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イネ

イネ

Oryza sativa

イネ(Oryza sativa)は、イネ科に属する穀物であり、世界の人口の半分以上にとって最も重要な主食となっています。南極大陸を除くすべての大陸で栽培されており、世界中で人間が消費するカロリーの約 5 分 1 分を供給しています。

• Oryza sativa は栽培イネ 2 種のうちの 1 種であり、もう 1 種は Oryza glaberrima(アフリカイネ)です
• イネの栽培は複数の地域で独立して始まったと考えられており、中国の長江流域が O. sativa の主な家畜化の中心地でした
• イネのゲノムは、国際イネゲノム配列決定プロジェクトによって 2005 年に完全に解読された、最初の作物ゲノムの一つです
• イネは冠水条件下で成長できるという穀物としてはユニークな特性を持っており、この特性は何千年にもわたり農業景観や文明の形成に影響を与えてきました

分類

Plantae
Tracheophyta
Liliopsida
Poales
Poaceae
Oryza
Species Oryza sativa
イネ(Oryza sativa)は、約 8,000〜10,000 年前に中国の長江流域において、野生種である Oryza rufipogon から初めて家畜化されました。

• 中国浙江省の河姆渡遺跡や跨湖橋遺跡などの考古学的証拠からは、約 7,000〜8,000 年前にさかのぼるイネ栽培の最も初期の記録の一部が得られています
• イネ栽培は中国から東南アジア、南アジアへ、そして最終的には中東、アフリカ、ヨーロッパ、アメリカ大陸へと広がりました
• O. sativa の中では、2 つの主要な亜種が独立して家畜化されました。インディカ種(熱帯・亜熱帯アジアに主に分布)とジャポニカ種(温帯東アジアに主に分布)です
• かつてジャバニカ種として分類されていた第 3 のグループは、現在では一般的にジャポニカ種に含まれており、熱帯の高地で栽培されています
• イネ属(Oryza)には約 24 種が含まれており、アジア、アフリカ、アメリカ大陸を中心とした汎熱帯分布を示しています
• イネ栽培の広がりは、中国、インド、東南アジア、西アフリカなどの主要な文明の発展と密接に関連しています
イネは一年草、あるいは時に多年草となるイネ科植物で、品種や栽培条件によりますが、通常は高さ 60〜180 cm に成長します。

根系:
• 繊維状で比較的浅く、水田条件下では土壌の上位 20 cm に集中しています
• 品種によっては、上位の節から気根(支柱根)が発達することがあります
• 冠水条件下では、イネは通気組織(アエレンキマ)を発達させます。これは根にある特殊な空気通路であり、水没した組織へ酸素を運ぶ役割を果たします

茎(稈):
• 直立し、円柱状で、節の間は中空です(イネ科植物に典型的な特徴)
• 直径は通常 5〜10 mm で、品種によりますが 13〜20 の節間を持ちます
• 分げつ性:1 株あたり複数の脇芽(分げつ)を生成し、それぞれが穂をつけることができます

葉:
• 互生し、鞘が稈を包み、長さ 20〜50 cm、幅 0.5〜2 cm の平らな葉身を持ちます
• 葉身と葉鞘の境目には膜質の葉耳(ようじ)があり、長さは 10〜20 mm です
• 葉の表面は微細なケイ酸質の突起(いぼ状突起)によってざらついており、草食性の昆虫を寄せ付けにくくしています
• 葉の色は淡緑色から濃緑色まで様々で、品種によっては紫色の色素を示すものもあります

花序(円錐花序):
• 頂生する円錐花序で、長さは 15〜35 cm、成熟すると直立するか垂れ下がります
• 一次および二次の枝から構成され、小穂をつけます
• 各小穂には 1 個の両性花(6 個の雄しべと羽毛状の柱頭を持つ 1 個の雌しべ)を含みます
• イネは主に自家受粉であり、葯は閉じた小穂内で裂開して花粉を放出します(閉鎖花)

穀粒(穎果):
• 穀粒は外穎と内穎(総称してもみ殻)に包まれています
• もみ殻を除去した玄米は、糠層と胚芽を残しています
• 白米は、さらに精米して糠層と胚芽を除去することで作られます
• 穀粒の長さは、約 5 mm(短粒種)から 10 mm 以上(長粒種)まで様々です
• 1 つの穂には、品種や条件によりますが 50〜300 個以上の穀粒がつきます
イネは、熱帯低地から温帯地域、海抜 0 m から標高 2,500 m を超える高地まで、広範な農業生態ゾーンで栽培されています。

気候要件:
• 至適な生育温度:生育期間中は 20〜35°C
• 品種によりますが、少なくとも 120〜150 日間の無霜期間が必要です
• 水田栽培には通常、年間 1,000〜2,000 mm の降雨量、またはそれと同等の灌漑が必要です
• 日長感受性は品種によって異なります。インディカ種は一般的に短日性ですが、ジャポニカ種の多くは日長に対して比較的鈍感です

水と生育環境:
• 水稲は、生育期間の大部分において 5〜15 cm の深さで水が張られた水田(圃場)で栽培されます
• 冠水は雑草の生育を抑制し、根圏温度を安定させます
• 陸稲品種は、段々畑や斜面など、冠水しない雨依存の条件で栽培されます
• 深水品種は 50 cm を超える冠水にも耐えることができ、葉を水面より上に保つために節間を急速に伸長させる(1 日あたり最大 25 cm)ことができます

土壌:
• 保水性に優れた重質の粘土質土壌で最もよく生育します
• 至適な pH 範囲:5.5〜7.0
• 水田は、メタン生成古細菌など特徴的な微生物群集を支える、ユニークな嫌気的土壌環境を作り出します

生態学的意義:
• 水田はメタン(CH₄)の重要な発生源であり、世界の温室効果ガス排出量全体の約 1.5% を占めると推定されています
• 水田はまた、多様な水生無脊椎動物、両生類、魚類、水鳥などを支える重要な湿地帯としても機能します
• 伝統的な稲魚共生農法や稲鴨農法は、アジアで何世紀にもわたって実践されてきた統合的な農業生態学的アプローチです
イネは地球上で最も集約的に栽培されている作物の一つであり、世界で約 1 億 6,000 万ヘクタールで栽培され、年間生産量は精米で 5 億トンを超えています。

苗代と播種:
• 水田システムでは、種子は通常、予備発芽させて苗代に播種され、その後移植されます
• 苗は 20〜30 日齢で本圃に移植され、株間は 15〜25 cm で植えられます
• 労働コストを削減するため、直播栽培(湛水直播または乾田直播)がますます一般的になっています
• 播種量:移植用で約 100〜200 kg/ha、直播用で 60〜100 kg/ha です

水管理:
• 栄養成長期および生殖成長期には、2〜5 cm の湛水を維持します
• 収穫の 2〜3 週間前に水田の水を抜き、穀粒の乾燥とコンバインによる収穫を容易にします
• 間断灌漑(AWD)は、収量の大幅な減少を招くことなく用水を 15〜30% 削減できる節水技術です

土壌と肥料:
• イネは窒素施肥に強く反応し、通常の施用率は 60〜150 kg N/ha の範囲です
• リン酸とカリは土壌分析の推奨に基づいて施用されます
• 稲わらや有機物のすき込みは、土壌構造と栄養循環を改善します

温度:
• 発芽には最低 10〜13°C の地温が必要で、至適温度は 25〜30°C です
• 生殖成長期に 15°C 未満の低温にさらされると、小花の不稔を引き起こし、収量が著しく減少する可能性があります

増殖:
• 主に種子による増殖ですが、ハイブリッドイネ品種は細胞質雄性不稔(CMS)を利用した 3 本式システムによって作出されます
• 熱帯地域の一部では、収穫後の株からの再生(ラトゥーン栽培)により、2 回目の収穫が行われることもあります

主な問題点:
• いもち病(Magnaporthe oryzae)— 世界中で最も壊滅的なイネの糸状菌性病害
• トビイロウンカ(Nilaparvata lugens)— 作物に壊滅的な被害(「ウンカ焼け」)を与える主要な害虫
• 細菌性葉枯病(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)
• 雑草との競合 — 特にエノコログサ属(イヌビエなど)との競合
• 過剰な窒素や強風・豪雨による倒伏(茎の折損)

豆知識

イネは単なる穀物ではなく、人類の文明、文化、さらには宇宙探査の要でもあります。 • イネは、特にアジア、アフリカ、ラテンアメリカにおいて、35 億人以上の人々にとっての主食です • フィリピンに所在し 1960 年に設立された国際イネ研究所(IRRI)は、「奇跡のイネ」と呼ばれる IR8 品種を開発し、アジアにおける緑の革命のきっかけとなり、収量を劇的に増加させました • イネは宇宙で栽培された最初の食用作物です。国際宇宙ステーション(ISS)の宇宙飛行士たちが、無重力条件下でのイネ栽培に成功しています • イネのゲノムは約 4 億 3,000 万塩基対からなり、推定で 3 万 7,000〜4 万の遺伝子を含んでいます。これは人間のゲノムよりも多い数です • 水田は世界の耕地面積の約 11% を占めており、イネは最も土地集約的な食用作物の一つとなっています • 多くのアジア言語では、「イネ」を意味する言葉と「食物」や「食事」を意味する言葉が同一です。これはイネが日常生活においていかに中心的な存在であるかを反映しています • イネのわら、糠、もみ殻は、建築資材やバイオ燃料から飼料、製紙、ケイ酸の抽出に至るまで、何百もの用途に利用されています • ワイルドライス(Zizania 属)は Oryza sativa とは近縁ではなく、別属に属し、北アメリカ原産です

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