) Development of Sustainable Production and Utilization of Major Food Resources in China, JIRCAS Working Report, 42, 1-138

Uchida, O. and O. Koyama (Ed.) (2006) Development of Early-Warning System for Mitigating the Risk Caused by Climate Disasters through Technological Enhancement of Resource Monitoring and crop-Model Simulation, Proceedings of the Workshop on Japan-China Collaborative Research Project, JIRCAS Working Report, 50, 1-101

钱小平编著 (2008)《黑龙江省稻作的可持续发展及其课题》,JIRCAS Working Report, 59, 1-121

石乡冈康史,鸟谷均,许吟隆,娇江,许显滨 (2008)《使用网格气候・气象值的农业气象灾害评估方法的开发》,中日合作研究“中国农产品稳定生产与市场变动研究”项目总结会论文集,99-102

 

简历:

小山 修

独立行政法人国际农林水产业研究中心研究战略调查室室长

生于1954年7月。1979年东京大学教养系毕业后,进入农林水产省工作。曾在联合国粮农组织(FAO)负责农产品的供求预测,以及从事主要与世界粮食、农业问题和资源、环境相关的计量经济分析研究。历任东京大学讲师、名古屋大学客座教授等职。

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