Preharvest Fungicide Timing Improves Postharvest Seed Quality and Storage Stability by Suppressing Grain Mould in Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench)

西アフリカの湿潤で雨の多い地域において、ソルガムは単なる作物以上の存在です。それは命綱なのです。この強靭な穀物は、何百万人もの人々を養い、家畜の飼料を提供し、他の穀物が熱や干ばつに耐えられずに苦戦する場所で、地域経済の基盤として機能しています。しかし、ソルガムが繁茂することを可能にする条件そのもの――すなわち温暖さと湿り気――が、静かな敵である「粒状のカビ（グレイン・モールド）」を招き寄せます。これは単一の病気ではなく、微細な真菌による複雑な侵略であり、それらは種子がまだ茎についている間に、発達中の種子に定着します。これらの真菌が定着すると、単に粒の色を変えるだけでなく、種子の内部にある生命を食い荒らし、次シーズンのための生存可能な植物であるはずのものを、死んで萎縮した殻へと変えてしまうのです。自らの種を保存したり、次の収穫まで数ヶ月間穀物を保管したりすることに依存している農家にとって、この損失は壊滅的なものです。長年の課題は、収穫前にこれらの真菌をどのように阻止するかでしたが、ある重要な問いが未解決のまま残されていました。それは、「農家が保護用の薬剤を散布する『タイミング』は、何を散布するかと同じくらい重要なのか？」という問いです。

ガーナ科学産業研究評議会の研究者たちは、収穫後も長く続く粒の状態に、単純なスプレーのタイミングがどのように影響するかを観察することで、このパズルを解こうとしました。彼らは、単一の激しい雨季によって真菌性病原体の理想的な繁殖地となる風景を持つ、アッパー・イースト地域で研究を行いました。彼らはフィールドに、二種類の異なるソルガムを植えました。一つは「カパーラ（Kapaala）」と呼ばれる、よく知られた信頼できる品種であり、もう一つは「ADV23012」という名の、より新しい高収量型の実験的系統です。タイミングをテストするために、彼らは区画をグループに分け、二種類の殺菌剤（有機殺菌剤と合成殺菌剤）を、植物の生涯における三つの明確な時期に散布しました。すなわち、花が最初に開いた時、種子の内部に乳白色の液体が形成されている時、そして種子が団子状の状態に硬化している時です。また、何も処置をしない区画も一部残し、何の助けもなしに穀物がどのようになるかを確認しました。

結果は、明確かつ決定的なパターンを明らかにしました。ソルガムが開花する瞬間こそが、最も重要な保護の窓口なのです。研究者がこの初期段階で殺菌剤を散布したとき、穀物は驚くほど清潔な状態を保っていました。最良のシナリオでは、カパーラ種に対して開花期に有機スプレーを使用した場合、粒状のカビの影響を受けた穂（パニクル）は2パーセント未満であり、感染の深刻さはほとんど目立たない程度でした。対照的に、処置を行わなかった区画は荒廃し、ほぼ半数の穀物に目に見えるカビと深刻な変色が見られました。研究は、種子がすでに形成されている、あるいは硬化している段階でスプレーを散布することは、はるかに効果が低いことを示しました。穀物が団子状の段階に達する頃には、真菌はすでに足場を築いてしまっていることが多く、化学スプレーはその数週間前に始まったダメージを取り戻すことはできないのです。

このフィールドでの性能の違いは、収穫後も長く続く深刻な波及効果をもたらしました。研究者たちは、農家が乾季のために穀物を保管する方法を模倣し、通常の温暖なラボ条件下で、袋に入れた種子を6ヶ月間保管しました。開花期に保護された種子は、生命力を保ち、旺盛なままでした。半年後、開花期に処置されたカパーラの種子の発芽率は83パーセントを維持しており、これは依然として新しい植物へと成長できることを意味していました。しかし、処置を行わなかった種子は大部分が死滅し、発芽率はわずか26パーセントにまで低下しました。シーズン後半にスプレーされた種子は、その中間程度の状態でしたが、やはり早期に保護されたものよりも被害を受けていました。この研究は、穀物を襲う真菌が収穫時に単に消え去るのではなく、種子の内部に留まり、保管中にその生命力をじわじわと奪っていくことを裏付けました。

種子の生存能力を守るだけでなく、スプレーのタイミングは、他の脅威に対する耐性にも影響を与えました。早期にスプレーされた区画の種子は、水分喪失が少なく、通常、貯蔵中の穀物を食い荒らす昆虫や虫による被害もはるかに少なくなりました。すでに真菌感染によって弱っていた未処置の種子は、害虫の容易な標的となり、はるかに早く乾燥してしまいました。研究者が種子の内部を調査して侵入者を特定したところ、「フザリウム（Fusarium）」と「クルブラリア（Curvularia）」という二種類の真菌が、損傷した穀物における最も一般的な原因菌であることが判明しました。これらの真菌は、未処置および遅れてスプレーされた種子において著しく多く、早期の介入が主要な侵略を効果的に阻止したことを裏付けています。

これらの知見は、熱帯気候の農家に対して、明快な教訓を与えています。穀物の品質を巡る戦いは、収穫物が集められる前に決まるのです。保護スプレーの散布を「開花期」と同期させることで、農家は後の問題の連鎖につながる初期の真菌感染を防ぐことができます。このアプローチは、単に現在の収穫を守るだけでなく、将来の種子の成長能力を維持し、貯蔵中の穀物の安定性を保ちます。具体的な結果は二種類のソルガム品種間でわずかに異なりますが、その原則は共通していました。「早期の保護は、遅れた介入よりも優れている」ということです。作物への依存度が高いコミュニティにとって、このタイミングに関する単純な調整は、日常的な農業慣行を、湿潤な熱帯の過酷な圧力に対して食料と種子の供給を確保するための強力なツールへと変貌させるのです。