トウモロコシにおける幻の収量損失とは？それを減らすには？

農業分野において、最適な作物収量を追求することは、世界中の農家にとって永遠の課題である。一般的には、収量減少の原因は容易に認識できる要因や悪天候にあると考えられがちだが、実際には「幻の収量損失」と呼ばれる、より微妙で捉えどころのない現象が存在する。.

これは、害虫、病気、悪天候といった従来の要因では説明できない、原因不明の作物収量減少を指します。目に見える形で現れる明らかな脅威とは異なり、水面下で進行するため、収穫期にその影響が明らかになるまで、しばしば発見されません。.

国連食糧農業機関（FAO）の報告によると、さまざまな要因により、毎年推定301トンの世界の作物生産量が失われている。.

この現象は、収量制限に関する従来の理解に疑問を投げかけ、農業生態系をより詳細に検討する必要性を示唆している。したがって、この現象を理解することは、見過ごされがちではあるものの作物収量に大きな影響を与える要因を明らかにする上で、農家や農学者にとって極めて重要である。.

こうした隠れた要素を認識し、対処することで、農業慣行を改善し、全体的な生産性を向上させることができる。.

トウモロコシの幻の収量損失

トウモロコシは世界で最も重要な作物のひとつであり、世界の食料生産において極めて重要な役割を果たしている。しかし、農家はトウモロコシの収量を最適化する上で数多くの課題に直面しており、その中でも特に大きな要因の一つが、見かけ上の収量損失である。.

トウモロコシが畑で一定期間を超えて自然乾燥すると、収穫量が減少します。これは、乾燥が進むにつれてトウモロコシの粒が呼吸を続け、重量が減少し、質量と品質が低下するためです。目には見えませんが、収益に大きな影響を与える可能性があります。.

インディアナ州フランクフォートに拠点を置くチャンネル・シード社のエリック・フランク氏によると、「収穫を早めに始めないとトウモロコシの収量に悪影響が出る。収穫前に作物が自然に乾燥しすぎてしまうことが原因だ。畑で水分がそれほど失われると、基本的に少しずつ自滅してしまう」とのことだ。“

種子の呼吸はどのようにそれに影響を与えるのか？

これは、穀粒が黒層に達した後もまだ生きており、呼吸を続け、蓄えられた糖分やデンプンを消費するためです。この代謝活動によって穀粒の質量が減少し、比重と品質が低下します。.

穀粒呼吸とは、穀粒が酸素とブドウ糖を利用してエネルギー、二酸化炭素、水を生成する過程のことである。これは穀粒の発育および成熟段階を通して起こる正常な代謝活動である。.

しかし、穀粒の呼吸は、穀粒の先端に黒い層が形成される生理的成熟期になっても止まるわけではありません。穀粒は、水分含量が十分に低くなり（約15%）、死滅するまで生き続けます。この間、穀粒は呼吸を続け、乾物を失います。.

それによってどれくらいの収益を失う可能性があるのか？

それは、品種、天候、土壌の種類、収穫時期など、いくつかの要因によって異なります。しかし、いくつかの研究では、1エーカーあたり5～15ブッシェル、あるいはそれ以上になる場合もあることが示されています。.

例えば、2020年にファームジャーナルのフィールド農学者であるミッシー・バウアーは、灌漑された畑でハイブリッド品種1種を用いて試験区を設けました。彼女は、水分量が27.9%であった9月23日に畑の一部を収穫し、水分量が18.4%であった10月30日に残りの畑を収穫しました。その結果、早期収穫は晩期収穫よりも1エーカーあたり15.6ブッシェル多く、それぞれ214.2ブッシェルと198.6ブッシェルであったことが分かりました。.

しかし、一般的な目安としては、トウモロコシの水分が13%から16%を下回ると、収量減少が起こり始めるとされています。いくつかの研究によると、15%を下回る水分1ポイントあたり、収量減少は0.5%から1.6%に及ぶ可能性があります。つまり、農家が15%ではなく12%の水分でトウモロコシを収穫した場合、収量減少だけで最大4.8%の損失を被る可能性があるということです。.

さらにいくつかの研究では、収穫時期が遅くなると1エーカーあたり5～15ブッシェルの収量減少が報告されている。例えば、ネブラスカ州で行われた5年間の研究では、穀物の水分量や収穫間隔に関わらず、収穫時期が遅くなると平均で1エーカーあたり9.1ブッシェルの収量減少が見られた。同様に、ミシガン州で行われた研究では、収穫時期を早めることで平均8.9ブッシェルの収量増加が見られた。.

どうやって測定するのか？

それを測定する最良の方法は、同じ畑で異なる水分レベルで収穫したトウモロコシの収量を比較することです。これは、畑の一部をトウモロコシがまだ湿っている時期（水分量が約25%～30%）に早めに収穫し、別の部分をトウモロコシが乾燥している時期（水分量が約15%以下）に後から収穫することで行うことができます。.

2つの部分の収量の差は、畑で発生した損失量を表します。例えば、早期収穫したトウモロコシの収量が1エーカーあたり200ブッシェル、後期収穫したトウモロコシの収量が1エーカーあたり190ブッシェルだった場合、収量損失は1エーカーあたり10ブッシェル、つまり5%となります。.

幻の収量損失に寄与する要因

収量損失につながる、隠れた要因や目立たない要因をいくつか挙げます。

1. 粒の大きさと形状： 現代のトウモロコシの交配種は、従来の品種よりも粒が大きく、深さもあるため、呼吸によって失われる質量が多くなる。.

ファーム・ジャーナル誌のフィールド・アグロノミスト、ミッシー・バウアー氏によると、現在の穀粒の平均粒数は1ブッシェルあたり7万～7万6千粒で、過去の9万粒に比べて少なくなっている。これは、穀粒一つ一つが最終的な収量に与える影響が大きくなっており、新しい遺伝子を用いることでその影響がより顕著になることを意味する。.

2. 穀粒の水分含有量： 穀粒の水分含有量は、呼吸によって失われる水分量を決定する。水分含有量が高いほど呼吸速度が速くなり、収量損失の可能性が高くなる。.

チャンネルシード社のエリック・フランク氏によると、この現象は穀粒の水分含有量が16%を下回ると発生し始めるという。同氏は、畑での重量と品質の損失を最小限に抑えるため、トウモロコシの収穫は水分含有量が20%から25%の間で行うことを推奨している。.

3．気象条件： 乾燥期間中の気象条件は、呼吸速度と収量損失に影響を与える可能性があります。高温、低湿度、風、日光は、穀粒からの水分蒸発を促進し、重量減少を加速させます。.

逆に、低温、高湿度、雨、曇天は蒸発と呼吸のプロセスを遅らせ、収量損失を軽減する可能性がある。しかし、これらの条件はカビ、病気、害虫による被害のリスクを高める可能性もあり、トウモロコシの収量と品質を低下させる可能性がある。.

4．収穫時期： トウモロコシの収穫時期は、収穫量を決定する重要な要素です。早すぎると乾燥コストが高くなり、比重が低下する一方、遅すぎると損失が大きくなり、穀物の品質が低下します。.

最適な収穫時期は、品種の成熟度、穀物倉庫の割引率、天気予報、圃場の状態、機械の入手可能性など、いくつかの要因によって決まります。フランク氏は、農家に対し、圃場を注意深く観察し、それに応じて収穫計画を調整するようアドバイスしています。.

一方、農家は雨、雹、霜、雪など、収穫計画を遅らせたり中断させたりするような好ましくない状況に直面する可能性があります。これらの事象は茎の健全性を損ない、倒伏、穂落ち、カビ感染のリスクを高め、トウモロコシの収量と品質をさらに低下させる可能性があります。.

どうすればそれを回避または軽減できるのか？それは早期収穫だ！

損失を避ける最善の方法は、トウモロコシを最適な水分レベルで収穫し、管理された乾燥方法を用いることです。水分レベルを高く（20%～25%程度）して収穫することで、粒の重量と品質を維持できるだけでなく、穂落ち、茎の倒伏、害虫被害、カビの発生、マイコトキシン汚染による圃場での損失を減らすことができます。.

しかし、湿ったトウモロコシを収穫する場合、腐敗や品質劣化を防ぐために適切な乾燥・貯蔵設備が必要です。自然乾燥や低温乾燥などの制御された乾燥方法を用いることで、乾燥過程における粒の損傷や縮みを軽減できます。.

さらに、農家は湿ったトウモロコシを収穫する場合と乾燥したトウモロコシを収穫する場合の経済的要因を考慮する必要があります。これには、水分含有量に応じた穀物倉庫での割引または割増料金、乾燥コストまたは節約、保管コストまたは節約、そして収量や品質の潜在的な損失または増加などが含まれます。.

これらの要素を考慮し、自身の畑や地元の情報源から得られる信頼できるデータを用いることで、農家はトウモロコシの収穫時期や、効率的かつ効果的な乾燥方法について、十分な情報に基づいた意思決定を行うことができる。.

別の方法としては、倒伏に強く、茎の強度や穂の保持力に影響を与える病害虫への耐性が高い品種を選ぶことが挙げられます。また、適切な施肥、除草、灌漑、害虫管理など、植物の健全な生育を促進する栽培方法を取り入れることも有効です。.

PYLは他の作物にも影響を与える可能性がありますか？

はい、様々な作物に影響を与える可能性がありますが、すべて同じように影響するわけではありません。水分含有量の多い作物は、十分に成長し、畑で乾燥するのに時間がかかるため、被害を受ける可能性があります。ただし、種子や生育状況によっては、作物によってリスクが異なります。 呼吸する, そして環境。.

例えば大豆を考えてみましょう。大豆はトウモロコシに比べてPYL（植物の水分損失）の問題が深刻になる可能性は低いと言えます。これは、大豆は収穫準備が整った時点で水分含有量が少なく（トウモロコシの70%に対し約50%）、畑での乾燥も速い（トウモロコシの30日に対し約10日）ためです。.

しかし、大豆の水分含有量が13%を超えるまで収穫されない場合、呼吸したり、崩れたり、カビに感染したりすることで、重量と品質が低下する可能性があります。.

一方、小麦はダイズよりもリスクが高い。これは、収穫時の水分含有量が小麦の方が多く（ダイズの約50%に対し、小麦は約60%）、畑で乾燥するのに時間がかかる（ダイズの約10日に対し、小麦は約20日）ためである。.

小麦は、水分含有量が14%を超えるまで収穫されないと、呼吸、崩壊、発芽、または病気によって、最大10%の重量を失う可能性があります。.

大麦、オート麦、ライ麦、ソルガム、ヒマワリ、キャノーラ、アルファルファなどの作物もPYLの影響を受ける可能性があります。影響を受ける程度は、作物の構成、遺伝子、栽培管理方法、天候によって異なります。そのため、農家は作物の水分レベルを常に監視し、最適な時期に収穫することで、不必要な損失を避けることが非常に重要です。.

GeoPardの自動歩留まりクリーニングおよびキャリブレーションは、PYLの改善にどのように役立つのでしょうか？

GeoPardのソリューションの中核を成すのは、収量データのクリーニングとキャリブレーションを自動化するために設計された一連の機能です。この技術は、収量データセット内の欠落や欠損を体系的に特定し、実際の収量をより正確に反映することを保証します。.

高度なアルゴリズムを活用することで、モニタリングの精度が向上し、農家にとって信頼できる意思決定の基盤となります。GeoPardの技術の際立った特徴の一つは、不足しているデータを合成収量マップで補完できることです。.

データに欠落がある場合、既存のデータセットとシームレスに統合される合成収量マップを生成します。この革新的なアプローチは、包括的な収量記録を保証するだけでなく、作物の生育状況をより正確に把握することにも貢献します。.

の適用 GeoPardの自動クリーニングとキャリブレーション 技術の進歩は、架空の収量損失の削減に直接つながります。作物の収量をより正確に把握することで、農家は作物管理、資源配分、収穫時期に関してより的確な意思決定を行うことができます。これにより、農業関係者は不正確なデータに伴う課題を克服し、最終的には全体的な生産性の向上につながります。.

結論

これは農業における微妙ながらも重要な課題であり、作物管理への包括的なアプローチが求められます。収量に影響を与える目に見えにくい要因を認識することで、農家は積極的な対策を講じることができます。精密農業、土壌健全性管理、微生物の相互作用、気候変動に対応した栽培方法、そして作物遺伝学の進歩は、この課題に取り組むためのロードマップとなります。このような包括的な視点を取り入れることで、農業コミュニティは、変化し続ける課題の中で、持続可能で強靭な食料生産システムを構築することができるのです。.