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陸稲（乾稲とも呼ばれる）は、乾燥地帯で栽培される米です。この用語は、湛水水田ではなく、雨水のみで栽培される、または灌漑の少ない土壌向けに開発された米の品種、あるいは水田以外の場所で栽培される米を指します。[ 1 ] [ 2 ]
「陸稲」という用語は、水が張られていない状態で栽培される稲を指し、さまざまな具体的な定義を包含します。世界の米のほとんどは、大量の水を必要とする水田や湿潤な環境で栽培されていますが、米自体は生育に必ずしも水が張られる必要はありません。しかし、水田は特定の米の品種が必要とする十分な水供給を確保し、雑草の抑制にも役立ちます。対照的に、陸稲は主に天水または軽度の灌漑で栽培され、水が張られた状態に依存しません。このカテゴリーには、干ばつに強い特別に育種された品種と、乾燥した環境に適応した伝統的な米の品種の両方が含まれます。[ 2 ]
約1億人が陸稲を日々の主食として頼りにしている。陸稲栽培のほぼ3分の2はアジアで行われており、バングラデシュ、カンボジア、中国、インド北東部、インドネシア、ミャンマー、ネパール、タイ、ベトナムはいずれも重要な生産国である。[ 2 ]
陸稲栽培に関わる生態系は、平坦地、緩やかな起伏のある地、急斜面など、比較的多様な地形を呈することが多い。こうした生態系は標高2,000mまでの地域に分布し、年間平均降水量は1,000mmから4,500mmの範囲に及ぶ。
陸稲の栽培に用いられる土壌は、非常に肥沃なものから、風化が進み不毛で酸性の土壌まで多岐にわたる。しかし、陸稲の生産量全体のうち、肥沃な土壌で生育期間が長い地域で栽培されているのはわずか15％に過ぎない。
多くの山間部の農家は、化学肥料を用いた集約農業などの改良された管理方法にうまく反応しない在来種の米を栽培しているが、これらの在来種の米は環境によく適応しており、地域の需要を満たす穀物を生産している。[ 3 ]
1960年代と1970年代の稲作技術は灌漑稲作に重点を置いていたが、陸稲の栽培に関する研究も行われていた。研究者たちは、害虫抵抗性と干ばつ耐性を向上させた、痩せた土壌に適応した品種を開発した。[ 4 ]一部の品種は、評価において従来の米よりも100%以上高い収量を示した。国立農業研究機関の科学者たちは、これらの改良された系統を地元の品種と交配し、ハイブリッド品種の米を導入した。
貧困が深刻な問題となっている世界の山間稲作地域では、新たな課題が浮上している。これらの農家は、栄養分の乏しい土壌で農業を営み、生計を立てようとしているが、作物の栽培は困難を極めている。
人口増加、都市化と産業の需要、そして周辺低地における高付加価値換金作物の栽培拡大により、高地の土地をめぐる激しい競争が繰り広げられている。
この高地は、長年にわたり干ばつ、不毛な土壌、雑草、植物病害に悩まされてきた。長年にわたる伐採後の焼畑農業の結果、土壌は深刻な浸食と劣化に見舞われている。これは流域を破壊し、下流の土地に様々な問題を引き起こしている。
こうした新たな上昇圧力は、恒久的な農業への移行と、高地における土地利用の集約化をもたらす。高地稲作に携わる人々は、従来の高地問題に加え、土壌と植物種の多様性を保全し、ますます頻繁かつ深刻化する雑草や病害の蔓延に対処するという喫緊の課題に直面している。
近年、科学者たちはイネの最も深刻な病害の一つであるいもち病菌に対する抵抗性の遺伝学に関する知識を深めている。彼らはバイオテクノロジーの技術を用いて、より持続的な病害抵抗性を持つ品種を開発している。
高地では、環境が病害の蔓延に適しているため、いもち病は特に重要な問題となっている。多くの伝統的な高地品種は、低投入型の栽培方法ではこの病気に対して安定した耐性を示すものの、集約的な栽培システムでの利用を困難にする他の特性も持ち合わせている。そのため、栽培方法が集約化され、改良品種が導入されるにつれて、いもち病のリスクは高まる。
国際稲研究所（IRRI）の科学者たちは、陸稲研究コンソーシアムの同僚たちと協力して、病原菌集団をよりよく理解し、一部の品種に見られる抵抗性遺伝子を特定している。この知識を基に、彼らはIRRIの陸稲育種家と協力して、そのような遺伝子を他の望ましい形質と組み合わせて、新しい陸稲品種に組み込む作業を行っている。[ 5 ]
コンソーシアムの科学者たちは、陸稲農家の作付け体系が土壌侵食にどのように影響しているかを解明し、侵食抑制技術を提案することを目指している。フィリピンで行われた研究では、丘陵の等高線に沿って樹木、低木、草を植えた生垣が土壌侵食を最大90％削減できることが示されている。こうした恒久的な地被植物の帯の間に、米やその他の作物が植えられる。
生垣に植えられたマメ科植物は、大気中の窒素を大量にイネや一年生作物に供給し、その他の栄養素や有機物を循環させる。
こうした豆類は、農家の収入を増やすと同時に、農業システムの持続可能性にも貢献することができる。
雑草は、陸稲生産における最も深刻な生物学的制約要因です。国際稲研究所（IRRI）の研究者たちは、除草剤の使用量を減らしながら雑草を管理するプロジェクトに取り組んでいます。そのアプローチの一つとして、アレロパシーと呼ばれる特性を示すイネの品種を探すことが挙げられます。アレロパシー植物は、環境中に放出する生物活性物質によって、周囲の植物の成長に影響を与えることができます。もし、アレロパシーを持つイネ、あるいは他の植物種が、稲作において重要な雑草の成長を抑制することが分かれば、遺伝子工学によって、雑草を自ら抑制するイネ品種を開発できる可能性があります。
ほとんどの雑草種は特定の病気にかかりやすい。イネ畑の雑草害虫に対して、そのような病原体を意図的に散布することは、雑草防除の新たな手法となり得る。
国際稲研究所（IRRI）、メーチョー大学、チェンマイ大学の研究者らは、1993年にタイ北部における雑草、作物の生育環境、農家の慣行の相互作用に関する研究を開始した。その目的は、農家の慣行や意思決定プロセスの多様性を理解し、稲作の収量を制限する要因を評価することである。
IRRIの研究者たちは、肥料や栽培方法が雑草群落にどのような影響を与えるかについても研究している。リン管理に関するあるプロジェクトでは、フィリピン、インドネシア、タイにおいて、土壌肥沃度が時間とともに向上するにつれて雑草群落がどのように変化するかを調査している。
イネの品種によって、畑での雑草との競合能力は異なります。フィリピンの科学者たちは、農家が最も競争力の高い品種を選べるよう、12種類のイネ品種の雑草に対する競争力を試験しました。この品種を植え、適切な管理方法によって競争力を高めることで、農家は手作業による除草の手間を減らしつつ、最大の収量を得ることができるはずです。
タイ、ラオス、フィリピンの農場での調査により、高地農場におけるリンの不足が稲作収量の制限要因であることが確認された。これは、風化が進んだ高地土壌の多くが本来リンが少なく酸性であることに起因する。[ 6 ]
リンの不足は、土壌の酸性度を克服するためにカルシウムを添加したり、耐酸性品種を植えたりしても、生産量を制限するだろう。リンを添加し、土壌の質が時間とともに劣化しないのであれば、イネとマメ科植物の輪作によって、安定した高付加価値の生産が可能になるかもしれない。
多くの高地地域の下層土に存在する酸性度は、植物の根がそこにある水分や栄養分に到達するのを妨げ、結果として作物の収量を低下させる。下層土に石灰を加えることは現実的ではないが、1994年にIRRIとインドネシアの科学者たちは、土壌表面に施用した石灰の成分が下層土に浸透するかどうかを調べる実験を開始した。これは、土壌の化学組成を操作し、浸透した成分を捕捉するために、根が深く酸性土壌に強いイネ品種を使用することによって行われる。
科学者たちは現在、石灰成分の溶出速度と下層土への蓄積を支配するプロセスを研究している。このデータを用いて、実用的な技術の開発や、どのような条件下でその技術が効果を発揮するかを示すための数理モデルを構築する予定である。
実験はインドネシアのシティウンにある陸稲研究コンソーシアムのサイトで始まりました。フランス科学研究所のフランスの共同研究者らは、タイとベトナムでも同様の実験を計画している。
イネは、ほとんどの穀物作物と同様に一年生植物であり、単作栽培すると土壌侵食を引き起こします。毎年植え替える必要のない多年生品種のイネは、永続的な地被植物とより深く密な根系を提供することで侵食を軽減するのに役立ちます。東南アジアのいくつかの野生イネ種には多年生性がありますが、収量は低いです。しかし、これらの種は選抜によって栽培イネと交配することで、高収量かつ多年生の作物を開発することができます。[ 7 ]
科学者たちが直面している課題は、高地の痩せた土壌に適応し、低コストの投入資材で高収量が得られ、病害虫に強い、高収量の多年生植物を開発することである。
国際稲研究所では、高収量で耐病性のある多年生イネ品種の開発が重要な焦点となっている。ゲノミクスによって、多年生イネの遺伝的特性を従来の栽培イネ品種に導入することが可能になり、遺伝的多様性に関する新たな知識は、害虫抵抗性の開発に応用されるだろう。[ 8 ]
陸稲は、トウモロコシなどの他の作物に部分的に置き換えられつつあります。一方で、在来品種は農家の畑から徐々に姿を消しつつあります。参加型手法を用いることで、陸稲の多様性を維持しながら生産量を増やすことが可能です。畑に陸稲を導入することで、輪作が可能になり、畑の多様性を向上させることができます。
