穀物

トラクターとトレーラーを伴ったコンバインで穀物を収穫すること。
穀物:(上)パールミレット大麦(中)モロコシトウモロコシオート麦(下)キビ小麦ライ麦ライ小麦

穀類、食用穀物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。小麦ライ麦オート麦大麦キビトウモロコシコーン)などが含まれます。アマランサスソバキヌアなど、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。冬種は秋に植え付けられ、冬の間休眠し、春または初夏に収穫できるほど丈夫です。 春種は春に植えられ、晩夏に収穫されます。「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8000年前の新石器時代栽培化されました。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9000年前、メキシコ南部のアメリカ大陸の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、一部の国は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べられるほか、小麦粉に挽いてパンお粥などの製品に加工されることもあります。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慣行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

小麦大麦ライ麦オート麦は、新石器時代初期に肥沃な三日月地帯で収穫され、食用とされていました。イスラエルオハロII遺跡では、19,000年前の穀物が、野生の小麦と大麦の焦げた残骸とともに発見されています。[1]

同じ時期に、中国の農民は耕作の一環として人為的な洪水や火災を利用し、米やキビを栽培し始めました。 [2] [3]肥料、魚、堆肥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8000年前に肥沃な三日月地帯で栽培されました。 [5]キビと米は東アジアで栽培され、モロコシやその他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されました。[6] トウモロコシは約9000年前、メソアメリカで一度だけ栽培されたことから生まれました[7]

ローマの収穫機

これらの農業地域では、宗教は穀物や収穫物に関連する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]ローマの女神ケレスは、農業、穀物の収穫、豊穣、母性を司っていた。[9]穀物という用語は、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、農業と戦争を融合させ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み出され、収穫の一部を農民から収奪することで、都市に権力を集中させる複雑な文明が生まれた。 [12]

近代

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ました。 [13] [14]

20世紀後半には、開発機関の資金提供による技術革新である緑の革命により、世界中で高収量穀物、特に小麦と米の生産量が大幅に増加しました。 [15]緑の革命によって開発された戦略には、機械化された耕作、単一栽培、窒素肥料、新しい種子の品種改良などが含まれていました。これらの革新は、飢餓の回避と植物あたりの収量の増加に焦点を当てており、穀物の全体的な収量の向上に非常に成功しましたが、栄養価への配慮は不十分でした。[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、必須脂肪酸ビタミンミネラル、その他の品質要因のバランスが取れていない傾向があります[16]いわゆる古代穀物伝統品種は、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株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: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:傷跡の一部;10:果皮;11~14:自然な大きさの穀物と拡大した穀物

穀類は、イネ科に属するイネ科の植物で、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、種皮果皮と融合した果実です。[18] [19]イネ科の植物は、を除いて中空のと、2列に分かれて生える細い葉を持ちます。 [20]各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、昆虫が時折関与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、、小麦、大麦、モロコシ、キビ、オート、ライ麦、ライ小麦などがあります。[23]他にも、イネ科ではない穀物も口語的に穀物と呼ばれています。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]冷地型穀物は熱帯地方の高地で栽培でき、1年に複数の収穫が得られることもあります。[25]

植え付け

水田植えられたばかりの

熱帯地方では、暖地型穀物は一年中いつでも栽培できます。温帯地域では、これらの穀物は霜がないときにのみ栽培できます。ほとんどの穀物は耕作された土壌に植えられ、雑草を減らし、畑の表面を砕きます。ほとんどの穀物は、ライフサイクルの初期段階では定期的な水を必要とします。イネは一般的に湛水田で栽培されますが、[29]一部の品種は乾燥した土地で栽培されます。[30]ソルガムなどの他の温暖な気候の穀物は、乾燥した条件に適応しています。[31]

冷涼期型穀物は主に温帯地域で栽培されています。これらの穀物には、秋播き、冬季休眠、初夏収穫の冬品種と、春に植えて晩夏に収穫する春品種の両方があることがよくあります。冬品種は、水が豊富なときに水を利用し、早期収穫後に2期作を可能にするという利点があります。遺伝的に固定された特定の期間の寒冷曝露(春化)を必要とするため、春にのみ開花します。春作物は、気温は高いが雨が少ないときに生育するため、灌漑が必要になる場合があります。[25]

成長

フザリウム・グラミネアラム(Fusarium graminearum)は多くの穀物に被害を与えますが、ここでは小麦に小麦黒星病(右)を引き起こします。

穀物の品種は、一貫性と地域の環境条件への耐性を持たせるために育種されています。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っています。[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散布します。

収穫

一年生穀物は種子をつけた後、枯れて乾燥します。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切断し、脱穀し穀物を選別する機械です。 [25] [36]伝統的な農業システムでは、主に南半球で、穀物クレードルなどの道具を用いて手作業で収穫が行われる場合があります[25]植物の残りの部分は分解させるか、わらとして収集することができます。これは、動物の寝床、マルチ、キノコの栽培培地として使用できます。[37]コブ建築やストローベイル建築などの工芸品にも使用されます[38]

前処理と保管

穀物が収穫時に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ペニシリウムなどのカビ菌によって腐敗します。[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、穀物倉庫サイロに保管し、後で販売することができます。穀物倉庫は、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]

加工

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作る様子、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。胚芽を除去すると、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]の製造に使用したり、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]高果糖コーンシロップ[51]などの食品添加物を生産するため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であるケルンザの収穫毎年再生するため、農家はもはや土壌を耕す必要はありません

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の増加につながる可能性があります。 [52]灌漑は大量の水を消費します。湖、河川、または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、複数の環境影響を与える可能性があります。 [53]肥料の生産は地球温暖化に寄与し[54]その使用は水路の汚染と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、地球温暖化に寄与する温室効果ガスを排出します。 [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る優れた土壌構造を保っています。主要作物は収穫されましたが、秋には被覆作物の根はまだ見ることができます。

穀物栽培の影響の一部は、生産方法の変更によって緩和できます。耕起は、穀物種子の直接播種などの不耕起農法、または毎年の耕起を必要としない多年生作物の品種を開発・植えることによって削減できます。イネは株出し栽培として栽培できます。 [26]また、他の研究者は、米国で開発されているカーンザなどの多年生冷涼期穀物を研究しています。 [58]

1つの畑で同時に複数の作物を栽培する複合栽培では、肥料と農薬の使用量が削減される可能性があります。 [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物を間作することで削減できます[60]温室効果ガスの排出量は、より効率的な灌漑、灌漑の必要性を減らす等高線溝掘りなどの集水方法、および新しい作物品種の育種によってさらに削減される可能性があります。[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、生の精米したを洗って茹でます。[62]ポリッジ[63]ミューズリーなどの食品は、主に全粒穀物、特にオート麦で作られていますが、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、砂糖、、その他の製品と混合されている場合があります。[64]

小麦粉ベースの食品

様々な穀物とその製品

穀物は粉砕して小麦粉を作ることができます。小麦粉はパンパスタの主な材料です[65] [66] [67]トウモロコシ粉は古代からメソアメリカで重要であり、メキシコのトルティーヤタマーレなどの食品に使用されています。[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、精白小麦粉には胚芽またはふすまの一部またはすべてが含まれていません。[71] [72]

アルコール

穀物はでんぷん含有量が高いため、工業用アルコール[45]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)からでんぷんを醸造・発酵させることで製造されます。 [46]日本などの米酒はアジアで醸造されています。 [73]米と蜂蜜を発酵させた酒は、約9000年前に中国で作られました。[48]

動物飼料

動物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]

穀物と干し草などの関連副産物は、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にしたり、機械的に平らにしたり、縮ませて使用するまで密閉貯蔵したり、水分含有量を14%未満にして乾燥貯蔵したりすることができます。[75]商業的には、穀物は他の材料と組み合わせ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

全粒穀物と加工穀物

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、栄養価は高くなりますが、保存中に腐敗しやすくなります。[77]

全粒穀物である穀物は、炭水化物多価不飽和脂肪タンパク質ビタミンミネラルを提供します。ふすま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、穀物が日々の食料の大部分を占めています。先進国では、穀物の消費量は中程度で多様ですが、それでもかなりの量であり、主に精製および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

一部の穀物には必須アミノ酸であるリジンが欠乏しているため、菜食主義文化ではバランスの取れた食事を得るために、穀物と豆類を組み合わせる必要があります。しかし、多くの豆類は、穀物に含まれる必須アミノ酸であるメチオニンが欠乏しています。したがって、豆類と穀物の組み合わせは、菜食主義者にとってバランスの取れた食事となります。このような組み合わせには南インド人ベンガル人によるダル(レンズ豆)と米、アメリカ大陸を含む他のいくつかの文化における豆とトウモロコシのトルティーヤ豆腐と米、全粒小麦パン(サンドイッチとして)とピーナッツバターなどがあります。 [79]動物の飼料として、穀物で測定された粗タンパク質の量は、穀物粗タンパク質濃度として表されます。[80]

主要穀物の比較

主要穀物の栄養価[81]
1食分45gあたり大麦トウモロコシキビオート麦ライ麦モロコシ小麦
エネルギーkcal159163170175165152148153
タンパク質g5.63.65.07.63.44.64.86.1
脂質g11.61.93.11.40.71.61.1
炭水化物g3335313031343232
食物繊維g7.83.33.84.81.66.83.04.8
カルシウムmg153424411615
mg1.61.51.32.10.61.21.51.6
マグネシウムmg6057518052507465
リンmg119108128235140149130229
カリウムmg20312988193112230163194
ナトリウムmg516212111
亜鉛mg1.20.80.81.81.01.20.71.9
チアミン(B1)mg0.290.170.190.340.240.140.19
リボフラビン(B2)mg0.130.090.130.060.040.110.040.05
ナイアシン(B3)mg21.62.10.42.91.91.73.0
パントテン酸(B5)mg0.10.20.40.60.70.70.20.4
ピリドキシン(B6)mg0.10.10.20.050.20.10.20.2
葉酸(B9)マイクログラム91138251017919

生産品および貿易品

2023年、ウクライナで火災が発生した穀物貯蔵庫。ロシアによるウクライナ侵攻は、ウクライナの小麦輸出と世界の穀物貿易を混乱させた。

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]貿易規模のため、一部の国は輸入に依存するようになり、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大き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してい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%、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と、エチオピアの主食である古代穀物のテフがあります。[92]テフは、主に馬の飼料用の牧草としてサハラ以南のアフリカで栽培されています。繊維とタンパク質が豊富です。その粉はインジェラを作るのによく使われます。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ができます。 [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]

穀物世界の生産量

(百万トン)

注記
1961年1980年2000年2010年2019/2020年
トウモロコシ 2053975928521148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トウモロコシと呼ばれることが多い。トウモロコシの大部分は、人間の消費以外の目的で栽培されている。[92]
[b]生産量は精米後の数値である。285397599697755熱帯および一部の温帯地域の主要穀物。ブラジル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の一部、アフリカの一部(コロンブス交換以前はさらに多く)、南アジアの大部分、極東の主食。オーストロネシア人の拡大における南太平洋の一部では、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主食となっている。小麦グルテンベースの代替肉は極東で重要であり(豆腐ほどではないが)、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、麦芽製造家畜のために栽培されます。 [92]
モロコシ4157566058アジアとアフリカでは重要な主食であり、世界中で家畜用としても人気があります。[92]
キビ2625283328アジアとアフリカで重要な主食となる、類似の穀物のグループです。[92]
オート麦5041262023お粥などの朝食用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ます。[92]
ライ麦3525201213寒冷な気候において重要です。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使用されます。[92]
フォニオアフリカでは、いくつかの品種が食用作物として栽培されています。[92]

貿易

2006年の穀物輸送

2021年、穀物は数量ベースで最も取引されている商品であり、小麦、トウモロコシ、米が主な穀物です。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す。[83]トウモロコシの最大の輸出国は米国、米の最大の輸出国はインドです。中国はトウモロコシと米の最大の輸入国です。他の多くの国も、輸出国としても輸入国としても穀物を取引しています。[83]穀物は世界の商品市場先物として取引されており、例えば収穫が不作になった場合の価格変動のリスクを軽減するのに役立っています。[95]

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ものです

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出典


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