日陰栽培コーヒー
木々の天蓋の下に植えられたコーヒーの木。
グアテマラの日陰栽培コーヒー

シェードグロウンコーヒーは、樹冠の下で栽培されたコーヒーノキから生産される作物の一種です。シェードグロウンコーヒーを栽培するために、様々な種類の日陰を作る樹冠が作られます。シェードグロウンコーヒーは、自然生態系の原則を取り入れ、自然な生態系の関係を促進するため、農業パーマカルチャーまたはアグロフォレストリーの派生と見なすことができます。このようにして生産されたコーヒーは、「シェードグロウン」として販売することができます。

歴史

コーヒー（特にアラビカコーヒーノキ）は、野生状態では森林に生育する小高木または低木で、伝統的には日陰を作る他の樹木の下で商業目的で栽培されていました。1970年代半ば以降、[ 1 ]コーヒーノキの赤さび病（Hemileia vastatrix）などの真菌性疾患への対応として、またより高い生産性を目的として、日光に耐性のある新しい樹木や低木が開発されました。[ 2 ]近代化と高収量作物への推進の結果、日光に耐性のあるコーヒーノキは高密度の露地栽培によってより高い収量を生み出すために作り出されましたが、その栽培方法は持続不可能な場合があり、環境に悪影響を与えることが少なくありません。このことが、日陰で栽培されたコーヒーを支持する新しい傾向を生み出しました。[ 3 ] [ 4 ]日陰栽培コーヒーは、環境的に持続可能な生産システムとして広く認識されており、生物多様性の保全、鳥類による害虫駆除の強化、気候変動への適応に貢献する一方で、コーヒーの収量低下という重要な潜在的なトレードオフが存在する。しかし、このトレードオフと、小規模農家が日陰栽培を導入するために必要な経済的インセンティブを明確に検証した研究はほとんどない。[ 5 ] 2014年の研究では、コーヒー栽培に使用される総面積に対する日陰栽培コーヒーの栽培に使用される土地の割合が、1996年以降約20%減少していることが示されている。[ 6 ]

生態学的影響

種の多様性

最近の研究では、コーヒー農園の構造的複雑さとそこに生息する種の数との間に直接的な相関関係があることが示されています。日陰のあるコーヒー農園の森林のような構造は、多くの渡り鳥や留鳥、爬虫類、アリ、蝶、コウモリ、植物、その他の生物の生息地となっています。農地利用形態の中で、日陰栽培コーヒーは、渡り鳥や在来動植物の多様性を最も多く支えている作物である可能性が高いと考えられます。[ 7 ]すべての研究において、種の豊富さには明確なスペクトルがあり、 「素朴な」日陰のある複合栽培における高い種の多様性から、日陰のない単一栽培における極めて低い種の多様性まで、幅広いことが明らかになっています。[ 8 ]

植物

伝統的な「田舎」農園における生物多様性は非常に高く、1つの区画で90種から120種の植物が見られることもあります。日陰栽培のコーヒー農園では、樹木の種の豊富さは1区画あたり13種から58種に及びます。草本の多様性は、どの区画でも樹木の多様性の2倍から4倍に達し、低木の多様性はどの区画でもかなり低いことが分かりました。着生植物もまた、日陰の複合栽培において極めて多様であり、10区画の日陰栽培のコーヒー農園で合計90種の着生植物が確認されました。[ 7 ]

昆虫

日陰のコーヒー農園では、昆虫群集はかなり複雑になることがあります。チアパス州タパチュラ近郊の日陰の複合栽培コーヒー農園では、地上から2メートルまでのサンプルで258科609種の昆虫が見つかりました。個体の37%は草食動物で、捕食動物や寄生虫によって抑制されなければ、作物の害虫となる可能性があり、これは全体の種の42%を占めていました。[ 9 ]

鳥

日陰で栽培されたコーヒーは、在来種および渡り鳥の両方にとって重要な生息地となっている。北米で繁殖し熱帯地方で越冬する最も顕著な渡り鳥には、アメリカムシクイ、ヒタキ、タイランチョウ、ジョウビタキなどがある。[ 10 ]チアパス州ソコヌスコ近郊の伝統的なコーヒー農園では184種の鳥類（うち46種は渡り鳥）が記録されたが、日陰のない単一栽培では6種から12種しか記録されていない。[ 9 ]グアテマラで日陰と日向のコーヒーを比較した研究では、日陰農園では日向農園よりも鳥の個体数と多様性がそれぞれ30％と15％多かった。日陰で栽培された木には、同じ地理的区域内の自然林で見られる鳥類の3分の2が生息している。[ 7 ]日陰で栽培されたコーヒーの産地では、地元の自然生息地よりもはるかに高い渡り鳥の密度が見られた。これは、日陰の場所で見られる鳥類によって散布される果樹、顕花植物、昆虫類の個体数が多いためである可能性が高い。伝統的な複合栽培における鳥類群集は、主に樹冠層および中層林で果実、昆虫、花蜜を餌とする種で構成されている。[ 8 ]

哺乳類

インドの西ガーツ山脈で行われた研究では、28種の哺乳類が日陰のコーヒー農園に生息していることが示されました。また、この研究では、保護された野生生物保護区からの距離が哺乳類の種の豊富さに悪影響を及ぼすことも示されました。[ 11 ]

生物的プロセス

害虫駆除

日陰の複合栽培では種の多様性が高いため、比較的複雑な食物網が形成される。鳥類も哺乳類も多くの草食昆虫を食べることで害虫駆除に大きな役割を果たしている。ジャマイカで行われた調査では、あるコーヒー農園から鳥類を排除したところ、害虫であるコーヒーノキバエに感染したコーヒーの実の割合が 70% 増加した。ジャマイカでコーヒーノキバエを捕食する鳥類による生物学的防除は、2005 年に 1 ヘクタールあたり 75 ドル、調査対象の農場あたり平均 1,004 ドルの価値があると算出された。これは、当時の 1 人当たり国民総所得の約 30% に相当します。[ 7 ]プエルトリコで行われた別の調査では、日陰で栽培されたコーヒー豆には日向で栽培されたコーヒー豆よりも多く生息するトカゲを排除するために隔離区画を使用した[ 7 ]

受粉

多くの種類のミツバチは、コーヒーノキに加えて様々な顕花植物が植えられた日陰の複合栽培に引き寄せられます。ミツバチの個体数増加は、コーヒーノキ自体だけでなく、日陰を作る木々の受粉も直接的に増加させます。インドネシアで行われた研究では、ミツバチの種の多様性がコーヒーノキの結実率を高めることが示されました。3種のミツバチが訪れたコーヒーノキでは結実率が60%であったのに対し、20種以上のミツバチが訪れたコーヒーノキでは結実率が90%に達しました。[ 7 ]

非生物的プロセス

土壌

日陰のある複合栽培において、樹冠および中層植生の存在は土壌浸食を軽減し、急峻な山岳斜面を安定化させるのに役立ちます。これらの日陰樹から供給される落葉やその他の植物質は、炭素や窒素などの土壌養分の増加にも貢献します。ベネズエラで行われたある比較実験では、日陰のないコーヒー農園は日陰のある農園に比べて浸食によって2倍の土壌を失ったことが示されました。さらに、日陰のない農園では日陰のある農園に比べて土壌水分が42%低くなる可能性があり、これは環境における生物的および非生物的プロセスに影響を与えます。[ 7 ]

水

日陰のある農園では、日陰のない農園に比べて表層水の流出量が大幅に少なくなります。そのため、日陰のある農園では保水力が高く、栄養分の浸出も少なくなります。保水力の向上は、地域の流域の涵養にも重要です。太陽栽培のコーヒーは、成長を促進するために、多くの化学肥料、殺虫剤、除草剤、殺菌剤、農薬を投入する必要があります。これはまた、有毒な水の流出や多くの種の生息地不足にもつながります。鳥類に関する前述の情報とは対照的に、太陽栽培のコーヒーは鳥類の10分の1にも満たない種にしか隠れ場所を提供していません。

炭素隔離と気候変動

炭素吸収源と気候変動

自然林と同様に、日陰栽培コーヒー農園の日陰の木に隔離された炭素は、大気中に放出されて地球温暖化を促進するのではなく、木の幹、枝、葉、葉の根に蓄えられます。土壌もシンクとして機能します。日陰栽培コーヒーの土壌は、地面に蓄積され、時間の経過とともに分解される有機物からの炭素を保持します。インドネシアの日陰栽培コーヒーシステムに関する研究では、土壌上層の土壌炭素貯蔵量は、同国の原生林の60％に相当し、土壌とバイオマスの総炭素貯蔵量は太陽栽培コーヒーよりも58％多いことが示されました。[ 7 ]

農業への影響

ポジティブ

日陰で栽培されたコーヒーの木は、直射日光下で栽培された木よりも施肥量が少なくて済みます。そのため、日陰で栽培されたコーヒーの木は、直射日光下での集中栽培に必要な施肥コストを負担できない生産者にとって有益です。[ 12 ] [ 13 ]

シェードツリーは、コーヒーノキを強風、雨、そして直射日光から守ります。[ 12 ]これらの利点は、持続可能な生産に適さない環境において特に役立ちます。例えば、適切なシェードツリーは、コーヒーノキを長期にわたる干ばつや極端な気温から保護することができます。[ 14 ]

日陰の木から出たゴミ（落ち葉や枝）を地面で腐らせると、日陰の木が吸収した栄養素がシステムに戻ることができます。[ 12 ]

日陰にすることで、アジアシロチョウなどの特定の害虫の発生を減らすことができます。[ 12 ] [ 15 ]

ネガティブ

日陰を作る木はコーヒーの木と水と養分をめぐって競合します。どちらの資源も限られている地域では、競争はさらに激化します。[ 12 ]

栄養素の利用可能性、特に窒素の減少は、完全な日光条件下での集中栽培システムと比較した場合、コーヒーの木の収穫量を減少させます。[ 12 ] [ 14 ]

日陰を作る木々は、定期的な剪定、除草、施肥などの維持管理が必要であり、コーヒー生産者のコストを増加させます。[ 12 ]日陰栽培コーヒーの利点を実現するためには、伴生樹の厳密な評価と管理が必要です。[ 14 ]

日陰を作る木々は湿度を高め、落ち葉や枝による地面の堆積を促します。こうした環境は、コーヒーノキの実を枯らすコーヒーベリーボーラーやアメリカ斑点病など、コーヒーに発生する特定の害虫や病気の増殖に有利に働きます。[ 12 ] [ 15 ]

日陰栽培では、日当たりの良い場所での栽培に比べて収益性が低くなります。[ 14 ]

コーヒーノキサビ病

日陰、降雨量や乾燥期間などの気象学的影響、そしてコーヒーノキサビ病の空中散布の間には複雑な相互作用があります。[ 16 ]研究者たちは、日陰は乾燥した条件下では胞子の散布を抑制する可能性があるが、湿った条件下では胞子の散布を助ける可能性があることを発見しました。[ 16 ]研究者たちは、このテーマについてさらなる研究の必要性を認めています。

シェードの種類

主に伝統的な日陰のコーヒー農園の樹冠被覆率。樹冠の大部分はそのまま残され、下層にはコーヒーノキが植えられています。
コスタリカ、オロシにあるコーヒー農園。木陰を作る木々が広がっています。背景の赤い木々は日陰を作っていますが、手前の木々は太陽光を十分に受けられるように剪定されています。

素朴な

ラスティック法は、最も資本集約性が低く、最も希少な栽培方法です。この方法では、既存の森林にコーヒーノキを植え、森林の最下層のみを伐採してコーヒーノキを植えるため、在来植物への影響はほとんどありません。このコーヒー栽培システムは、管理が最小限で、殺虫剤や除草剤を使用しません。そのため、日陰のあるコーヒー農園は、農家の経済的な打撃を受けても、日陰のない農園では耐えられないような状況でも耐えることができます。[ 17 ]資本集約性が最も低い方法である伝統的なラスティックコーヒーシステムは、収穫量が低いのが特徴です。[ 18 ]例えば、インドではコーヒーの大部分がこの方法で栽培されています。[ 19 ]

伝統的な多文化栽培

伝統的な複合栽培では、コーヒーの栽培対象となる植物と有益な植物を統合することで、商業的な複合栽培よりも種の多様性を高めます。伝統的な田舎栽培と同様に、伝統的な複合栽培では、元の樹冠の下にコーヒーノキを植えます。これらの植物には、自家用や市場に役立つ植物、食料、燃料、薬用として利用できる植物が含まれます。これにより、コーヒー栽培において達成可能な最高レベルの「有用な多様性」が生み出されます。[ 18 ]さらに、この作物の多様化は、コーヒー価格が低迷している際に農家にとって有利に働きます。

商業的な多種栽培

商業的ポリカルチャーは伝統的なポリカルチャーと似ていますが、コーヒーノキや農家のニーズに適した樹木を植えるためのスペースを確保するために、一部の葉が除去されます。樹冠樹は剪定されることもあり、着生植物は通常除去されます。このシステムでは、樹冠とコーヒーノキの2つの層のみで成り立っています。この時点で、肥料や農薬が必要になる場合があります。このシステムでは、コーヒーの収量が高く、生産は市場によってのみ左右されます。

日陰の単一栽培

陰影のあるモノカルチャーシステムでは、通常は剪定された単一の樹冠樹種を用いて日陰を作ります。コーヒーノキはより密集して植えられており、農園は非常に整然としており、市場向けの製品を生産することに重点を置いています。

例えばメキシコでは、農家はコーヒーの木に日陰を作るために、ほぼマメ科の樹木（インガ属）のみを使用しています。 [ 18 ]東南アジアでは、コーヒーノキに木陰を作るのに適した樹木には、エリスリナ・スブムブランス（トントンまたはダダップ）、グリリシディア・セピウム（カエ・ファラン）、カシア・シアメア（キ・レック）、メリア・アゼダラク（カオ・ダオ・サン、インド・ライラック）、そして有用な木材樹であるパウロニア・トメントサなどがあります。 [ 20 ]

日陰のない単一栽培

日当たりの良い場所、あるいは日陰のない場所での単一栽培は、樹冠が全くない「近代的な」システムです。コーヒーノキは直射日光にさらされ、大量の化学肥料と農薬、そして毎年の集中的な労働力を必要とします。この「近代的な」システムはコーヒーの生産量が最も高いものの、環境コストは高くなります。[ 21 ]

認証

グアテマラのコーヒー農園で、フェアトレードの日陰栽培コーヒー豆がパルプ化されている。

スミソニアン渡り鳥センター（SMBC）が運営するバードフレンドリーコーヒー認証プログラムは、鳥類、コーヒー、農業コミュニティのつながりに関する研究の先駆者であり、健全で生産性の高い森林を育むための基準設定の重要性を理解しています。[ 3 ] SMBCは、日陰栽培コーヒーの認証におけるゴールドスタンダードと考えられています。オーガニックコーヒー認証では日陰の被覆面積は規定されていませんが、上層林の落葉が天然の肥料となるため、オーガニックコーヒー農家は日陰を利用することがよくあります。レインフォレスト・アライアンスによる認証では、ある程度の日陰面積が求められますが、これは土地面積の15%程度にとどまることもあります。[ 22 ]米国の愛鳥家とコーヒー消費者を対象とした研究では、コーヒー生産が鳥類の生息地に与える影響、バードフレンドリーコーヒーの独自の特性（高品質の味を含む）、認証基準の違いや信頼性、そしてバードフレンドリーコーヒーを簡単に見つけて購入する方法について、より効果的に伝えることで、バードフレンドリーコーヒーの普及を促進できる可能性があることが示唆されています。[ 23 ]

参照

アイコンコーヒーポータル

参考文献

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