穀物

トラクターとトレーラーに連結されたコンバインで穀物を収穫します。
穀物：（上）パールミレット、米、大麦
（中）ソルガム、トウモロコシ、オート麦
（下）キビ、小麦、ライ麦、ライ小麦

穀類は、食用のために栽培されるイネ科の植物です。穀類は世界最大の作物であり、したがって主食です。穀類には、米、小麦、ライ麦、オート麦、大麦、キビ、トウモロコシなどがあります。アマランサス、ソバ、キノアなど、他の植物科の食用穀物は擬似穀物です。ほとんどの穀類は一年生で、1回の植え付けで1つの作物を生産しますが、米は多年生として栽培されることもあります。冬品種は秋に植えて冬の間休眠し、春または初夏に収穫できるほど耐寒性があります。春品種は春に植えて晩夏に収穫します。「穀類」という用語は、ローマ神話の穀物と豊穣の女神ケレスの名前に由来しています。

穀物は約8,000年前の新石器時代に栽培化されました。小麦と大麦は肥沃な三日月地帯で栽培化されました。米と一部のキビは東アジアで、ソルガムとその他のキビは西アフリカで栽培化されました。トウモロコシは約9,000年前、メキシコ南部のアメリカ大陸先住民によって栽培化されました。20世紀には、緑の革命によって穀物の生産性が大幅に向上しました。この生産量の増加は国際貿易の拡大を伴い、一部の国が他国向けの穀物供給の大部分を生産しています。

穀物は、通常は調理されて全粒穀物として直接食されるか、または粉に挽かれてパン、粥、その他の製品に加工される食料です。穀物はデンプン含有量が高いため、発酵させてビールなどのアルコール飲料にすることができます。穀物農業は環境に大きな影響を与え、多くの場合、高強度の単一栽培で生産されています。環境への悪影響は、不耕起農法や間作など、土壌への影響を軽減し、生物多様性を向上させる持続可能な農法によって軽減できます。

歴史

起源

古代エジプトにおける穀物の脱穀

新石器時代初期には、肥沃な三日月地帯で小麦、大麦、ライ麦、オート麦が収穫され、食用とされていました。イスラエルのオハロII遺跡では、19,000年前の穀物が発見されており、そこには野生の小麦と大麦の炭化した残骸も含まれています。[1]

同じ時期に、中国の農民は、耕作の一環として人工の洪水や火災を利用して、米やキビを栽培し始めました。 [2] [3]肥料、魚、堆肥、灰などの土壌改良剤の使用は早くから始まり、メソポタミア、ナイル渓谷、東アジアなどの地域で独自に発展しました。 [4]

現在の大麦や小麦となる穀物は、約8,000年前に肥沃な三日月地帯で栽培化されました。 [5]キビと米は東アジアで栽培化され、ソルガムなどのキビはサハラ以南の西アフリカで主に家畜の飼料として栽培化されました。[6] トウモロコシは約9,000年前にメソアメリカで一度だけ栽培化されました。[7]

ローマの収穫機

これらの農業地域では、宗教は穀物や収穫と結びついた神性によって形作られることが多かった。メソポタミアの創世神話では、穀物の女神アシュナンによって文明の時代が始まったとされている。[8]ローマ神話の女神ケレスは、農業、穀物の収穫、豊穣、そして母性を司っていた。[9] 「穀物」という言葉は、ラテン語の「穀物の」を意味するcerealisに由来し、元々は「（女神）ケレスの」という意味である。[10]古代には、農業と戦争を結びつけた神々が数多く存在した。ヒッタイトの太陽神アリンナ、カナンのラフム、ローマのヤヌスなどである。[11]

穀物農業によって余剰が生まれ、収穫の一部を農民から徴収できるようになり、都市に権力が集中するようになった複雑な文明が誕生した。 [12]

モダンな

インドの水田。インドの緑の革命への参加は、 20世紀半ばの食糧不足の解決に貢献した。 [13] [14]

20世紀後半には、開発機関の資金援助による技術革新である緑の革命により、特に小麦と米を中心とする高収量穀物の生産が世界中で大幅に増加した。 [15]緑の革命によって開発された戦略には、機械化耕作、単一栽培、窒素肥料、および種子の新種の育成が含まれていた。これらの技術革新は、飢餓の回避と植物当たりの収量の増加に重点が置かれ、穀物の全体的な収量を上げることに非常に成功したが、栄養価についてはあまり注意が払われていなかった。[16]これらの現代の高収量穀物は、必須アミノ酸が欠乏した低品質のタンパク質を含み、炭水化物が多く、バランスの取れた必須脂肪酸、ビタミン、ミネラル、その他の品質要因が欠けている傾向がある。[16]いわゆる古代穀物や伝統品種は、21世紀初頭の「オーガニック」運動で人気が高まっていますが、植物1本あたりの収穫量にはトレードオフがあり、食用作物が換金作物に置き換えられるにつれて、資源の乏しい地域に圧力をかけています。[17]

生物学

穀物、小麦の構造。A：植物；B 成熟した穀物の穂；1開花前の小穂；2 開花して広がった同じ穂；3 穎花； 4雄しべ； 5花粉；6 と 7 果汁鱗片のある子房；8 と 9 痕跡の部分；10 果実の殻；11～14 自然の大きさの穀物と拡大された穀物。

穀類はイネ科のイネ科植物で、食用穀物を生産します。穀類は植物学的には穎果（かりょう）と呼ばれ、種皮が果皮と融合した果実です。[18] [19]イネ科植物の茎は節を除いて中空で、細い葉は2列に互生します。[20]葉の下部は茎を包み込み、葉鞘を形成します。葉は葉身の基部から成長し、これは成長中の分裂組織を草食動物から保護するための適応です。[20] [21]花はトウモロコシを除いて通常は両生で、主に風媒花または風媒花ですが、昆虫が媒介することもあります。[20] [22]

最もよく知られている穀物には、トウモロコシ、米、小麦、大麦、モロコシ、キビ、オート麦、ライ麦、ライ小麦などがあります。[23]他にも、草ではないものの、口語的に穀物と呼ばれる穀物があります。これらの擬似穀物には、ソバ、キヌア、アマランサスなどがあります。[24]

栽培

すべての穀物作物は同様の方法で栽培される。ほとんどが一年生植物であるため、播種後、一度だけ収穫する。[25]例外はイネで、通常は一年生植物として扱われるが、多年生植物として存続し、再生作物を生産することができる。[26]大麦、オート麦、ライ麦、スペルト小麦、ライ小麦、小麦など、温帯気候に適応した穀物は、冷涼期穀物と呼ばれる。キビやモロコシなど、熱帯気候を好むものは、暖期穀物と呼ばれる。[25] [27] [28]冷涼期穀物、特にライ麦、次いで大麦は耐寒性があり、比較的涼しい気候で最もよく成長し、品種に応じて、気温が約30℃または85℉を超えると成長が止まる。対照的に、暖地型穀物は暑い気候を必要とし、霜には耐えられません。[25]冷地型穀物は熱帯の高地で栽培され、1年に複数回の収穫が得られることもあります。[25]

植付

田んぼに植えられたばかりの稲

熱帯地方では、暖地型穀物は一年を通して栽培できます。温帯地方では、これらの穀物は霜が降りない時期にのみ栽培できます。ほとんどの穀物は耕起された土壌に植えられ、雑草が抑制され、畑の表面が砕かれます。ほとんどの穀物は、生育初期には定期的な水やりが必要です。イネは一般的に湛水田で栽培されますが[29]、一部の品種は乾燥地で栽培されます[30] 。ソルガムなどの他の暖地型穀物は、乾燥した気候に適応しています[31] 。

冷涼期型穀物は主に温帯地域で栽培されます。これらの穀物には、秋播き、冬季休眠、初夏収穫の冬種と、春に播種して晩夏に収穫する春種がしばしば存在します。冬種は、水が豊富な時期に利用でき、早期収穫後に二期作が可能になるという利点があります。これらの穀物は、遺伝的に固定された一定期間の寒冷曝露（春化）を必要とするため、春にのみ開花します。春作物は、気温は高いものの雨が少ない時期に生育するため、灌漑が必要になる場合があります。[25]

成長

Fusarium graminearum は多くの穀物に被害を与えますが、この写真では小麦に小麦黒星病を引き起こします (右)。

穀物品種は、地域の環境条件に対する安定性と耐性を重視して育成されます。収量に対する最大の制約は植物病害、特にさび病（主にPuccinia属）とうどんこ病です。[32] Fusarium graminearumによって引き起こされる赤かび病は、様々な穀物にとって大きな制約となります。[ 33]その他の圧力としては、害虫や、げっ歯類やシカなどの野生動物が挙げられます。[34] [35]従来の農業では、一部の農家は殺菌剤や殺虫剤を使用しています。

収穫

一年生穀物は種子をつけた後、枯れてしまいます。収穫は植物と種子が十分に乾燥すると始まります。機械化された農業システムにおける収穫はコンバインによって行われます。これは畑を一往復して茎を刈り取り、脱穀して穀物をふるい分ける機械です。 [25] [36]伝統的農業システム、主に南半球の国々では、収穫は鎌や穀物クレードルなどの道具を使って手作業で行われます。[25]植物の残りの部分は分解させるか、わらとして集めることができます。これは家畜の寝床、マルチ、キノコの栽培培地として使用できます。[37]それはコブ建築やストローベイル建築などの工芸品に使用されます。[38]

前処理と保管

収穫時に穀物が完全に乾燥していない場合、例えば雨天時などは、貯蔵された穀物はアスペルギルスやペニシリウムなどのカビ菌によって腐敗してしまいます。[25] [39]これは人工的に乾燥させることで防ぐことができます。その後、穀物エレベーターやサイロに貯蔵し、後で販売することができます。穀物貯蔵庫は、種子を食べる鳥やげっ歯類などの害虫による穀物の被害を防ぐために建設する必要があります。[25]

処理

メキシコ先住民の女性がトウモロコシのトルティーヤを準備している。2013年

穀物が流通できる状態になると、製造施設に販売され、そこでまず穀物の外層が取り除かれ、その後製粉などの加工工程を経て小麦粉、オートミール、パール大麦などの食品が生産されます。[40]発展途上国では、中央アメリカのトルティーヤ生産のように、職人の工房で伝統的な方法で加工が行われることがあります。[41]

ほとんどの穀物は様々な方法で加工できます。例えば、米の加工では、全粒米、精白米、または米粉を作ることができます。胚芽を取り除くことで、貯蔵中の穀物の保存期間が長くなります。[42]一部の穀物は麦芽化することができます。これは、種子中の酵素を活性化させて発芽を促し、乾燥前に複雑なデンプンを糖に変えるプロセスです。[43] [44]これらの糖は、工業用途やさらなる加工のために抽出することができ、工業用アルコール[45] 、ビール[46] 、ウイスキー[47]、または日本酒[48]の製造に利用したり、砂糖として直接販売したりできます。[49] 20世紀には、穀物を化学的に改変し、他のプロセスに使用するための工業プロセスが開発されました。特に、トウモロコシは、コーンスターチ[50]や高果糖コーンシロップ[51]などの食品添加物を製造するように改変することができます。

環境への影響

影響

21世紀に開発された多年生穀物、カーンザの収穫。毎年再生するため、農家はもはや土を耕す必要がなくなりました。

穀物生産は環境に大きな影響を与えます。耕作は土壌浸食や流出量の増加につながる可能性があります。 [52]灌漑には大量の水が消費されます。湖、河川、帯水層からの水の汲み上げは、地下水位の低下や帯水層の塩性化など、環境への様々な影響を及ぼす可能性があります。[53]肥料生産は地球温暖化の一因となり、[54]その使用は水路の汚染や富栄養化につながる可能性があります。[55]耕作農業は大量の化石燃料を使用し、温室効果ガスを排出して地球温暖化の一因となります。[56]農薬の使用は、ミツバチなどの野生生物に害を及ぼす可能性があります。[57]

緩和策

サウスダコタ州の土地は、トウモロコシ、大豆、小麦の輪作と被覆作物を組み合わせた不耕起農法によって、優れた土壌構造を保っています。主作物は収穫済みですが、秋には被覆作物の根がまだ見えています。

穀物栽培の影響の一部は、生産方法の変更によって軽減できます。不耕起農法（穀物種子を直接播種するなど）や、多年生作物の品種を開発・植栽することで、毎年の耕起が不要になります。イネは株出し栽培が可能です。[26]また、他の研究者は、米国で開発中のカーンザなどの多年生冷涼期穀物を研究しています。 [58]

複数の作物を一つの畑で同時に栽培する複合栽培では、肥料や農薬の使用量を削減できる可能性がある。 [59]化石燃料由来の窒素肥料の使用量は、窒素を固定するマメ科植物と穀類を混作することで削減できる。[60]温室効果ガスの排出量は、より効率的な灌漑や、灌漑の必要性を減らす等高線溝掘りなどの集水方法、そして新しい作物の品種改良によってさらに削減できる可能性がある。[61]

用途

直接消費

米などの穀物は、食前にほとんど準備を必要としません。例えば、普通のご飯を作るには、精米した生の米を洗って茹でるだけです。[62]ポリッジ[63]やミューズリーなどの食品は、主に全粒穀物、特にオート麦から作られていますが、グラノーラなどの市販の朝食用シリアルは高度に加工されており、砂糖、油、その他の製品が混ぜられている場合があります。[64]

小麦粉ベースの食品

各種穀物とその製品

穀物は挽いて小麦粉を作ることができます。小麦粉はパンやパスタの主原料です。[65] [66] [67]トウモロコシ粉は古代からメソアメリカで重要視されており、メキシコのトルティーヤやタマーレなどの食品に用いられてきました。[68]ライ麦粉は中央ヨーロッパと北ヨーロッパのパンの材料であり、[69]米粉はアジアで一般的です。[70]

穀物は、でんぷん質の胚乳、胚芽、ふすまで構成されています。全粒粉にはこれらすべてが含まれていますが、白粉には胚芽やふすまの一部または全部が含まれていません。[71] [72]

アルコール

穀物はデンプン含有量が高いため、工業用アルコール[45]や発酵によるアルコール飲料の製造によく使用されます。例えば、ビールは主に穀物（最も一般的なのは大麦麦芽）からデンプンを醸造・発酵させることで生産されます。 [46]日本酒などの米酒はアジアで醸造されており、[73]米と蜂蜜を発酵させた酒は、約9000年前に中国で作られていました。[48]

動物飼料

家畜飼料に使用される穀物の割合
穀物を多く含む飼料を食べている鶏[74]

穀物とその関連副産物（干し草など）は、家畜に日常的に給餌されています。動物飼料として一般的な穀物には、トウモロコシ、大麦、小麦、オート麦などがあります。水分を含んだ穀物は、化学的に処理するかサイレージ状に加工するか、機械的に平らにならしたり、縮ませたりして、使用するまで気密貯蔵するか、水分含有量を14%未満に抑えて乾燥貯蔵することができます。 [75]商業的には、穀物は他の材料と混合されて飼料ペレットに成形されることがよくあります。[76]

栄養

全粒穀物と加工食品

このパンに使用されている全粒穀物は、元の種子をより多く含んでいるため、栄養価は高いですが、保存中に腐敗しやすくなります。[77]

全粒穀物である穀類は、炭水化物、多価不飽和脂肪酸、タンパク質、ビタミン、ミネラルを豊富に含んでいます。糠と胚芽を取り除いて加工すると、残るのはでんぷん質の胚乳だけです。[71]一部の発展途上国では、穀類が日々の食料の大部分を占めています。先進国では、穀類の消費量は中程度で多様ですが、それでもなお相当な量であり、主に精製・加工された穀物の形で摂取されています。[78]

アミノ酸バランス

一部の穀類には必須アミノ酸のリジンが欠乏しているため、菜食主義文化圏ではバランスの取れた食事を得るために穀類と豆類を組み合わせざるを得ない。しかし、多くの豆類は、穀類に含まれる必須アミノ酸のメチオニンが欠乏している。したがって、豆類と穀類を組み合わせることで、菜食主義者にとってバランスの取れた食事となる。こうした組み合わせとしては、南インドやベンガル人によるダル（レンズ豆）と米、豆とトウモロコシのトルティーヤ、豆腐と米、アメリカ大陸を含む他のいくつかの文化圏におけるピーナッツバターと全粒小麦パン（サンドイッチ）などが挙げられる。[79]家畜の飼料として、穀類で測定された粗タンパク質の量は、穀類粗タンパク質濃度として表される。[80]

主要穀物の比較

主要穀物の栄養価[81]
45gあたり大麦トウモロコシキビオート麦米ライ麦ソルグ。小麦
エネルギーキロカロリー159163170175165152148153
タンパク質グラム5.63.65.07.63.44.64.86.1
脂質グラム11.61.93.11.40.71.61.1
炭水化物グラム3335313031343232
ファイバグラム7.83.33.84.81.66.83.04.8
カルシウムミリグラム153424411615
鉄ミリグラム1.61.51.32.10.61.21.51.6
マグネシウムミリグラム6057518052507465
リンミリグラム119108128235140149130229
カリウムミリグラム20312988193112230163194
ナトリウムミリグラム516212111
亜鉛ミリグラム1.20.80.81.81.01.20.71.9
チアミン（B1）ミリグラム0.290.170.190.340.240.140.150.19
リボフラビン（B2）ミリグラム0.130.090.130.060.040.110.040.05
ナイアシン（B3）ミリグラム21.62.10.42.91.91.73.0
パントテン酸（B5）ミリグラム0.10.20.40.60.70.70.20.4
ピリドキシン（B6）ミリグラム0.10.10.20.050.20.10.20.2
葉酸（B9）mcg91138251017919

生産品と貿易品

2023年、ウクライナの穀物倉庫が火災に見舞われた。ロシアのウクライナ侵攻により、ウクライナの小麦輸出と世界の穀物貿易が混乱した。

穀物は、生産量[82]でも国際貿易量でも、トン数で世界最大の商品です。いくつかの主要な穀物生産者が市場を支配しています。[83]貿易規模が大きいため、一部の国は輸入に依存するようになり、そのため穀物の価格や入手可能性は、食料貿易の不均衡を抱える国、ひいては食料安全保障に重大な影響を及ぼす可能性があります。[84] 2008年の金融危機に至るまでの投機やその他の複合的な生産・供給要因は、2007年から2008年の世界食料価格危機の間に穀物価格の急激なインフレを引き起こしました。[85]気候変動や戦争に関連した供給や輸送の変化などの他の混乱は、さらなる食料不安を引き起こす可能性があります。例えば、 2022年のロシアによるウクライナ侵攻は、ウクライナとロシアの小麦供給を混乱させ、2022年に世界的な食料価格危機を引き起こし、小麦粉に大きく依存する国々に影響を与えました。[86] [87] [88] [89]

生産

穀物生産

穀物は、生産量で世界最大の作物です。[82]トウモロコシ、小麦、米の3つの穀物は、2012年には世界の穀物生産量の89％を占め、2009年には世界の食料エネルギー供給量の43％を占めました。 [90]一方、オート麦とライ麦の生産量は1960年代の水準から大幅に減少しています。[91]

国連食糧農業機関（ FAO）の統計に含まれていない他の穀物には、北米で少量栽培されているワイルドライスや、エチオピアの主食である古代穀物のテフなどがある。[92]テフはサハラ以南のアフリカで主に馬の飼料として栽培されている。繊維質とタンパク質が豊富である。その粉はインジェラの材料としてよく使われる。チョコレートやナッツ風味のファリーナのような温かい朝食用シリアルとして食べることもできる。 [92]

この表は1961年、1980年、2000年、2010年、2019/2020年の穀物の年間生産量を示しています。[a] [93] [91]

粒全世界の生産量

（百万トン）

注記
19611980200020102019/20
トウモロコシ​2053975928521,148アメリカ大陸、アフリカの人々、そして世界中の家畜の主食。北米、オーストラリア、ニュージーランドではしばしばコーンと呼ばれる。トウモロコシの大部分は、人間の食用以外の目的で栽培されている。[92]
米[b]生産量は精米後の数値です。285397599697755熱帯および一部の温帯地域における主要な穀物。ブラジルの大部分、ラテンアメリカの他の地域、その他のポルトガル系文化圏、アフリカの一部（コロンブス交換以前はさらに広範囲）、南アジアの大部分、極東の主食。オーストロネシア語族の拡大期である南太平洋地域では、パンノキ（双子葉植物）に大きく取って代わられた。[92]
小麦222440585641768温帯地域の主要穀物。世界中で消費されているが、北米、ヨーロッパ、オーストラリア、ニュージーランド、アルゼンチン、ブラジル、そして大中東地域の多くの地域では主食となっている。小麦グルテンを原料とする代替肉は極東で重要視されており（豆腐ほどではないものの）、他の代替肉よりも肉の食感に似ていると言われている。[92]
大麦72157133123159小麦には適さない、または寒すぎる土地で、麦芽製造や家畜用に栽培される。 [92]
ソルガム4157566058アジアやアフリカでは重要な主食であり、家畜用としても世界中で人気がある。[92]
キビ2625283328アジアとアフリカで重要な主食となっている類似の穀物のグループ。[92]
オート麦5041262023お粥などの朝食食品や家畜の飼料として世界中で人気があります。[94]
ライ小麦00.17914—小麦とライ麦の交雑種で、ライ麦と同様に栽培される。 [92]
ライ麦3525201213寒冷な気候において重要なライ麦。ライ麦は小麦粉、パン、ビール、クリスプブレッド、一部のウイスキー、一部のウォッカ、そして家畜の飼料として利用されます。[92]
フォニオ0.180.150.310.56—アフリカではいくつかの品種が食用作物として栽培されている。[92]

貿易

2006年の穀物輸送船

2021年には、穀物が数量ベースで最も取引された商品であり、小麦、トウモロコシ、米が主な穀物である。南北アメリカとヨーロッパが最大の輸出国であり、アジアが最大の輸入国である。[83]トウモロコシの最大輸出国は米国、米の最大輸出国はインドである。中国はトウモロコシと米の最大輸入国である。その他多くの国が、輸出国としても輸入国としても穀物を取引している。[83]穀物は世界の商品市場で先物取引されており、例えば収穫が不作になった場合の価格変動リスクを軽減するのに役立っている。[95]

  • 2021年の主な貿易穀物、輸入品、輸出品目
    2021年の主な貿易穀物、輸入品、輸出品目

参照

注記

  1. ^ 1961 年はFAO の統計が入手可能な最も古い年です。
  2. ^ 記載されている重量は水稲の重量です

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出典


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