排出量を減らしながら米の生産を増やす：世界的メタ分析

夕食と地球にとってなぜ重要か

米は何十億もの人々にとって日々の主食ですが、その栽培方法は驚くほど多くの気候加熱ガスを放出します。本研究は単純だが重大な問いを投げかけます：増え続ける人口に対して、世界はより多くの米を生産しつつ気候変動を促す排出量を削減できるのか？世界中の何千もの圃場試験の結果を統合することで、著者らは、より賢い農法が多くのケースでより少ない気候影響でより多くの穀物をもたらし得ることを示しています。

水田が世界を温める仕組み

多くの米は湛水した水田で栽培されます。水は雑草を抑え、生育を助けますが同時に土壌から酸素を遮断します。この酸素の少ない環境で、微生物が枯れた植物の有機物を分解してメタンという強力な温室効果ガスを生成し、それが稲を通じて大気中に放出されます。窒素肥料の投入や土壌が湿潤と乾燥を繰り返すことによっても、より少量の一酸化二窒素（亜酸化窒素）が生成されます。本研究での主要な指標は総排出量だけでなく、収穫された米1キログラム当たりに放出されるガス量、すなわち温室効果ガス強度です。

世界の水田実験の概観

実際の農家の圃場で何が有効かを明らかにするため、研究者らは1991年から2024年に発表された504本の査読付き研究に報告された5,322件の実験データを統合しました。これらの試験は作物輪作、品種、耕作法、移植・直播などの植え付け法、水管理、肥料使用、残さ（稲わら）の処理など、農家が行う多様な意思決定を検証しています。高度な統計手法を用いて、土壌タイプ、気候、作期の違いを考慮しながら収量と排出量を同時にモデル化しました。これにより、単位当たりの排出量を減らしつつ収量を上げる、いわゆる“ウィンウィン”の実践を特定できました。

より多くの米をより少ないガスで生む農業の選択肢

解析は幾つかの明確な勝者を示しています。乾燥直播（乾いたが湿り気のある土に直接種を播く方法）は、従来の移植に比べ総排出量をおよそ7分の1減らし、同等かそれ以上の収量をもたらします。特に間欠的湛水（alternate‑wetting‑and‑drying）などの賢い水利用は排出量を約8分の1低下させ、主にメタンを減らすことで収量を約4％ほど押し上げることさえあります。窒素肥料管理の改善は収量を約3分の1高める一方で排出増はわずかであるため、1キログラム当たりの気候コストは実際に低下します。残さの扱いを工夫すること―例えば大量に水田にすき込むのではなく一部を除去するなど―は、収量をわずかに減らすだけでメタンを大幅に削減できます。

状況によって全てが変わる場所

最適な戦略は地域の条件に強く依存します。有機物に富む土壌、温暖な大陸性気候、もしくは作期末の植え付けを持つ圃場は、より涼しく乾燥しているか粘土質の場所よりも自然に遥かに多くの温室効果ガスを放出しますが、必ずしもより多くの米を生産しているわけではありません。こうした高ベースラインの環境では、水管理や残さ処理などの同じ農法の変更が、すでに効率的な系よりもはるかに大きな排出削減をもたらします。一方、細粒土質、温帯気候、あるいは乾季作などの地域は既に比較的低い排出強度を持っているため、気候に配慮した水田を維持するために必要な調整は少なくて済みます。

食料、気候、実現可能性のバランス

すべての手法がウィンウィンというわけではありません。連作で年に複数回の集中した水稲栽培を行い、常時湛水して大量のわらをすき込むような方法は、収量を下げ排出を増やすため“ルーズ‑ルーズ”な選択肢になります。他の方法は収量の増加と排出の増加を交換条件とするか、その逆であり、食料安全保障や炭素削減が最優先される地域では依然魅力的な場合があります。著者らは、農家がすぐに導入できる（例えば窒素管理の改善や中生品種の選択など）実践、改善された水管理のように新たなインフラを必要とする実践、そして三期作からの転換などより広範な制度変化や政策支援を要する実践の三つの導入経路に分類しています。総じて、本研究は文脈に応じた選択と支援的な政策があれば、食糧供給と気候保護を両立する方向へ水稲農業を進められることを示しています。

引用: Thai, V.T., Checco, J., Mitchell, J. et al. Producing more rice with fewer emissions: a global meta-analysis. npj Sustain. Agric. 4, 27 (2026). https://doi.org/10.1038/s44264-026-00136-x

キーワード: 水稲栽培, 温室効果ガス排出, 気候適応型農業, 水管理, 窒素肥料