沖縄県における平成23/24年期さとうきびの単収低下の要因解析と今後の対策

沖縄県農業研究センター　作物班　班長　出花　幸之介
 

【要約】

　平成23/24年期の本島中南部の株出し、および宮古島と石垣島の夏植えにおける単収の低下に関与した気象要因を解析した。各地に共通する要因として、平成22年秋〜23年春の過去に例の少ない日照不足や低温などが挙げられる。加えて、中南部では観測史上初の5月の強い台風2号の潮風害や秋の台風9号による被害も大きかったが、株出し単収の長期的な低下傾向も大きな影響を及ぼしていると思われる。宮古島では、台風2号の潮風害でさとうきびの成長が阻害された。石垣島の場合、日照不足と干ばつの影響でやや減収したと考えられる。

　今回のような希に発生する種々の減収要因に対しては、圃場の準備から生育初期の肥培管理まできちんと行い、さとうきびの初期生育を促進させる。さとうきびを観察しながら適切に、かつ丁寧な肥培管理を心がける必要がある。台風対策としては、（1）防潮林や防風林の整備・保全、（2）潮風害からの回復が早く、風折抵抗性の品種の育成、（3）除塩灌漑など−をより充実させることが望まれる。

　株出しの単収低下を防ぐ対策としては、（1）茎数型品種への転換と育成を急ぐ、（2）基本的な栽培技術の実行を促すと同時に、農家が対応可能な新たな技術の開発を急ぐ、（3）健全な種苗を使い、新植の発芽を揃え、欠株などによる収穫時の原料茎数の減少を防ぐ、（4）手刈り収穫時には稚茎を残す、（5）株出し管理の質の低下や遅れを回避する、（6）施肥の量やタイミングを間違わない、（7）地域に適した機械化一貫作業体系の計画的な導入とハーベスタなどの適正な使用、（8）雑草や害虫の管理−などが挙げられる。

　地域によって減収程度や要因、その対策は多様である。農業者および関係者は各地の現状と問題点を詳細に把握したうえで、問題に即した対策を立て、実行し、結果を把握して、さらに次なる対策を講じていくことが最も大切である。

　製糖会社では生産量の予測のために、毎年7〜12月にさとうきびの生育調査を行っている。平成23年7月はじめの調査ではかつて無いほど低い値であったが、この時点ではまだ、関係者はさとうきびの成長が回復することを期待していた。しかしほとんどの地域で、夏場の成長回復も思わしくなかった。しかも前年に引き続き秋〜冬の日照時間がかなり少なく、降水量がかなり多かったので、期待に反して秋の生長も伸びなかった。そのため収穫期が近づくにつれ、各社とも見込み生産量を下方修正せざるを得なかった。

　そして、平成23/24年期の沖縄県産さとうきびは平均単収が4400kg/10a、総生産量が54万1500トンと復帰後最低の成績になってしまった。平成23/24年期の特徴として、（1）夏植えと株出しで大きく減収し、春植えで比較的軽微な減収であり、（2）本島と宮古地域で減収程度が大きく、大東島地域や八重山地域などで比較的に軽微であったことがあげられる（表1）。

（1）生育調査を用い「仮単収」の算出

　日本分蜜糖工業会提供の石垣島製糖、宮古製糖、沖縄製糖の生育調査データ（平成11年〜23年）と、翔南製糖のデータ（昭和61年〜平成23年）を解析に用いた。石垣島と宮古島、沖縄本島中南部について、7〜12月の毎月はじめの仮単収を算出して示した（図1）。さとうきびを円筒体と仮定して仮一茎重=仮茎長×（茎径/2）2×3.14とし、仮単収＝仮一茎重×有効茎数とした。仮単収は原料茎重と強い相関があり、単収の目安として使うことが出来る。


（2）各地域における生育状況の推移

　平成23年は3地域とも、既に7月はじめ時点から有効茎数、仮一茎重、仮単収の全てが、過去13年間もしくは26年間でも最も低かった。特に沖縄本島中南部と宮古島では、7月はじめ時点の仮単収は、過去12年間もしくは25年間の平均値の半分にも達しない出来であった（図1）。

　その後の伸びは、宮古島では平年並みとなったものの、本島中南部では9〜10月に一時停滞し、結果的に両地域とも12月まで他の年に比べて特異的に低く推移した。

　石垣島では7月時点の仮単収は本島や宮古島ほど極端に低くはなかったが、8〜9月頃に成長が停滞し、その後回復したものの収量はあまり伸びなかった（図1）。

（3）気象要因の単収への関与

　ここでは主として気象要因だけを取り上げて、毎年の単収に及ぼす影響を解析した。まず7月初めの仮単収に及ぼした気象要因について解析した（出花2012a）結果を述べる。

　宮古島と石垣島について、夏植えの植え付け期〜平成23年6月までの月ごとの平均気温と降水量そして日照時間、日射量と7月の仮単収との相関関係を調べ、有意な要因について経路分析を行った。

　その結果、夏植えの植え付け〜春までの降水量が多く、曇天が続き日照時間が短く、秋〜春の気温が低い年は7月はじめの仮単収が低い傾向があることがわかった。平成23/24年期について確認したところ、両地域とも夏植えの植え付け〜平成23年の春まで過去に例のない多雨や曇天、日照不足、低温であった。その結果、さとうきびの生育が異常に遅れたものと思われた。

　加えて宮古島においては、5月末としては過去最大の台風2号の潮風により大きな被害を受け、さとうきびの生育が過去にないほど強く抑制された。また石垣島においては、7月〜8月の生育旺盛期にほとんど降雨がなかったため、収量がやや低下したものと思われる。

　本島中南部の株出しでは、単収が長期的に低下していることも平成23/24年の単収低下の要因の一つである（出花2012a）。仮単収に関与した気象要因について解析するため、翔南製糖の昭和61年〜平成23年の生育調査のデータから、年次要因を排除して解析した。その結果、1月の日照時間が短く、4月の気温が低い年は単収が下がる傾向が検出された。平成23年について確認してみると1月の日照時間は過去26年間で最も短く、3月も短かった。4月の平均気温は26年間で下から2番目の低温であった。これらの結果、株出しの成長が遅れ、さらに5月末の台風2号の被害を受け成長が大幅に遅れた。加えて8月の台風9号も重なって、収量が大幅に低下したものと思われた。

　以上、平成22年夏〜23年春にかけて、夏植えの植え付け期間の多雨により植え付けのタイミングがずれたり、発芽前の大雨により畝が崩れ種苗が深く埋もれ発芽不良となったり、あるいは秋〜春の低日照や低温で分けつや初期成長が大幅に遅れたりしたものと思われる。さらに過去に記録のない5月の台風2号による潮風害も、さとうきびの生長阻害要因として強く働いた。加えて、石垣島では7〜8月の降水不足、沖縄本島では8月の台風9号の影響も強く働き、さらに冒頭で述べた平成23年10月〜24年2月の日照時間が平年の半分程度と少なかったため、平成23/24年期は復帰後最低の単収になってしまったと思われる。

（1）植え付け準備、肥培管理、干ばつ対策

　土壌硬盤層を破壊すると、透水性が向上し土壌流亡が軽減され、保水力が増大し、土壌深部への根の発達が促される。この様な圃場ではさとうきびの発芽と初期生育が安定し、干ばつ抵抗性が出来、欠株も少なく、単収が上がり株出しも良くできる（杉本ら2006）。そのためには、プラソイラなどにより深耕し（Contrerasら2005）、大雨で畝が流れ苗が深く埋まらないように、等高線状に深く崩れにくいように畝立てする。

　さとうきびの発芽を良くする要因は、良質の種苗、温度、水、空気である。

○良質の種苗：わい化病に汚染されていない種苗管理センター由来の健全種苗を使うと新植と株出しで2割程度も増収する可能性がある（出花2012b）。良い圃場を選んで採苗圃として使い、作型・品種毎に適正な栽培時期（比屋根ら2006）に植え付けることにより、増殖効率が上がり、種苗の発芽や初期生育も良くなる。

○発芽の環境条件：発芽の最低温度は10℃前後であるが、最適温度は32℃前後である。高温時の夏植えでは1週間前後で発芽が揃うが、春植えでは40〜60日必要である。（小野1983、Kingston2000）この間、好適な土壌湿度と空気が必要である。土壌湿度が適正な条件では淺植がよいが、乾燥が激しい夏場にはこの加減が難しい。淺植では乾燥で、また深植えしすぎるとその後の大雨で植え溝が埋まり窒息枯死することもある。灌水により土壌湿度が適正に管理できる場合は、3cmほど覆土し踏みつけて苗と土とを密着させる。それでももし大雨で畝が崩れ、種苗が深く埋まり窒息などの心配がある場合は、早めに芽掘りなどを行うと発芽不良が改善される。

○適期の灌水：梅雨明けから9月頃まで干ばつ害が発生しやすいが、さとうきびでは梅雨明けまでに十分にな生育量を確保すると、頻発する干ばつにも耐性ができる（加治2005、宮里1986、山城1981）。干ばつ害の対策としては1日5mm程度の灌水が必要で、次の灌水までの日数は土壌や地域、時期によって異なるので注意する。


（2）低温や低日照によるさとうきびの生長の遅れと肥培管理

　低温により葉数や茎の節数の増加も抑制される。葉や節の増加に対する有効温度の下限値は10〜12℃で、有効積算温度は80〜110℃であり、低温ではほとんど葉や節数も増加しない（小野1983）といわれている。葉身と根の温度がさとうきびの光合成速度、茎伸長速度に及ぼす影響を図2に示した（Bull2000）。光合成速度は、1.2cal/dm2/sの光強度（通常の地表の日射量）で測定し、仮茎長の伸長速度は圃場条件で測定されたものである。温度が20℃程度から下がっても光合成速度はあまり下がらないが、茎の伸長はほとんど止まってしまうといわれている。

　那覇、宮古島、石垣島の12〜3月の平均気温は20℃以下であるので、もともとこの期間はほとんど茎が伸びない。沖縄県内においては12〜3月が今回程度の記録的な低温であっても実はあまり大きな問題では無く、むしろ4〜11月の低温が問題であると思われる。

　気温が20℃を超え、土壌湿度などが十分な条件では、日射量の低下により分けつや茎の伸長が大幅に抑制される（宮平ら1987、小野1990）。沖縄県内における月毎の日照時間や日射量の年次間変動は激しく、平年比で50％を割ることも多い。まさに平成22年夏〜23年春、次いで平成23年秋〜24年春は記録的な低日照であった。この期間のうち気温が比較的高い夏〜11月と翌年の3月以降の低日照で、さとうきびの生育が大きく停滞したものと思われる。

　これらの事象は、30年に一度起こるような希なことであったかもしれない。しかし地球温暖化に伴い、年々の気象も不安定化すると言われている。このような年に単収を確保するためには、下記に述べる台風への対策も同様であるが、早めに植えて初期の肥培管理を徹底して葉群や根をできる限り発達させ生育量を確保することが重要である。長期的には発芽や萌芽、初期生育が早く気象の変動に強い品種の育成も重要である。


（3）台風による潮風害への対策

　平成23年台風2号により、タバコなどはほぼ壊滅状態であったが、さとうきびの単収は平年の3割減にとどまった。度重なる台風にも耐えうる土地利用型の夏作物として、沖縄県で唯一さとうきびだけが栽培され続けてきた。可能な限り台風による減収を押さえ、単収を安定させる必要がある。

　平成23年台風2号は、5月の台風として記録に残る中で最も強力であった。石垣島では最大瞬間風速が40.4m/sで降水量が多かった。しかし宮古島では最大瞬間風速が45.9m/s、那覇では55.3m/sに達し、降水量が極度に少なく各地で甚大な潮風害が発生した。その後、生葉が再生したものの、生葉数が数カ月も減少したままで回復しなかった。

　さとうきびの葉に付着した塩分が気孔をふさぎ、呼吸作用などガス交換が阻害される。気孔や表皮、傷口から塩分が葉肉に侵入し、細胞内で塩分濃度が上がり、通常の生理作用が妨害される。傷口が脱水乾燥し、葉が変色し枯死し、生葉数が長期にわたり減少する（幸喜2002）。

　台風により梢頭部や生葉が欠損したと仮定して、6〜12月に梢頭部や葉を全切除し、それぞれ収穫期の単収や甘蔗糖度、可製糖量を無処理と比較した（大城ら1990）。生育旺盛期に被害を受けると成長が停滞して単収が減少し、登熟期の被害では登熟が停滞するので甘蔗糖度が低下したことがわかる（図3）。

　潮風の防止対策として、防潮林により珊瑚礁や護岸構造物などで発生する比較的に粒の大きな飛塩を防ぎ、防風林により海岸から数キロも内陸に運ばれる微粒子（エアロゾル）を防ぐ。

　潮風害からの回復が早いNi21などの耐性品種を植える。台風の強さや降雨の量とタイミングによってはスプリンクラーによる除塩が有効な場合もある（幸喜2002）。土地改良事業によりスプリンクラーが設置されているのに十分活用されていない事例もあるので（新井ら2006）、有効に使うように働きかけるべきである。

　6〜7月の台風による折損茎は、次期春植え用の種苗として、8月以降の折損茎は夏植え用の種苗として利用が可能である。折損被害が甚大な場合、株そろえして採苗圃に利用できる。


（4）株出しの単収を上げるために

　株出しは費用対効果が高く環境にも優しい作型なので、株出しの単収と回数、面積を増加させることがさとうきび産業にとって大きな目標になっている。そして、画期的な害虫防除技術の開発により、先島地域では30年ぶりに株出し面積が増加の兆しを見せている。これから機械化とともに株出し面積の増加と単収の向上を推し進める必要がある。

　本島中南部の株出しにおいては主に有効茎数が長期的に減少した結果、単収が漸減していることがわかった。また、仮茎長、茎径、仮一茎重、有効茎数とも7〜8月頃の値が長期的に減少する傾向が強かった。株出しの萌芽〜初期生育期の生育の遅れの原因について検討する必要がある（出花2012a）。これらの原因については、品種や肥培管理の変遷、機械化の進展など多方面から検討を行う必要がある（玉城ら2007、島袋2008）。

　考えられる原因をいくつかあげると、1）欠株などにより前作収穫時の原料茎数が減少、2）ハーベスタや手刈り班による稚茎の収穫、3）株出し管理の質の低下や遅れ、4）施肥量の減少やタイミングの遅れ、5）雑草対策の遅れ等がある。また多くの地域では、6）機械化による土壌物理性の悪化、7）基盤整備事業による地力や保水力の低下（加治2006）も問題であろう。

　茎重型の品種に置き換わって来ていることも重要な要因としてあげられる。農研センターや製糖工場できちんと管理された試験で、標準品種よりも高糖多収を示した系統が、県の奨励品種になっている。しかし農家などの栽培現場では近年特に粗放栽培される傾向があり、その結果株出しで茎数が減り、単収が低下している可能性がある。

　株出しの単収低下を防ぐ対策として研究現場では、1）株出し能力の高い茎数型品種への転換と育成を急ぐ、2）基本的な栽培技術の実行を促すと同時に、農家が対応可能な新たな技術の開発を急ぐこと−が必要である。また、栽培現場では、3）健全な種苗を使い、新植の発芽を揃え、欠株などによる収穫時の原料茎数の減少を防ぐ、4）手刈り収穫時に稚茎を残す、5）施肥、雑草防除を早めに、6）施肥の量やタイミングを間違わない、7）地域に適した機械化一貫作業体系の計画的な導入とハーベスタなどの適正な使用、8）害虫の適正管理−などが挙げられる。

　地域によって減収程度や要因、その対策は多様である。農業者および関係者は各地の現状と問題点を詳細に把握したうえで、問題に即した対策を立て、実行し、結果を把握して、さらに次なる対策を講じていくことが最も大切である。

　さとうきび作では米作と比べて農家経営の農業依存度（農家所得に占める農業所得の割合）が高い。さとうきび作は多労により成り立ち、労働力の弱体化はすぐに耕作規模の縮小に直結する。また借地などによる規模拡大にも大きな制約がある。近年では収益性が悪化したため、労働力が農外流出し、粗放化が進展している。人力収穫体系のままで雇用に依存すると、経営規模を拡大するメリットが無くなってしまった。そのような中で農業労働力の高齢化が急速に進んでいる（家坂1991）。そして1980年代後半以降の沖縄本島では技術投入の質・量の低下により単収が長期にわたり低下傾向にある（出花未発表、永田2012）。

　沖縄県では、各地域において組織的な政策的支援のもとに受託者集団を育成し、集団的土地利用をめざしている。機械化省力化による労働生産性の向上と単収（土地生産性）の維持向上とが両立する必要がある。そのためには地域ごとの生産態勢・状況を詳細に把握したうえで、10年先にも必要とされる「現場で通用する技術、必要とされる技術」を開発して行く必要がある。

新井祥穂・永田淳嗣（2006）沖縄・石垣島の土地改良事業の停滞　地理学評論　79（4）:129-153

Bull, T. A.（2000）The sugarcane plant. 　Manual of Cane Growing. Edited by Mac Hogarth and Peter Allsopp. Bureau of Sugar Experiment Stations pp430. 71-81

Contreras, S. M. and Ozawa, K. （2005） Hardpan effect on sugarcane taranspiration, growth and yield. 農業気象　61（1）:23-28

出花幸之介（2012a）　平成23/24年期さとうきびの単収低下の要因解析と今後の対策　第29回さとうきび試験成績発表会講演要旨　25-34

出花幸之介・加藤雅明・與那覇至・下地格・比屋根篤・伊志嶺弘勝・手登根正・下地浩之・上地克美（2012b）さとうきびわい化病が収量に及ぼす影響と健全種苗の効果　沖縄農業　Vol.51　45-46

比屋根真一・大庭達人・渡久山みき・喜納兼二（2006）沖縄本島南部地域におけるさとうきび種苗の作型別植付け時期 　日本作物学会九州支部会報 （72）, 37-40

家坂正光（1991）　さとうきび作経営の現状と課題　砂糖類月報　1991年11月号　4-10

加治俊幸（2006）奄美地域におけるさとうきびの収量漸減に対する土壌肥料的要因　九州農業研究発表会専門部会発表要旨集　69号85

加治俊幸（2005）奄美地域のさとうきび畑における水収支　鹿児島農試報　（34）55-63

Kingston, G. （2000） Climate and the management of sugarcane. Manual of Cane Growing. Edited by Mac Hogarth and Peter Allsopp. Bureau of Sugar Experiment Stations pp430. 7-19

幸喜善福（2002）飛来塩分がさとうきびに及ぼす影響沖縄甘蔗糖年報　第33号　1-12

宮里清松（1986）さとうきびとその栽培　日本分蜜糖工業会　pp364

宮平永憲・神谷寿幸（1987）さとうきびの生育、収量および成熟に及ぼす遮光の影響　沖縄農研報告　No.12, 1-7

永田淳嗣（2006）沖縄サトウキビ作の長期動態　砂糖類情報（2012.4）No.187　1-4

小野良孝（1990）南西諸島におけるさとうきびの生育・収量の季節変化　第2報　節間伸長の季節変化　日作紀 59（4）:708-714

小野良孝（1984）さとうきび収量の年次間変動の解析　甘蔗糖年報　（23）:15-26

小野良孝・中西建夫（1983）南西諸島におけるさとうきびの生育・収量の季節変化　第1報　主茎の出葉経過　日作紀 52（4）:500-507

大城幸尚（1990）さとうきびの葉の損傷が収量及び品質に与える影響　九州地域の試験研究期間における最近の主要成果（創立40周年記念） 243

島袋正樹（2008）さとうきび畑から何が見える？・畝幅と肥料についての一考察 第35回さとうきび試験成績発表会要旨12-13

杉本明・早崎東内・大城正市・加岳井勇・伊藤邦徳（2006）　さとうきびの栽培改善で収量アップを!!　もっと伸びる!　これで増やす!　〜さとうきび増収へのワンポイントアドバイス〜　　栽培の基本技術　平成18年3月改訂版　独立行政法人農畜産振興機構pp18

玉城雄一・島袋海樹・島袋正樹（2007）沖縄県のさとうきび担い手の現状と生産振興（6）さとうきびにおける高品質・反収向上・安定生産のための原料茎数と反収との関係　第34回さとうきび試験成績発表会要旨10-11

山城三郎（1981）沖縄におけるさとうきびに対するカンガイの必要性（2）琉球大学農学部報28:127-137