ラトゥーニングとは、単子葉植物の地上部の大部分を刈り取る一方で、根と成長中の茎頂はそのまま残して、植物が回復し、次のシーズンに新鮮な作物を生産できるようにすることで、単子葉植物を収穫する農業慣行である。この慣行は、米、サトウキビ、バナナ、パイナップルなどの作物の栽培に広く使用されている。ラトゥーン作物は、密集の増加、害虫や病気による被害、土壌の肥沃度の低下により収量が低下する傾向があるため、多年にわたって更新することはできず、数シーズンしか収穫できない場合があります。
歴史
作物の株分けに関する最も古い記録は、インドのヴェーダ時代に遡ります。アタルヴァヴェーダには、大麦(ヤヴァ)を栽培する農民が大麦の苗を何度も刈り取っていたと記されています(20/125/2、リチャまたはシュローカ第5755号)。[1] [信頼できない情報源? ]
サトウキビの株分け栽培に関する中国の記録は1757年に福建省で発見されている。[2]
語源
ラトゥーンという語は、おそらくラテン語のretonsus(「切り倒す」)かretono(「雷鳴を轟かせる」または「響き渡る」)に由来している。[3]スペイン語では、近い言葉であるretoñoとretoñarはそれぞれ「芽吹く」と「芽を出す」を意味する。[3]
再生作物の用語は、作物が元の植え付けからどのくらい伸びるかによって変わります。最初の収穫は、植物作物[3] 、 主作物[4] 、または主要作物と呼ばれます。[4]その後の収穫は、第1再生作物、第2再生作物などと呼ばれます。 [3] [4]
サトウキビ
株分けはサトウキビの古くからの繁殖方法で、刈り株(収穫後に地中に残されたサトウキビの部分)の地下芽から新しい作物が生まれ、種子や苗から育てられる「植物作物」に対して、通常「株分け」または「刈り株作物」と呼ばれます。株分けにより、追加の種子材料や、土地の準備や予備灌漑(パレワ)などの一部の栽培方法が不要になるため、栽培コストが削減されます。また、株分けによりサトウキビが少なくとも1か月ほど早く成熟するため、効果的な圧搾期間が長くなります。サトウキビは株分けの可能性が非常に高く、中国東部の福建省で1757年以来行われている最古の栽培株がその証拠です。サトウキビ生産サイクルにおける株分け回数は世界各地で異なり、インドネシアや中国の一部では1株収穫、インド、フィジー、中国の一部では1株収穫と株分け1回、モーリシャス、キューバ、ベネズエラ、ジンバブエの粘土質土壌、プエルトリコの一部などでは6回以上の連続株分けが行われている。後者は多重株分けとも呼ばれる。連続株分け作物におけるサトウキビ収量の約20%の低下、いわゆる「株分け低下」がインドの多くのサトウキビ栽培地域で報告されており、亜熱帯インドでは低下率はさらに高く(最大40%)、この減少の原因は、不十分な株分け管理、潜在的生産性の遺伝的差異、病気(黒穂病、グラッシーシュート病、赤腐病など)の発生率増加によるギャップの発生(インドで実施された研究では、ギャップが10%を超えると株分け作物の生産性に重大な影響を与えることが示されています)、酵素系(特に硝酸還元酵素)の活性の相対的低下、生体内また、亜熱帯インドの早生品種や株出し栽培では特に、収穫期の低温が蔓延し、残渣の芽の発芽などに影響を及ぼします。また、株出し栽培では害虫も重要になります。残渣は、これから成長する株出し栽培と隣接するサトウキビ栽培の両方にとって害虫の接種物の「持ち越し」として機能し、適切に管理されていない作物は多くの害虫に侵され、株出し栽培の芽は害虫の一部の急速な成長と増殖を促し、残渣に関連する昆虫は発芽に影響を与えてギャップを引き起こし、最終的には株出し栽培自体の生産性に影響を及ぼします。
インドでは、亜熱帯地域では、春(3月)に株分けしたサトウキビは、冬(1月)または夏(5月)に株分けしたサトウキビと比較して、製粉可能なサトウキビの数、サトウキビの収量、およびショ糖 含有率が高くなりました。しかし、インド半島では、サトウキビの栽培は夏と冬に極端な気象条件の影響を受けないため、植え付けと収穫の時期の違いは、その後の株分けしたサトウキビの収量に大きな影響を与えません。[5] [6]
このような衰退は、適切な株出し栽培管理によって効果的に防ぐことができます。株出し栽培の必要性は、1939年から1949年にかけて行われた有名なカライ(インドのアリーガル)実験に端を発しています。[7] 株出し栽培管理と多重株出し栽培の良い例は、インドのカルナータカ州シモガ地区にあるホシャリ村で、そこでは1968年以来、サトウキビの収量と品質に大きな低下なく、毎年、サトウキビの株出し栽培作物(125~134 t/ha)の良好な収量が達成されています。このような成功の鍵は、毎年の収穫後に、廃棄物のマルチング、石灰の散布、灌漑を行っていたことです。[8]株出し栽培は現在、サトウキビ生産システムにおいて非常に重要になっており、株出し栽培能力は、商業栽培用のサトウキビ品種をリリースするための重要な選択基準の1つになっています。
再生能力の評価
株出し作物の収量は、潜在的収量と株出し能力の関数である。一般的に、株出し能力は、複数の株出しの程度と、対応する植物作物と比較したそれらの相対的な収量実績を想定している。インドでは、Co品種の導入前に栽培されたサトウキビ品種は、害虫や病気にかかりやすいため株出しされなかった。[9] surya charan.S. spontaneumゲノムを現代のサトウキビ品種に組み込むことで、株出し能力が向上した。[10] [11]株出し能力は、定期的収穫(4か月間隔)時の地上部の乾物生産量、[11]株出し作物と植物作物の(NMCおよび/またはサトウキビ重量の)実績比によって評価されている。[12]植物サトウキビの収量が高いこと、茎の密度、切り株の芽の発芽などの形質は、優れた株出し作物を選択する際に有用である。[13]再生能力の低い品種では再生苗×環境相互作用が高く[14]、潜在的生産性の遺伝的差異が再生苗の減少の原因となっているようです。[15]ジャマイカでは再生苗の生産性の低下を計算するために再生苗パフォーマンス指数(RPI)が使用されています。[16]
インドは世界第2位のサトウキビ栽培国であり、2000年から2015年にかけて商業栽培用に発売・届出されたサトウキビ品種の中で、Co 85004、Co 2001–13、Co 2001-15、Co 0218、Co 0403、Co 86249、Co 0237、CoPk 05191は良株出し品種であり、CoPant 90223、CoS 95255、CoS 94270、CoSe 92423は優良株出し品種と評価されている。[17]
植物作物と比較した再生作物の成長と発達
株分けされた苗木のほとんどは、刈り株の下半分の芽から生じます。[18]当初、新芽の発育は、刈り株に蓄えられた栄養素と、刈り株に付着した根からの水分供給に依存します。Panwarらの技術[19]を用いると、根は収穫後 106 日まで活動状態を保ちますが、栄養吸収効率は比較的低く、これはおそらくサトウキビ化と老化によるものと考えられます。新しい根系 (発育中の新芽からの新芽) は、土壌と気象条件に応じて、収穫後 6~8 週間で発達します。Ghoshらは、単位根重量あたり、刈り株の芽から生じた株では、上部のサトウキビの芽から生じた株よりも、比較的多くの新芽が発達したことを観察しました。[20]
カライ(亜熱帯インド、アリーガル)での実験では、7月までに最大数の分げつが達成され、その後の株分けで最大茎数(NMC)が徐々に増加し、分げつ死亡率の増加にも関連していることが示された。施肥に応じて、NMCは後続の株分けで徐々に増加した。平均茎重(ACW)は株分け作物の方が比較的軽く、その後の株分けで徐々に減少した。施肥によってもACWが62~75%増加した。[7]空間との相互作用は、対応する植物作物と比較して株分け作物の方が比較的顕著であり[21]、おそらくこのため、株分け作物は10%のギャップを許容し、サトウキビ収量の顕著な減少はありません。[22]分げつに最適な温度は33.3~34.4℃であるため[23] 、作物の冬季収穫は、次の株分けでの分げつに悪影響を及ぼします。 4月に株分けを開始すると分げつは豊富になるが、シュートの成長が悪く、死亡率が高くなります。株分けを繰り返すと、開花が増加します。[24]
なぜ株分け作物は対応する植物作物よりも早く熟すのか
一般的に、再生栽培作物は、新芽の早期発達、[25]指標組織中の窒素含有量が比較的低いこと、[26]大規模成長期における窒素の急速な枯渇[27]およびジュース中の無機非糖分が比較的高いことなどにより、少なくとも1〜1.5か月ほど早く熟します。[28]
低温収穫による再生作物の不作
亜熱帯インドでは、11月から1月中旬に収穫される作物は、低温が蔓延しているため、刈り株の芽の発芽が悪く、その後の株分け作物も常に不作となります。刈り株にある芽は休眠状態のままで、2月に好条件の気温になったときにのみ発芽します。これは、植物作物の収穫前に成長調整剤を葉面散布するか、収穫したばかりの作物の刈り株に何らかの処理を施すことで管理できます。前者の場合、使用されたさまざまな処理の中で、エスレル+尿素の散布が最も効果的でした。[29]後者のうち、(a)ポリエチレンカバーを広げて刈り株を保護する、[30]刈り株の周りの土をほぐす、[30]および10~15日間隔でゴミを敷き詰めて灌漑する、[19] 、 (b)掘り出した刈り株、発芽させた根株、成長中の株からの芽を使用して隙間を埋めることによって最適な株の密度を維持する、[5] [6]、 (c)グアー、ササゲ、ムング豆、ジャガイモの適切な品種を間作することで栽培条件を改善する[5] [6]、および(d)収穫したばかりのサトウキビの刈り株にサイコセルのような成長調整物質を散布する[31] [32]などの処理は、そのような条件下でも株出し栽培の生産性を維持するのに役立ちます。
再生管理の必要性
株分け管理の必要性は、サトウキビ生産システムの不可欠な要素であり、サトウキビの栽培面積の半分以上を占めていること(複数株分けを実施するとさらに増加する可能性がある)から生じている。また、対応する植物作物と比較すると、株分け作物は根が浅く、初期のシュート成長は比較的効率の悪い根系(刈り株の根)と比較的効率の悪い酵素系(特にNRA)に依存する必要があり、害虫や病気に侵されやすく、早く熟し、株分けが衰退する。[要出典]
ラクナウのICAR(インドサトウキビ研究所)は、株出し管理のための特定の技術を特定しました。これには、株出し開始時の畝の解体、切株の削り取り、オフバーリング、株間の距離(ギャップ)が45cmを超える場合のギャップ充填、ギャップを減らして植物密度を最適化するための2列植えシステム(120p x30)、土壌水分の保持、雑草の管理、土壌有機炭素の維持などを目的とした交互の列でのトラッシュマルチングなどが含まれます。彼らはまた、切株の削り取り、深耕、オフバーリング、堆肥、肥料、生物剤などの散布、そして最後に1回の通過での土寄せなど、株出し栽培の圃場作業を実行し、株出し作物(0.35〜0.4 ha/h)を管理して生産性を向上させるためのトラクター操作の2列株出し管理装置(RMD)も設計および開発しました。また、栽培コストも60%削減されます。[33]
今後は、株出し能力、株出しの衰退の克服、株出しの早期熟成に関する研究が望まれる。[事実か意見か? ]
特定のアプリケーション
株分けの主な利点は、作物がシーズン中に早く成熟すること(約 1 か月半)と、畑の準備、予備灌漑、および植え付けに使用する種子サトウキビのコストが削減されることです。早期成熟により、製糖工場の有効な粉砕期間が長くなり、砂糖の生産量が増える可能性があります。一部の場所では、サトウキビの株分け(短期間の株分け作物用)が、牛に高品質の飼料を提供するためにも利用されています。
植物保護を含む適切な管理を伴ったサトウキビの複数回株出し栽培は、新しい改良品種や遺伝子組み換え植物の純度をより長期間維持するために利用できる可能性があります。
サトウキビは、高い二酸化炭素固定率、可溶性化合物の膨大な貯蔵能力、代謝変換システム、および栄養繁殖によって保証される遺伝子の封じ込めに恵まれているため、付加価値製品の合成(分子農業)のためのバイオ産業としての利用に適した植物です。バイオテクノロジーのツールを使用して、後者はp-ヒドロキシ安息香酸、[34] [35]ソルビトール、[35]およびイソマルツロースの合成に成功しました。[36]この取り組みでは、膨大な再生ポテンシャルが、このような遺伝子組み換え植物に望ましい遺伝子をより忠実にではなく十分に長く封じ込めるのにさらに役立つ可能性があります。[事実か意見か? ]
その他の作物
サトウキビ以外にも、多くの作物で商業的に株分け栽培が行われている。例としては、バナナ、綿、ミント、トウジンビエ、キマメ、パイナップル、ラミー、米、モロコシなどがある。[3] [4]株分け栽培は、精油、繊維、医薬品に加工される植物によく用いられる。[3]
株分けは、ほとんどの条件下で3年間安定した収穫が得られることが知られている作物で最もよく使用されます。[要出典]たとえば、天然ゴムの代替源である砂漠の木質低木グアユールは、2年目に最初に収穫され、その後毎年春に株分けされ、最終的に葉と根の両方を含む作物が収穫されます。[37]
イネは一年生植物として栽培されます。しかし、熱帯地域では多年生植物として栽培され、[38]株分け作物を生産し、[38]最大30年間生存することがあります。[引用が必要]
参考文献
- ^ アチャリヤ、Pt.シュリ ラム ダルマ (2002)。アタルヴァヴェーダ・サンヒター、パート 2。シャンティクンジ、ハリドワール、UP(現在はウッタラ・カンド)、インド:Bramhvarchas。 p. 399.
- ^ Sang, T (1980). 「世界最古の栽培ラトゥーン」International Sugar . 82 : 146.
- ^ abcdef Plucknett, DL; Evenson, JP; Sanford, WG (1970). 「Ratoon Cropping」. Advances in Agronomy . 22 : 285–330. doi :10.1016/S0065-2113(08)60271-0. ISBN 9780120007226。
- ^ abcd Fageria、Nand Kumar (2014)。米のミネラル栄養。フロリダ州ボカラトン:CRC Press、Taylor & Francis Group。p. 67。ISBN 978-1-4665-5807-6。
- ^ abc シュリヴァスタヴァ、アラスカ州;ゴーシュ、アラスカ州。アグニホトリ、副大統領 (1982)。サトウキビラトゥーン。ニューデリー: Oxford & IBH Publishing Co. Pvt. Ltd. p. 182.
- ^ abc Shrivastava, AK; Prasad, SR; Srivastava, BL (2000)。「第10章 サトウキビの株出し栽培とその管理」。Shahi, HN; Shrivastava, AK; Sinha, OK (編)。インドにおけるサトウキビ研究の50年。インド、ラクナウ:ICAR-インドサトウキビ研究所。pp. 175–196。
- ^ ab 匿名 (1952)、インド、カライ(ウッタル・プラデーシュ州アリーガル)におけるサトウキビの株分け計画最終報告書(1939年1月から1949年3月)、76ページ
- ^ 匿名 (1992).砂糖作物ニュースレター. 2 (2): 16.
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ サトウキビ研究の70年(1912-1981)、インド、ウッタル・プラデーシュ州シャージャハーンプル:ウッタル・プラデーシュ州サトウキビ研究評議会、1983年
- ^ Ethirajan, AS (1981年3月14~15日)。全国ラトゥーン管理セミナー議事録、第1巻。インド、ラクナウ:インドサトウキビ研究所:75~81。
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ ab Ethirajan, AS (1982).サトウキビ研究開発労働者2年会議議事録。コインバトール、トリチ、インド:サトウキビ育種研究所。
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ Raman, K; Bhat, SR; Tripathi, BK (1985). 「収穫後期におけるサトウキビ遺伝子型の再生能力」. Indian Sugar . 35 (8): 445–448.
- ^ Sundara, B (1996). 「サトウキビのマルチラトゥーニングに関する研究」STAI第58回年次大会議事録。3 :農業セクション3~8 。
- ^ Tripathi, BK; Gill, SS; Misra, GP; Lal, S (1982). 「サトウキビ(サトウキビ属雑種)の遺伝子型の再生能力のスクリーニング」Indian Sugar . 32 (9): 577–580.
- ^ Potty, NN; Kurien, S; Chandy, KC (1987). STAI年次大会議事録. 50.インド砂糖技術者協会 (STAI): AG.33–AG.39.
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ Shaw, MEA (1989年7月)。「サトウキビの株出し栽培の成果を測定する指標」Sugar y Azucar 84 ( 7) Ruspam Communications: 19–26。
- ^ Sinha, OK; Kumar, Rajesh; Chaudhary, SK; Zubair, Adil (2016)、AICRP のサトウキビに関する 45 年間(PDF)、インド、ラクナウ:インド全国サトウキビ共同研究プロジェクト、ICAR-インドサトウキビ研究所
- ^ Shrivastava, AK; Yadav, RL; Kacker, NK (1981年3月14~15日)。全国ラトゥーン管理セミナー議事録、第1巻。インド、ラクナウ:インドサトウキビ研究所:82~91。
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ ab Panwar, BS; Verma, RS; Srivastava, SNL (1989). Cooperative Sugar . 20 (6). ニューデリー: National Federation of Cooperative Sugar Factories Ltd.: 409–410.
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ アラスカ州ゴーシュ;シンガ、K;シュリヴァスタヴァ、アラスカ州。 YR州サクセナ(1988年)。インドの植物生理学ジャーナル。XXXI (1): 11–15。
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ Tandon, RK; Misra, GN (1955).サトウキビ研究開発労働者2年会議議事録. 2 (2): 380–388.
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ Prasad, SR; Sharma, RK; Alam, M. (1981). 「ギャップの強度と株分けの収量」。株分け管理に関する全国セミナー議事録、第 1 巻。インド、ラクナウ: インドサトウキビ研究所: 72–74。
- ^ Mathur, RN; Haider, IM (1940). Proceedings . 9 . 国際サトウキビ技術者協会: 11–26.
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ Parthasarthy, SV; Rao, EJ (1954). STAI年次大会議事録. 50.インド砂糖技術者協会 (STAI): AG.29–AG.34.
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ Panje, RR (1965)、「サトウキビの糖度を高める方法:技術速報第1号」、インド、ラクナウ:インドサトウキビ研究所、p. 19
- ^ Mohan Rao, NV; Rama Rao, G; Rao, EJ (1956). Proceedings . 9 . 国際サトウキビ技術者協会: 233–254.
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ Shrivastava, AK; Singh, K; Saxena, YR (1985)、サトウキビ栽培品種 Co 1148 の生産生理学: 技術速報第 15 号、インド、ラクナウ: インドサトウキビ研究所、p. 128
- ^ Gupta, AP; Prasad, B (1971). STAI 、DSTAI、SISSTA合同大会議事録、インド、プーナ。4 : 91–98。
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ Sharma, HK; Singh, O; Kanwar, RS (1987). STAI年次大会議事録. 50.インド砂糖技術者協会 (STAI): AG.81–AG.86.
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ ab Kanwar, RS; Kaur, Harminder (1977). 「低温地域における刈り株作物の発芽の改善」(PDF) .議事録. 16.国際サトウキビ技術者協会: 1325–1331.
- ^ Peng, YS; Twu, LT (1978年1月~2月)。「植物成長物質の適用による株分けサトウキビの発芽と収量の向上」。台湾砂糖。25 :8~18 。
- ^ Chauhan, RS; Verma, RS; Pathak, KC (1984). 「サイコセル散布による冬季栽培株の発芽と収量改善効果」Cooperative Sugar . 16 (3). ニューデリー: National Federation of Cooperative Sugar Factories Ltd.: 135–138.
- ^ 「研究所が開発した技術」インドサトウキビ研究所。インドサトウキビ研究所。2017年9月15日。
- ^ McQualter, RB; Chong, BF; Meyer, K; Van Dyk, DE; O'Shea, MG; Walton, NJ; Viitanen, PV; Brumbley, SM (2005 年 1 月)。「p-ヒドロキシ安息香酸の生産プラットフォームとしてのサトウキビの初期評価」。Plant Biotechnology Journal。3 ( 1 ): 29–41。doi : 10.1111/ j.1467-7652.2004.00095.x。PMID 17168897。
- ^ ab Brumbley, SM; Purnell, MP; Petrasovits, LA; Nielsen, LK; Twine, PH (2007). 「高価値バイオマテリアルのためのサトウキビバイオファクトリーの開発」International Sugar Journal . 109 (1297): 5–15.
- ^ Wu, L; Birch, RG (2007 年 1 月)。「スクロース異性体を生成するように改変されたサトウキビ植物の糖含有量が 2 倍に」。Plant Biotechnology Journal。5 ( 1): 109–117。doi :10.1111/ j.1467-7652.2006.00224.x。PMID 17207261 。
- ^ George, D.; Gupta, M.; Dissanayake, P. (2005)、「低アレルギー性ゴム生産のための新しいグアユール品種の評価:農村産業研究開発公社向け報告書(RIRDC 出版物番号 05/147、RIRDC プロジェクト番号 UQ-94A)」(PDF)、研究報告書、鶏肉と卵プログラム、農村産業研究開発公社:viii、ISBN 1-74151-210-7、ISSN 1440-6845 、2017年9月5日閲覧
- ^ ab 「稲の生育過程」マニラ、フィリピン:国際稲研究所。2003年。2009年1月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。
