地下菜園

他の多くの豆類と同様に、バンバラピーナッツは生物学的窒素固定の過程を通じて大気中の窒素を固定します。農業における化学肥料の代替としての利用可能性は、長年にわたって研究されてきました。^{[ 12 ]}このプロセスは、土壌の肥沃度を向上させ、豆類の収穫後に土壌に残った窒素を他の非豆類作物に供給するためにも非常に重要です。

バンバラピーナッツの栽培に最適な土壌は、水浸しを防ぐ砂質土壌です。排水性の良い土壌は収穫を容易にし^{[ 12 ]}、莢の腐敗を防ぎます^{[ 12 ]} 。莢の損傷を防ぐため、石の多い場所は通常避けられます^{[ 12 ] 。}

最適な土壌深度は 50 ～ 100  cm で、土壌の質感は^軽いものが望ましい^。[11]土壌^肥沃度は低く^、土壌^pHは5 ^～ 6.5 が最適で、 ^{4.3より低くなく、 7}より高くてもいけません^{。[ 11 ]}バンバラピーナッツは塩分に耐性があります^が、土壌中の塩化ナトリウム濃度^が高いと収量損失につながります。

^{バンバラピーナッツの}栽培には、緯度20°～30°の地域、すなわち熱帯湿潤乾燥気候帯（Aw）[11]と亜熱帯乾燥夏気候帯（Cs）[11]が最適です^。最適^な温度は^{19 ℃ [} 11 ]～30℃[11]です。16 ℃ ^{[ 11 ]} 未満^{および38 ℃} [  11 ^{]を超える} 温度^{は、バンバラ}ピーナッツ の^栽培には適していません。

バンバラピーナッツは非常に干ば​​つに強い。^{[ 14 ]}必要な年間降水量は最低約300mm[11]で 、^{最適な年間}降水量は750mm  [ ^{11 ]から}1400mm  [ ^{11 ]の}間であり、3000mmを超えてはならない^{[ 11 ]} 。バンバラピーナッツは豪雨にも耐えられるが、収穫期に豪雨が発生すると収量損失につながる^{[ 12 ] 。}

播種前に、種子を殺虫剤で処理して、昆虫や真菌の攻撃、およびヤブカモメ（Numida meleagris）による食害を防ぐことができます。種子を一晩水に浸してプライミングし、播種前に乾燥させることで、苗の発芽、活力、収量が向上します。^{[ 12 ]}

熱帯アフリカでは、種まきは通常、農民が手作業で行うが、工業農場では改良された大豆播種機を使用して機械的に行うこともできる。手作業による種まきは、一般的に鍬や鉈を使って土を耕す。各穴に種を1粒ずつ入れ、その後穴を塞ぐ。^{[ 12 ]}

播種床の種類はバンバラピーナッツの収量やバイオマス生産量に影響を与えないようです。^{[ 23 ]}そのため、この作物は平地に植えることができますが、畝にも植えられます。^{[ 24 ]}研究によると、播種密度の増加は面積当たりの生産量にはプラスの効果がありますが、植物当たりの収量にはマイナスの効果があります。播種密度が高い場合、植物間の競争が激しくなり、植物当たりの莢数と種子数が減少する原因になると考えられています。^{[ 23 ]}

栽培システムは半永久的で、バンバラピーナッツは単作または間作として栽培できます。^{[ 11 ]}最も適した間作作物は、ソルガム、キビ、トウモロコシ、ピーナッツ、ヤムイモ、キャッサバです。^{[ 11 ]}バンバラピーナッツは主に間作として栽培されていますが、植栽密度は1平方メートルあたり6～29本です。^{[ 25 ]}コートジボワールの森林サバンナでは、1 平方メートルあたり25本の植栽密度で最高の収量が得られます。^{[ 23 ]大気中の窒素を固定する能力があるため間作システムに適していますが、 [ 26 ]}無視できない割合の農家がバンバラピーナッツを単作で栽培し、単作の方がパフォーマンスが良いと報告しています。^{[ 24 ]}栽培は主に手作業で行われ、ピーナッツの生産に匹敵します。^{[ 3 ]}

バンバラピーナッツは肥沃度の低い土壌でも生育でき、肥沃な土壌よりも生育が良いと報告されている。^{[ 3 ]}それにもかかわらず、リン酸肥料は有益な効果をもたらす可能性がある。例えば、過リン酸石灰を施用するとバンバラピーナッツの収量を向上させることができる。^{[ 27 ]}さらに、リンによる施肥は作物の窒素固定を促進し、窒素含有量を増加させる。^{[ 28 ]}

バンバラピーナッツは通常、成熟するまでに約130〜150日かかりますが、早めの収穫や遅めの収穫は収量をわずかにしか減らしません。^{[ 3 ]}地下で育つ莢は、作物全体を引き抜いて莢を手で摘み取ることで手作業で収穫されます。^{[ 24 ]}その後、通常は数日間天日干しされます。^{[ 3 ]}収穫後の損失は低いレベルであると報告されています。^{[ 24 ]}しかし、害虫は貯蔵穀物に被害を与える可能性があり、最も重要なのはマメゾウムシです。^{[ 27 ]}

害虫や病気に強いと広く考えられている。しかし、この主張を裏付ける証拠は不足しており、タイ南部ではRhizoctonia solaniによる真菌攻撃、ナイジェリアではCercospora canescensとColletotrichum capsiciによる褐斑病の報告がある。この作物はササゲゾウムシ ( Callosobruchus maculatus )の攻撃にも弱い。 ^{[ 7 ]}

バンバラピーナッツの約6145系統が収集され、現地外で保存されているため、育種に利用できる遺伝資源が存在する。 ^{[ 29 ]}

バンバラ豆改良プログラムの主な目標は、種子収量と栄養価特性に焦点を当てることです。アフリカ諸国で報告されている潜在収量4 t/haと平均収量0.85 t/haの間には顕著なギャップがあります。したがって、育種は収量の向上を目指すべきです。研究の結果、試験遺伝子型間で高タンパク質含有量が示されました。同様に、必須脂肪酸、チアミン、リボビン、ビタミンKのレベルが高いことが記録されました。さらに、科学者はバンバラ豆のデンプンの化学的性質を調べました。結果は、種子の供給源と作物管理方法が化学組成に影響を与えることを明らかにしました。^{[ 7 ]}食品強化、人工サプリメントの使用、食品輸入は、アフリカの栄養失調の問題を克服するために使用される戦略の一部です。バンバラ豆などの地元で栽培されている食用作物の栄養上の利点を高めるために伝統的な植物育種方法を採用することは、アフリカの栄養失調を減らすための経済的で手頃な戦略です。^{[ 27 ]}

バンバラピーナッツの形状と色は、植物化学物質の最適な抽出収率を最適化するための重要な要素でした。全体として、作物の殻はフラボノイドとタンニンの最適な供給源でした。茶色と赤色の殻は、殻付きと殻なしに比べてフラボノイドの濃度が最も高く、最も高いフラボノイド濃度は、 茶色の殻に含まれるルチン（24.46 mg g−1）と、 赤色の殻に含まれるミリセチン（1.80 mg g−1）でした。最後に、バンバラピーナッツの殻の濃度が高い製品を配合することで、植物化学物質含有量の高い製品が得られる可能性があります。^{[ 30 ]}

バンバラピーナッツの年間生産量は、世界中で0.25百万ヘクタールの面積から0.2百万トンと推定されています。サハラ以南アフリカ（SSA）はバンバラピーナッツの最大の生産地であり、東南アジア（タイやインドネシアなど）、米国、オーストラリアでも少量生産されています。さらに、この作物はブラジルでも栽培されており、1600年代に奴隷貿易とともにブラジルに持ち込まれたと考えられています。^{[ 3 ]}西アフリカはSSAのバンバラピーナッツの主要生産地域であり、ブルキナファソ、ニジェール、カメルーンが主要生産国で、世界の生産量の74%を占めています。^{[ 27 ]}しかし、ガーナの農家は、バンバラピーナッツが自給自足の食料の大部分にも収入の大部分にも貢献していないと報告しています。^{[ 24 ]}

世界のVigna subterraneaの生産量は、1972年の29,800トン^{[ 31 ]}から2015年には79,155トン^{[ 31 ]}に増加した。

2018年のアフリカにおけるバンバラピーナッツ生産量上位6カ国は、ブルキナファソ、ニジェール、カメルーン、マリ、トーゴ、コンゴ民主共和国であり、それぞれの総生産量は0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01百万トンである。^{[ 27 ] [ 32 ]}

アフリカにおけるバンバラ落花生の収量は、品種や生産条件によって1ヘクタールあたり0.6～1トンと幅がある。しかし、ナイジェリアの移行農業生態系地域で一部の在来種を栽培した場合、殻なしの平均収量は1ヘクタールあたり最大3トンに達したと報告されている。ガーナでは、良好な管理条件下で平均収量が1ヘクタールあたり0.85トンと低く、ササゲ（1ヘクタールあたり0.80トン）やキマメ（1ヘクタールあたり0.78トン）などの他の豆類の収量レベルに近いと報告されている。^{[ 27 ]}

生データ

バンバラピーナッツの栄養価は、炭水化物が57.9%から64% 、タンパク質が24.0%から25.5%の範囲です。^{[ 35 ]}比較すると、大豆（Glycine max）とヒヨコマメ（Cicer ariteneum）は炭水化物が27%と61%です。^{[ 7 ]}

Vigna subterraneaに含まれる抗栄養因子（ANF）は、タンパク質の消化率を低下させ、アミノ酸の生物学的利用能を最大50%低下させるだけでなく、他の栄養素の消化率と生物学的利用能も低下させる可能性があります。ANFには、酵素阻害物質、鼓腸因子、タンニン、フィチン酸、サポニンなどが含まれます。^{[ 7 ]} ANFは、さまざまな処理によって除去または低減することができます。

1. 豆類の種子の調理と熱処理。^{[ 36 ]}
2. 圧力、熱、赤外線照射、乾燥押出、システインなどの化学物質の適用により、大豆全体のトリプシン阻害活性が低下することが示されている。^{[ 37 ]}

ナイジェリア南東部、特にエヌグでは、乾燥させたバンバラ豆を細かく挽き、パーム油、水、そしてまれに野菜（例えばウタジ）と混ぜ合わせ、バナナの葉で包むか、1リットルのセロファン袋に入れて煮込み、プディング状にしてオクパを作る。オクパは一般的な朝食である。ナイジェリア中部の多くの地域では、雨季の間、生のバンバラ豆を殻付きのまま調理し、スナックとして食べる。

バンバラピーナッツミルクは乳酸菌で発酵させてプロバイオティクス飲料を作ることができ、栄養価の高い豆の経済的価値を高めるだけでなく、栄養失調の解消にも役立ちます。^{[ 39 ]}

バンバラピーナッツは、人々の食生活や文化において重要な役割を果たしています。リンを豊富に含む葉は家畜の飼料として利用され、種子は豚や家禽に与えられます。^{[ 27 ]}

バンバラピーナッツは、アフリカの伝統医学で使用されている。^{[ 40 ]}

過去20年間、バンバラピーナッツ植物が乾燥条件下でどのように生き残ることができるかについて、多くの研究が行われてきました。そのほとんどは、地上で見える形質を調べることによって行われてきました^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}。この種は、浸透圧調節、葉面積指数の減少、効率的な気孔調節によって膨圧を維持し、水分損失を最小限に抑えています^{[ 47 ]}。さまざまな遺伝子型に関する研究では、さまざまな適応的な干ばつ回避戦略が明らかになっています。たとえば、ボツワナの遺伝子型DipC1とタンザニアの遺伝子型DodRは、水分ストレス下で季節的な光遮断の減少が比較的小さかった（37～47%）のに対し、シエラレオネの遺伝子型LunTは71%というはるかに大きな減少を示しました^{[ 48 ]}。その後の研究で、在来品種間で明確な水利用戦略が明らかになった。Uniswa Red（スワジランド産）は気孔が早く閉じる「節水型」とされ、S19-3（ナミビア産）は気孔が遅く閉じる「多用型」とされた^{[ 49 ]}。これらの知見は、その後の生理学的および遺伝学的研究によって裏付けられた^{[ 50 ] [ 51 ]}。遺伝子マッピングの取り組みにより、DipC1（ボツワナ）とTiga Nicuru（マリ）の交配における干ばつ関連の表現型に関連する量的形質遺伝子座（QTL）も特定された^{[ 52 ]}。 Kundy (2019) によるさらなる研究では、バンバラピーナッツの在来種と商業用ピーナッツ品種「Manje」が干ばつストレス下で同様の収量減少（それぞれ59%対55%）を示したことが実証され、干ばつ耐性育種におけるバンバラピーナッツの高い可能性が示されました。最近では、バンバラピーナッツの干ばつ適応研究において、根の表現型が注目されています。研究により、乾燥地域の在来種では深く安価な根系パターン、降雨量の多い地域の遺伝子型では浅く高価な根系パターンという対照的な根系構造が明らかになりました^{[ 53 ]}。干ばつ条件下では、DodR のように土壌深層で根長密度が高い遺伝子型が優れた水分探索能力を示しました^{[ 54 ]}。これらの知見は、地域の農業生態学的条件によって引き起こされる長期的な生態型およびおそらく遺伝的分化を示唆しています。

バンバラピーナッツは一般的に干ばつに強いが、特に38℃を超える高温と低い相対湿度が組み合わさると、灌漑下でも莢の収量が減少する可能性がある^{[ 55 ] [ 56 ]}。ラキンス（ブルキナファソ原産）などの在来種由来の遺伝子型は、ブラックアイ、NAV 4、NAVレッド、トムなどの他の品種と比較して、熱と干ばつの同時ストレスに対する優れた耐性を示す。圃場試験では、平均最高気温が34℃まででも、一部の遺伝子型の生理的パフォーマンスに大きな影響はなかったことが示されている^{[ 57 ]}。しかし、33 °C では、Uniswa Red の莢収量は S19-3 (56.6 gm⁻²) に比べて低く (35.5 gm⁻²)、23 °C では両方とも最高の成績を示しました (それぞれ 151 gm⁻² と 162 gm⁻²) ^{[ 58 ] [ 59 ]}。細胞膜の熱安定性を耐熱性の指標として用いたその後の研究では、さまざまな温度と曝露時間にわたって遺伝子型間で大きなばらつきがあることが示されました。50 °C での致死加熱時間は、耐熱性について遺伝子型を評価するための有効な基準として提案されました。これらの知見は、バンバラピーナッツの熱応答における大きな遺伝的変異を示しており、高温環境を目的とした育種プログラムでこの多様性を利用する必要性を強調しています。