智恵子抄で知られる安達太良山を望むフィールドで，畑作物の放射性セシウム吸収に関する試験のほか，マルチオミクス解析に基づくダイズの安定多収栽培に関する試験，コムギ有望品種の高品質多収栽培に関する試験，タバコの薬効薬害試験などを担当して2年目となる．学生時代は，幸いにも作物学の権威と出会うことができ，ダイズの研究に尽力したつもりである．作物学研究の道を志した身としては，多くの畑作物を日々愛でながら研究できている現状は幸せである．
 さて，大変ありがたいことに，本稿で自身の研究活動を紹介する機会をいただいた．今回は，塩化カリウムがソバの生育に及ぼす影響に関する試験を紹介させていただきたい．この試験に取り組んだきっかけは，福島県浜通り地域の現地圃場（浪江町，大熊町）での放射性セシウム吸収に関する試験だった．この地域は，東京電力福島第一原子力発電所事故の影響により，農業生産の場では放射性セシウム吸収抑制対策として土壌中の交換性カリウム含量を高める必要がある．その際に比較的安価な塩化カリウムがしばしば用いられるのだが，それを多く施用した区ではソバの（特に初期）生育が劣っていることが確認された．「これは何かある」と感じた．カリウム資材として最もメジャーな塩化カリウムが，その施用量や施用方法によってはソバの生育を抑制するだけでなく，収量にも影響を及ぼしている可能性がある．そこで，この要因を確かめるため，2023年度から土壌中の交換性カリウム含量レベルを段階的に設けたポットと圃場で試験を実施している．浜通り地域のソバ生産拡大に向け，生育量や収量の確保と子実の放射性セシウム吸収抑制の両面から，塩化カリウムの適切な施用量を提示できればと考えている．
 東日本大震災から10年を機に，福島県では『ひとつ，ひとつ，実現する ふくしま』という新たなスローガンが策定された．「ひとりひとりの力を重ね，それぞれの思いを繋ぎ，ともに，ひとつずつ，しっかりと，カタチにし続けていこう．」という思いが込められている．ソバは雑穀として認識され，県内での生産量は米（イネ）の1％にも満たない「わき役」かもしれないが，ひとりの研究者がこのわき役に関するひとつの事象を明らかにするため，多少の知識と経験，そこそこの体力を武器に日々奮闘している．この小さな奮闘がきっと浜通り地域の生産者のためとなり，ひいては福島県の農業が少し発展することにも繋がると信じながら，引き続き作物学研究に尽力していきたいと考えている．

 私は肥料メーカーに所属し主にホウ素、マンガン等の微量要素を含む肥料製品の推進業務に携わってきました。特に北海道内で新たに導入または栽培面積の拡大が見込まれるサツマイモや飼料用・子実用トウモロコシなどに対するく溶性ホウ素肥料の施用試験について各関係機関に提案し、そのご協力のもとで実施してきました。既往の研究においても各作物への微量要素の施用効果は確認されていますが、新規導入作物や輪作体系上で微量要素を施用する機会の少ない地域における知見は不足しています。土壌の熱水可溶性ホウ素含量について、サツマイモ、飼料用トウモロコシでは基準値未満、子実用トウモロコシでは基準値下限程度の圃場において、それぞれホウ素施用による増収効果を確認しています。
 また2018～2020年度には、酪農学園大学の博士課程にて密植栽培による安定多収を実現し得る主茎型ダイズ品種の形態について検討しました。主茎型品種を用いた密植栽培によるダイズの安定多収技術のモデルは過去に提唱されています。しかし、北海道においては倒伏の増加や個体当たり莢数の激減のため必ずしも多収技術とはなっておらず、除草作業が軽減できる省力化技術にとどまっています。複数年の栽培試験の結果から、品種「トヨハルカ」由来の耐倒伏性QTLおよび密植時においても個体当たり莢数が確保されやすい長花梗特性を導入した主茎型品種を用いた25～33本/m2程度の密植栽培により、多収が実現できる可能性を示しました。
 こうした栽培試験はJA関連団体、各研究機関、各地農業改良普及センターなど多くの方のご助言、ご協力を得て実施できているとあらためて感じております。また試験成績の情報提供、技術の普及推進についても多くの機関の皆様のご協力をいただいております。
 資材価格の変動や環境負荷低減、未利用資源の利活用に対応する肥料・農薬等の使用方法の再検討、気候変動や農業人口の変化に対応する新規作物の導入や新たな輪作体系の確立、食料自給率向上や輸入飼料の高騰に対応する穀物、飼料作物の安定生産技術の普及など、我が国の農業において取り組むべき課題は多いと考えます。2023年4月からは北海道立総合研究機構 酪農試験場にて飼料用トウモロコシおよび牧草の栽培について研究および地域支援を行って参ります。今後は生産現場の抱える課題に常にアンテナを張りつつ関係機関との連携を保ち、より一層普及につながる栽培技術の提供に貢献していきたいと考えています。

 私は2022年5月から，インドネシアのスリウィジャヤ大学に留学して，研究活動を行っています．赤道直下の熱帯雨林気候区分のスマトラ島では一年を通して雨が降り，日降水量50 mm以上の滝のような雨を月に数回観測することも珍しくありません．恵みの雨といえども，こうした土壌水分の極端な増加，すなわち過湿土壌は，多くの畑作物にとって生育および収量に深刻な影響を与えるストレス要因となっています．アジア地域の人々の食生活にとって欠かすことのできないトウガラシ（Capsicum spp.）も，過湿条件下で数日か ら数週間で枯死に至るほど根圏の嫌気ストレスに脆弱です．そのため，湛水による湿害が発生しやすい現地圃場では，被害軽減のための対策が必要とされます．そこで，本研究では，作物の生理的状態をリアルタイムで診断し，ストレスの初期応答を迅速に評価する技術開発を目的としています．
 これまでの研究で，トウガラシの根圏の嫌気ストレス初期応答である葉の蒸散冷却や下葉のクロロフィル含量の変化の関係について検討してきました．その結果，これらの応答が嫌気ストレス単体によるものでなく，日射量や気温・湿度など複数の環境要因が相互的に作用した結果であることを定量的に示しました．例えば，葉の表面温度に影響を及ぼす蒸散速度は，土壌から供給される水分量と蒸散による需要量の影響を受けていました．つまり，蒸散には根の吸水活性と蒸散流の2つの原動力が働きます．根の吸水活性は土壌水分条件の影響を受け，蒸散流は大気の飽差によって決まることから，蒸散速度の変動を説明するためには，少なくともこれら2つの環境変数の検討が必要です．加えて，蒸散が光合成と同じく気孔を介した代謝であることから，クロロフィルに取り込まれる光エネルギー量や光合成活性酵素の働きに影響する温度も注目すべき蒸散の変動要因となります．
 本留学期間では，過湿土壌，高温多湿，強日射などそれぞれのストレス要因が変動しつつ複合的に作用する熱帯環境において，トウガラシの環境応答のメカニズムを様々な微気象の変化から説明することを目指しています．また，生理的応答の評価とあわせて，近年研究が加速する植物の電気的シグナル（Electrical signals）の野外での連続測定や環境ストレス下での測定など新規的かつ先進的な取り組みも進めています．将来的には，トウガラシの生育診断技術と親和性の高いICT分野との連携による社会実装を考えています．ドローンや画像処理技術などICT と連携し圃場全体の生育・環境データを包括的に収集することで迅速・広域の生育評価が可能となり，熱帯の課題解決のみならず，世界各地の将来的な温度上昇や水災害に対応したスマート農業の発展に寄与できます．さらに，FAOらが提唱するClimate-Smart Agricultureを推し進めるために，生産環境と気候変化に基づく生育モデルを多様な環境に適応させ，安定した持続的作物栽培の導入を可能にしたいと願っています．

 私は姓が「水田」ですが，畑作物であるコムギを対象に研究しています．コムギは，香川県の名物である「さぬきうどん」をはじめとしためん類，パンや調味料として普段から食べられています．一方で，栽培においては収量と品質評価において重要な子実タンパク質含有率（GPC）の間にトレードオフの関係があるため，高品質とたくさんとる（多収）の両立が難しい作物です．私は，このトレードオフの関係を栽培体系の改良によって突破し，だれがどの地域で栽培しても高品質・多収が達成できる方法を研究しています．
 これまでは，西南暖地向けパン用コムギ品種で多収と高品質を両立するための窒素施肥体系として穂肥重点施肥が有効であることを明らかにしました^1-5）．穂肥重点施肥は，地上部窒素蓄積量を高めることによって多収となってもGPCを低下させないことに加え^{1, 2）}，茎立ち期中の光競合を緩和することによって耐倒伏性を高める効果もあります^{3, 5）}．一方で，穂肥重点施肥の効果は気象条件の影響を受けるため，作期によって異なることもこれまでに報告してきました^{1, 2）}．現在は，穂肥重点施肥の効果が作期や圃場条件によって受ける影響を可能な限り抑え，誰がどこで栽培しても穂肥重点施肥の効果を最大限発揮させるため，生育診断を組み合わせた可変型穂肥重点施肥の開発に取り組んでいます．
 また現在，香川県でデュラムコムギ品種「セトデュール」 を安定的に栽培・利用できないかについても挑戦しています．香川県は降水量が少なく，赤カビ病への抵抗性が非常に弱い「セトデュール」を栽培できる可能性がある数少ない地域の一つとなっています．「セトデュール」の栽培では，パン用コムギ並みの高いGPCと赤カビ病や穂発芽を防ぐために絶対に倒伏させないことが求められますが，いずれもこれまでの研究成果を応用することによって達成できると考えています．香川県は，オリーブやニンニク，香川本鷹（トウガラシ）といった作物も特産品となっており，これらと「セトデュール」を組み合わせて新たな特産品を開発できないか，小豆島町のオリーブ農家や県内の製粉業者の協力を得ながら取り組んでいます．

 私は，「早播栽培における小麦の安定多収技術の開発」というテーマで研究しています．関東以西の温暖地では，低温要求性の低い小麦品種が広く栽培されています．栽培規模拡大に伴う早播き栽培や，温暖化に伴う暖冬条件では，生育初期の気温が高いために幼穂発育が早まり，早春の低温で凍霜害に遭遇し減収するという問題があります．これを解決するには初期成育を抑制する必要があります．従前の技術である麦踏みは，幼穂発育抑制効果や倒伏防止・分げつ増加による増収効果があることが報告されています．そこで，温暖地での早期栽培において凍霜害を回避することを目的に，麦踏みの有効性について検証を行いました．2018年作では，麦踏みすることにより，幼穂発育が遅延し，それにより凍霜害が回避されたと考えられ，その結果10 aあたり100 kgを超える増収効果が認められました．また，温暖地での早期栽培では，一般的に言われている麦踏み適期よりも早い時期に踏んだほうが，幼穂発育遅延効果が高いことが分かってきました．
 2020年に神戸大学の博士課程に進学し，麦踏みによる幼穂分化遅延メカニズムの解明を目的に研究を行っています．麦踏みの効果に関しては，1950年の大谷博士の論文で詳細に報告されていますが，そのメカニズムに関しては全く研究が進んでおらず，ブルーオーシャンです．私は，植物ホルモンであるエチレンに着目し研究を進めています．これまでに，麦踏みにより植物体からのエチレン発生量が増大すること，また小麦をエチレン処理することにより幼穂の発達が遅延することを明らかにしました．現在，幼穂分化遅延のメカニズムとエチレンシグナリングとの関係を調査しています．
 温故知新のつもりで，意欲的な後輩たちに支えられながら，研究を進めています．古い技術を掘り起こす研究の一方，ドローン等によるセンシングにも取り組んでいます．新旧の技術を組み合わせながら，小麦の安定生産に貢献する技術開発に取り組んでまいります．

 私は岐阜大学で農家圃場における栽培試験を適正に評価するための統計手法や機械学習モデリング手法の開発・実装を行っている．人工衛星やドローンによるリモートセンシング，収量コンバインや水管理ICT機器などに搭載される様々なセンサー類から取得されたデータを，どのように実際の営農に有効活用するのかをテーマとしている．学生時代（京都大学）は，中国雲南省における湖沼の富栄養化問題を改善するために，ヨシの飼料化による窒素循環の適正化をテーマに研究を行っていた．一見すると，全く異なる研究テーマのようだが，生産者の収益向上や環境負荷の低減，持続的生産を可能とする技術の開発のみならず社会実装まで見届けたいというのが私のモチベーションであり，それらは学生時代から何一つ変わっていない．私は真のAgronomistになりたいのだ．
 中国での仕事は学術論文という形でそれなりに業績を残すことができたが^1-5），何一つ社会実装にまでは至らなかった．農学研究ではFarming system approachという農家参画型の研究手法が古くからあるが，あくまで農家にとって部外者である研究者が技術を普及させるため農家に技術を体験させるという，極めて一方向な押し売りに終始しているように私には見えてしまう．農家と研究者が共にローカルな問題を見つめながら，仮説を共創するところから研究を始動させていくべきで，技術開発と普及は独立した問題ではなく，研究者や農家，その他のステークホルダーがともに学んでいくことを基礎とする相互作用的なアプローチも必要なのだろう．この点に関して近年では，On-farm experimentationと呼ばれる分野として，試験圃場における栽培試験を基準としてきたAgronomyの研究の枠組みが変革しつつある．On-farm experimentationに関する情報については，総説としてまとめ，本誌に寄稿したい．
 岐阜大学に赴任した当初は自分自身の理念を具現化するための明確な方向性も分からないまま，農家圃場での収量制限要因を解明するための修行のような研究を悶々と行ってきた．そこに一筋の光を与えてくれたのが，学会から渡航費の支援を頂いて参加した欧州精密農業学会ECPA2019である^6）．そこでOn-farm experimentationにおける先端的な取り組みを知ることとなった．従来のような技術普及のための実証試験ではなく，現場農家の疑問に答えられるようなアプローチをどう構築するのかという思いから，帰国後に農家圃場における簡易な試験区の配置でも有効な統計手法を開発した^7）．これにより農家自身で経営上の最適な施肥量等を把握することが可能となるため，本手法をより広く現場で使ってもらおうと，事業化を目指すアグリテックグランプリ（リバネス主催）に挑戦したところ日本ユニシス賞を頂いた．しかし，当初は事業化に向けた連携を農機メーカ等の大企業とできれば幸いという淡い考えで，起業までは想定しておらず，持続的なビジネスモデルでなかったため，即事業化には至らなかった．社会実装の難しさを痛感したわけだが，これを機にフットワークが軽いスタートアップ企業へ興味を持つようになった．折良く，アグリテックグランプリで自分と同じくファイナリストだったサグリ株式会社の坪井代表と意気投合し，気が付いたらサグリに役員としてジョインすることとなった．大学教員がスタートアップ企業の取締役として兼業する際のやりがいや苦労に関しては，農林水産省のレポートに対談形式で紹介されているので参照頂きたい^8）．今現在，Agronomy研究における技術開発と社会実装を進めるためのアプローチを自分なりに模索している．

 私は食糧問題に幼いころより関心を持ち，研究というアプローチでこの問題解決に貢献したいと考え，作物学研究の門を叩きました．一方，昨今ではSDGsという言葉がもてはやされているように，環境問題が世界的にも大きな注目を集めています．高CO₂化に伴う温暖化や気候変動が懸念されるようになって久しく，作物を取り巻く環境は今後も過酷さを増していくことが予想されます．この背景があり，私は作物の物質生産の基本である光合成に着目し，光合成に基づく植物のストレス環境応答メカニズムの理解と，様々なストレス環境を想定した光合成能力の強化による作物生産性向上を目指す研究に取り組んできました．
 これまで，高CO₂や高オゾン，乾燥，変動光といったストレス環境に対する光合成の応答に興味を持ち，作物を中心としてその生理的・遺伝的メカニズムの解明を目指してきました．光合成の制御におけるキーピースともいえる“気孔”と“ルビスコ”に着目し，遺伝子組換えによるこれらの改変が上述のストレス環境における光合成能力の強化につながる可能性を示しています．また並行して，作物の品種間に存在する自然変異を活用して光合成能力の強化を目指す研究にも取り組んできました．これまでに，圃場栽培したダイズ多品種において光合成能力に幅広い変異が存在すること，さらに，遺伝解析によりその変異に関わる量的形質遺伝子座を明らかにしています．今後は変異の原因となる遺伝子を同定し，ダイズ育種へ活用することを夢見て奮闘しています．
 最近では，創薬研究で活用されてきた膨大な低分子化合物群に着目し，植物の光合成能力を向上させる有用化合物の同定を目指した研究にも取り組んでいます．シロイヌナズナを用いた独自の迅速化合物スクリーニング系を構築し，1万種以上の低分子化合物を対象に光合成活性への効果を評価してきました．その結果，光合成能力を高める作用を示す 1つの新規化合物の同定に成功しています．現在は，化合物の作用機構の解明を目指しながら作物における生長量や収量への効果検証を進めており，将来的には実用可能な薬剤の開発につなげたいと考えています．

  私は，富山県での作物生産に係る気象および気候リスクに関する研究を現在行っております．この研究課題の1つとして，水稲品種「富富富（ふふふ）」における発育段階および生育・収量予測モデルの開発に関する研究に取り組んでいます．今回研究対象としている「富富富」は，高温登熟性および耐倒伏性に優れた短稈品種で，富山県での熟期は中生になります．2018年に富山県のブランド米として生産が開始され，生産振興が図られています．一方で，「コシヒカリ」と熟期が重なるため，本田防除や収穫作業が過密日程にならない作付計画を立てることが生産現場では求められています．そこで，既往の水稲発育予測モデルに「富富富」の生育パラメーターを導入することで，「富富富」の発育段階予測モデルを開発し，予測精度を検討しました．その結果，DVR（発育速度）を積算した発育指数（DVI）を求め，農研機構メッシュ農業気象データを活用することで，県内各地の「富富富」の出穂予測が可能になりました．今後は，ドローン等によるセンシングデータ等の様々なデータを蓄積するとともに，新たな解析手法等を活用して，より予測精度の高いモデルを構築し，生産者の作付計画および防除計画等の支援を行う予定です．
  研究紹介は以上になりますが，富山県では，スマート農業の普及を担う人材の育成等を目的とした「スマート農業普及センター」を2021年5月に開所し，現在，ロボットトラクタや農業用ドローン等の講習会等が実施され，生産現場でのスマート農業技術の普及・推進が図られています．私自身も，生産現場での普及業務の経験を活かしながら，「生産者の思いを汲み取った使い勝手の良い技術開発」に携わりたいと考えており，今後も富山県におけるデータ駆動型農業の普及・推進に貢献できるよう研究開発に邁進してまいります．
  最後になりますが，新型コロナウィルス感染症（COVID-19）との闘いが続く中，従来通りの現地圃場巡回や対面での学会発表等が難しい状態にあり，直接お会いして議論する機会も限られていることは寂しいところではありますが，現場最前線の生産者の下支えをしっかり出来る研究開発に引き続き取り組んでまいります．

 農家圃場におけるダイズの生産性を評価する研究に取り組んでいます．対象として使用させていただいているのは，仙台市沿岸部荒浜地区にある農事組合法人「せんだいあらはま」が管理する圃場です。この地域は東日本大震災による津波で壊滅的な被害がありました．2013年に40 aからダイズ栽培が始まり，現在では40 haまで拡大して収量も伸びてきており，地域農業を牽引する存在となっています．しかし，大区画圃場では細やかな管理が難しく，気象や土壌に起因する生産阻害要因の評価も不十分です．したがって，農家の意思決定支援のための省力的で定量的な評価手法を確立することが必要であると考えられます．そこで，圃場全体の生育情報を効率的に把握可能なドローンや，栽培期間中であっても使用できる非破壊計測機器によって収集されたデータを統計手法やシミュレーションモデルを用いて解析し，生産性と関連する要因を数値で明らかにすることを目指しています．
 ダイズの収量を変動させる主要因は葉面積と土壌水分であると考えられることから，これらに着目した解析を行ってきました．特に，調査圃場では湿害や黒根腐病による減収が観測されたことから，ドローンによる湿害の評価^1），水収支モデルによる土壌水分変動の評価^2）3）を行ってきており，今後はこれらの結果を踏まえ，葉面積指数の経時的推移や黒根腐病害と生産性との因果関係を評価していく予定です．
 また，東北大学作物学研究室では，2020年から，私の出身地である福島県富岡町での研究と試験栽培に取り組み始めました．富岡町は，震災時に事故が起きた福島第一原子力発電所の近隣にあり，現在でも一部が帰還困難区域に指定されています．町が再生していくためには，基幹産業であった農業の復興は必須課題です．ここでは，50 aの圃場で冬作のオオムギ，夏作としてダイズ，ソバ，アマランサスの栽培管理に学生主体で取り組んでいます．私の後輩の修士論文で使用する調査を手伝いながら，収穫物の有効利用，特に大麦ではクラフトビール造りを検討しています．
 私が東北大学で作物学の研究を行うことを志した理由の一つは，被災地農業の復興に自分自身の力で貢献したいと思ったからです．こうして被災地を対象とした研究に取り組むことができてとても嬉しいですが，まだ道半ばです。今後は，自分が被災地研究を行ってきた証となるような成果を残したいです．まずは，研究に協力してくださった農事組合法人の方々にとって有益な情報を提供すること，富岡町での農業の新たな可能性を示すことを博士課程在籍中の目標としながら，研究者として独り立ちするための努力を続けていきます．

 私は，寒地における子実用トウモロコシの安定多収に向けた研究を行っています．近年，北海道の道央地域の水田転換畑を中心に，乾燥した子実のみを収穫する子実用トウモロコシの栽培が拡大していますが，生産現場では倒伏による減収が問題となっています．私自身，学部生の頃に農家圃場でトウモロコシの大規模な倒伏を目の当たりにし，この課題を解決したいと考えるようになりました．
 北海道の生産現場で倒伏が生じる要因の一つに，早生品種の密植栽培が挙げられます．子実用トウモロコシを収穫する際には，子実水分が十分に低下していることが必要条件となるため，栽培期間が短い北海道では早生品種を利用しています．しかし，早生品種は根張りが弱いことに加え，個体あたりの収量性が低く，増収を図るためには密植栽培する必要があり，これが倒伏を助長しています．一方で，より晩生の品種の方が耐倒伏性や収量性が高い傾向にありますが，収穫期までに子実水分が十分に低下しないリスクがあります．そこで，より長い栄養生長期間を確保しつつも，子実充填とその後の枯れ上がり期間が短い「早期登熟性」を備えた晩生品種を利用することができれば，寒地での安定多収に向けた戦略の一つになると考え，絹糸抽出後の速やかな登熟と多収性の両立に求められる形質を探っています．
 これまでの研究で，早晩性の異なる品種の子実充填と枯れ上がりの過程を経時的に調査した結果, 登熟過程には顕著な品種間変異があり，既存の晩生品種の中には早期登熟性と多収性および耐倒伏性を兼ね備えた品種が存在することが明らかとなりました^{1) 2)}．また，この品種間変異には雌穂形態や子実の生理・形態的特性が関わっている可能性が示唆されました^{2) 3)}．今後は，子実内への水の流入・流出を制御する要因を胚乳への同化産物の蓄積と関連付けて解析を行い，早期登熟性を備えた晩生多収品種の選抜・育成に必要な指標を提案することを目指しています．
 私は，高校生のころから大学では農業現場に近いところで農学研究に携わりたいと考えていました．北海道は生産現場が近く，実際に生産者の方々に直接意見を伺う機会もあり，そのような経験が研究に対するモチベーションを高めています．自分の研究から得られた成果を生産現場に還元できるよう日々研究に取り組むとともに，学会等でも積極的に発信していきたいと考えています．