Drip-cum-plastic mulch technology for high yield, cost-effectiveness, and water productivity in sustainable rice production

米は世界で最も重要な主食であり、毎日数十億の人々の糧となっています。アジアの多くの地域、特にインドでは、米は経済のバックボーンであり、農村部の家族にとって主要なカロリー源です。何世代にもわたり、農家は田に水を張って米を栽培してきました。これは「湛水移植栽培（たんすいいしょうさいばい）」として知られる手法です。この技術は効果的ではあるものの、非常に水を必要とし、わずか1キログラムの穀物を生産するためだけに、しばしば数千リットルの水を必要とします。地下水位が急速に低下している地域では、この伝統的なアプローチは持続不可能になりつつあります。現在、科学者や農家は、より少ない水でより多くの米を育てる方法を模索しており、その課題は食料安全保障と環境生存の交差点に位置しています。

この危機に対処するため、ニューデリーのインド農業研究研究所の研究者たちは、新しい組み合わせの農業技術をテストすることに乗り出しました。彼らは、その香りと輸出品質から高く評価されている「バスマティ」と呼ばれる特定の種類の米に焦点を当てました。研究チームは、水の供給方法、種を植える方法、そして土壌を覆うかどうかという3つの要素を同時に変えることで、この米の成長を改善できるかどうかを検証したいと考えました。田に水を張る代わりに、チューブを通じて根にゆっくりと直接水を届ける「点滴灌漑（てんてきかんがい）」をテストしました。また、平坦な地面ではなく、「高畝（たかうね）」と呼ばれる盛り上がった土の畝に種を植えるテストも行いました。さらに、水分を保持し雑草の成長を防ぐために、土壌を薄いプラスチックフィルムで覆う実験も行いました。目標は、水を節約するだけでなく、より良い収穫を得て、農家の利益を増やすことができるシステムを見つけ出すことでした。

研究者たちは、2024年と2025年の2回の栽培シーズンにわたって実験を行いました。彼らは、3つの技術の異なる組み合わせを受ける多くの小さな区画に分割された広大な圃場（ほじょう）を設置しました。ある区画では点滴システムを通じて水を与え、別の区画では伝統的な田のように冠水させました。ある区画では平坦な地面に植えられ、別の区画では高畝に植えられました。また、ある区画ではプラスチックマルチで覆われ、別の区画ではマルチなしの裸地とされました。これらすべてのバリエーションにわたる結果を比較することで、チームはどの手法が最も効果的に組み合わさるかを正確に特定することができました。

結果は両年にわたり明確かつ一貫していました。これら3つの現代的な技術すべてを組み合わせた区画は、他のどの方法よりも優れた成績を収めました。これらの植物はより高く成長し、より大きな葉を展開して、より多くの日光を捉える密なキャノピー（樹冠）を形成しました。根系もより強く、地下に蓄積される乾物量も多くなり、これにより植物がより効率的に水分と養分を摂取できるようになりました。植物がより健康的でストレスが少なかったため、より多くの穀物を生産しました。点滴灌漑、高畝、およびプラスチックマルチを使用した処理区は最も高い収穫量を示し、2024年にはヘクタールあたり5.4トン、2025年には4.9トンの米を生産しました。対照的に、マルチなしの平坦地での表面灌漑を用いた伝統的な手法では、その半分以下の量しか生産できませんでした。

単なる穀物の重量だけでなく、収穫の質も向上しました。最高の処理を受けた植物は、より長い穂を形成し、それぞれの穂により多くの粒がありました。また、土壌からより多くの養分を吸収し、植物の成長に不可欠な窒素、リン、カリウムをより高い割合で取り込みました。この効率的な資源利用により、米を育てるために使用された水の生産性は大幅に向上しました。チームの計算によれば、投入された1立方メートルの水に対して、最高の処理区は2キログラム以上の穀物を生産しましたが、伝統的な手法では0.25キログラムにも満たない量でした。

経済的なメリットも同様に重要でした。このハイテクな処理による高収量のおかげで、農家は大幅に高い利益を得ることができました。最高の処理区の純利益は、2024年にはヘクタールあたり12万ルピー近くに達しましたが、最も生産性の低い手法ではわずか5,000ルピーでした。得られた利益と支出した費用の比率も非常に高く、新しい技術への投資が大きな見返りをもたらしたことを示しています。研究は、この統合的なアプローチが、水を節約する方法であるだけでなく、水不足に直面する農家にとって実行可能なビジネス戦略でもあると結論付けました。

この研究は、水不足の地域における持続可能な稲作への具体的な道筋を提示しています。精密な水の供給、より良い土壌構造、そして水分の保全を組み合わせることで、農家はより少ない資源でより多くの食料を育てることができます。研究結果は、伝統的な冠水栽培からこれらの統合的なシステムへと移行することが、コミュニティが依存している地下水を保護しながら、食料供給を確保する助けとなることを示唆しています。バスマティ米、そしておそらく同様の気候における他の作物にとって、この点滴灌漑、高畝、およびプラスチックマルチの組み合わせは、農業の未来に向けた強力なツールとなります。