Effect of planting density on grain yield and related traits in pearl millet varieties
ニジェールにおける3年間の研究では、植栽密度を1ヘクタール当たり100,000本に高めることが、4種類のパールミレット（トウモロコシの一種）において穀物収量を大幅に増加させ、ダウン mildew（疫病）を減少させることが示され、この最高密度におけるSOSAT-C88品種が、サヘル地域の条件下で生産を最大化するための最適な組み合わせとして特定された。
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アフリカ全土に広がる、雨が貴重で予測不可能な贈り物であるサヘル地域の、陽光降り注ぐ広大な風景の中で、ある単一の作物が生存のバックボーンとして君臨しています。トウモロコシ（パールミレット）は単なる植物ではありません。それはニジェールのような国々で、数百万人もの人々にとって主要な食料源であり、収入源なのです。この強靭な穀物は、他の作物が枯れてしまうような灼熱の暑さや痩せた土壌にも耐え、そこでもたくましく成長します。この地域の農家は何世代にもわたり、種を互いに遠く離して植えるという伝統的な手法を用いて、このパールミレットを栽培してきました。その論理は単純かつ慎重なものでした。水が乏しい土地では、植物同士の間隔を広く取ることで水分への競争を減らし、たとえ雨が少なかったとしても、少なくともいくらかの穀物は収穫できるようにできると農家は信じてきたのです。しかし、この広い間隔による戦略は収穫量を低く抑え続けており、多くの家族が、その土地が潜在的に提供できるはずの量よりも少ない食料しか手にできない状況を生み出しています。現代農業が直面している問いは、これらの農家が古い習慣に固執することで自らの収穫を阻害しているのか、それとも植物を密集させるリスクが無視できないほど大きいのか、ということです。
ニジェール国立農業研究機構の研究チームは、大規模な実験を通じてこの問いに答えるべく動き出しました。彼らは、植物の間隔を従来の広い隙間から、より密な配置へと変えた場合に何が起こるのかを知りたいと考えました。2020年から2022年までの3年間の連続した雨季にわたり、彼らは南部ニジェールのマラディにある研究フィールドで作業を行いました。彼らは、SOSAT-C88と呼ばれる品種を含む、改良された4種類の異なるパールミレットの品種を選定し、7つの異なる密度で植えました。これらの密度は、1ヘクタールあたり約31,000株という非常に疎な配置から、1ヘクタールあたり100,000株という非常に密な配置まで多岐にわたります。目標は、植物が水や光をめぐって激しく競い合い、失敗してしまうことなく、最も多くの穀物を生産できる「スイートスポット」、すなわち正確な植物数を突き止めることでした。
研究結果は明白かつ驚くべきものでした。植物を密集させると成長が阻害され、食料生産が減少するという懸念に反して、植物をより密に植えるほど、穀物の収穫量は実際に増加したのです。テストされた4品種のうち3品種において、植物の数が多いほど、より多くの穀物が収穫されました。1ヘクタールあたり100,000株という最高密度においても、生産の低下は見られませんでした。それどころか、これが最も多くの穀物を生産しました。品種SOSAT-C88は、この最高密度で植えた場合、3年間で平均2,177キログラム/ヘクタールの収穫量となり、特に2021年には約3,000キログラム/ヘクタテールという極めて強力な収穫を記録しました。これは、疎な伝統的植え付け法による収穫量よりも大幅に高い数値でした。研究者たちは、植物は競争に苦しむことはなく、むしろ密な群生が互いを支え合い、おそらくは作物が水をより効率的に利用するのを助けるマイクロ環境を作り出しているのではないかと結論付けました。
穀物の量だけでなく、研究は植物の健康状態と病害の存在についても調査しました。最も興味深い発見の一つは、作物を傷つける可能性のあるダウンイ・ミルデュー（べと病の一種）と呼ばれる真菌性疾患に関するものでした。研究者たちは、この病害が単純な挙動を示さないことを発見しました。混雑した湿った環境であれば予想されるように、高密度で最悪の状態になるわけではありませんでした。実際には、病害は中程度の密度、具体的には1メートル×1メートルの間隔でピークに達しました。最も密度が高く、植物が最も密集している場所では、病害レベルは実際には最も低くなっており、それが最高の穀物収穫量と一致していました。これは、農家が「健康な作物」と「高い収穫量」のどちらかを選択する必要はないということを意味します。つまり、密に植えることで、その両方を達成できるのです。また、研究では、品種SOSAT-C88が特に弾力性に富んでおり、3年間にわたって増加した植栽密度に対して最も強く一貫した反応を示したことも指摘されました。
これらの知見は、パールミレットは生存のために広い間隔で育てなければならないという、長年保持されてきた信念に異を唱えるものです。データは、多くの農家が行っている、およそ1ヘクタールあたり10,000ヒル（約20,000株）という現在の慣行が、その土地が支えられる能力を大幅に下回っていることを示唆しています。研究は、単に植物の数を1ヘクタールあたり80,000株から100,000株に増やすだけで、新しい肥料や異なる種子を必要とすることなく、食料生産を劇的に押し上げることができることを示しています。このアプローチがSOSAT-C88のような特定の改良品種には効果的であることを確認した一方で、研究はすべての品種が同様に反応するわけではないことも浮き彫りにしました。テストされた品種の一つであるMoroは、密集による恩恵を同様には受けず、より低い密度に適しているようでした。結局のところ、この研究は地域に明確な進むべき道を提供しています。植え付けの間隔を調整することで、農家は畑に隠された潜在能力を解き放ち、乾燥したサヘルをコミュニティのためのより生産的な食料源へと変えることができるのです。
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