なぜ謙虚なマメ科植物が肥料中毒への答えになるのか

なぜ謙虚なマメ科植物が肥料中毒への答えになるのか マメ科植物の品揃え。 モジンカ/シャッターストック

エンドウ豆、レンズ豆、ひよこ豆、豆、ピーナッツ:さやに入った場合は、マメ科植物である可能性があります。 これらの気取らない食用作物は、植物界でかなりユニークなものにする特別な能力を持っています。

それらは、空気中に豊富にある窒素ガスを、植物にとってまったくより希少で重要なもの、つまりアンモニアに変換することができます。 アンモニアは植物内ですぐにタンパク質に変換され、植物の成長を助けます。 そのため、マメ科作物は窒素肥料を必要とせず、他の植物が使用できるように、生成した窒素の一部を土壌に残します。

最新の農場のほとんどは、合成肥料の畑に窒素を追加しています。 1960年代以降、世界中の窒素肥料の年間生産量は458%と驚異的に増加し、ヨーロッパでの穀物生産量は 188億XNUMX万トン以上 XNUMX年。 せいぜい、 窒素の半分 農地に施用された肥料は、作物に吸収されて使用されます。 残りの多くは、多くの場合亜酸化窒素(温室効果ガス)の形で大気中に失われます 300倍の効力 CO₂より。 その一部は、主に硝酸塩として、地下深くに貯蔵されている淡水に浸出します。

世界 最も包括的な研究 これまでのところ、2000年代初頭、飲料水中の硝酸塩汚染は、次のような条件を促進することにより、平均的なヨーロッパ人の寿命をXNUMXか月短縮したことがわかりました。 メトヘモグロビン血症, 甲状腺疾患胃癌.

世界的に、 亜酸化窒素の排出量 肥料からの、そして家畜からのメタンは、農業の温室効果ガスの大部分に貢献します–責任のあるセクター 約四分の一 すべての人間活動の地球温暖化ガスの。 EUはそれ自体を設定しました 2030年の目標 農業の温室効果ガス排出量と化学農薬の使用量を50%削減し、合成肥料の使用量を20%削減します。

場合によっては、最も単純な解決策が最良の解決策です。 他の作物と交代でマメ科植物を栽培する昔ながらのシステムを再導入することにより、農場は栄養価が高く野生生物に優しい食品を生産しながら、使用する肥料の量を削減することができます。

不思議な作物

最近の研究で、従来の穀物輪作でマメ科植物を使用すると、同じ量の栄養を提供できるが、環境コストが著しく低くなることがわかりました。 これは、穀物に必要な窒素の一部が、前年の同じ畑でのマメ科作物の作付けによって供給されているためです。

豆、エンドウ豆、レンズ豆などの穀物マメ科植物は、小麦、大麦、オート麦などの穀物よりも重量でタンパク質と繊維が多いため、スコットランドの平均的な穀物農場では、50年間でXNUMX年間マメ科作物を栽培できると計算しました。同じ栄養価を生み出しながら、サイクルを繰り返し、ローテーションサイクル全体で必要な窒素肥料の量をほぼXNUMX%削減します。

肥料の使用量を大幅に減らすことで、温室効果ガスの排出量は同期間に43%も減少すると予想されます。 穀物マメ科植物は、穀物と一緒に動物飼料としても使用でき、より低い環境コストでより消化しやすいタンパク質を提供します。

科学者たちは、マメ科植物が元素状窒素を発見してからほぼ19年後の、XNUMX世紀後半に空気から窒素を取り込むプロセスを発見しただけです。 マメ科植物の根の特別な組織は、何千もの窒素固定細菌の安全な避難所を提供します。 マメ科植物が光合成を使用して葉に生成する糖の安定した供給と引き換えに、これらの細菌は植物の成長に最も役立つ形で十分な窒素を提供します。

作物が収穫された後、マメ科植物の残留物は分解して有用な窒素を土壌に運び、他の植物がそれを使用できるようにします。 これらの作物は、まだ成長している植物を土壌に耕してより多くの窒素を与えることにより、緑肥としても機能します。 

ピーナッツ作物の列。ピーナッツ–おいしいおやつだけではありません。 Zhengzaishuru / Shutterstock

しかし、マメ科作物は、農場が肥料に依存する量を減らすだけでなく、さらに多くの利点を提供します。 マメ科植物による輪作の多様化は、数年の間のライフサイクルを遮断し、農薬の必要性を減らすことによって、穀物の害虫や病気の発生率を減らすことができます。

根が深いため、多くのマメ科植物は従来の作物よりも干ばつに強いです。 マメ科の花は 優れた情報源 昆虫を受粉するための蜜と花粉の使用、そして人間の食事でより多くのマメ科植物を消費することは、多種多様な健康上の利益を提供します。

これらすべての利点にもかかわらず、マメ科植物はヨーロッパで広く栽培されておらず、ヨーロッパの耕作地の1.5%しかカバーしていません。 世界中で14.5%。 実際、ヨーロッパは、大豆の需要が急増している南米から、タンパク質が豊富な作物の多くを輸入しています。 森林破壊の推進。 ヨーロッパの農民は、汚染を減らし、栄養価の高い食品を求めて、これらの不思議な作物を自分たちの畑に戻す時期が来ています。会話

著者について

マイケル·ウィリアムズ、植物学助教、 トリニティ·カレッジ(ダブリン大学); デビッドスタイルズ、カーボンフットプリントの講師、 バンガー大学マルセラポルトコスタ、持続可能な農業の博士号候補者、 バンガー大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.


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