スイカの収量を改善するためには、受粉を強化することが従来の農業投入量を増やすよりも効果的である

Enhancing pollination is more effective than increased conventional agriculture inputs for improving watermelon yields.

• Thomas Sawe
• Katrine Eldegard
• Ørjan Totland
• Samora Macrice
• Anders Nielsen

抄録

アフリカの小規模農園における収量改善のための農法は、通常、肥料、灌漑、農薬などの施用により作物の生育条件を改善することに重点を置いている。しかし、有効な受粉媒介者が不足している場合には、収量への影響は限定的である。本研究では、タンザニア北部において、土壌肥沃度、土壌水分、受粉がスイカの収量を制限しているかどうかを検証するための実験を行った。実験圃場に一般的な農法を適用し、選択した植物に施肥剤の施用、灌水量の増加、受粉量の増加を三元加重実験で行った。収穫の 1 週間前に、各植物の収量を評価し、成熟した果実の数と重さを定量化した。また、果実の形状は市場価格に影響を与える可能性があるため、果実の形状も評価した。また，各植物の最初の果実の成熟について，人間が消費するための果実の品質の指標として，糖度（brix）と果肉の色を評価した。余分な受粉は，農家が市場で販売できる大きさの 2 番目の果実を生産する確率と果実の糖度を有意に増加させたが，肥料の追加施肥や灌漑の増加は収量を改善しなかった。また，肥 料の増量や水やりは果糖，重量，色に有意な影響は認められなかった。我々の実験では、受粉不足がスイカの収量を制限しており、これはサハラ以南のアフリカでは一般的な状況である可能性を示唆していると結論付けた。したがって、小規模農家が受粉者の役割を理解し、農業生産における受粉者の重要性を理解することが決定的に重要である。したがって、開発途上国における収量向上のための農業政策には、農業景観における受粉者に優しい生息地の開発方法について、農家に教育や助言を与えることで、受粉サービスを向上させるための対策も含まれるべきである。

Agricultural practices to improve yields in small-scale farms in Africa usually focus on improving growing conditions for the crops by applying fertilizers, irrigation, and/or pesticides. This may, however, have limited effect on yield if the availability of effective pollinators is too low. In this study, we established an experiment to test whether soil fertility, soil moisture, and/or pollination was limiting watermelon () yields in Northern Tanzania. We subjected the experimental field to common farming practices while we treated selected plants with extrafertilizer applications, increased irrigation and/or extra pollination in a three-way factorial experiment. One week before harvest, we assessed yield from each plant, quantified as the number of mature fruits and their weights. We also assessed fruit shape since this may affect the market price. For the first fruit ripening on each plant, we also assessed sugar content (brix) and flesh color as measures of fruit quality for human consumption. Extra pollination significantly increased the probability of a plant producing a second fruit of a size the farmer could sell at the market, and also the fruit sugar content, whereas additional fertilizer applications or increased irrigation did not improve yields. In addition, we did not find significant effects of increased fertilizer or watering on fruit sugar, weight, or color. We concluded that, insufficient pollination is limiting watermelon yields in our experiment and we suggest that this may be a common situation in sub-Saharan Africa. It is therefore critically important that small-scale farmers understand the role of pollinators and understand their importance for agricultural production. Agricultural policies to improve yields in developing countries should therefore also include measures to improve pollination services by giving education and advisory services to farmers on how to develop pollinator-friendly habitats in agricultural landscapes.

© 2020 The Authors. Ecology and Evolution published by John Wiley & Sons Ltd.