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乾燥地農業と乾地農業は、灌漑を行わずに作物を栽培するための特定の農業技術を包括するものです。乾燥地農業は、涼しく湿潤な季節（収穫前に作物が受ける水分のほぼすべてを土壌に蓄える季節）の後に温暖な乾季が続く地域、すなわち乾燥地と関連付けられています。また、干ばつが発生しやすく、水資源が乏しい地域、つまり乾燥した気候条件とも関連付けられています。
乾燥地農業は、米国西部や気候変動の影響を受けている他の地域のように、トマトやトウモロコシなどの作物において、限られた水の利用可能性に適応するための技術と管理方法の集合体として発展してきた。[ 2 ]
限界地域では、農家は時折発生する不作、場合によっては数年間の不作にも耐えられるだけの経済力を持つ必要がある。乾燥地帯の農家として生き残るには、作物に必要な水分を注意深く管理し、不作の年の損失を最小限に抑えるために経費を積極的に管理する必要がある。乾燥地帯の農業では、作物の生育サイクルごとに水分量の有無を常に評価し、それに応じて計画を立てることが求められる。乾燥地帯の農家は、経済的に成功するためには、不作の年を補うために豊作の年に積極的に行動しなければならないことを理解している。
乾燥地農業は自然の降雨に依存しているため、特に不適切な農法が用いられたり、砂嵐が特に脆弱な時期に発生したりすると、地面が砂嵐の影響を受けやすくなります。また、輪作に休耕期間を設ける必要があるため、被覆作物で畑を常に保護できるとは限らず、被覆作物は土壌侵食を防ぐ効果を発揮するはずです。
19世紀後半から20世紀初頭にかけて発展した乾燥地農業の理論の中には、科学的であると主張したものの、実際には疑似科学的で実証的な検証に耐えられなかったものもあった。例えば、耕起によって水分が閉じ込められると主張されていたが、こうした「ダストマルチング」の考え方は、実際に検証されたことではなく、人々がこうなるだろうと想像したり、聞かされたりしたことに基づいている。実際には、耕起によって蒸発による水分損失が増加することが示されている。[ 3 ]『バッドランド：アメリカンロマンス』という本では、降雨量の少ない地域での入植を奨励された人々にこれがどのような影響を与えたかを考察している。ほとんどの小規模農園は、必死にしがみつこうとしたものに失敗してしまった。
乾燥地農業は、冬の降雨によって作られた土壌水分の「貯蔵庫」を最大限に活用することに依存しています。乾燥地農業の実践には次のようなものがあります。[ 4 ] [ 5 ]
乾燥地農業は、雨季（多くは冬）に年間降雨量が多い地域で行われることがある。作物は、土壌に蓄えられた水分を利用する方法で、その後の乾季に栽培される。これは、中東や、ユーラシア大陸のステップ地帯やアルゼンチンなどの穀物生産地域で見られる。乾燥地農業は、ヨハン・コルニースの影響を受けたウクライナのメノナイトによってロシア南部とウクライナに導入され、この地域はヨーロッパの穀倉地帯となった。[ 6 ]オーストラリアとメキシコでは、乾燥地農業が広く行われている。
乾燥地農業は、アメリカ合衆国南西部などの乾燥地域で行われています（アメリカ合衆国南西部の農業および先史時代の南西部の農業を参照）。カリフォルニア州、コロラド州、カンザス州、サウスダコタ州、ノースダコタ州、モンタナ州、ネブラスカ州、オクラホマ州、オレゴン州、ワシントン州、ワイオミング州、グレートプレーンズ、ワシントン州東部のパルース高原。[ 4 ] [ 7 ]
作物の選択は、季節に関連した降雨量の多さによって左右されます。たとえば、冬小麦は冬の降雨量が多い地域に適しており、夏に雨季がある地域では、ソルガム、ヒマワリ、綿花などの夏作物の栽培に適している場合があります。[ 8 ]乾燥地で栽培される作物には、ブドウ、トマト、カボチャ、豆類、その他の夏作物などがあります。乾燥地帯では、アガベなどのCAM植物も灌漑なしで栽培されています。
乾燥地帯の穀物作物には、小麦、トウモロコシ、キビ、ライ麦、その他の穀物を生産するイネ科植物が含まれます。これらの作物は、生育期間中の降雨に頼るのではなく、土壌に蓄えられた冬の水分を利用して成長します。[ 4 ]
年間降水量がわずか230ミリメートル（9インチ）でも、乾燥地農業は成功する可能性があり、降水量が多いほど作物の種類も増える。
ワシントン州東部のような地域では、乾燥地帯の農場で利用できる年間平均降水量はわずか220 ミリメートル (8.5インチ)しかない場合があります。[ 9 ]ワシントン州中央部のホース ヘブン ヒルズでは、年間平均降水量が 6 インチ近くあるにもかかわらず、小麦栽培が生産的であったと言われています。[ 10 ]そのため、作物が利用できるまで水分を保持する必要があります。その技術には、夏季休耕輪作 (2 シーズンの降水量で 1 つの作物を栽培し、残渣や作物の残渣を残して雪を閉じ込める) や、段々畑を作って流出を防ぐことなどがあります。「段々畑」は、通常等高線またはキーラインに沿って耕すことで、水が下り坂に流れ落ちるのを遅らせるために畝の方向を設定することによって、小規模な農家によっても行われています。雑草を取り除き、作物の残渣を残して土壌を覆っておくことで、水分を保持することができます。
作物が利用できる水分が確保されたら、それを最大限効率的に利用しなければなりません。種まきの深さと時期は、十分な水分が存在する深さ、あるいは季節的な降雨時に水分が確保される深さに種を植えるために慎重に検討されます。農家は、干ばつや高温ストレスに強い品種（収量が低い品種であっても）を選ぶ傾向があります。こうすることで、季節的な降雨が不足した場合でも、作物の生育が成功する可能性が高まります。
乾燥地農業は、その性質上、侵食、特に風食の影響を受けやすい。土壌水分を保持するための技術（雑草を駆除するための頻繁な耕起など）の中には、表土を保全するための技術と相反するものもある。健全な表土は持続可能な農業、特に乾燥地帯においては極めて重要であるため、その保全は一般的に乾燥地農業における最も重要な長期目標と考えられている。表土の流出を最小限に抑えるために、防風林、耕起の削減または不耕起、藁（または特に侵食されやすい土地へのその他のマルチ）の散布、帯状耕作などの侵食防止技術が用いられる。
除草とは、耕起時に土壌を90度ひっくり返して雑草の根を露出させることで、風による土壌侵食や砂漠化を防ぐ作業です。同時に、雑草から養分や水分を直接吸収することで、土壌中の生物の多様性に適した環境が整います。
乾燥地農業は、灌漑を行わない農業には本質的に不向きな地域で行われます。そのため、乾燥した年には（投入した資金や労力に関わらず）作物の不作や収穫量の減少のリスクが高まります。乾燥地農家は、生育期間を通して作物の潜在的な収穫量を常に評価し、水分不足のために収穫量が減少する可能性が高いと判断した場合は、肥料や除草剤などの投入量を減らす準備をしておく必要があります。逆に、水分が豊富な年には、農家は収穫量を最大化し、不作を補うために、投入努力と予算を増やすことがあります。
乾燥地帯農業、または砂漠農業とは、淡水不足、高温と日照過多、そして通常、極度の冬の寒さ、短い雨季、塩分濃度の高い土壌や水、強い乾燥した風、劣悪な土壌構造、過放牧、限られた技術開発、貧困、政治的不安定といった要因が支配的な土地の農業生産性を向上させる方法を研究する研究開発の対象である。
基本的なアプローチは以下の2つです。