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世界のさとうきび栽培管理技術について〜ISSCTの第8回栽培分野ワークショップ参加報告〜

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最終更新日:2010年3月6日

砂糖類ホームページ


[2009年10月]

独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
近畿中国四国農業研究センター 広域農業水系保全研究チーム
石川 葉子
畜産草地研究所 飼料作環境研究チーム 安藤象太郎

はじめに
基調講演
セッション1.持続可能なさとうきび生産のための新技術
セッション2.株出し収量低下とその管理
セッション3.さとうきびの成育と生産性のモデル化
セッション4.土壌と植物残さの管理
セッション5.環境保全への挑戦とさとうきび生産者の戦略
ポスター発表
おわりに
参考文献

はじめに

 第8回国際甘蔗糖技術者会議(ISSCT)・栽培分野ワークショップが、2009年5月24日から29日の間ブラジル中南部に位置するミナスジェライス州のウベランジア市で開催された。新型インフルエンザの影響もあるのか当初の予定より参加者は減ったが、準備されていたプログラムはほぼ予定どおり行われた。ワークショップは基調講演および5つのセッションとフィールドトリップで構成されていた。5つのセッションは、前回2006年のタイ・コンケン市で開かれた栽培分野ワークショップ(本誌2006年8月号参照)を踏襲したもので、10カ国の参加者により合計35題の口頭発表が行われた。フィールドトリップについては別に報告し、本稿では、前回のワークショップおよび2007年に南アフリカ共和国・ダーバン市において開かれた第26回コングレスを振り返りながら、今回のワークショップの基調講演と各セッションの概要について報告したい。

スケジュール
*新型インフルエンザの影響で講演からフィールドトリップに変更。
図1 ウベランジア

基調講演

 基調講演は、ブラジル元農務大臣のRoberto Rodrigues氏により行われた。Rodrigues氏は、これからの50年間に人類が直面する10大問題として民主主義、病気、教育、エネルギー、環境、食料、人口、貧困、テロと戦争、水が挙げられていると述べ、そのうちエネルギー、環境、食料、貧困、水については農業がその解決に貢献する可能性があるとした。

 Rodrigues氏は、ブラジル国土の大きな部分が牧草地として利用されていること(ブラジルの総面積8億5千万ヘクタールに対しておよそ1億7千万ヘクタール)、さとうきびが農耕地に占める割合は大豆に比べるとかなり低いこと(さとうきび栽培面積760万ヘクタール、大豆栽培面積2130万ヘクタール)を挙げ、さとうきび栽培がアマゾンの森林破壊を引き起こしているという批判に対して以下の3点を根拠にそれを否定した。

①ブラジルでさとうきびの生産量が増加したことは、収量が過去25年間で2倍に増えたことによるところが大きい。

②アマゾンの気候には乾季がなく、登熟に乾燥や低温などストレスを必要とするさとうきび栽培に適さない。

③アマゾンはブラジル北部に位置しており、サンパウロやリオデジャネイロなどの大都市が位置するブラジル中部から離れており、輸送コストを考慮するとさとうきび栽培に適しているとは言えない。

 筆者らは今回初めてブラジルを訪れたが、ブラジルの農耕地の大きな部分をさとうきびが占めており、そのさとうきび畑がアマゾンを切り開いて拡大しているという先入観を多かれ少なかれ抱いていたことに気がついた。さとうきび栽培面積760万ヘクタールという数字は、わが国の全耕地面積465万ヘクタール[1]を上回っているが、わが国のおよそ23倍の国土面積を有するブラジルからしてみれば、耕地面積のわずか数%を占める数字にすぎない。アマゾンの気候条件がさとうきびの登熟に適さないものであることも、言われてみれば納得のできる話である。しかしながら、さとうきび畑の拡大が他の作物を押し出すなど間接的な形でアマゾンの森林破壊を引き起こしている可能性は否定できない。国土の農業開発を推進することにより現在の発展を手に入れたブラジルであるだけに、今後、どのように資源の利用と保全のバランスをとっていくのか気になるところである。

セッション1.持続可能なさとうきび生産のための新技術

 最初の発表者はブラジルのAPTA(Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegocios:サンパウロ農業ビジネス技術機関)のSilva氏であった。Silva氏は2年前のコングレスにおいてさとうきびの耐乾性についてのポスター発表を行っている。前回の発表は米国テキサス州で行われた試験から、耐乾性を備えたさとうきび品種と備えていないもののクロロフィル含量や葉温など耐乾性と関係があると考えられる形質を評価した結果について報告したもので、クロロフィル含量などを非破壊的かつ迅速な耐乾性系統のスクリーニング指標として使える可能性があるとしていた。彼らは同じコングレスの育種分野のセッションにおいて、水ストレスに対するさとうきびの反応について口頭発表も行っている。今回はさとうきびに点滴かんがいを導入した試験についての報告であった。世界のさとうきび畑のうちかなりの面積がかんがいの恩恵を受けているせいか(オーストラリアではさとうきび畑のおよそ60%が何らかの形でかんがいを受けており、南アフリカ共和国ではその数字は40%程度である。スワジランドやスーダンのようにかんがいなしではさとうきびを栽培できない国もある[2])、耐乾性あるいはかんがいはセッションを問わず頻繁に取り上げられるテーマである。わが国のさとうきび産地である南西諸島においても、夏季の干ばつが収量を制限する場合が多く、耐乾性に優れた品種の育成が望まれるところである。

 前回ワークショップの主催国タイからは製糖会社であるミトポン社のさとうきび研究所による発表があった。ミトポン社のさとうきび研究所にとって、農家がさとうきびから他の換金作物の栽培に移行することは、さとうきび栽培面積の減少につながる深刻な問題である。それを食い止めるためには技術革新が欠かせないという背景のもと、二条植えと推奨施肥、緑肥、かん水を組み合わせることにより最大70%もの収量増加が見込めたとの報告がなされた。今回の発表は前回のワークショップおよびコングレスで発表された二条植えで収量が増加するとした報告の続きと考えられた。

セッション2.株出し収量低下とその管理

 前回のワークショップで最も中心的にとりあげられた話題にグリーンケーン収穫と植物体残さによる土壌表面の被覆があったが、今回もこの話題がとりあげられることが多かった。グリーンケーン収穫により収穫後の畑に残される植物体残さは、比較的温度が低く湿度の高い高緯度地域においては株出しの発芽や成育に悪影響を与えることがあるという報告が、ブラジルとアルゼンチンからあった。種子島など比較的高緯度地域にさとうきび産地を抱えるわが国においても関係の深い話であるため興味深く傾聴した。

 また、残さを保持することにより、害虫(Mahanarva fimbriolata STÅL:アワフキムシ上科に属するカメムシ目の昆虫)の増加が起こっているとの報告がブラジルからあった。報告によるとこの害虫に対してケイ素施用が有効であるとの仮説を基に試験を行っていた。Mahanarva fimbriolata STÅLに関しては、前回のコングレスでもブラジルの研究者によるポスター発表が3題あり、この害虫がグリーンケーン収穫の普及とともに増加した経緯を含め、製糖およびエタノール生産に及ぼす悪影響について報告されていた。サトウキビ病害虫図説[3]には載っていない害虫であるが、カメムシ目の昆虫ということからわが国のさとうきび害虫であるカンシャコバネナガカメムシ(Cavelerius saccharivorus Okajima)を思い起こした。

*グリーンケーン収穫とは収穫前のさとうきび畑に火を入れて葉を除去してから収穫する火入れ収穫に対して、火を入れずにそのまま収穫する方法を言う。火入れ収穫はさとうきび生産国で一般的であったが、環境問題への懸念などから現在はグリーンケーン収穫へ移行しつつある。

セッション3.さとうきびの成育と生産性のモデル化

 南アフリカ共和国などから4題の発表があった。2番目に発表した南アフリカ共和国糖業研究所(SASRI)のSingels氏は前回のワークショップ、コングレスにおいてもモデル関連の発表を行っており、このセッションの顔とも言うべき存在である。Singels氏はさとうきび生育のモデル化のための国際協会(International Consortium for Sugarcane Modelling:ICSM)を立ち上げた中心人物の1人でもある。ICSMはさとうきび生育モデルの開発と適用を奨励することを目的としており、現在、7カ国(オーストラリア、フランス、南アフリカ共和国、米国、フィジー、ジンバブエ、タイ)から8機関が参画している[4]。

 ブラジルのMarin氏らは、前述の南アフリカ共和国の代表的なさとうきび生育モデルであるカネグロモデル(DSSAT-CANEGRO)を用いて地球温暖化がさとうきびの収量に及ぼす影響を解析した研究について報告した。解析はIPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change:気候変動に関する政府間会議)が2007年に発表したSynthesis reportに基づき[5]、気温上昇幅の異なる4つのシナリオ(①現水準②1.8℃③2.4℃④4.0℃)を設定し、それぞれについて行われた。現在95t/ha以上の高収量が得られている地域では、4.0度の気温上昇は収量低下をもたらすと予測されたが、他の2つの気温上昇幅では収量が低下するとしてもその幅は非常に小さいであろうことが示された。しかしながら、さとうきびが現在栽培されている地域に限定すれば、サンパウロ州のさとうきび平均収量は下がる可能性があり、現在の収量水準を維持するには産地を移動させることや変動後の気候に育種・栽培管理技術を適応させることが必要であることが示された。

 わが国においては近年、飼料やバイオマスなど、さとうきびの利用目的が多様化しつつあることもあり、各目的に応じた品種育成が行われているが、今後は温暖化に伴いさとうきび産地が北進する可能性も視野に入れた品種育成および栽培管理を考える必要があると考えられる。

セッション4.土壌と植物残さの管理

 このセッションは全てのセッションの中で最も発表題数が多く、これらの発表と質疑応答が丸1日をかけて行われた。セッションの前半で、本稿の執筆者である安藤が「Amount of nutrients accumulation in different sugarcane varieties/lines(異なるサトウキビ品種・系統における養分蓄積)」という題名で発表を行い(図2)、さとうきび栽培の収穫物は究極的には糖であり、収穫残さやバガスを畑に還元するなど適切な管理を行うことにより、窒素、リン、カリをはじめとする養分を畑から収奪することなく持続的に循環させられる可能性があることを述べた。

図2 口頭発表1

 米国ルイジアナ州の米国農務省のViator氏によると、ルイジアナ州をはじめとする温帯地域においては、さとうきび収穫後その残さを株表面に放置する管理方法が原因で翌年の株出し収量が低下することがあるが、この現象は登熟促進剤であるグリフォサートの散布を行う場合に強められる傾向があるため、グリフォサート散布が慣行栽培技術として行われているルイジアナ州においては、さとうきび収穫後すみやかに残さを除去することが推奨されるとのことであった。これは前述のセッション2においてブラジルとアルゼンチンの研究者からなされた報告と通じる点があり、多くの温帯さとうきび産地が同様の問題を抱えていることが実感された。しかしながら、前述のとおりさとうきび残さは、その含有している養分量を考慮すると潜在的な資源とみなせるため、有効利用が望まれる。

 ブラジルのサンパウロ州立大学(Universidade Estadual Paulista)のBolonhezi氏からは、マットグロッソ・ド・スウ州のアパレシダ・ド・タボアドにおいて行われた2つのほ場試験について報告があった。1つは3水準の耕起法(①不耕起、②砕土、③耕起+砕土の慣行)と4種類の緑肥(①なし、②と③2種のクロタラリア<Crotararia spectabili>と<Crotararia juncea>、④キマメ<Cajanus cajan>)を組み合わせた要因試験についてであり、もう1つは5種類の緑肥(①なし、②と③2種のクロタラリア、④キマメ、⑤ハッショウマメ属の一種<Stizolobium aterrimum>)と2種類のさとうきび品種を組み合わせたものである。これら試験で使われた緑肥はいずれもマメ科に属し、特にクロタラリアはわが国においても緑肥として広く知られているものである。Bolonhezi氏らの試験ではキマメとCrotararia junceaがさとうきび収量に及ぼす効果が大きいようであった。また、Bolonhezi氏らは刈り取った緑肥を畝間の土壌表面に敷くことにより雑草抑制の効果を得ているそうだが、これはわが国の「刈敷き」や果樹園の草生栽培に通じる技術と考えられた。

*刈り取った野草や雑草を田畑に敷く古い農業技術。肥料成分補給や雑草抑制の効果を狙って行われる[6]。

セッション5.環境保全への挑戦とさとうきび生産者の戦略

 このセッションの最初の話題提供者として、本稿の筆者である石川が、鹿児島県農業開発総合センター、畜産草地研究所、近畿中国四国農業研究センターの共同で担当している地域バイオマスプロの課題「サトウキビの省力・低コスト栽培技術の開発」の成果の一部を「Can we justify sugarcane production without mulching? A challenge in Kagoshima(さとうきびの無マルチ栽培を正当化できるか?鹿児島県の挑戦)」という題名で発表した(図3)。大面積でさとうきびを栽培することの多い諸外国ではさとうきびのマルチ栽培を行うこと自体がほとんどないと考えられたため、種子島においてさとうきびのマルチ栽培が確立された経緯を含め背景を重点的に説明した。講演後、タイの研究者から、タイでもマルチ栽培の試験を行っているとの情報が寄せられた。

図3 口頭発表2

 モーリシャスからは、このセッションで一貫して雑草防除の報告を行ってきたモーリシャス糖業研究所(Mauritius Sugar Industry Research Institute:MSIRI)のSeeruttun氏による報告があった。3年前のワークショップから今回までの彼らの発表をまとめると以下のとおりである。1ヘクタール当たりの除草に200US$以上、場合によっては500US$を越える経費がかかっていた状況を改善するため、これまで除草剤散布の代わりに機械的防除を行ったりさとうきび残さで土壌表面を被覆したりすることで、除草剤の量およびその散布にかかる労力の低減を達成するための技術開発に取り組んできた。この結果、除草剤散布の回数を減らせるようになるなど効果が上がり、砂糖価格の低下や除草剤散布経費の上昇といった状況の影響もあって、これら技術の普及が進んでいる。

 今回のワークショップではアルゼンチン北部のトゥクマン州にあるオビスポ・コロンブレス農業試験場(Estacion Experimental Agroindustrial Obispo Colombres:EEAOC)から参加のRomero氏らの研究グループが精力的に発表を行い、このセッションを含め4つのセッションで報告を行っていたのが印象的であった。EEAOCは1909年に設立され今年でちょうど100年目を迎える歴史のある農業試験場である。トゥクマン州はそのさとうきび収穫面積がアルゼンチン国内の全収穫面積28万4639ヘクタール(2004/2005年)のうち19万3120ヘクタール(2004/2005年)を占めるさとうきびの大生産地であり[7]、EEAOCはさとうきび研究に力を入れているようである。Romero氏らのこのセッションでの発表はセッション4で米国の発表者も触れていた登熟促進剤についてであった。トゥクマンの年間平均気温(平年値)は19.4℃[8]と米国ルイジアナ州の20.4℃(ニューオーリンズ[8])と近く、年間を通して気温の変化するパターンも似通っている。トゥクマンの年間降水量はルイジアナ州より600mm程度少ないが[8]、登熟促進剤を使用するなど両地域のさとうきび栽培には共通点が感じられた。

 休憩を挟んで、サンパウロ州政府農業研究所(Instituto Agronomico:IAC)のLandell氏による発表があった。今回のワークショップ期間中、会場ではブラジルのさとうきび研究者らが執筆した「さとうきび」という書籍[9]が販売されたが、Landell氏はその編集長を務めていた。このセッションの発表内容も、ブラジルの中南部地域の3つの土壌タイプと3つの収穫時期を組み合わせた9つの環境タイプに順位づけした環境指標という観点からさとうきびの生育を解析するなど、同地域のさとうきび栽培を俯瞰した立場で行われていた。

 セッションの最後は南アフリカ共和国糖業研究所(The South African Sugarcane Research Institute:SASRI)のVan den Berg氏によってしめくくられ、同国クワズルナタール州の気候や土壌がさとうきび栽培に適しているにもかかわらず、過去10年に渡って収量が低下、畑が放棄されている問題について報告がなされた。収量低下の要因は単純ではないと推察されたが、収穫適期の逸失や不十分な除草や施肥など不適切な栽培管理が大きな要因のようであった。大規模さとうきび農家の収量はヘクタール当たり60〜80トンほどあるのに対して、小規模農家のそれは20〜50トンにとどまるなど、農家の規模によって収量に大きな違いがあり、小規模農家では放牧牛がさとうきびを食害する問題なども起きているが、その有効な対策がみつかっていないとのことであった。同地域には牛を伝統的に財産としてみなす文化があるため、牛の管理法に苦言を呈しにくいという事情もあるようであった。Van den Berg氏は現在SASRIに勤務しているが、出身はオランダで2000年には同国のワーゲニンゲン大学からブラジル・サンパウロ州の供給可能水量とさとうきびの潜在的収量に関する論文を発表している[10]。

ポスター発表

 16題のポスター発表があり、その多くがブラジルの研究者および学生によるものであった。内容は多岐に渡っていたが、ケイ素やホウ素を始めとする微量要素に関するものが目立っていた。またエタノールセクターを対象にしたものもあった。ブラジル以外の研究者によるポスターは、口頭発表を行った講演者が他の演題でポスター発表をしたケースが多かった。

おわりに

 前回のワークショップとコングレスでは窒素の話が多かったが、今回はケイ素に関心が向いていることが興味深かった。前述の書籍[9]でもケイ素について1つの章が設けられていた。執筆者は本ワークショップの主催者であるKorndorfer氏であった。Korndorfer氏はケイ素の学会に出席するため来日したこともあるとのことで、さとうきびのケイ素研究はイネの知見に学ぶところが大きいとのことであった。

 ブラジルの研究者もそうだが、米国やオーストラリアの研究者の話を聞いていると、畑の尺度に違和感を覚える場面が少なくない。今回、何百何千ヘクタールもあるさとうきび畑が延々と広がっている光景を目の当たりにする機会があったが、同じさとうきびという作物を対象にしているとはいえ、わが国のさとうきび栽培とは全く異なるさとうきび栽培ではなかろうかと感じた。規模が違っても適用できる普遍的な栽培技術がある一方で、規模が変わると成立しない技術もあると考えておくべきであろう。今回、わが国でさとうきびに使用されている農業機械の写真(マルチャー、小型ハーベスタなど)を持参したところ、タイやモーリシャス(モーリシャスでは1ヘクタールに満たない農家が大半を占める小規模農家に分類される農家が国のさとうきび生産のおよそ3割を担っているとのことである)の研究者らからより詳しい情報を教えてほしいと言われたことが印象的であった。海外のさとうきび農家と聞くと、大規模農家ばかりを連想しがちだが、わが国の小規模な畑向けに開発された農業機械や栽培技術が役に立つ場面もあるということを実感しながらの帰国となった。

参考文献

[1]平成16年度食料・農業・農村白書.農林水産省

[2]Inman-Bamber,N.G.and Smith,D.M.2005.Water relations in sugarcane and response to water deficits.Field Crops Research 92,185-202.

[3]栄政文,松田鋤男.1965.サトウキビ病害虫図説.財団法人,甘味資源振興会

[4]International Consortium for Sugarcane Modelling
http://sasri.sasa.org.za/misc/icsm.html

[5]Bernstein,L.et al.,Climate Change 2007:Synthesis Report,An assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change

[6]藤井義晴.2000.アレロパシー,他感物質の作用と利用.自然と科学技術シリーズ.農文協.

[7]Secretaria de Agricultura,Ganaderia,Pesca y Alimentos,Repûblica Argentina,http://www.sagpya.gov.ar/

[8]気象庁.http://www.jma.go.jp/jma/

[9]Dinardo-Miranda,L.L.,Machado de Vasconcelos,A.C.and Guimaraes de Andrade Landell,M.(Eds.),Cana-de-acucar,Campinas: Instituto Agronômico,2008.

[10]Van den Berg,M.,Burrough,P.A.and Driessen,P.M.2000.Uncertainties in the appraisal of water availability and consequences for simulated sugarcane yield potentials in Sao Paulo State,Brazil.Agriculture,Ecosystems and Environment 81,43-55.


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