キビ(タカキビ)
Cenchrus americanus
キビ(Cenchrus americanus、シノニム:Pennisetum glaucum)は、イネ科に属する強健な暖季性 cereal grass であり、世界中の乾燥地帯および半乾燥地帯の熱帯地域において最も重要な主食作物の一つです。主に食用のでんぷん質の穀粒を得るために栽培され、おかゆ、平たいパン、発酵飲料として消費されるほか、家畜用の貴重な飼料や牧草としても利用されます。
• 最古の栽培穀物の一つであり、アフリカのサヘル地域では約 4,000〜5,000 年前にさかのぼる栽培の考古学的証拠があります
• 世界で最も広く栽培されているキビの種類で、全世界で 2,600 万ヘクタール以上で栽培されています
• バジュラ(インド)、マハング(ナミビア・アンゴラ)、キャットテイル・ミレット(一般的な英語の別名)など、地域により多くの名称で知られています
• 小麦やトウモロコシなどの他の穀物が育たない場所でも生育する、気候変動に強い「忘れられた作物(オルファン・クロップ)」として分類されています
• その栽培と消費を促進するため、国際連合によって 2023 年が「国際キビ年」に制定されたことで認識されています
分類
• マリの下部 Tilemsi 渓谷の遺跡から回収された炭化した穀粒の考古学的証拠は、紀元前 2500 年〜2000 年頃のものです
• 起源の中心地および主要な多様性中心地はサヘルにあり、約 2,000〜3,000 年前に導入されたインド亜大陸に第二の多様性中心地があります
• 西アフリカから、キビは交易路や移住ルートを通じてスーダン・サヘル地帯を東へ広がり、おそらく海上および陸上の交易ネットワークを通じてインド亜大陸に到達しました
• 現在、インドが世界最大のキビ生産国であり、ニジェール、ナイジェリア、マリ、ブルキナファソを含む複数のアフリカ諸国がそれに続いています
• センクルス属はイネ科のキビ亜科(Paniceae)に属し、他の熱帯産飼料用イネ科植物と近縁です
茎(稈):
• 直立し、強健で、通常 1.5〜4.0 m(一部の在来種では 5 m を超えるものもある)
• 稈は充実または髄があり、直径 8〜15 mm で、節から気根を生じることがある
• 分げつ性が非常に強く、1 株あたり 5〜20 本以上もの分げつを生じる
根:
• 繊維状でよく分枝した根系を持ち、2 m 以上深くまで到達することがあり、卓越した耐乾燥性を示す
• 地上部バイオマスに対して根のバイオマス比率が大きく、水分制限環境への適応である
葉:
• 葉身は線形〜披針形で、長さ 30〜100 cm、幅 2〜5 cm
• 葉縁はしばしばざらつき(触ると粗い感じ)がある
• 葉舌は短い繊毛のある膜状であり、葉鞘は無毛〜有毛
花序:
• 密な円柱状で剛毛のある円錐花序(一般的に「穂」または「頭花」と呼ばれる)。長さ 15〜45 cm(品種によっては 100 cm に達することもある)
• 穂小花を囲むように剛毛状の総苞単位(変化した小枝)があり、穂全体に「ガマの穂」のような外観を与える
• 穂小花は長さ 3〜6 mm で、各総苞内に通常 2 個ずつ対になってつく
穀粒(穎果):
• 卵形〜球形で長さ 3〜4 mm。キビ属の中で最大の穀粒
• 品種により白色、黄色、褐色、灰色、青灰色まで色幅がある
• 千粒重は平均 5〜15 g
• 成熟時には裸粒(脱穀しやすい)であり、持続する総苞の剛毛にのみ包まれている
気候:
• 年間降水量が 200〜600 mm しかない地域でも生育可能だが、最適な収量を得るには 400〜800 mm が必要
• 28〜35°C の温度でよく生育し、日中の気温が 40°C を超えても耐えることができる
• 無霜期間が約 75〜120 日必要(超早生品種では 65 日程度で成熟するものもある)
• 在来種は短日反応を示す光周性を持つが、現代の品種は光周性を持たないよう育種されている
土壌:
• 砂質土、壌土、ラテライト土など多様な土壌で生育可能
• トウモロコシやソルガムが生存できないような、貧弱で不毛、酸性、塩類を含む土壌にも耐える
• 至適 pH 範囲は 5.5〜7.0 だが、pH 4.5 程度まで耐える
• サヘル地方の水はけの良い砂質土で特に良好な生育を示す
水利用効率:
• C4 型炭酸固定経路を持つため、高温下および強い日射条件下で光合成効率が高い
• 水利用効率(WUE)はすべての穀物の中で最も高く、季節降水量が 250 mm 程度でも穀粒を生産可能
• 深い根系により、浅根性の作物が利用できない下層土の水分にアクセスできる
受粉:
• 主に風媒花(風による受粉)
• 雌しべが同一花序内の雄しべより先に現れる雌性先熟により、他家受粉が促進される
• 他家受粉率は通常 70〜90% の範囲
害虫と病気:
• 主要な害虫には、キビ茎穿孔虫(Coniesta ignefusalis)、穂穿孔虫(Heliocheilus albipunctella)、各種の穀粒ミバエなどがある
• べと病(Sclerospora graminicola)が最も壊滅的な病害であり、特に南アジアで深刻
• 麦角病(Claviceps fusiformis)や黒穂病(Tolyposporium penicillariae)も重要な制約要因である
• インド・パタンチェルにある国際半乾燥熱帯作物研究所(ICRISAT)は、51 カ国から集められた 24,000 点以上のアクセス数を有する世界最大のキビ種苗コレクションを保有
• 米国農務省(USDA)国立植物種苗システムも数千点のアクセス数を維持
• サヘル地域における現地保存(in situ)の取り組みにより、伝統的な在来種や野生の Cenchrus 種を原生地で保全する試みが行われている
• Cenchrus biflorus などの野生近縁種は、耐乾燥性、病害抵抗性、栄養品質に関する遺伝子の宝庫として機能
• 改良された杂交品種の導入、都市化、気候変動により在来種が脅かされており、場外保存(ex situ)と現地保存(in situ)の両方の取り組みが極めて重要となっている
主要栄養素プロファイル(生穀粒 100 g あたりの概算値):
• エネルギー:約 360〜380 kcal
• タンパク質:10〜14 g(米より高く、小麦と同等)
• 炭水化物:67〜73 g
• 食物繊維:7〜11 g(精米より著しく高い)
• 脂質:4〜6 g(胚が比較的大きいため、他の穀物より高い)
微量栄養素:
• 鉄:6〜11 mg(全穀物中で最高レベルの一つ)
• 亜鉛:2〜4 mg
• マグネシウム:120〜170 mg
• リン:280〜350 mg
• ビタミン B 群、特にナイアシン(B3)、チアミン(B1)、リボフラビン(B2)が豊富
主な栄養的利点:
• グルテンを含まないため、セリアック病やグルテン不耐症の人にも適している
• 米や小麦と比較して血糖指数(GI)が比較的低く、血糖管理に有益
• 抗酸化作用を持つフェノール化合物やフラボノイドを相当量含有
• メチオニンやトリプトファンなどの必須アミノ酸をより多く含むため、タンパク質の品質はトウモロコシより優れる
• フィチン酸、タンニン、シュウ酸塩などの抗栄養因子はミネラルの生体利用性を低下させる可能性があるが、浸漬、発酵、麦芽化などの伝統的加工法により低減可能
抗栄養因子:
• フィチン酸(フィチン酸塩)を含み、鉄、亜鉛、カルシウムとキレート結合してそれらの生体利用性を低下させることがある
• 一部の品種には凝縮タンニンが含まれており、タンパク質の消化吸収を阻害する可能性がある
• 特定のキビ品種からはゴイトロゲン性化合物(C-グリコシルフラボン)が確認されており、ヨウ素欠乏集団において長期間にわたり多量に摂取した場合、甲状腺腫(甲状腺肥大)の一因となる可能性がある
• 浸漬、発芽、発酵、籾すりなどの伝統的加工法により、抗栄養因子は著しく低減される
アレルギー:
• キビはグルテンを含まず、セリアック病とは関連しない
• キビ穀粒に対するアレルギー報告は稀であり、極めてまれ
家畜:
• キビの飼料用茎葉および穀粒は広く安全に家畜用飼料として利用されている
• バランスの取れた給与の一部として与える限り、牛、家禽、豚に対する顕著な毒性はない
気候と作期:
• 発芽には温暖な温度が必要(最低土壌温度は約 18°C、至適温度は 25〜35°C)
• 雨季の始まりに播種され、インドでは主要作期(カリフ期)が 6〜7 月、サヘルでは 6 月の信頼できる降雨開始と同時期
• 霜に弱く、少なくとも 75〜120 日間の無霜期間が必要
土壌:
• 水はけの良い砂質土、壌土、ラテライト土に適応
• 貧弱な肥沃度、塩類、酸性(pH 4.5〜7.0)にも耐える
• 冠水状態は避ける
播種:
• 播種深さは 2〜4 cm
• 条間:45〜75 cm、株間:10〜15 cm
• 播種量:単作で 3〜5 kg/ha、ばらまき栽培ではこれより多量
• 条まき、点まき、ばらまきのいずれでも可能
水:
• 主に雨期依存だが、補完灌漑により収量を大幅に向上可能
• 主要穀物の中で最も耐乾燥性が高く、季節降水量 250 mm 程度でも穀粒を生産可能
施肥:
• 窒素(40〜80 kg N/ha)およびリン酸(20〜40 kg P₂O₅/ha)に良く反応
• 極めて貧弱な土壌でも、少量の肥料施用で収量が劇的に向上
• 有機質肥料やマメ科作物との輪作により、土壌肥沃度と収量が向上
収穫:
• 穀粒が硬化し、水分含量が 15% 以下に低下した時点で収穫可能
• 穂は手作業(鎌)または機械で刈り取り、乾燥後に脱穀
• 穀粒収量は、伝統的な低投入体系で 300〜800 kg/ha、改良杂交種と適切な管理により 2,000〜3,000 kg/ha 以上に達する
繁殖:
• 種子による。開放授粉品種(OPV)と F1 杂交種の両方が利用される
• 杂交種種子技術は 1960 年代以降、収量向上の主要な推進力となっている
人間の食料:
• サヘル、インド亜大陸、東アフリカの一部において 1 億人以上の主食穀物
• 平たいパン(インドのロティ/バクリ、西アフリカのブール)、おかゆ(ナイジェリアのオギ/アカム、ブルキナファソのトー)、クスクス、発酵飲料として消費
• ビスケット、パスタ、小麦とブレンドした複合粉などの原料としても加工
• 発芽または麦芽化したキビは、乳児用食品や伝統的なビールに利用
• グルテンフリーで鉄分が豊富な健康食品として、先進国でも販売が拡大
動物用飼料:
• 穀粒は家禽および家畜用飼料として利用され、特にインドとサハラ以南アフリカで重要
• ストオーバー(乾燥茎葉)は、サヘルおよびインドにおける牛、ヤギ、ラクダの乾期用飼料として不可欠
• アフリカ、インド、アメリカでは、干し草、サイレージ、放牧用として飼料用キビ品種が栽培
工業的・その他の利用:
• ストオーバーやわらは、屋根葺き、柵、燃料に利用
• バイオエネルギー生産のためのバイオマスとしての関心が急増
• 穀粒は伝統的な発酵飲料やノンアルコール飲料の製造に利用
農学的利用:
• ササゲやラッカセイなどのマメ科作物との輪作に利用され、害虫や病害のサイクルを断つ
• 砂質土壌での土壌侵食防止のための被覆作物としても機能
豆知識
キビは、将来の作物としての重要性を強調するいくつかの驚くべき特徴を持っています。 • 砂漠の砂質土壌という、他のいかなる作物も生存できないような極度の高温・乾燥条件下で穀粒を生産することが知られている唯一の穀物であり、「作物の中のラクダ」というあだ名を持つ • キビは熱帯地域において商業的な F1 杂交種種子技術が開発された最初の穀物の一つ。1965 年に ICRISAT によってインドで発表された初の公的部門によるキビ杂交種 HB 3 は、キビ生産を劇的に変革 • キビの穀粒はすべてのキビ属の中で最大であり、長さは約 3〜4 mm で、アワやキビ(Proso millet)の約 2 倍の大きさ • サヘル地域の一部では 4,000 年以上にわたり連続して栽培されており、アフリカで最も長く栽培されてきた穀物の一つ • キビの C4 型光合成経路により、灼熱の温度下でも太陽光と水を穀粒へ非常に効率的に変換可能。葉温が 40°C を超えても光合成を維持でき、これはほとんどの C3 型穀物が機能を停止する閾値 • 国際連合総会は、その栄養価と気候変動への耐性に関する利点への認識を高めるため、2023 年をキビ国際年と宣言し、キビをその象徴種とした • インドでは、キビ(バジュラ)は古代文献に言及される最古の食物の一つであり、数千年にわたりラージャスターン州やグジャラート州の主食となってきた。伝統的に屋外で直火で焙煎され、ギーやジャギーリ(黒糖)を添えて提供される
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