Grazing versus mowing: productivity and forage quality of mixtures and cultivars of perennial ryegrass

西ヨーロッパの緩やかな丘陵地帯では、土地が急峻すぎたり岩が多かったりして農作物の栽培に適さないことが多いため、異なる種類の農業が繁栄しています。ここでは、広大な緑の草原が酪農や肉牛生産の基盤となり、人間が食べることのできない植物質をミルクや肉へと変えています。このシステムは、主に単一のイネ科植物であるペレニアル・ライグラス（多年生ライグラス）に大きく依存しており、この草は食べられたり刈り取られたりした後に素早く再生する能力が高いことで重宝されています。農家や育種家にとって、目標は単純です。最もよく成長し、家畜にとって最高の栄養価を提供する草を見つけることです。これを行うために、科学者たちは制御された圃場において、動物による摂食をシミュレートするために機械で刈り取りながら、新しい品種のイネ科植物をテストします。しかし、実際の農場での生活はもっと混沌としています。牛は機械のように食べ나きません。彼らは草の上を歩き、踏みつけ、お気に入りの一口を選び、土壌に不均一に栄養を与える糞を残していくのです。これは、これらの牧草地を管理するすべての人にとって、極めて重要な問いを投げかけます。すなわち、機械で刈り取った時に最も良く見える草は、牛の群れに放牧された時にも最高のパフォーマンスを発揮するのだろうか、という問いです。

スイスの研究チームは、6種類の異なるペレニアル・ライグラスを3つの非常に異なる条件下でテストすることで、この問いに答えようとしました。彼らは2つの場所にある圃場にこれらの草を植え、3年間にわたって管理しました。1つのグループの区画は、標準的な収穫を模して、機械で8センチメートルの高さに定期的に刈り取られました。2番目のグループは、動物を使わずに放牧をシミュレートするために、より頻繁に、かつ4センチメートルまで低く刈り取られました。3番目のグループは、最も現実的なものでした。実際の乳牛を区画に放牧させ、草の上を歩かせ、選択的に食べさせました。研究者たちはまた、2種類の異なるイネ科植物を同じ区画に一緒に植える「混合」についてもテストし、それらが単独の場合よりもチームとしてうまく機能するかどうかを確認しました。彼らは乾燥草の生産量を測定し、葉の栄養品質を分析しました。その際、2つの主要なタイプ、すなわち細胞が小さく密なマットを形成する「2倍体（ディプロイド）」と、細胞が大きくより栄養価が高いとされる「4倍体（テトラプロイド）」の違いに注目しました。

結果は、草の種類そのものよりも、その草がどのように管理されているかの方がはるかに重要であることを明らかにしました。年次と食害（デフォリエーション）の方法が、結果を決定づける支配的な要因でした。機械で定期的に刈り取られた区画は最も多くの草を生産し、次に放牧をシミュレートして機械で低く刈り取られた区画が続きました。実際に牛が放牧された区画は、最も少ない量の草しか生産しませんでした。この違いは、牛が地面を歩くことによる物理的なストレスや、彼らの不均一な食べ方、そして栄養素の戻し方が、機械が再現できる環境よりも過酷な環境を作り出していることを示唆しています。イネ科の品種の順位は、機械で刈り取った場合と放牧した場合で変化したため、研究者たちは、放牧をシミュレートするために機械を使用することは、どの草が群れのために最も多くの食物を生産するかを予測する信頼できる方法ではないと結論付けました。機械によるテストでチャンピオンのように見える品種が、牧草地において最良の選択とは限らないのです。

しかし、食物の質に関しては、話は異なりました。エネルギー含有量やタンパク質レベルといった栄養価については、放牧の機械的シミュレーションは非常によく機能しました。模擬放牧下で育った草は、牛が食べた草の栄養プロファイルと一致しており、品種の順位も両者の間で一貫していました。これは、農家や育種家が、群れの生産量を予測するためにそれらのテストを使用できないとしても、飼料の質を判断するためには依然として機械による刈り取りテストを使用できることを意味します。イネ科の種類も役割を果たしましたが、それは方法に依存していました。定期的な刈り取りと模擬放牧の下では、4倍体の品種がわずかに多くの草を生産し、高いエネルギー含有量を示しました。しかし、実際の放牧の下では、2倍体の品種の方がわずかに多くの草を生産する傾向がありました。これは、2倍体の密な成長様式が、4倍体の緩いタイプよりも、牛の踏みつけや選択的な摂食に対して生存するのに役立っているためと考えられます。

研究はまた、2種類の異なるイネ科植物を混ぜ合わせた場合に何が起こるかについても調査しました。ほとんどの場合、混合物は個々の品種の中間的な性能を示し、どちらの品種をも打ち負かすことも、大きく遅れを取ることもありませんでした。ただし、注目すべき例外が一つありました。2倍体と4倍体を混合して牛に放牧させた場合、その混合区画は、どちらかの品種を単独で育てた場合よりも、わずかに多くの草を生産したのです。これは、2種類の草が互いに補完し合っている可能性を示唆しています。つまり、密な成長を持つ2倍体の草が牛の蹄に対する抵抗力を維持し、栄養豊富な4倍体の草がボリュームを加えているのです。3年間の観察を通じて、研究者たちは混合物がゆっくりと変化していく様子を観察しました。もともと半分ずつ植えられた品種が、必ずしも半分であり続けるわけではなく、一方の品種が他方を支配し始め、時間の経過とともにソー（草の層）のバランスが変化していきました。この変化は、環境、すなわち機械であれ牛の群れであれ、特定の圧力に最も適した品種を優先させる「フィルター」として機能することを示しています。

最終的に、この研究は、あらゆる状況において唯一の「最高の」草というものは存在しないことを強調しています。品種の選択は、その土地がどのように使用されるかに大きく依存します。もし草が機械収穫を目的としているなら、4倍体の品種が収量と品質においてわずかな優位性をもたらすかもしれません。もしその土地が放牧用であるなら、2倍体の品種の方が回復力があり生産的かもしれません。品種を混ぜることは放牧下での収量をわずかに向上させることができますが、最も重要な要因は依然として管理スタイルそのものです。本研究の結論は、あるイネ科の品種が農場でどのように機能するかを真に知るためには、それが直面する条件の下でテストされなければならないということです。放牧のパフォーマンスを予測するために機械的なテストのみに頼ることは、たとえそれらのテストが栄養の質を判断する上では依然として有用であったとしても、収量に関する誤解を招く結論につながる可能性があるのです。持続可能な牧草地管理の未来にとって、これは育種家や農家が、機械の先にある、放牧動物という複雑な現実を考慮する必要があることを意味しています。