熱帯農業

世界中で、他のどの産業よりも多くの人々が農業で生計を立てています。その多くは熱帯地方に住む自営業の自給農家です^{[要出典] 。地元消費用の食料を栽培することが}熱帯農業の中核ですが、換金作物(通常は輸出用に栽培される作物) も定義に含まれます。

熱帯地方について議論する場合、似たような熱帯地域をグループ化するために一般的なラベルを使用するのが普通です。一般的な用語には、湿潤熱帯地方 (熱帯雨林)、乾燥熱帯地方 (砂漠と乾燥地域)、またはモンスーン地帯 (雨季と乾季が明確に分かれ、モンスーンが発生する地域) などがあります。このようなラベル付けは、農業について議論するときに非常に役立ちます。なぜなら、世界のある地域で機能するものは、その地域が地球の反対側であっても、他のどこかの同様の地域でも機能することが多いからです。

温帯地域の農業技術のほとんどは熱帯地域には適していません。20 世紀後半には、温帯気候で​​成功した農業手法を熱帯地域で再現しようとする試みが数多く行われました。気候、土壌、土地所有のパターンの違いにより、これらの試みは大部分が失敗しました。成功した場合、温帯地域の農業手法の多くは経済的に「規模重視」であり、大規模生産に有利であるため、大規模な土地を所有する農家に大きく有利になる傾向がありました。その結果、より質の高い土地が大規模農場に統合され、多くの小規模農家がますます限界的な土地へと追いやられました。

「緑の革命」は熱帯地方で行われた農業改良計画でした。当初はロックフェラー財団の資金援助を受け、トウモロコシ、米、その他の穀物栽培植物の改良、つまり同じ労力でより多くの穀物を生産する植物の 育成を目的としていました。

そこから、緑の革命は特に稲作農家の基本的な農業慣行の改善へと拡大していった。作物の収穫量の増加は、農業が人口増加を上回るほどで、1950 年以降、アジアが先頭に立って 1 人当たりの生産量が毎年増加した。1990 年までの緑の革命の総費用は約 1 億ドルであった。

緑の革命には欠点がありました。作物の収穫量は増えましたが、病気にかかりやすくなりました。これは、このプログラムの主な関心事ではなかったからです。この問題に対処するため、より小規模な農作物へのアプローチとともに、持続可能な農業慣行に基づき、資金が限られている（小規模）農家を対象とした第 2 の緑の革命を起こすことに、現在大きな関心が寄せられています。

多くの熱帯食用植物は挿し木で繁殖します。種子は、植物の胚が冬や干ばつなどの厳しい条件を生き延びるために必要です。しかし、天候が通常一年中成長に適している場所では、種子以外の方法で植物を繁殖させる方が有利な場合が多くあります。種子段階を省略することで、植物は繁殖周期を大幅に加速できます。それにもかかわらず、熱帯作物、例えば果物を種子から育てることはまだ可能です。そうするには、より早く発芽させるための特別な種子発芽技術を使用するのが最善かもしれません。

「植物はジレンマに直面しています。有益な花粉媒介者や種子散布者を引き付ける必要がある一方で、草食動物の略奪軍団による被害を最小限に抑えなければなりません。何らかの形の保護がなければ、木々は裸にされ、小さな植物は完全に壊滅してしまいます。植物は動かないため、逃げることができません。これは、北部の針葉樹林と同様に、アマゾンの熱帯雨林でも同じです。」 - マーカス・ウィシック。^[2]

多くの（熱帯）植物は、自らを守るために毒素を使用しています。最も重要な熱帯食用作物の1つであるキャッサバは、加工してシアン化物含有量を除去/低減しない限り、摂取するとシアン化物を生成します。 ^[3]他の植物にはシュウ酸（カルシウムと結合して腎臓結石を形成する物質）が多く含まれています。ヒマの実には、存在する最も強力な毒の1つであるリシンが含まれています。また、ベルベットビーンには、大量に摂取すると有毒となるL-DOPAが3.1～6.1％含まれています。 ^[4]有毒植物のリストは長いですが、毒性があるからといって必ずしも特定の植物を避けるべきというわけではなく、有毒植物を安全に使用できるようにするために必要な知識は、ほとんどのコミュニティにすでに存在しています。

市販の 肥料の袋の内容物は、 NPK（窒素（N）、リン（P）、カリウム（K））で表されます。ほとんどの市販肥料の主成分は窒素です。

酸素は空気中のほんの一部に過ぎず、空気中の最大の成分は窒素です。窒素化合物はタンパク質、哺乳類の筋肉、植物の植物組織の主要な構成要素です。土壌中の窒素化合物のレベルが増加すると、植物の成長が大幅に増加します。マメ科植物は、土壌中の細菌（根粒菌）と相互作用して空気中の窒素を利用可能な化合物に固定し、それを他の植物が利用できるように土壌に蓄積する植物のグループです。マメ科植物によって蓄積された窒素化合物は、より多くの収穫に容易に変換できます。ただし、熱帯地方の樹木の成長に関するある研究では、窒素固定樹木は成長の低下と関連していることが示されており、これに異議を唱えています[1][2]。

緑肥は、土壌を改良し、雑草を抑え、浸食を抑え、またマメ科植物が使用される場合には土壌の窒素含有量を増やすために栽培される植物である。熱帯地方で最も一般的な緑肥はベルベットビーンである。この植物は、土壌に窒素を注入するだけでなく、ほとんどの雑草を窒息させる厚い蔓と葉の毛布を作り出す。また、干ばつ、土壌の肥沃度の低さ、および酸性度の高い土壌に対しても適度な耐性がある。ベルベットビーンの代替品としては、ラブラブビーン、ジャックビーン、および標高500メートル以上の地域での使用にはスカーレットランナービーンがある。

毛布が数センチの厚さになったら、マチェーテで切り倒し、蔓を切ります。こうすると、地面の上に厚いマルチができ、雑草の成長を抑制し、土壌に重要な栄養分を追加します。次に、トウモロコシやその他の作物をこのマルチに直接植えます。

スラッシュ/マルチはメキシコ南部、グアテマラ、ホンジュラスで人気があり、近年ではブラジルから中央アフリカまでの熱帯地方の多くの地域で支持を集めています。スラッシュ/マルチが受け入れられた地域では、焼畑農業が排除され、農家は何年も同じ土地を継続して使用できるようになりました。

コーネル大学は、熱帯地方におけるマルチと伐採/マルチ処理の効果の 研究において主導的な役割を果たしてきました。

熱帯地方のほとんどの場所では、地元の住民を養うのに十分な食糧を生産するのに十分な降水量がありますが、適切なタイミングで降水しないこともあります。降った水を最大限に活用することは、継続的な課題です。

水は乾燥地農業において特に重要な問題です。低コストで環境を損なわずに水を集めて貯蔵する能力は、砂漠やその他の乾燥地域を農家に開放するものです。乾燥地で雨が降ると、通常、激しい雨嵐となり、土壌は降る大量の雨を吸収することができません。その結果、過剰な表面流出が生じ、それを捕捉して保持する必要があります。

換金作物を栽培する商業農場では、温帯地域にある大規模な商業農場で見られるものと類似または同一の灌漑技術が使用されることが多い。一例として、イスラエルの点滴灌漑ラインが挙げられる。

最も単純な灌漑方法の 1 つ。農民は畑にバスタブほどの大きさの穴を掘り、そこにビニールシートを敷いて雨水を集めます。乾季になると、農民は集めた水を使って作物を灌漑します。この方法は、急激な流出が起こる山岳地帯で特に有効です。

降水量が通常の年には、収穫ピットを使用することで、生育期間を 1 か月以上延長できます。多くの場所では、1 か月延長すると、追加の作物を栽培できます。たとえば、現地の生育期間が 5 か月で、農家の主な作物の生育に 3 か月から 4 か月かかる場合、1 か月延長すれば副次的な作物を栽培するのに十分な時間になります。干ばつの時期には、降った雨をピットに集めて、農家の主な作物の確保に使用できます。

ポールに吊るされたバケツと、その底から伸びるホース、そしてホースに開けられた穴で構成される灌漑システム。バケツに水が満たされ、重力によって植物に水が供給されます。

足踏みポンプは、 7メートル以下の深さから水を汲み上げるために設計された人力ポンプです。足踏みとは、機械（この場合はポンプ）を動かすために足で押すレバー装置のことです。足踏みポンプは電動ポンプのほとんどの仕事をこなすことができますが、購入コストはかなり安く、操作者の体重と脚の筋肉で動くため、化石燃料も必要ありません。深さ7メートルまでの井戸やボーリング孔から1時間あたり5～7メートル³の水を汲み上げることができ、湖や川から水を汲み上げるのにも使用できます。使用される足踏みポンプのほとんどは、製造が簡単で安価であるため、地元で製造されています。

標準的な足踏みポンプは吸引ポンプで、1980 年代初頭にバングラデシュで初めて開発されました。アフリカで製造される足踏みポンプのほとんどは圧力足踏みポンプで、元の設計を改良したもので、水は圧力をかけてポンプから押し出されます。圧力足踏みポンプは、農家が丘の上や長距離に水を汲み上げたり、高架タンクに水を汲み上げたりできるため、用途が広くなっています。

輪作は熱帯地方における害虫駆除の要です。同じ土壌に同じ作物を繰り返し植えると、その作物を襲う害虫や病気が手に負えないレベルまで増殖し、農家の収穫量が大幅に減少します。

輪作の最も基本的な形態は、最も単純でもあります。同じ場所に同じものを二度と植えないことです。これにより、食用作物を襲う雑草、昆虫、病気のサイクルが自然に断ち切られます。輪作は、いくつかの害虫を予防または少なくとも部分的に制御し、同時に農家の化学農薬への依存を減らすために使用されます。輪作は、昆虫や病気の被害を減らすための経済的に実現可能な唯一の方法であることがよくあります。

輪作とは、深刻な害虫に弱い作物を、弱い作物に置き換えることです。それぞれの食用作物には、その作物を攻撃する害虫が存在します。農家は毎回異なる作物を植えることで、害虫を飢え死にさせることができます。多くの場合、3 種類または 4 種類の作物を輪作で植え、最初の作物を植え直す頃には、その作物を攻撃する害虫が大幅に減少していることを保証します。

輪作のもう 1 つの副次的な利点は、土壌が改善されることです。同じ場所で同じ作物を継続的に栽培すると、その作物に必要な栄養素が土壌から失われます。別の作物に輪作すると、土壌にかかる圧力が軽減されます。または、輪作シーケンスの一部として緑肥を使用すると、土壌が実際に改善される可能性があります。

総合的病害虫管理(IPM) は、化学農薬の大量使用に代わる方法として開発されました。すべての害虫を駆除するには化学農薬を大量に使用する必要がありますが、時間が経つにつれてそれが逆効果になることがあります。害虫が急速に適応するにつれて、農家はますます多くの化学物質を使用するようになり、その効果は減少します。同時に、天敵である昆虫が農場から排除されます。IPM では、化学物質は二次的な防御線であり、農場の天敵の数を増やすことが主な目標です。IPM アプローチでは、害虫の個体数を、完全に根絶するのではなく、経済的損害を引き起こすレベル以下に抑えることが求められます。

IPM は純粋な形では複雑であり、ほとんどの農家の管理能力を超えています。しかし、その基本原則は熱帯地方で広く受け入れられており、ほとんどの政府が IPM 教育プログラムを後援しています。

先駆的作物は、土地がむき出しになって表土が浸食で完全に失われた場所、または砂漠化が始まった場所で使用されます。その目的は、食用作物や換金作物を栽培することではなく、後に食用作物や換金作物を植えるための下準備として土壌を修復し、活性化させることです。通常、窒素固定植物や樹木が、このような再生プロジェクトの基礎となります。

飢餓期とは、前回の収穫の食料がすべて消費され、次の収穫までまだしばらくある時期のことです。平年でも、多くの家庭では毎年、食料の量が減っています。通常、飢餓期は新しい作物の植え付け開始時、またはその直後に発生します。そのため、農民は最も重労働をしなければならない時期に、食料不足に直面することになります。

飢餓の季節の影響を緩和する方法の 1 つは、湿気の多い地域ではバナナ、乾燥した地域ではキャッサバなど、季節外れの作物を自宅近くで栽培することです。たとえば、飢餓の季節にバナナの木を 10 本植えて実をつけている家族は、過度の困難に直面する可能性は低いでしょう。トウモロコシ、サツマイモ、キマメ、ワサボテンなどもその例です。

熱帯地方の冬は穏やかで、霜、雪、氷がないため、昆虫は一年中繁殖します。温帯地域では、冬は新しい作物が出てくる前にほとんどの害虫の数を減らすため、春に芽吹いた植物は攻撃される前に根付いて成長するチャンスがあります。熱帯地方では、植物はすでに成虫でいっぱいの世界に入ります。^{[引用が必要]}

インドなど一部の地域では、 冬が穏やかなため、冬作物を栽培することができます。

湿潤熱帯地方の土壌は通常、酸性度が高く、栄養分が乏しく、高温、高湿度、頻繁な大雨のために分解が速い。 ^{[要出典]大雨、特にモンスーン雨は、急速な栄養分の}浸出と土壌の化学的風化を引き起こす。堆肥作りなど、栄養分の乏しい土壌を改善するための標準的な温帯戦略は、浸出が速いため、このような環境では適用が限られている。

アルミニウムは、地殻に最も多く含まれる金属です。温帯から熱帯まで、あらゆる土壌や環境に存在します。溶解性の状態では、根の成長を阻害するため、植物にとって非常に有毒です。しかし、温帯に多い中性およびアルカリ性の土壌では、アルミニウムは不溶性であるため不活性です。土壌の肥沃度は、土壌の酸性度に直接影響されます。酸性度が高いほど、アルミニウムの毒性レベルが高くなります。pHが5 を下回る地域では、アルミニウムは溶解性になり、植物の根に入り込んで蓄積する可能性があります。

熱帯土壌の約3分の1は酸性度が高すぎるため、伝統的な食用作物を育てることができません。^{[要出典]これらの酸性度の高い熱帯土壌は、世界に残された未開発の}耕作地の中で最大の面積を占めており、これらの土地をより生産的に利用することが世界の食糧供給を拡大する鍵となります。

ウィンロック・インターナショナルは、「湿潤熱帯地方では、酸性土壌の相対的重要性はラテンアメリカ（81%）で最も高いが、アフリカ（56%）とアジア（38%）でも重要である」と述べている。^[5]

伝統的に、商業農場では、土壌に石灰を加えることでアルミニウムの毒性に対抗しています。石灰は酸を中和し、アルミニウムを不活性にします。しかし、多くの小規模な土地所有者や資源の乏しい農家は石灰を買う余裕がなく、代わりに焼畑農業に頼っています。元々の植物が燃やされると、灰が酸性土壌を中和する働きをし、その地域は食用植物に適した場所になります。時間が経つにつれて酸性度が増し、在来植物だけが生育するようになり、農家は移動して新しい地域を切り開かざるを得なくなります。

湿気の多い地域の土壌の色は、土壌内で発生した酸化の程度に関係しており、赤土は鉄の酸化の結果であり、黄土はアルミニウムの酸化の結果です。

塩性化は、雨が十分に降らず、水溶性塩分を根域から洗い流せない乾燥地帯で自然に発生します。塩性化は灌漑の一般的な副作用です。^[6]水が植物によって使用され、土壌表面から蒸発すると、水中の塩分が土壌に濃縮されます。乾燥地帯では気温が高く湿度が低いため、灌漑には塩性化が伴うことがよくあります。

一部の植物は、成長、開花、または果実の生産前に、一定時間の日照を必要とする光周期（光屈性）を必要とします。これがないと、植物はライフサイクルを完了できず、果実や種子を生産しません。そのため、温帯から持ち込まれた種子は、熱帯地方では期待どおりに成長しないか、まったく成長しない可能性があります。一部の植物は、特定の日照時間（本来の生息地と同じ時間数）に達したときにのみ生産を開始するように遺伝的に設定されています。熱帯地方では日照時間が短いため、そのスイッチが入ることはありません。

さまざまな要因が重なり、熱帯地方は気候変動による農業への悪影響に対して世界で最も脆弱な地域の一つとなっています。その要因には以下が含まれます。

• 熱帯地方の多くの地域で人口密度が高い^[7]
• 貧困と未開発の発生率が高い発展途上国の割合が高い^[8]
• これらの国々の人口の大部分は、生計を農業に大きく依存している。
• 特に乾燥・半乾燥熱帯地域における雨水農業システムへの依存
• 生育期間の短縮と、一部の地域ですでに経験されている極端な気温の上昇^[9]
• 高緯度地域と比較して低緯度地域では作物収量が減少すると予測されている^[10]

気候変動と気温上昇が熱帯地方の農作物の収穫量に悪影響を及ぼすと予想されるという事実は、貧困と食糧安全保障に厄介な影響を及ぼす可能性がある。これは主に、この地域の人々が唯一の生存手段として農業に大きく依存しているためである。2008 年にCGIAR気候変動、農業、食糧安全保障研究プログラムが行った研究では、将来の気候変動の「ホットスポット」と、すでに慢性的な貧困と食糧不安に苦しんでいる地域を照合し、将来の気候変動に対して特に脆弱な熱帯地方の地域を特定した。^{[11] [12]}これらには、干ばつやストレスに強い作物品種にすでに依存しているため、気候がさらに乾燥すると対処する余地がほとんどない西アフリカなどの地域が含まれる。^[11]この研究では、東アフリカ、西アフリカ、インド、メキシコの一部、ブラジル北東部では、生育期が 5% 以上短縮され、多くの重要な主食作物に悪影響が及ぶとしている。^[13]

• バナナ
• ココナッツ
• ヤシ（主に油ヤシ）
• パパイヤ
• ゴムの木

• ポータル:農業と農学(ポータル)

• 湿潤熱帯地域 CGIAR 研究プログラム 2016-03-03 にWayback Machineでアーカイブ
• 世界園芸イニシアチブ
• 国際熱帯農業研究所
• 西洋料理よりも伝統的な野菜の利点
• アフリカ人に対する西洋食の影響に関する記事^{[永久リンク切れ‍ ]}
• アフリカの農作物：第1巻 穀物
• アフリカの失われた作物：第2巻 野菜
• 世界中の有機農業
• 未来のための作物
• CGIAR 気候変動、農業、食糧安全保障研究プログラム 2011-12-27 にWayback Machineでアーカイブ気候変動と食糧安全保障のホットスポットのマッピング
• ソンダ流域の土壌保全、土壌改良、普及およびCAREプロジェクトに関する報告書
• オーバーストーリー
• アマランサスからザイホールまで - 困難な状況下での食料栽培のアイデア
• 森林、農場、コミュニティツリーネットワーク
• 国際カバークロップ情報センター (CIDICCO)
• 熱帯土壌における有機投入物の管理 (MOIST) - コーネル大学
• 二重の緑の革命：21世紀のすべての人のための食糧、ゴードン・コンウェイ著、コーネル大学出版（1999年3月）ISBN 0-8014-8610-6 
• 2本のトウモロコシ：人間中心の農業改善ガイド、ローランド・バンチ著、ワールド・ネイバーズ、第3版（1995年6月）ISBN 0-942716-03-5