穀物

穀類は、食用穀物として栽培されるイネ科の植物です。穀類は世界最大の作物であり、したがって主食です。穀類には、米、小麦、ライ麦、オート麦、大麦、キビ、トウモロコシが含まれます。ソバやキノアなど、他の植物科の食用穀物は擬似穀類です。ほとんどの穀類は一年生植物で、1回の植え付けで1つの作物を生産しますが、米は多年生植物として栽培されることもあります。冬品種は秋に植え付けられ、冬の間休眠し、春または初夏に収穫できるほど丈夫です。春品種は春に植えられ、晩夏に収穫されます。穀類という用語は、穀物と豊穣を司るローマの女神ケレスの名前に由来しています。

穀物は新石器時代、つまり約8,000年前に栽培化されました。小麦と大麦は肥沃な三日月地帯で栽培化され、米は東アジアで、モロコシとキビは西アフリカで栽培化されました。20世紀には、緑の革命によって穀物の生産性が大幅に向上しました。この生産量の増加は国際貿易の拡大を伴い、一部の国は他国向けの穀物供給の大部分を生産しています。

穀類は、通常調理された全粒穀物として直接食べられるほか、粉に挽いてパンやお粥などの製品に加工される。穀類はデンプン含有量が高いため、発酵させてビールなどのアルコール飲料にすることができる。穀類の栽培は環境に大きな影響を与え、多くの場合、高強度の単一栽培で生産される。環境への害は、不耕起栽培や混作など、土壌への影響を減らし生物多様性を改善する持続可能な慣行によって緩和できる。

歴史

起源

肥沃な三日月地帯では、新石器時代初期に小麦、大麦、ライ麦、オート麦が収穫され、食用とされていた。イスラエルのオハロII遺跡では、19,000年前の穀物が、野生の小麦と大麦の焦げた残骸とともに発見されている。^[1]

同じ時期に、中国の農民は耕作の一環として人為的な洪水や火事を利用して米やキビを栽培し始めました。 ^[2]^[3]肥料、魚、堆肥、灰などの土壌改良剤の使用は早くから始まっており、メソポタミア、ナイル渓谷、東アジアなどの地域で独自に発展しました。^[4]

現在の大麦や小麦となる穀物は、約8,000年前に肥沃な三日月地帯で栽培化されました。 ^[5]キビや米は東アジアで栽培化され、ソルガムやその他のキビはサハラ以南の西アフリカで主に家畜の飼料として栽培されました。^[6]

これらの農業地域では、宗教は穀物や収穫物と結びついた神性によって形作られることが多かった。メソポタミアの創世神話では、文明の時代は穀物の女神アシュナンによって始まった。^[7]ローマの女神ケレスは農業、穀物の収穫、豊穣、母性を司った。^[8]穀物という用語はラテン語のcerealis (穀物の) に由来し、もともとは「[女神] ケレスの」という意味である。^[9]古代の神々の中には、農業と戦争を結びつけた者もいた。ヒッタイトの太陽の女神アリンナ、カナンのラフム、ローマのヤヌスなどである。^[10]

穀物農業によって余剰が生まれ、収穫の一部を農民から徴収できるようになり、権力が都市に集中するようになった複雑な文明が誕生した。 ^[11]

モダンな

20世紀後半には、開発機関の資金援助による技術革新である「緑の革命」により、世界中で高収量穀物、特に小麦と米の生産が大幅に増加した。 ^[14]緑の革命によって開発された戦略には、機械化された耕作、単一栽培、窒素肥料、新しい種の種子の交配などがあった。これらの技術革新は、飢餓の回避と植物あたりの収量の増加に重点を置いたもので、穀物の全体的な収量を上げることに非常に成功したが、栄養価についてはあまり注意が払われなかった。^[15]これらの現代の高収量穀物は、必須アミノ酸が欠乏した低品質のタンパク質を含み、炭水化物が多く、バランスの取れた必須脂肪酸、ビタミン、ミネラル、その他の品質要因が欠けている傾向がある。^[15]いわゆる古代穀物や伝統品種は、 21世紀初頭の「オーガニック」運動で人気が高まっていますが、植物1本あたりの収穫量にトレードオフがあり、食用作物が換金作物に置き換えられるにつれて、資源の乏しい地域に圧力をかけています。^[16]

生物学

穀類はイネ科のイネ科植物で、食用穀物を生産する。穀類は植物学的には穎果、つまり種皮が果皮と融合した果実である。^[17]^{[18]イネ科植物は、}節を除いて中空の茎と、2列に分かれて生える細い葉を持つ。^[19]各葉の下部は茎を包み、葉鞘を形成する。葉は葉身の基部から成長し、これは成長する分裂組織を草食動物から保護するための適応である。^[19]^[20]花はトウモロコシを除いて通常は両性花で、主に風媒花または風受粉だが、昆虫が時々役割を果たす。^[19]^[21]

最もよく知られている穀物には、トウモロコシ、米、小麦、大麦、モロコシ、キビ、オート麦、ライ麦、ライ小麦などがあります。^[22]他にも、草ではない穀物も口語的に穀物と呼ばれています。これらの疑似穀物には、ソバ、キノア、アマランサスなどがあります。^[23]

栽培

すべての穀物作物は同様の方法で栽培される。ほとんどが一年生植物であるため、播種後は一度だけ収穫される。^[24]例外はイネで、通常は一年生植物として扱われるが、多年生植物として存続し、再生作物を生産することができる。^[25]大麦、オート麦、ライ麦、スペルト小麦、ライ小麦、小麦など、温帯気候に適応した穀物は、冷涼期穀物と呼ばれる。キビやモロコシなど、熱帯気候を好むものは、温暖期穀物と呼ばれる。^[24]^[26]^[27]冷涼期穀物、特にライ麦、次いで大麦は耐寒性があり、かなり涼しい気候で最もよく成長し、品種に応じて、気温が約30℃または85℉を超えると成長が止まる。対照的に、暖地型穀物は暑い気候を必要とし、霜には耐えられません。^[24]冷地型穀物は熱帯の高地で栽培することができ、1年に複数の収穫が得られることもあります。^[24]

植付

熱帯地方では、温帯穀物は一年中いつでも栽培できます。温帯地域では、これらの穀物は霜が降りないときにのみ栽培できます。ほとんどの穀物は耕作された土壌に植えられ、雑草が減り、畑の表面が砕けます。ほとんどの穀物は、ライフサイクルの初期段階では定期的に水を必要とします。イネは一般的に水田で栽培されますが、^[28]一部の品種は乾燥した土地で栽培されています。^[29]ソルガムなどの他の温帯気候の穀物は、乾燥した条件に適応しています。^[30]

冷涼期穀物は主に温帯地域で栽培される。これらの穀物には、秋に種をまき、冬季休眠し、初夏に収穫する冬種と、春に種をまき晩夏に収穫する春種がある。冬種は水が豊富なときに水を利用し、早期収穫後に2回目の収穫ができるという利点がある。冬種は春にしか開花しない。春化、つまり遺伝的に固定された一定期間の寒さへの曝露を必要とするためである。春作物は暖かく雨が少ないときに生育するため、灌漑が必要になることがある。^[24]

成長

穀物の品種は、一貫性と地域の環境条件への耐性のために育種される。収穫量に対する最大の制約は植物病害、特にさび病（主にプッチニア属）とうどんこ病である。^[31]Fusarium graminearumによって引き起こされるFusarium赤かび病は、さまざまな穀物に大きな制約となっている。^[32]その他の圧力には、害虫やげっ歯類やシカなどの野生動物が含まれる。^[33]^{[34]従来の農業では、一部の農家は}殺菌剤や殺虫剤を散布する。

収穫

一年生穀物は種子をつけた後、枯れてしまう。植物と種子が十分に乾燥すると収穫が始まる。機械化された農業システムにおける収穫はコンバインによって行われる。これは畑を一往復して茎を切断し、穀物を脱穀してふるい分ける機械である。[ 24 ] ^[^35]主に南半球の伝統的な農業システムでは、鎌や穀物クレードルなどの道具を使用して手作業で収穫が行われる。^[24]植物の残りの部分は分解させるか、わらとして収集することができ、これは家畜の寝床、マルチ、キノコの栽培培地として使用できる。^{[36]これは、}コブやわら俵を使った建築などの工芸品に使用される。^[37]

日本の小型稲刈りコンバイン

前処理と保管

穀物が収穫時に完全に乾燥していない場合、例えば雨が降っている場合、貯蔵された穀物はアスペルギルスやペニシリウムなどのカビ菌によって腐敗する。^[24]^[38]これは、穀物を人工的に乾燥させることで防ぐことができる。その後、穀物エレベーターやサイロに貯蔵し、後で販売することができる。穀物貯蔵庫は、種子を食べる鳥やげっ歯類などの害虫による穀物の被害を防ぐために建設する必要がある。^[24]

ザンビアでのトウモロコシの皮むき
イスラエルの農場の穀物倉庫

処理

穀物が流通する準備が整うと、製造施設に販売され、そこでまず穀物の外層が取り除かれ、その後製粉されて小麦粉やその他の加工工程にかけられ、小麦粉、オートミール、パール大麦などの食品が生産されます。^{[39]発展途上国では、中央アメリカの}トルティーヤ生産のように、職人の工房で伝統的な加工が行われることがあります。^[40]

ほとんどの穀物は、さまざまな方法で加工できます。たとえば、米の加工では、全粒米や精白米、または米粉を作ることができます。胚芽を取り除くと、貯蔵中の穀物の寿命が長くなります。 ^[41]一部の穀物は、種子内の酵素を活性化して発芽を引き起こし、乾燥する前に複合デンプンを糖に変えるプロセスである麦芽化できます。^[42]^{[43]これらの糖は、}工業用アルコール^[44]、ビール^[45]、ウイスキー^[46]、またはライスワイン^[47^]の製造などの工業用途およびさらなる加工のために抽出するか、砂糖 [48] として直接販売できます。20世紀には、穀物を化学的に改変して他のプロセスに使用する工業プロセスが開発されました。特に、トウモロコシは、コーンスターチ^[49]や高果糖コーンシロップなどの食品添加物を生産するために改変できます。^[50]

環境への影響

影響

穀物生産は環境に大きな影響を与えます。耕作は土壌浸食や流出の増加につながる可能性があります。 ^[51]灌漑は大量の水を消費します。湖、川、帯水層からの水の抽出は、地下水位の低下や帯水層の塩性化など、さまざまな環境影響を及ぼす可能性があります。^[52]肥料の生産は地球温暖化の一因となり、^[53]その使用は水路の汚染や富栄養化につながる可能性があります。 ^[54]耕作は大量の化石燃料を使用し、温室効果ガスを排出して地球温暖化の一因となります。^{[55]農薬の使用は}ミツバチなどの野生生物に害を及ぼす可能性があります。^[56]

緩和策

穀物栽培の影響の一部は、生産方法を変えることで緩和できる。穀物の種子を直接播種するなどの不耕起農法や、毎年の耕作が不要になる多年生作物の品種を開発して植えることによって、耕作を減らすことができる。イネは株分け作物として栽培することができる。^[25]また、他の研究者は、米国で開発されているケルンザなどの多年生冷涼期穀物を研究している。 ^[57]

複数の作物を同時に一つの畑で栽培する複合栽培では、肥料や農薬の使用量が減る可能性がある。 ^[58]化石燃料由来の窒素肥料の使用量は、窒素を固定するマメ科植物と穀類を混作することで減らすことができる。^{[59]温室効果ガスの排出は、より効率的な灌漑や、灌漑の必要性を減らす}等高線溝掘りなどの集水方法、および新しい作物の品種育成によってさらに削減できる可能性がある。^[60]

用途

直接消費

米などの穀物は、食べる前にほとんど準備を必要としません。例えば、普通のご飯を作るには、生の精米した米を洗って茹でます。^[61]お粥^[62]やミューズリーなどの食品は、主に全粒穀物、特にオート麦で作られていますが、グラノーラなどの市販の朝食用シリアルは高度に加工されており、砂糖、油、その他の製品が混ぜられている場合があります。 ^[63]

小麦粉ベースの食品

穀物は挽いて小麦粉を作ることができます。小麦粉はパンやパスタの主原料です。^[64]^[65]^[66]トウモロコシ粉は古代からメソアメリカで重要であり、メキシコのトルティーヤやタマーレなどの食品に使われてきました。^[67]ライ麦粉は中央ヨーロッパと北ヨーロッパのパンの材料であり、^[68]米粉はアジアで一般的です。^[69]

穀物はでんぷん質の胚乳、胚芽、ふすまから構成されています。全粒粉にはこれらすべてが含まれていますが、白粉には胚芽やふすまの一部または全部が含まれていません。^[70]^[71]

アルコール

穀物はデンプン含有量が高いため、工業用アルコール^[44]や発酵によるアルコール飲料の製造によく使用されます。たとえば、ビールは主に穀物（最も一般的なのは大麦麦芽）からデンプンを醸造して発酵させることで生産されます。^[45]日本酒などの米酒はアジアで醸造されています。^[72]中国では約9,000年前に米と蜂蜜を発酵させた酒が作られていました。^[47]

動物飼料

穀物や干し草などの関連副産物は、日常的に家畜に与えられている。動物の餌として一般的な穀物には、トウモロコシ、大麦、小麦、オート麦などがある。水分を含んだ穀物は、化学的に処理したりサイレージにしたり、機械的に平らにしたり縮めたりして、使用するまで密閉して保管したり、水分含有量を14%未満にして乾燥状態で保管したりすることがある。^[74]商業的には、穀物は他の材料と組み合わせて飼料ペレットに成形されることが多い。^[75]

栄養

全粒穀物と加工食品

全粒穀物である穀類は、炭水化物、多価不飽和脂肪、タンパク質、ビタミン、ミネラルを供給します。ふすまと胚芽を除去すると、残るのはでんぷん質の胚乳だけです。^[70]一部の発展途上国では、穀類が日々の食料の大部分を占めています。先進国では、穀類の消費量は中程度で多様ですが、主に精製加工された穀物の形で、依然として相当な量です。^[77]

アミノ酸バランス

穀類の中には必須アミノ酸のリジンが不足しているものがあり、そのため菜食主義の文化ではバランスの取れた食事を得るために穀類と豆類を組み合わせざるを得ない。しかし、多くの豆類は穀類に含まれる必須アミノ酸のメチオニンが不足している。そのため、豆類と穀類を組み合わせると菜食主義者にとってバランスの取れた食事となる。そのような組み合わせには、南インド人やベンガル人のダル（レンズ豆）と米、アメリカ大陸を含む他のいくつかの文化における豆とトウモロコシのトルティーヤ、米と豆腐、全粒小麦パン（サンドイッチとして）とピーナッツバターなどがある。 ^[78]動物の飼料として、穀類で測定された粗タンパク質の量は、穀類粗タンパク質濃度として表される。^[79]

主要穀物の比較

生産・貿易商品

^{穀物は、生産量[81]}で測っても国際貿易で測っても、トン数で世界最大の商品である。いくつかの主要な穀物生産者が市場を支配している。^[82]貿易の規模が大きいため、一部の国は輸入に依存するようになり、そのため穀物の価格設定や入手可能性は、食料貿易の不均衡、ひいては食料安全保障に重大な影響を及ぼす可能性がある。^[83] 2007～2008年の金融危機に至るまでの投機やその他の複合的な生産・供給要因により、 2007～2008年の世界食料価格危機の間に穀物価格が急激に上昇した。^[84]気候変動や戦争に関連した供給や輸送の変化などの他の混乱も、さらなる食料不安を引き起こす可能性がある。例えば、 2022年のロシアによるウクライナ侵攻は、ウクライナとロシアの小麦供給を混乱させ、^[85]^[86]^[87]^[88]

生産

穀物は、生産量で見ると世界最大の作物です。^[81]トウモロコシ、小麦、米の3つの穀物は、2012年に世界の穀物生産量の89％を占め、2009年には世界の食料エネルギー供給量の43％を占めました。 ^[89]一方、オート麦とライ麦の生産量は1960年代のレベルから大幅に減少しています。^[90]

国連食糧農業機関の統計に含まれていない他の穀物には、北米で少量栽培されているワイルドライスや、エチオピアの主食である古代穀物のテフなどがある。^[91]テフはサハラ以南のアフリカで主に馬の飼料用の牧草として栽培されている。繊維とタンパク質が豊富。その粉はインジェラを作るのによく使われる。チョコレートやナッツ風味のファリーナのような温かい朝食用シリアルとして食べることもできる。^[91]

2021年の世界各国の穀物生産量

表は1961年、1980年、2000年、2010年、2019/2020年の穀物の年間生産量を示しています。^[a]^[92]^[90]

貿易

2021年に最も取引量が多いのは穀物で、小麦、トウモロコシ、米が主な穀物である。アメリカ大陸とヨーロッパが最大の輸出国で、アジアが最大の輸入国である。^[82]トウモロコシの最大の輸出国は米国で、米の最大の輸出国はインドである。中国はトウモロコシと米の最大の輸入国である。他の多くの国も輸出国としても輸入国としても穀物を取引している。^[82]穀物は世界の商品市場で先物として取引されており、例えば収穫が失敗した場合の価格変動のリスクを軽減するのに役立っている。^[94]

2021年の主な貿易穀物、輸入量、輸出量上位

参照

注記

^ 1961 年は FAO の統計が入手可能な最も古い年です。
^ 記載されている重量は水稲用です

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出典

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