作物の乾燥

収穫前の作物乾燥とは、収穫直前に作物に薬剤を散布して葉や植物を枯らし、作物が環境条件によってより速く均一に乾燥、つまり「ドライダウン」するようにすることです。^{[1] [2] [3]作物乾燥剤（化学}乾燥剤と混同しないでください）には、植物組織の自然乾燥を促進するために使用される除草剤と枯葉剤が含まれます。 ^{[4]除草剤を使用した作物の} 乾燥は、世界中でさまざまな食用および非食用作物に対して行われています。

作物の乾燥は、機械収穫の効率と経済性を向上させることができる。小麦、大麦、オート麦などの穀物では、均一に乾燥した作物は収穫前に束ねて乾燥させる必要がなく、簡単にまっすぐに切って収穫することができる。これにより農家の時間と費用が節約され、生育期間が短い北部地域では重要である。^{[5] [6]} 綿などの非食用作物では、自然の霜に頼るのは地域によっては遅すぎて効果がない可能性がある。そのため、綿の植物に残った葉は機械収穫機の邪魔になり、白い綿を汚して品質が低下する。落葉と乾燥の両方を引き起こす除草剤はこれらの問題を軽減する。^[7]

乾燥は作物の均一性を改善します。北部の気候、雨の多い夏、雑草の防除が不十分な場合に問題となる作物の不均一な成長を修正できます。自然に成熟の終わりに達した植物は、成長の初期段階にある植物と混ざることがあります。制御された乾燥により、それが均一になります。これにより穀物の水分含有量の均一性も高まり、穀物の保管と穀物の価格にプラスの経済的メリットがあります。^{[5] [8]}

乾燥は作物の成熟を促進することができます。例えばサトウキビの場合、グリホサートを散布すると収穫前にショ糖濃度が上昇します。^[9] 例えば穀物の場合、前述のように作物の均一性により、同じプロセスを通じて穀物の成熟度をより均一にすることができます。

乾燥には、収穫を早く行える、将来の作物のために雑草の駆除を開始できる、成熟が早いため植え替えが早くなる、乾燥により収穫物の緑の部分が減るため収穫機械への負担が軽減される、などの追加のメリットも挙げられています。

収穫前の乾燥の対象となる作物の例は以下の通りである: ^{[5] [7] [9] [10] [11] [12] [13]}

• 大麦、オート麦、米、モロコシ（キビ）、小麦などの穀物
• 亜麻
• コットン
• 豆類（インゲン豆、ソラマメ、ヒヨコ豆など）、レンズ豆、エンドウ豆、大豆など
• トウモロコシ​
• マスタード
• キャノーラ、亜麻仁、菜種、紅花、ヒマワリ、大豆などの油糧種子
• じゃがいも
• サトウキビ
• ひまわり

農業用語では、乾燥は「真の乾燥剤」と収穫前の全身性除草剤の2つのグループに分けられます。^{[14] [15]} 真の乾燥剤は化学的な乾燥剤ではなく、接触した植物の部分だけを殺す接触型除草剤です。それらは植物の死/落葉を急速に誘発し、数日以内に枯死します。真の乾燥剤は、地上部の成長だけを殺すと植物が再び成長し始める可能性があるため、雑草の抑制にはあまり効果がありません。対照的に、全身性除草剤は葉や根に吸収され、植物の他の部分に移動します。それらは植物全体の代謝を毒するため、プロセスは遅くなり、枯死と枯死には最大2週間かかります。

こうした接触型除草剤のほとんどは細胞膜をかく乱する物質で、「PPO阻害剤」か「光化学系I阻害剤」のいずれかである。植物細胞には葉緑体があり、その中にはプロトポルフィリノーゲン酸化酵素（PPO）複合体が含まれている。PPO阻害剤はその酵素を毒化し、プロトポルフィリンIX（プロト）の蓄積を引き起こす。通常、プロトはごく微量しか存在しないが、多すぎると光と相互作用して一重項酸素ラジカル（¹ O ₂）を形成する。これが膜の脂肪酸と相互作用し、膜の完全性を破壊し、細胞内容物を漏出させる。植物はすぐにしおれ始め、日光で急速に乾燥する。植物はこれらの除草剤にさらされると数時間以内に焼けてしまうことがある。^[16]対照的に、ジクワットやパラコートなどの光化学系I阻害剤は、植物細胞に入り込み、すぐに光合成連鎖から電子をそらして光合成を毒化することで作用する。さらに、ヒドロキシラジカル（•OH）が形成され、これが膜の脂肪酸と相互作用して膜の破壊、漏出、植物の萎凋、日光による乾燥を引き起こします。^[17]

乾燥に使用される接触型除草剤には、カルフェントラゾンエチル、シクラニリド、ジクワット、エンドタール、グルホシネート、パラコート、ペラルゴン酸/ノナン酸アンモニウム、ピラフルフェンエチル、サフルフェナシル、塩素酸ナトリウム、チジアズロン、トリブホスなどがあります。^{[1] [5] [4] [7] [11]} 最も一般的で広く使用されている接触型乾燥剤はジクワット（レグロン）です。

ジャガイモの場合、硫酸は除草剤以外の化学乾燥剤として使用されることがあります。^[18]

グリホサート（ラウンドアップ）は、さまざまな作物の乾燥に使用される主な収穫前全身性除草剤です。全身性除草剤であるため、散布後作物が枯れて乾燥するまでに数日ではなく数週間かかるため、真の乾燥剤ではありません。^{[15] [19]}

グリホサートは、植物や微生物には存在するが動物には存在しないシキミ酸経路を毒化することで作用します。具体的には、植物が特定のアミノ酸を作るために必要なEPSP合成酵素を阻害します。^[20] これらがなければ、植物の代謝は崩壊します。さらに、シキミ酸は植物組織に蓄積し、他のプロセスからエネルギーとリソースをそらし、最終的には数日から数週間かけて植物を死滅させます。

英国では、1980年代にグリホサートがコムギ作物に使用され始めました。これは、セイヨウオオバコなどの多年生雑草を防除する目的で、非常に効果的で、次の作物の播種を早めることができました。英国では、葉の寿命を延ばすストロビルリン系殺菌剤が導入されてから、収穫補助剤としての使用が増加しました。 ^[21]そして、2002年までに、英国の小麦作物の12％がこのように処理されました。^[22]

施用のタイミングは非常に重要です。穀物の水分含有量は、作物の収穫量に影響を与えず、穀物によるグリホサートの吸収を最小限に抑えるためには30％未満でなければなりません。^[23]水分含有量が30％を超える場所がある不均一な圃場に施用すると、収穫量に影響し、残留物が増える可能性があります。雑草のない均一に成熟した作物に使用され、穀物の水分含有量をより急速に減らして収穫を早めることを目的としていますが、そうすることにはほとんど利点がありません。^[21]

グリホサートの適用は地域や国によって大きく異なります。例えば北米では、小麦作物へのグリホサートの使用は米国では一般的ではありませんが、寒冷な気候で生育期間が短いカナダでは一般的です。夏は雨が多く、作物の成熟が不均一になる可能性がある英国では、菜種の78％が収穫前に乾燥されますが、ドイツではわずか4％です。^[24]

食品中の除草剤残留が懸念されている。残留量は国連食糧農業機関の食品規格委員会によって規制されている。 ^[25]

2013年7月、オーストリアは予防原則を理由に収穫前のグリホサートの使用を禁止した。^[26] 2015年4月、カナダ西部のオート麦バイヤーは、収穫前にグリホサートが使用されたオート麦を拒否すると発表した。^{[27] [28]}

2000年から2004年の間に英国で検査された穀物サンプルの5～15％にグリホサートが検出されましたが、最大残留基準値の20mg/kgを超えることはありませんでした。^[22] 2006年から2008年にかけて行われた英国の小麦の調査では、平均レベルは0.05～0.22mg/kg、最大レベルは1.2mg/kgでした。^[29]

農作物に使用されたグリホサートの痕跡が最終的な加工食品に混入する可能性があるという証拠は、2016年にドイツの環境団体ミュンヘン環境研究所によって提起された（この例では特定の農作物の乾燥用途と一般的な用途を区別していないことに注意）。同団体は、ドイツで最も人気のある14種類のビールから1リットルあたり0.46〜29.74マイクログラムのグリホサートが検出されたとする報告書を発表し、ドイツ政府の飲料水におけるグリホサートの制限値は1リットルあたり0.1マイクログラムであると指摘した。^[30]しかし、ドイツ政府の連邦リスク評価研究所は、これらのレベルは消費者の健康にリスクをもたらさないと公式コメントし、「健康に害を及ぼすのに十分な量を摂取するには、成人が1日に約1,000リットル（264米ガロン）のビールを飲まなければならない」と強調した。業界団体のブラウアー・ブントビール協会は、サンプルが不十分で結果が信頼できないと主張し、同協会の麦芽監視システムでは最大許容レベルを超えるグリホサート濃度は検出されなかった。これとは別に、2020年にマックス・ルブナー研究所の科学者らは、人間の尿中の微量グリホサートと様々な食品の摂取との相関関係についての研究を発表した。^[31]彼らは、微量のグリホサートとビールの摂取との間に関係は見つからなかった。パン、蜂蜜、キノコ、大豆製品との関連も見つからなかったが、豆類との相関関係があった。

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