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農業において、リビングマルチとは、主作物と混植または下植えされる被覆作物であり、雑草抑制や土壌温度の調節など、マルチの目的を果たすことを目的としています。リビングマルチは主作物とともに長期間生育しますが、被覆作物は土壌に混入されるか、除草剤で枯らされます。
マルチのその他の利点としては、雑草の成長を遅らせ、水や風による浸食から土壌を保護することが挙げられます。一部の生きたマルチは、作物害虫の天敵の個体数を増やすことがわかっています。[1] 生きたマルチとして使用されるマメ科植物は窒素固定も提供し、肥料の必要性を減らします。
利点
カバークロップが土壌に植えられると、主作物に栄養分が供給されるため、化学肥料の必要量が減ります。[2]供給量はバイオマスに依存し、バイオマスは時間とともに変化し、降雨量やその他の要因に依存します。バイオマスが大きいほど、土地の栄養分循環が大きくなります。マメ科のカバークロップは、大気から固定された窒素を循環させます。報告によると、マメ科植物は一般に葉の窒素含有量が高く、20～45 mg/g です。[3]
集中的な耕作によって裸地になると、土壌浸食、栄養分の損失、農薬の敷地外への移動につながる可能性があります。さらに、雑草は競争相手がいなくても発芽し、成長します。リビングマルチは水の流出と浸食を減らし、水路を汚染から守ります。リビングマルチは、一部の作物害虫の天敵である生物の個体数を増やすこともわかっています。[1]
リビングマルチは2つの方法で雑草を防除します。雑草が定着する前に播種すると、競合によって雑草を抑制します。[4]状況によっては、リビングマルチのアレロパシー特性を利用して雑草を防除できます。たとえば、冬ライ麦（Secale cereale）、ライグラス（Lolium spp）、サブテレインクローバー（Trifolium subterraneum ）のアレロパシー特性は、スイートコーン（ Zea mays var "rugosa"）とスナップイン（Phaseolus vulgaris ）の雑草を防除するために使用できます。[5]
アルファルファとクラクローバーのリビングマルチを敷いたトウモロコシと大豆の輪作では、リビングマルチを敷いていない場合よりも、地上性捕食動物の個体数が多くなりました。 [6]この状況は、農業システムにおける植生の構成の変化に一部起因しています。[7]
欠点
残念なことに、リビングマルチは主作物と栄養分や水分を奪い合うため[8]、収穫量が減少する可能性があります。例えば、エルキンスら（1983）は、トールフェスク（Festuca arundinacea）、スムースブロムグラス（Bromus inermis）、オーチャーグラス（Dactylis glomerata）をリビングマルチとして使用する場合について調査しました。除草剤によりマルチの50％～70％が枯死しましたが、トウモロコシの収穫量は収穫期の終わりに5％～10％減少しました。[9]
マメ科の被覆作物はバイオマス生産量と回転率が高いものの、土壌有機物を増加させる可能性は低い。[10]これは、リビングマルチとして使用されるマメ科植物は窒素含有量が多く、炭素と窒素の比率が低いためです。[3]そのため、マメ科植物の残渣が分解されると、土壌微生物は土壌中の有機物の分解を促進するのに十分な窒素を利用できるようになります。
種類
熱帯地方では、油ヤシ農園のマメ科植物や[11] ココナッツ[12]、ゴム[ 13]などの生きたマルチで樹木作物を播種するのが一般的です。
メキシコでは、伝統的に生きたマルチとして使われてきたマメ科植物が、線虫や雑草の抑制剤としてテストされた。[14]マルチには、ベルベットビーン（Mucuna pruriens）、ジャックビーン（Canavalia ensiformis）、ジャンビーン（Leucaena leucocephala）、野生のタマリンド（Lysiloma latisiliquum）が含まれていた。ベルベットビーンの水性抽出物は、トマトの根にあるMeloidogyne incognitaの虫こぶ指数を低下させたが、トマトの発根も抑制した。さらに、ベルベットビーンは、地元の雑草であるアレグリア（Amaranthus hypochondriacus）の急激な成長を66％、イヌビエ（Echinochloa crus-galli）の急激な成長を26.5％抑制した。
ニコルソンとウィーン（1983）は、土壌圧縮抵抗性を高めるために、短い芝草とクローバーをリビングマルチとして使用することを提案した。彼らは、スムースメドウグラス（Poa pratensis）とシロツメクサ（Trifolium repens）をリビングマルチとして確立した。これは、これらがトウモロコシ（付随する主要作物）の収量減少を引き起こさないためである。[15]
ある研究では、チューイングフェスクまたはレッドフェスク（Festuca rubra）とラディーノクローバー（Trifolium repens）が雑草の生育を抑制するのに効果的なリビングマルチでした。[8]残念ながら、これらの被覆作物はトウモロコシと水を奪い合うため、特に乾燥期には問題となりました。ラディーノクローバー（Trifolium repens）をリビングマルチとして使用する可能性も言及されましたが、このクローバーは冬に除草剤で駆除するのが困難でした。[8]
管理
生きたマルチは主作物と競合するため、最終的には機械的または化学的に殺す必要があるかもしれない。[16] [17]
生きたマルチを焼き払うには、適切な除草剤の量を慎重に選択することが重要です。1989年、エヒテンカンプとムーマウは、除草剤の量が生きたマルチをすべて抑制するには不十分であることを発見しました。[8]そのため、マルチは資源をめぐって主要作物と競合しました。場合によっては、最初の除草剤散布でクローバーを枯らすことができず、2回目の散布が必要でした。別の処理では、量が多すぎて被覆作物が急速に枯れ、広葉雑草がトウモロコシに侵入しました。この研究は、除草剤のタイミングと投与量を慎重に検討する必要があることを示唆しています。
リビングマルチは、トウモロコシの列の間にイネ科植物とマメ科植物のリビングマルチ（イネ科植物とマメ科植物）を確立するための2つの方法を用いて、不耕起トウモロコシ生産システムでテストされました。[8] 1985年の研究では、手作業による種子の播種と散布に違いはありませんでした。しかし、1986年には、播種（97 m-2）の方が散布（64 m-2）よりも高い個体数になりましたが、これは降雨量によるものと考えられます。農家は降雨量を制御できないため、降雨量を考慮する必要があります。
ビアード（1973）は、チューイングフェスク（赤フェスク）（Festuca rubra var "commutata" var "shadow FESRU"）がトウモロコシや大豆の下の日陰の条件に適応するため、優れた生きたマルチとして推奨しました。[18]この草は乾燥した痩せた土壌にもよく適応します。
植物の栄養
マメ科の被覆作物は、樹木作物の栄養循環に重要なプラス効果をもたらします。[3]マメ科の生きたマルチは、次の3つの方法で機能します。
- 主要作物にとって重要な大気中の窒素を固定し、
- 土壌養分のリサイクル、そして
- 主要作物の土壌養分利用性を高める。
Lehmannら（2000）は、熱帯樹木作物に使用される生きたマルチであるPueraria phaseoloidesの地上バイオマス蓄積量を測定した。彼らは、 Puerariaが8.8メトリックトンdm（乾物）ha-1を蓄積したのに対し、Theobroma grandiflorumは4.4 t dm ha -1 、 Bactris gasipaesは1.4 t dm ha-1であることを発見した。[3]後者2種は、アマゾン原産の栽培種である。
侵食の抑制
生きたマルチとしての植生被覆は、風や水による浸食から土壌を保護します。植物はマントルまたは厚いマルチを形成し、土壌を剥離から保護します。生きたマルチは雨滴を遮断し、流出を減らします。このような植生が風に対して提供する保護は、主に地面を覆うバイオマスの量（各種によって異なります）、植物の形状、列の方向によって影響を受けます。[19]
ある実験では、14%の傾斜での水流出と土壌流出を、ロータリ耕起（RT）、トウモロコシ茎葉マルチでの不耕起（NT-CSM）、CSM+バーズフットトレフォイルリビングマルチでの不耕起（NT-BFT）、CSMとクラウンベッチリビングマルチでの不耕起（NT-CV）で比較しました。結果によると、水流出はNT-BFTで6,350 L ha-1、NT-CSMで6,350 L ha-1、NT-CVで5,925 L ha-1、RTで145,000 L ha-1でした。RTの土壌流出は14.22 t ha-1でしたが、他の処理では0.5 トン ha-1未満でした。土壌流出が最も少なかったのはNT-CVで0.02 トン ha-1でした。[20]水の流出と浸食の減少は、カバークロップを持つことの最大の利点の1つです。植物の地被植物や植物の残渣がなければ、土壌は簡単に浸食されます。理想的には、土壌浸食は1ヘクタールあたり年間4〜5トン未満である必要があります。[21]
参照
参考文献
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- ^ Brophy LS、GH Heichel、MP Russelle。1987 体系的な植栽設計における飼料用マメ科植物から牧草への窒素移動 Crop Sci 27: 753-758
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外部リンク
中立的な記事
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