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多年生作物は、毎年植え替える必要がなく、2年以上生存する多年生植物種である。 [1] [2]当然多年生作物には多くの果物や木の実の作物が含まれ、一部のハーブや野菜も多年生に分類される。多年生作物は何千年も栽培されてきたが、その栽培は定期的な耕作が必要ないため、土壌浸食が減り、土壌の健康が増進するという点で主流の一年生農業と異なる。[3]多年生作物として栽培されない多年生植物には、数年間は生きられるが温帯気候以外の地域では冬に凍って枯れてしまうトマトや、2年以上生きられるが通常は毎年収穫されるジャガイモなどがある。[4] [5]地球上の植物の94％を占めるにもかかわらず、多年生植物は世界の農地のわずか13％を占めるに過ぎない。[4] [6]対照的に、穀物作物は世界の農地と世界のカロリー消費の約70％を占め、大部分が一年生植物である。[7]
歴史
一年生作物、特に穀物に代わる多年生作物を作出する動きが広がっている。1920年代から1950年代にかけて、旧ソ連の研究者らは、一年生小麦を中間ウィートグラスなどの多年生近縁種と交配して多年生化しようと試みた。交配によって不妊の子孫が繰り返し生まれ、種子収量が大幅に減少したため関心は薄れた。穀物の多年生化プロジェクトが次に大きく取り上げられたのは、1986年にモンタナ農業試験場が開発し、ロデール研究所がフィールドテストを行った小麦ハイブリッドだった。[8]例えば、ランド研究所はケルンザと呼ばれる多年生小麦作物を育種した。多年生作物は耕起の必要性をなくすか大幅に減らすことで、浸食による表土の損失を減らし、 [9]生物学的炭素隔離を増やし、[10]窒素投入量の減少により 農業用流出物による水路汚染を大幅に減らすことができる。
利点
- 侵食防止：植物材料（茎、冠など）が一年中そのまま残るため、風や降雨/灌漑による表土の侵食が軽減される[11]
- 水利用効率：これらの作物は一年生作物よりも深く繊維状に根を張る傾向があるため、土壌水分をより効率的に保持することができ、[12]同時に、地下水源に移動する汚染物質（過剰な窒素など）をろ過することができます。[13]
- 栄養循環の効率：多年生植物は根系が広範囲に及ぶため、より効率的に栄養分を吸収するため[2]、補充する栄養素の量が減り、[14]生産コストが下がるとともに、過剰な肥料流出の可能性も減ります。
- 光遮断効率：樹冠の発達が早くなり、緑葉の持続期間が長くなると、多年生植物の季節的な光遮断効率が高まり、植物の生産性にとって重要な要素となります。[15]
- 炭素隔離：多年生草本は根系を形成するためにより多くの炭素を使用するため、より多くの炭素が土壌有機物に統合され、土壌有機炭素貯蔵量の増加に貢献します。[10]
- 気候変動：多年生植物は、農業生産性を維持しながら、気候変動の悪影響を緩和または軽減する機会を提供することが示されています。[16]また、多年生植物群落は、生態系の回復力を高める可能性があることも示されています。また、生物多様性が高いため、安定性と環境変動への適応能力も向上します。[17]
例
既存の作物
開発中
- Miscanthus giganteus - 収穫量が多く、GHG 緩和の可能性も高い多年生作物。
- 多年生ヒマワリ- 野生のヒマワリとの遺伝子の戻し交配によって開発された多年生油および種子作物。
- 多年生穀物- より広範囲にわたる根系により、水と栄養素の吸収がより効率的になり、年間を通じて雨や風による浸食が軽減されます。
- 多年生米- 現在、多年生化ヒマワリの生産に使用されているものと同様の方法を使用して開発段階にあり、多年生米は、開墾された土地を長期間休耕状態にしないことで生産効率を高め、森林破壊を減らすことが期待されています。 [18]
参照
参考文献
- ^ ベリー、ウェンデル（2009年1月5日）。「50年農業法案」ニューヨークタイムズ。 2011年3月25日閲覧。
- ^ ab 「多年生植物化プロジェクト：米国中西部北部における持続可能な農業景観への道としての多年生植物」アイオワ州立大学。 2011年3月25日閲覧。
- ^ 「多年生農業 | 利点、実践、課題」www.britannica.com . 2023年12月5日閲覧。
- ^ ab Monfreda, Chad; Ramankutty, Navin; Foley, Jonathan A. (2008 年 3 月)。「地球の農業: 2. 2000 年の作物面積、収穫量、生理学的タイプ、純一次生産の地理的分布」。Global Biogeochemical Cycles。22 ( 1 )。Bibcode : 2008GBioC..22.1022M。doi : 10.1029 /2007GB002947。ISSN 0886-6236。S2CID 128794303 。
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外部リンク
- http://motherjones.com/environment/2008/10/qa-wes-jackson-Perennializing crops: マザー・ジョーンズ、ウェス・ジャクソンとのQ&A
- http://newfarm.rodaleinstitute.org/features/2005/0905/moonstone/hyk.shtml- [ permanent dead link ] Rodale Institute: 農場、食料、家族:ミネソタ州南西部で、オードリー・アーナーとリチャード・ハンディーンが、景観を「多年生化」することで農場の将来を確保しています。
- http://www.perennialgrains.org/wiki/index.php?title=Rice_perennialization_program%2C_YAAS- 多年生化イネ遺伝子プロジェクト
- Snapp, Sieglinde S.; Blackie, Malcolm J.; Gilbert, Robert A.; Bezner-Kerr, Rachel; Kanyama-Phiri, George Y. (2010 年 11 月 16 日)。「生物多様性はアフリカのグリーン革命を支えることができる」。米国科学 アカデミー紀要。107 (48): 20840–20845。doi : 10.1073 / pnas.1007199107。PMC 2996441。PMID 21098285。