多様な生態系はより効率的です。この自然の原理は、明らかに現場にも応用できる、研究文書です。したがって、異なる作物からの混合栽培は、最終的には単一栽培よりも多くの収量を生み出すことができます。科学者らは、最適化された植物品種を育種し、専用の収穫機械を使用することで、将来的には混合作物の栽培に価値がある可能性があると述べている。
見渡す限り、1 つの作物だけが栽培されています。大規模な単一栽培が現代の農業を特徴づけています。均一性は多くの栽培プロセスを簡素化するため実用的ですが、単調性には欠点もあります。土壌は一方的に枯渇し、すべての植物が同様に感受性があるため、病原体が容易に蔓延します。これが、従来の農業において殺虫剤が非常に必要となる理由の 1 つです。混合栽培の利点は、特に有機野菜栽培や家庭菜園ですでに活用されています。ニンジン、タマネギ、レタスなどの列が交互に並び、いくつかの作物種や品種が隣り合って栽培されます。
この分野における多様性には価値があるのでしょうか?
ここでは自然の原理が作用します。種の多様性が高いと、生態系はその機能をよりよく発揮し、より多くのバイオマスを生産できます。植物の生産性に対するプラスの効果は、農業生態系の場合にもすでに知られています。「農業に利用されている牧草地での研究では、1 つまたは少数の種をまいた牧草地よりも多様性に富んだ牧草地の方が生産性が高いことが示されています」とクリスチャン・シェーブ氏は述べています。チューリッヒにあるスイス連邦工科大学。しかし、農業に関してはこれに匹敵する研究はほとんどありません。だからこそ、シェーブと彼の同僚は、種子収量が主な焦点である植物の栽培において、混合栽培がどの程度有益な効果をもたらすかを調査したのである。
これを行うために、科学者らは 2 つの実験栽培地域を設立しました。1 つはスイス、もう 1 つは乾燥した温暖なスペインのエストレマドゥーラ州です。実験では、2 つまたは 4 つの異なる作物の混合物を栽培しました。これらは小麦、オーツ麦、コリアンダー、キヌア、レンズ豆、ルピナス、亜麻、そして菜種の近縁種でした。これらの植物を、互いに12センチメートル離れた平行なストリップに交互に播種しました。実験では農薬は使用されませんでした。
単一栽培における同じ植物種の種子収量との比較では、2 種の混合物であっても、スペインでは 3 パーセント増加し、スイスでは 21 パーセント増加しました。研究者らが4つの種を隣り合って播種した場合、追加収量はスペインとスイスでそれぞれ13％と44％となった。研究者らは、追加の収量が達成されたのは生物多様性の効果によるものだと考えています。したがって、これらの耕作可能な作物の多様性により、利用可能な資源のより適切な利用が可能になり、何よりも病原体のより適切な自然制御が可能になることが明らかになりつつあります。
肝心なのは種子収量の増加です
研究者らも報告しているように、混合栽培には驚くべき効果もありました。植物は単一栽培よりも多くの葉と長い茎を生産します。全体として、これによりバイオマスが増加しました。ただし、次のことが当てはまります: 植物の栄養部分への投資は種子生産を犠牲にする傾向があります。それにもかかわらず、全体的に力強い成長は、優位性が残っていることを意味するとシェーブ氏は強調します。「すべてにもかかわらず、結局のところ、混合栽培の方が単一栽培よりも高い種子収量をもたらしたということです。」
研究者らによると、植物が栄養バイオマスの構築により多くのエネルギーを投資した効果は、使用された品種の品種改良の副作用である可能性もあります。なぜなら、彼らの収量は、仲間内で成長した場合にのみ最適化されるからです。逆に、混合作物に適応した種子を使えば、収量増加の可能性をさらにうまく活用できる可能性があると科学者らは述べている。しかし、現在、混合作物専用の品種を提供している種子生産者は存在しません。研究者らは現在、対応する植物や種子の開発を計画している。 「私たちは、混合文化における選択が言葉の本当の意味で実を結ぶかどうかを確認するために、これらの自家生産した種子を使った実験を繰り返したいと考えています」とシェーブ氏は言います。
栽培において混合栽培が確立されるためには、別の側面も重要である、と研究者らは結論づけている。それは、異なる作物を同時に収穫し、収穫された材料を分離できる機械が必要であるということである。 「そのような機械はすでに存在しますが、おそらくこれまでのところ需要がほとんどないため、それらは依然として例外的で高価です」とシェーブ氏は言います。最適化された種子と適切な機械を組み合わせることで、混合作物の栽培は最終的には多くの農家にとって価値のあるものになる可能性がある、と農業研究者は言う。
出典: スイス連邦工科大学チューリッヒ校、専門記事: Nature Plants、doi: 10.1038/s41477-021-00948-4
