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農業投入強度がソルガムの炭素フットプリントと収量関係に与える影響

Carbon footprint-yield relationships in sorghum as influenced by agronomic input intensity (原題)

Zain ul Sajjad

INSTITUTE OF MOLECULAR BIOLOGY & BIOTECHNOLOGIES TRANSACTIONS📚 査読済 / ジャーナル2026-06-29#炭素会計対象セクター: agriculture
DOI: 10.62088/timbb/10.1.4
原典: https://doi.org/10.62088/timbb/10.1.4

🤖 gxceed AI 要約

日本語

ソルガム生産における投入強度の異なる3段階(低、中、高)の影響を2シーズンにわたり調査。収量は増加したが、炭素排出も増加。収量スケールの炭素フットプリントは286-303 kg CO2-eq/haとほぼ一定で、投入強度と炭素効率の間にはトレードオフがないことを示した。

English

This study examined the effect of low, medium, and high agronomic input intensities on sorghum grain yield and carbon footprint over two growing seasons. Higher inputs increased yield but also absolute emissions, while yield-scaled carbon footprint remained constant (286-303 kg CO₂-eq ha⁻¹), indicating no loss in carbon efficiency with intensification. This provides practical insights for sustainable intensification in semi-arid cereal production.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本の農業(水田中心)とは直接関係が薄いが、半乾燥地の作物生産における炭素効率の知見は、国連の持続可能な農業目標やJクレジット制度における農業分野の排出削減方法論に間接的に示唆を与える。

In the global GX context

This paper contributes to the global understanding of carbon efficiency in cereal production, particularly relevant for sustainable intensification strategies in semi-arid regions. The finding that yield-scaled carbon footprint does not worsen with intensification supports climate-smart agriculture policies and could inform life-cycle assessment methodologies for crop systems.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides empirical evidence on the yield-emission relationship under varying input intensities, valuable for agricultural carbon modeling and LCA.

🏢実務担当者:Offers data to guide input optimization decisions without worsening carbon efficiency, but limited to sorghum in semi-arid conditions.

📄 抄録(日本語訳)

食料需要の大幅な増加と温室効果ガス排出削減という二重の課題は、ソルガム生産にとって二面的な課題であるが、農業集約度と炭素効率の関係は未解明のままである。複数シーズンにわたる統合的分析の欠如は、気候スマートな管理戦略の開発を制限している。本研究論文において、研究者は半乾燥条件下でのソルガムにおける投入量の段階的レベルが、子実収量、バイオマス生産、および炭素フットプリントに及ぼす影響を調査した。低投入、中投入、高投入の処理区を用いて、連続する2つの栽培シーズンにわたり無作為化完全ブロック実験を実施し、肥料消費量、機械化、および農業化学物質投入量を測定した。絶対的および収量換算の炭素フットプリントはライフサイクルアセスメントを用いて算出し、線形混合効果モデルを用いてシーズン間の処理効果を検討した。集約化により子実収量(3.12〜5.44 t ha⁻¹)と地上部バイオマス(7.73〜13.63 t ha⁻¹)は有意に増加した(p < 0.001)一方、絶対的炭素排出量は891から1645 kg CO₂-eq ha⁻¹へ増加した。収量換算の炭素フットプリントは286〜303 kg CO₂-eq ha⁻¹で比較的一定に保たれ、バイオマス形成と排出量の間の構造的関係を示している。これらの結果は、集約化が炭素効率を変えることなく、予測可能な収量-排出軌跡に沿って生産曲線をシフトさせることを示しており、半乾燥地域の穀物生産における持続可能な集約化実践への実践的結論を提供する。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

The challenge of significantly increasing food demand while reducing greenhouse gas emissions represents a two-pronged challenge for sorghum production, but the relationship between agronomic intensity and carbon efficiency remains unresolved. The absence of integrated multi-season analyses limits the development of climate-smart management strategies. In this research paper, the researcher examined the impact of graded input levels on grain yield, biomass production, and the carbon footprint of sorghum under semi-arid conditions. A randomized complete block experiment was conducted across two consecutive growing seasons using low-, medium-, and high-input regimes, and fertilizer consumption, mechanization, and agrochemical inputs were measured. The absolute and yield-scaled carbon footprints were calculated using life cycle assessment, and linear mixed-effects models were employed to study treatment effects across seasons. Intensification increased grain yield (3.12 to 5.44 t ha⁻¹) and above-ground biomass (7.73 to 13.63 t ha⁻¹) significantly (p < 0.001), whereas absolute carbon emissions increased from 891 to 1645 kg CO₂-eq ha⁻¹. The carbon footprint scaled by yield remained relatively constant at 286–303 kg CO₂-eq ha⁻¹, indicating a structural relationship between biomass formation and emissions. These results indicate that intensification shifts the production curve along a predictable yield-emission trajectory without altering carbon efficiency, offering practical conclusions for sustainable intensification practices in semi-arid cereal production.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。