張富梓院士：農業のグリーン開発には大きな可能性がある

編集者注：習近平総書記は「科学の普及は革新的な発展を達成するための重要な基礎作業である」と指摘した。科学技術の高度な自立を実現するために、中国科学技術協会科学普及部と光明オンラインは共同で「学者によるハイエンド科学普及」コラムを立ち上げ、各分野の学者を招いて我が国の現在の科学技術上のホットな問題に権威ある回答をもらい、より多くの科学技術者が科学研究と科学普及能力を向上させるよう導き、全人民の科学リテラシーの向上を促進し、科学技術強国の建設に科学普及に貢献しています。 #1000万のIPが科学技術を生み出す

農業は当然グリーンであると考える人が多いですが、そうではありません。

近年、我が国の農業の発展は新たなレベルに到達し続けており、穀物の豊作が毎年続く一方で、一定の代償も払われてきました。農業生産活動は、人類のニーズを満たすために、森林を伐採して作物を育てたり、家畜や家禽を大規模に飼育したりするなど、地球の自然状態を大きく変えてきました。これらの活動は豊富な食料とエネルギーを提供しますが、大量の廃棄物も生み出します。一方、農業システムは閉鎖系ではなく、生産過程で「空気漏れ、水漏れ、肥料漏れ」などの問題が必然的に発生し、農業生態環境に「赤信号」を点灯させます。

これらの問題が適切に処理されなければ、地球の生態系に回復不可能な損害を与えることになります。農業は、食料やエネルギー原料の生産という責任を担うだけでなく、地球環境を守るという使命も担う必要があります。これは、農業がグリーン開発に向けて変革しなければならないことをさらに証明しています。

しかし現在、我が国の農業は、多額の投資、低い生産量、そして高い環境コストという課題に直面しています。肥料を例に挙げてみましょう。 1985年頃から大規模に施用されるようになり、ピーク時には農作物の実需要量の1.5倍もの化学窒素肥料が使用されていました。過剰な余剰により汚染の危険が生じました。したがって、農業のグリーン開発の目標は、現状の基準で生産量を 30% 以上、効率を 50% 以上向上し、排出量を 50% 以上削減することです。品質を大幅に向上させ、農家の収入を大幅に増やし、生態系のサービス機能を大幅に強化する必要があります。これらの目標が達成されて初めて、農業のグリーン開発が真に実現できるのです。

この目標を達成するために、私たちは「3段階」の戦略を提案しました。第1段階は、肥料を減らして効率を高めることです。つまり、投入量を増やさずに生産量が減少しないかわずかに増加するようにし、肥料を20％以上節約します。 2 番目のステップは、環境に配慮した方法で生産性と効率性を高め、生産性を 10%～20% 増加し、効率性を 30% 向上させることです。 3番目のステップは、グリーン、高収量、高効率を達成し、生産量を30％増加させ、排出量を削減し、効率を50％向上させることです。これが実現できれば、わが国は世界のグリーン農業開発のモデルとなるでしょう。

農作物の生産に関しては、私たちは今世紀の初めに第一歩となる戦略を模索し始めました。土壌検査と施肥処方活動では、朱兆良氏と私は華北と太湖流域で小麦とトウモロコシ、小麦と米の輪作実験を実施しました。収穫量を落とさずに窒素肥料の投入量を 30% 削減し、効率を 30%～50% 向上できることが分かりました。環境への排出（大気、水、土壌残留物を含む）も飛躍的に削減できます。

戦略の第2段階では、まずトウモロコシで画期的な成果を達成しました。華北地域と東北地域での実践を通じて、第一段階の達成を基盤として、土壌と作物の統合システム管理を中核とするグリーン生産と効率改善技術システムが確立され、高い作物収量と効率的な資源利用が達成されたことが判明しました。その後、この技術を国内の3大穀物生産地域に適用し、収穫量を平均30%増加させ、排出量を50%削減しました。関連する結果は2014年にNatureに掲載されました。

3 番目のステップは、実装するのが比較的困難です。その理由は、我が国の耕作地の質が要件を満たしていないためです。施肥がなければ、作物の成長に必要な水分と栄養素の50％が必要になりますが、欧米では20％～30％で十分です。耕作地の質を向上させるには、耕作層の管理を最適化し、植物の個体群を光と熱のマッチングの最良の状態に調整し、個体群による光と温度の資源の乾物への最大変換を実現し、肥沃な土壌-根層調整-個体群最適化のグリーン、高収量、高効率の技術モデルを統合する必要があります。さらに、機械化や情報化も必要です。

河北省衢州市を例に挙げましょう。 1973年、史元春氏と辛徳輝氏に代表される中国農業大学の古い世代の教師と学生がこの地に定着し、「土壌改良とアルカリ制御」のための科学技術運動を開始した。その成果はすぐに全国に広まり、3億8000万人の人々と4億7000万の低収穫耕作地の管理に関わりました。 「黄淮海地域総合農業発展研究」も国家科学技術進歩特別賞を受賞した。 2009年、私たちの教師と学生のチームは衢州に国内初の科学技術園を設立し、農家と協力して、高収量・高効率の作物やグリーン生産と効率向上のための技術革新と応用推進に取り組んできました。 2024年までに、衢州市の緑穀増産「千ムー実証圃」の1ムー当たりの年間収穫量は1,522キログラムに達し、「緑トン半穀物」の大きな進歩を達成する。過去51年間にわたり、河北省衢州市は土壌改良とアルカリ制御から高収量・高効率、そしてグリーン、高品質、高効率への変革を遂げてきました。かつての塩性アルカリ性湿地は米の生産地へと変貌しました。現在、科学技術園は技術革新と応用の最前線として、全国1,800か所以上に広がり、5億7,000万ムーの土地と2,000万人の農民に恩恵をもたらし、農業のグリーン開発を促進する上での科学技術の巨大な潜在力を実証しています。

しかし、グリーン農業開発は全国的に広く行われているものの、国民の参加と行動がまだ不十分であることも認識する必要があります。グリーン開発の必要性について概念レベルから理解を深め、政策を通じて国民全体がグリーン開発に関心を持つように導くことが急務である。環境保護の責任をすべて農家に負わせることはできません。農産物の消費者、特に都市部の消費者には、グリーン開発の概念を推進し、適用する責任もあります。彼らは環境に優しく健康的な消費を促進する知識と能力を持っています。彼らは地球を守り、グリーン農業を発展させ、グリーンな家を建てるために協力すべきです。

将来を見据えると、技術の進歩は決して終わらないことが分かります。伝統的な水と肥料の管理や栽培技術から、現代​​的な品種育種やグリーンインプットの開発、優れた方法とインテリジェント機器の統合的な応用まで、進歩のあらゆる段階が農業のグリーン変革を実現する可能性をもたらしました。土壌と生態環境の潜在力を継続的に活用し、それをインテリジェントテクノロジーの力と組み合わせることで、グリーン農業の発展は大きな潜在力を持つだけでなく、国の持続可能な開発戦略を推進する上で重要な力になると私は固く信じています。

（著者：張扶蘇、中国工程院院士、中国農業大学教授、光明オンライン記者蔡林、李新哲がまとめた）