20 石川県農業総合研究センター研究報告第 28 号 (2008) Ⅰ はじめに家畜ふん尿処理施設では収集運搬された家畜ふん尿は固液分離機に搬入され固形分は堆肥化処理後農耕地へ還元利用されている液状分は好気発酵処理さらに生物処理等の工程の順に適切な浄化処理が行われその後放流されている

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ふみなさわなか
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1 石川県農業総合研究センター研究報告 28:19 29(2008) 19 作物に対する家畜ふん尿処理液の肥料としての有効利用法 1) 2) 北田敬宇島田義明 ApplicationofCattleLiquidManureasFertilizerforCrops KeiuKITADAandYoshiakiSHIMADA Summary Toutilizecattlemanureastheliquidmanureforcropcultivationpurpose,effectivemethods ofapplicationwereinvestigated. 1) Seasonalvariationoffertilizerconstituentsintheliquidmanurewassmall,andthe characteristicsoftheliquidmanurewereasfollows:concentrationoftotalnitrogenwas 2,300ppm,theratioofammoniumnitrogentothetotalnitrogenwas45%.Thismeansthatthe effectoftheliquidmanureasnitrogenfertilizerisconfirmed. 2) Theeffectoftheliquidmanureapplicationonthegrowthandyieldoffeedgrass,barley, soybeanandpaddyricewereinvestigated. Inuplandfarming,therateofnitrogenabsorptionandutilizationbytheplantsislow,due totheinhibitoryeffectjustafterapplication,suchasflowoftheliquidmanuretothefurrow andammoniavapourization. Inpaddyfarming,therateofnitrogenutilizationishigherthanuplandfarming,andthe yieldwasequivalenttotheplotwithchemicalfertilizers.thismeansthatpaddyricecanbe cultivatedwiththeliquidmanure. Theresultsofcultureexperimentofsoiladdingliquidmanurereflectedtheeffectonthe fertilizerresponse. 3) Insoybeanfarming,theeffectofsoilinjectiontreatmentusinganexperimentalmanure spreaderwasevaluatedinordertodevelopthemethodoffertilizerapplication. Itisclearedthattheyieldoftheplotwiththeliquidmanurewasequivalenttotheplot withthechemicalfertilizerapplicationandtheeffectoftheliquidmanureasnitrogenbasal dressingandtopdressingfertilizerwasconfirmed. Inaddition,whentheliquidmanureisspread,additionofpyroligneousacidavoidedthebad smelloftheliquidmanure. 4) Inpaddyfarming,theapplicationoftheliquidmanurebypourintothefieldresultedin ahighefficiencyofthefertilizerutilization.inaddition,theeffectoftheliquidmanure asnitrogentopdressingfertilizerisconfirmed 年 5 月 12 日受理 1) 石川県農業総合研究センター資源加工研究部生物資源グループ 2) 石川県経営対策課

2 20 石川県農業総合研究センター研究報告第 28 号 (2008) Ⅰ はじめに家畜ふん尿処理施設では収集運搬された家畜ふん尿は固液分離機に搬入され固形分は堆肥化処理後農耕地へ還元利用されている液状分は好気発酵処理さらに生物処理等の工程の順に適切な浄化処理が行われその後放流されているのが現状であるこの液状分は作物栽培に必要な肥料成分を多く含んでおりその農業生産への有効活用は化学肥料の削減や資源循環型農業を推進する上からも重要と考えられるそこで本報告では肥料成分濃度が最も高い固液分離直後の牛ふん尿処理液 ( 以下ふん尿処理液 ) を肥料として作物に対する有効利用法について検討したまた施用に当たり悪臭の発生が問題となるので悪臭低減対策についても検討を行った Ⅱ 試験方法 1 ふん尿処理液の肥料成分特性 2005 年から 2006 年にかけて河北潟干拓地内の牛ふん尿処理施設において固液分離直後のふん尿処理液について肥料成分実態調査を毎月 1 回の割合で実施した調査項目は全窒素リン加里石灰苦土の他窒素の形態別成分としてアンモニア硝酸態の無機態窒素および有機態窒素 ( 有機態窒素 = 全窒素無機態窒素 ) 含量を測定した 2 ふん尿処理液の悪臭低減対策ふん尿処理液の施用に伴う悪臭発生の低減対策として薬液処理法やマスキング法等があるまた木酢液の農業利用として堆肥の悪臭除去や病害虫の防除効果があることが知られている 6) ここではアンモニア臭の中和や燻臭成分を有する木酢液の添加による悪臭低減効果について検討したまたその主成分である酢酸の添加効果についても検討を加えた (1) 資材添加による臭気官能試験ふん尿処理液に木酢液および酢酸をそれぞれ1~ 5% 添加しこの臭気を官能試験により強烈な臭い ~ 無臭の5 段階評価を行った酢酸は木酢液中の酢酸含量 7% と同一濃度になるよう希釈して用いた (2) 臭気測定試験によるアンモニアガス濃度の測定臭気中アンモニアガス濃度は 2L 容器に検液 20ml を注入し 2~3 回攪拌しながら1 時間後に容器から気体を吸引し検知管式気体測定器により測定した 3 ふん尿処理液の窒素無機化特性ふん尿処理液を添加した土壌の畑湛水条件および温度条件による窒素無機化量の変動を調査した調査方法は乾土 10g にふん尿処理液 10 倍希釈液を 4ml 添加した土壌を試験管に取り培養温度はの3 段階としそれぞれ畑湛水培養を日間行いその窒素無機化量を測定した対照として土壌のみについても培養を行い両者の測定値の差からふん尿処理液由来の窒素無機化量を算出した添加量はふん尿処理液含有の全窒素量として 10a 当たり 10kg となるように設定した培養の温度条件は供試作物に対する施用時期を2 月から9 月までと想定しその期間中の平均気温を基に培養温度を前記と同様にの3 段階に設定した 4 作物栽培に対するふん尿処理液の施用効果河北潟干拓地内および農業総合研究センターの圃場において 2006 年から 2007 年にかけて河北潟干拓地における主要作物である飼料 ( イタリアンライグラス ) 大麦大豆の他水稲を供試してふん尿処理液施用による作物の生育収量に対する効果を検討したふん尿処理液による施肥窒素はいずれの施肥も化学肥料の代替率を 100% とし施肥窒素の利用率を考慮して施用倍量区も設けた (1)2006 年作物別のおよび施肥窒素量を表 1に示した河北潟干拓地内の農家圃場および河北潟研修館の細粒グライ土圃場においてイタリアンライグラス ( 品種エクセレント ) 大麦 ( 品種ファイバースノウ ) 大豆 ( 品種エンレイ ) をまた農業総合研究センターのコンクリート枠圃場において水稲 ( 品種コシヒカリ ) を供試してふん尿処理液の施用効果について検討したイタリアンライグラスでは試験規模は1 区面積 6m2の2 連制で実施し消雪期追肥の効果について検討した播種期は前年 9 月 30 日で播種量は4 kg/10a とした収穫は止葉抽出期から出穂始め (1 番刈 ) に実施した

北田島田 : 作物に対する家畜ふん尿処理液の肥料としての有効利用法 21 表 1 作物別のおよび施肥窒素量 (kg/10a) イタリアンライグラス大麦基肥追肥 1 基肥年内追肥追肥 1 追肥 2 追肥 3 9 月 30 日 2 月 24 日 10 月 26 日 12 月 1 日 2 月 24 日 3 月 24 日 4 月 26 日化学肥料区 10 4 4 2 4 3 2

3 北田島田 : 作物に対する家畜ふん尿処理液の肥料としての有効利用法 21 表 1 作物別のおよび施肥窒素量 (kg/10a) イタリアンライグラス大麦基肥追肥 1 基肥年内追肥追肥 1 追肥 2 追肥 3 9 月 30 日 2 月 24 日 10 月 26 日 12 月 1 日 2 月 24 日 3 月 24 日 4 月 26 日化学肥料区ふん尿処理液倍量区 10 8(8) 4 2 8(8) 6(6.8) 4(2.9) ふん尿処理液区 10 4(4) 4 2 4(4) 3(3.0) 2(1.4) 無肥料区水稲大豆基肥穂肥 1 穂肥 2 基肥追肥 5 月 8 日 7 月 14 日 7 月 21 日 6 月 6 日 8 月 21 日化学肥料区ふん尿処理液区 2(1.4) 2(1.7) 2(1.7) 2(1.7) 4(3.4) 無肥料区 ( ): ふん尿処理液由来の施肥窒素量を示すふん尿処理液を設定量施用した後その含有窒素分析値を基に算出した値大麦では 1 区面積 6m2の2 連制で実施し消雪期節間伸長期および止葉展開期の追肥としての効果について検討した播種期は 10 月 27 日播種様式は 30cm 条播で播種量は7kg/10a とした大豆では試験規模は1 区面積 6m2の2 連制で実施し基肥および開花期追肥としての効果について検討した播種期は6 月 28 日で栽植密度は75cm 12cm の2 粒点播とした水稲では 2m 2 のコンクリート枠の2 連制で実施し基肥出穂前 17 日および7 日の穂肥としての効果について検討した易型液肥散布機を用いたこれは乗用管理機 (I 社 JK14) に取り付け 250L タンクに貯めたふん尿処理液の流量を吐出バルブにより手動調整してパイ (2)2007 年ふん尿処理液の効率的施用および実用化に向けて大豆栽培における土中施用試験および水稲栽培における圃場での流し込み施用試験を実施したふん尿処理液による施肥窒素は各施肥とも化学肥料の代替率を 50% とし施肥窒素の利用率を考慮して施用倍量区も設けたア大豆栽培における土中施用試験河北潟研修館圃場において大豆品種エンレイを供試し試験規模は1 区面積 100 m2の2 連制で実施したの構成を表 2に示したとおりふん尿処理液の基肥および開花期追肥としての効果について検討した播種は不耕起 V 溝条播 ( 開口部 2cm 深さ 5cm) 条間 30cm 栽植密度 12.8 株 /m 2 で行い播種期は 6 月 19 日で播種量 0.3kg/a とした圃場散布は写真 1に示したとおり試作した簡写真 1 簡易型液肥散布機による作業状況写真 2 ふん尿処理液のパイプを通して土中注入する方式

4 22 石川県農業総合研究センター研究報告第 28 号 (2008) 表 2 の構成 (kg/10a) 基肥追肥実際の施肥窒素量播種 2 週後開花 10 日後基肥追肥備考化学肥料区基肥追肥: 硫安 (N=21%) ふん尿処理液倍量区 1+(2) 2+(4) ふん尿処理液: ふん尿処理液区 1+(1) 2+(2) N:P:K=1537:740:2063(ppm) ( ): ふん尿処理液由来の施肥窒素量を示す表 3 の構成施肥窒素量 (kg/10a) 実際の施肥窒素量基肥穂肥 1 穂肥 2 穂肥 1 穂肥 2 備考化学肥料区基肥 ( 各区共通 ):BB056( ) ふん尿処理液倍量区 2 1+(2) 1+(2) 穂肥 ( 化学肥料区 ):NK2 号 ( ) ふん尿処理液倍量区 2 1+(1) 1+(1) ( ふん尿処理液 ):N:P:K=1537:740:2063(ppm) 穂肥 1 2: 出穂 15 日 7 日前施用 ( ): ふん尿処理液由来の施肥窒素量を示すプを通して土中注入する方式である土中注入のため写真 2に示したとおり作溝部ディスクを3か所取り付けまた作溝を容易にするためその前方にプラウ爪を配置したまたふん尿処理液の散布に当たり臭気軽減対策として木酢液を1% 添加したふん尿処理液を使用しその効果についても検討したイ水稲栽培における流し込み施肥の実証細粒グライ土の農業総合研究センター圃場において水稲品種コシヒカリを供試したの構成は表 3に示したとおりでありふん尿処理液の穂肥としての効果について検討した試験規模は1 区面積 60 m2の2 連制で移植日は 5 月 7 日栽植密度 18.2 株 /m 2 の稚苗機械植としたまたふん尿処理液の臭気軽減対策についても大豆作と同様の実証試験を行ったふん尿処理液の圃場散布については通常の灌水と同時にふん尿処理液を流し込む流し込み施肥により行った圃場全面に均一となるよう散布するためあらかじめ施用時の田面水深を3cm 程度に設定後通常の灌水と同時にふん尿処理液を樋に沿って4 分間流し込みさらに2 分程度灌水を続け湛水深を6cm 程度とした要した灌水時間は 1.7 時間 /10a となりこれは一般的に行なわれる灌水時間に相当する流し込み施肥による施肥養分ムラが懸念されるので内を 10 区画に等分し区画毎に施用直後および2 日後に田面水中のEC( 電気伝導度 ) を測定することにより肥料養分濃度を簡便に求めその濃度分布ムラを EC 測定値の CV( 変動係数 ) 値から解析した供試したふん尿処理液の EC 値 (1:1) は 6.6mS/cm と高い値であった Ⅲ 試験結果および考察 1 ふん尿処理液の肥料成分特性ふん尿処理液中肥料成分の実態調査の結果を取りまとめ表 4 に示したふん尿処理液の成分濃度の平均値から加里が 2,855ppm と最も高く次いで全窒素が 2,323ppm 石灰が 1,285ppm でありリンおよび苦土は 500ppm 程度と低い値であった主要な肥料成分として全窒素および有機態窒素の全窒素に占める割合についてその季節変動を図 1 2 に示した表 4 * ふん尿処理液の肥料成分項目平均標準偏差変動係数 (CV) 全窒素 (ppm) 2, リン (ppm) 加里 (ppm) 2, 石灰 (ppm) 1, 苦土 (ppm) 無機態窒素 (ppm) 1, 有機態窒素 (ppm) 1, 有機態窒素の全窒素に占める割合 (%) ** * 数値は 11 回の時期別データから算出 ** 有機態窒素 / 全窒素 100

5 北田島田 : 作物に対する家畜ふん尿処理液の肥料としての有効利用法全窒素濃度 (ppm) /8 12/27 1/24 2/21 3/20 4/26 6/6 7/14 8/28 10/2 10/31 月日図 1 全窒素濃度の季節変動有機態窒素の全窒素に占める割合 (%) /8 12/27 4/26 6/9 7/14 8/23 10/2 10/31 月日図 2 有機態窒素の全窒素に占める割合の季節変動全窒素濃度は 1,700ppm から 2,800ppm の範囲内で推移し変動係数が 14% と比較的小さい値を示したまた 6 月から8 月にかけてやや低く推移する傾向が見られこの要因として気温が高いこの時期はふん尿の乾物含有率が低いことやアンモニア揮散による損失が大きいことが考えられるこの結果は窒素肥料の代替効果が期待できしかも肥効が安定していることを示している 2 ふん尿処理液の悪臭低減対策家畜ふん尿処理施設から排出されるふん尿処理液を利用するに当たり圃場散布時の悪臭低減対策を講じる必要がある悪臭の成分はタンパク質の分解に伴って発生するアンモニアや硫黄化合物等であるが木酢液および酢酸添加によるアンモニア中和作用やマスキング作用による悪臭低減効果について検討したふん尿処理液の資材添加による悪臭低減効果を表 5に示した臭気は木酢液添加 1% 以上でなくなりまた酢酸添加 1% でかなり低減できたが添加量を増しても悪臭低減効果は見られなかった ph は両資材とも添加割合が多いほど低下した木酢液 5% では ph6.9 と若干低下したが酢酸では効果が高く添加 2% でpH5.8 と急激に低下した資材添加によるアンモニアガス濃度を測定した結果を表 6に示した両資材とも添加割合が多いほど低下し悪臭が低減できた 1% 添加について見ると木酢液では 61% 酢酸では 66% 削減できた以上の結果ふん尿処理液に木酢液添加 1% 以上により悪臭低減効果が見られた木酢液や酢酸の添加は臭気成分の一つであるアンモニアの揮散を抑制するが酢酸では添加 2% を超えるとpHの低下に

6 24 石川県農業総合研究センター研究報告第 28 号 (2008) 表 5 ふん尿処理液の資材添加による悪臭低減効果と ph の変化資材木酢液 * 酢酸添加割合 0% 1% 2% 5% 0% 1% 2% 5% * * 臭気 +++ ± ~++ ++ ph * 酢酸は木酢液中の酢酸含有率を7% として同一濃度となるように希釈して使用 ** 臭気の程度は強烈な臭い (+++)~ 無臭 (-) の5 段階表 6 ふん尿処理液の資材添加によるアンモニアガス濃度の変化資材木酢液酢酸添加割合 0% 1% 2% 5% 0% 1% 2% 5% アンモニアガス濃度 (ppm) 伴い硫黄化合物や低級脂肪酸等の溶出を逆に促進させるため悪臭低減効果が見られなかったものと考えられる 3 ふん尿処理液の窒素無機化特性ふん尿処理液の添加有無の土壌を供試し畑湛水培養による温度別の土壌窒素無機化量の推移を図 3に示した両培養とも土壌窒素無機化量はふん尿処理液の添加の有無にかかわらず温度が高いほど高く推移し培養 28 日までは湛水培養のほうがより高く推移したが培養 70 日では逆転し畑培養のほうが上回ったまたふん尿処理液添加による窒素無機化量の増加程度は培養前半では湛水培養のほうが培養後半では畑培養のほうが大きい傾向が認められたさらにふん尿処理液からの窒素無機化量を明らかにするためふん尿処理液の添加有無の土壌窒素無機化量の差から 1L 当たりの窒素無機化量を算出し結果を図 4に示した窒素無機化量は畑培養については培養温度 15 では培養 28 日まで培養温度 25 および 30 では培養 14 日まで減少傾向が見られたがそれ以降はいずれの培養温度とも急激な増加に転じたこれは培養 14 日までの窒素の形態はその 90% 以上がアンモニア態であることからアンモニア揮散による影響が考えられる ( データ省略 ) 両培養とも培養温度が高いほど窒素無機化量は高く推移し特に湛水培養では培養 7 日から 14 日にかけて増加するもののその後は脱窒現象による影響もあり減少傾向が認められたこのことからふん尿処理液を畑圃場に施用した場合を想定すると施用時期を問わず施用 14 日までは無機態窒素量が減少するもののその後施用 70 日目にかけて 1,000L 当たり 1.8kg 窒素 (85% の窒素無機化量 (mg/10g 乾土 ) 畑培養 15 土壌 15 添加 25 土壌 25 添加 30 土壌 30 添加湛水培養日 7 日 14 日 28 日 70 日培養日数日 7 日 14 日 28 日 70 日培養日数図 3 畑湛水培養による温度別の土壌窒素無機化量の推移土壌 : 土壌 10g のみを培養添加 : 土壌 10g にふん尿処理液 10 倍希釈液 4ml を添加して培養

北田島田 : 作物に対する家畜ふん尿処理液の肥料としての有効利用法 25 窒素無機化量 (g/l ふん尿処理液 ) 2.0 1.5 1.0 0.5 0.

7 北田島田 : 作物に対する家畜ふん尿処理液の肥料としての有効利用法 25 窒素無機化量 (g/l ふん尿処理液 ) 写真 3 0 日 7 日 14 日 28 日 70 日図 4 水田 15 水田 25 水田 30 畑 15 畑 25 畑 30 培養日数ふん尿処理液 1L 当たりの窒素無機化量ふん尿処理液が土壌表面に停滞した状況無機化率 ) 程度の施肥効果が期待できることを示している一方水田に施用した場合には培養温度 15 を除き 1,000L 当たり 1.3~1.5kg 窒素 (60~ 70% の無機化率 ) の施肥効果が期待できることを示している 4 作物栽培に対するふん尿処理液の施用効果各作物の収量収量構成要素を表 7に施肥窒素の利用率を表 8に示したイタリアンライグラスについて収量はふん尿処理液倍量区で化学肥料区と同様に目標の生草重 4 t/10a を確保できたがふん尿処理液区では 20% 程度の減収となったこれは施用時期の平均気温が 10 以下と低く施肥窒素の利用率が低いことが伺われる飼料の品質面では硝酸塩中毒発生の面から茎葉中硝酸態窒素含量は乾物中 2,000ppm 程度が許容限界とされているこの点いずれの区も2 ~7ppm と微量であり飼料として品質上の問題は見られなかった大麦について葉色はふん尿処理液倍量区とも淡く推移し生育は劣り穂数は 120~140 本 /m 2 と化学肥料区に比べ 31~41% の減少となったこの結果収量は化学肥料区に比べ 43~62% の減収となったふん尿処理液の施肥窒素の利用率は 12~14% と低かったこの要因として消雪期および節間伸長表 7 作物別の収量構成要素および品質イタリアンライグラス大麦生重乾重硝酸態窒素子実重穂数子実タンパク (t/10a) (t/10a)( 乾物 ppm) (kg/10a) ( 本 /m 2 ) 含有率 (%) 化学肥料区ふん尿処理液倍量区ふん尿処理液区無肥料区水稲大豆精玄米重穂数 m 2 当たり着登熟歩合千粒重玄米タンパク精子実重一莢粒数莢数百粒重 (kg/10a) ( 本 /m 2 ) 数 ( 10 3 ) (%) (g) 含有率 (%) (kg/a) ( 莢 / 株 ) (g) 化学肥料区ふん尿処理液区無肥料区表 8 作物別の窒素吸収量および施用窒素の利用率 (kg/10a) イタリアンライグラス大麦水稲大豆施用窒素の施用窒素施用窒素の施用窒素窒素吸収量窒素吸収量窒素吸収量窒素吸収量利用率 * の利用率 * 利用率 * の利用率 * 化学肥料区ふん尿処理液倍量区ふん尿処理液区無肥料区 * 施用窒素の利用率 (%)=( 施肥区 - 無肥料区の窒素吸収量 )/ 施用窒素量 100

26 石川県農業総合研究センター研究報告第 28 号 (2008) 期追肥の施用においてこの時期の平均気温が 15 には達しておらず肥料的効果が劣ったことまた土壌水分過多や土壌表面硬化のためふん尿処理液の土壌中浸透が不良となり写真 3に示したようにふん尿処理液が土壌表面に停滞し一部は畦間へ流出するなど作物の利用効率の低下をもたらしたことが挙げられる水稲について

20~30 であるため肥料的効果が劣るとは考えられず施用時の畦間への流出等による利用効率の低下によるものと思われる以上の結果畑作ではふん尿処理液による施肥窒写真 4 湿害による出芽不良素の利用率が全般に低くこれはふん尿処理液添加土壌の培養実験結果が示すように施用直後の肥料的効果が小さくまた施用時の土壌水分過多等に起因する畦間への流出やアンモニア揮散等による損失 5) 等が考えられる

8 26 石川県農業総合研究センター研究報告第 28 号 (2008) 期追肥の施用においてこの時期の平均気温が 15 には達しておらず肥料的効果が劣ったことまた土壌水分過多や土壌表面硬化のためふん尿処理液の土壌中浸透が不良となり写真 3に示したようにふん尿処理液が土壌表面に停滞し一部は畦間へ流出するなど作物の利用効率の低下をもたらしたことが挙げられる水稲について葉色はふん尿処理液区では化学肥料区と同等に推移し収量はふん尿処理液区で 505kg/10a と化学肥料区とほぼ同等となったこれは施用時期の平均気温が 25 程度でありふん尿処理液の無機化が促進されたためでありこれは施肥窒素の利用率が 55% と高いことからも伺われる大豆について収量はふん尿処理液区では化学肥料区に比べ莢数が少なく 24% の減収となったこれは施用時期の平均気温が 20~30 であるため肥料的効果が劣るとは考えられず施用時の畦間への流出等による利用効率の低下によるものと思われる以上の結果畑作ではふん尿処理液による施肥窒写真 4 湿害による出芽不良素の利用率が全般に低くこれはふん尿処理液添加土壌の培養実験結果が示すように施用直後の肥料的効果が小さくまた施用時の土壌水分過多等に起因する畦間への流出やアンモニア揮散等による損失 5) 等が考えられるこの点について新良はスラリーを小麦収穫跡地へ散布しその窒素成分を微生物の麦稈分解に必要な成分として利用固定させて溶脱を抑制させる効果を期待したがスラリー中無機態窒素の土壌からの溶脱やアンモニア揮散等により散布効果が小さかったとしている畑作では施用法の改善によりふん尿処理液による施肥窒素の利用率を向上させれば有効活用が可能と考えられる一方水稲作では施肥窒素の利用率が比較的高く化学肥料区と同等の収量が得られ有効活用が可能と考えられるこの点について次の項でさらに検討する 5 ふん尿処理液の土中施用による利用効率向上ふん尿処理液の土中施用を行う場合ふん尿処理液タンクを積載した散布機がその重量により沈下して走行作業に支障を来たす恐れがあるそこで地耐圧を維持するため大豆不耕起 V 溝条播を行った後ふん尿処理液の簡易型液肥散布機による施用方法を検討した不耕起 V 溝条播を行うに当たり大豆の湿害を回避するため排水溝施工などの排水対策を実施したものの写真 4に示したとおり播種翌日の降雨が湿害による出芽不良をもたらし出芽率は化学肥料区では 52% ふん尿処理液両区では 65% と低下した浜田ら 2) は本播種法では播種後 5 日間における冠水害の回避軽減が必須であると指摘しているが大表 9 ふん尿処理液施用による大豆の生育収量の効果主茎長倒伏精子実重同左指数一莢粒数莢数百粒重 (cm) (kg/a) ( 莢 / 株 ) (g) 化学肥料区 43.4 無ふん尿処理液倍量区 39.0 無ふん尿処理液区 35.2 無表 10 ふん尿処理液施用による大豆の窒素吸収量の効果乾物重 (g/m 2 ) 窒素含有率 (%) 窒素吸収量 (g/m 2 ) 茎枝子実茎枝子実茎枝子実計化学肥料区ふん尿処理液倍量区ふん尿処理液区

9 北田島田 : 作物に対する家畜ふん尿処理液の肥料としての有効利用法 27 豆不耕起 V 溝条播においても同様に生産安定条件のためには土壌構造の発達した圃場での導入が望ましいことが言える生育収量調査および作物体の窒素吸収量を表 9 10 に示したいずれの区も 15~17kg/a と低収となりこれは出芽不良による株数不足が原因と考えられるこのような生育不足の条件下であったがふん尿処理液の施用効果を検討したその結果ふん尿処理液倍量区では化学肥料区と同等の生育収量および窒素吸収量が得られた圃場散布作業については簡易型液肥散布機は低速の 1,500 回転走行速度は 8.6m/ 分に調整することにより効率的な作業が実証できた今後実用化に向けては覆土処理や吐出量調整システムを組み込む必要があろう以上の結果土中施用により施肥窒素の利用率が向上しふん尿処理液が含有する無機態窒素量を基肥および追肥として代替できその結果化学肥料区と同様の生育収量が達成できることが実証できたまたふん尿処理液の圃場散布作業に当たり木酢液の1% 添加によりアンモニアの揮散が抑制され悪臭の不快感が抑制できた 6 水稲作における流し込み施肥の実証流し込み施肥による圃場散布は写真 5に示したように通常の灌水と同時にふん尿処理液を流し込むよう灌水量を調整したまた施肥養分ムラについては区画毎に施用直後および2 日後の田面水中 EC 測定値のCV 値から解析した生育調査および収量収量構成要素を表に示したいずれの区も生育旺盛で草丈は長くふん尿処理液倍量区では成熟期の稈長が107cm と最大値を示したしかしふん尿処理液施用の両区とも長稈化による倒伏および着粒数の過剰により登熟歩合および千粒重が低下し化学肥料区に比べ14~25% の減収となったふん尿処理液施用による窒素供給効果を見るため幼穂形成期から成熟期にかけての稲体窒素吸収量をとりまとめ結果を表 13 に示したふん尿処理液施用両区の窒素吸収量は化学肥料区に比べ 0.6~ 1.2g/m 2 増加しふん尿処理液が含有する窒素全量が 1) ほぼ吸収されたことを示す安西は豚尿を灌水チューブを用いて水稲の穂肥として施用した結果でも化成肥料と同等の施用効果があることを実証している表 11 ふん尿処理液施用による水稲生育への効果草丈 (cm) 茎数穂数 ( 本 /m 2 ) 幼穂形成出穂期成熟期期稈長穂長幼穂形成期出穂期成熟期化学肥料区ふん尿処理液倍量区ふん尿処理液区表 12 ふん尿処理液施用による水稲の収量収量構成要素の効果精玄米重穂数 m 2 当たり着登熟歩合千粒重倒伏玄米タンパク (kg/10a) 指数 ( 本 /m 2 ) 粒数 ( 10 3 *1 ) (%) (g) 程度含有率 (%) *2 化学肥料区多 7.1 ふん尿処理液倍量区甚 7.4 ふん尿処理液区多 ~ 甚 7.2 *1 倒伏程度は無 ~ 甚の6 段階 *2 水分 15% 換算値表 13 ふん尿処理液施用による稲体への窒素供給効果窒素含有率 (%) 窒素吸収量 (g/m 2 ) 7 月 13 日 8 月 6 日 9 月 12 日 7 月 13 日 8 月 6 日 9 月 12 日 A~C の茎葉茎葉わら穂 A B C 増加量化学肥料区ふん尿処理液倍量区ふん尿処理液区

28 石川県農業総合研究センター研究報告第 28 号 (2008) 表 14 流し込み施肥後の田面水の EC およびCV の変化 EC(mS/cm) CV(%) 施用直後施用 2 日後施用直後施用 2 日後化学肥料区 0.12-10 - ふん尿処理液倍量区 0.19 0.17 13 14 ふん尿処理液区 0.16 0.

10 28 石川県農業総合研究センター研究報告第 28 号 (2008) 表 14 流し込み施肥後の田面水の EC およびCV の変化 EC(mS/cm) CV(%) 施用直後施用 2 日後施用直後施用 2 日後化学肥料区ふん尿処理液倍量区ふん尿処理液区一般圃場でも適用できるものと考えられる写真 5 ふん尿処理液の圃場散布状況最後にふん尿処理液の施用に当たりその成分は速効性養分を有しており作物の養分要求量に応じた施用をしないと土壌養分の過剰集積や水質負荷等の原因にもなるので適期適量の施用が重要と考えられる実用化に向けては低コストで高能率な散布機 3) の開発や貯留処理等による衛生面での安全性を図る必要があるさらに搬送の不便さを考えるとふん尿処理施設近辺において耕種農家との連携により利用促進を図ることが合理的であると考えられる流し込み施肥後の田面水中 EC 測定値およびCV 値の変化を表 14 に示した CV 値はふん尿処理液施用両区とも施用 2 日後には14~15% と低く安定化し施肥養分がほぼ均一になった土屋ら 7) は大区画の水田圃場において流し込み専用肥料を用い肥料投入灌水肥料投入灌水の体系で2 分割施肥した結果では追肥施用 5 日後にCV 値は11% と低下し施肥養分がほぼ均一になったと報告している悪臭低減対策についてふん尿処理液の圃場散布作業に当たり木酢液の1% 添加により悪臭の不快感が抑制できた以上の結果水稲作に対してふん尿処理液の施肥窒素が効率良く吸収され化学肥料と同等の施用効果が認められ穂肥として代替できることを実証したその肥料養分は窒素量を若干上回る加里も含有しており穂肥用肥料の成分バランスから考えて適していると判断される今後野菜作に対する利用を考える場合特に土壌の塩基バランスが懸念されニガウリでの豚尿の利用では化学肥料施用と同等の収量が得られるが土壌中加里の集積が見られるので加里基準で施用量を決定するのが望ましいとしている 4) 本試験は小区画の圃場で実施したものであるが流し込み施肥により施肥養分ムラの問題は見られず謝辞簡易型液肥散布機の開発に当たり ( 株 ) ヰセキ北陸の各位には多大なご協力をいただいたまた牛ふん尿処理液の供試に当たり ( 株 ) 河北潟ゆうきの里には色々と便宜を図っていただいたここに深く感謝の意を表する引用文献 1) 安西哲郎 : 水稲に対する豚尿の追肥としての施用効果土肥誌 (1987) 2) 浜田千裕釋一郎澤田恭彦小島元 : 大豆不耕起播種栽培の出芽期における冠水害の発生要因日作紀 76(2) (2007) 3) 小柳渉 : 貯留処理および曝気処理による乳牛尿汚水の肥料化新潟畜セ研報 (2001) 4) 九州沖縄農業研究成果情報平成 15 年度 : ニガウリ栽培における豚ぷん尿処理上澄液の施用効果 (2004) 5) 新良力也 : 液状きゅう肥 ( スラリー ) を散布した小麦収穫跡地土壌の微生物バイオマスと窒素無機化活性の変動北海道農研研報 (2003) 6) 三枝敏郎 : 木酢液炭と有機農業創森社 (2002) 7) 土屋一成菅原修金和裕金田吉弘 : 大区画

11 北田島田 : 作物に対する家畜ふん尿処理液の肥料としての有効利用法 29 圃場における流し込み施肥による水稲の省力的追肥技術東北農業研究 (1996) Ⅳ 要約作物に対して牛ふん尿処理液の窒素肥料としての有効利用法について検討した 1) ふん尿処理液中の肥料成分の季節変動は小さく平均的な全窒素濃度は 2,300ppm でアンモニア態窒素の全窒素に占める割合は 45% であるこれは窒素肥料としての代替効果が期待でき肥効が安定であることを示している 2) 飼料大麦大豆および水稲を供試してふん尿処理液施用による生育収量に対する効果を検討した畑作では全般にふん尿処理液による施肥窒素の利用率が低くこれは施用時の土壌水分過多等に起因する畦間への流出やアンモニア揮散等による損失等が考えられる一方水稲作では施肥窒素の利用率が高く化学肥料区と同等の収量が得られ有効活用が可能と考えられたこれらふん尿処理液施用による肥料的効果はふん尿処理液添加土壌の培養実験結果から確認できた 3) 大豆作において試作した簡易型液肥散布機を用いたふん尿処理液の土中施用により施肥窒素の利用率が向上しふん尿処理液が含有する無機態窒素量を考慮した施用により化学肥料と同様の生育収量が期待できることから基肥および追肥として代替できることを実証したまたふん尿処理液の圃場散布作業に当たり木酢液の 1% 添加により悪臭の不快感が抑制できた 4) 水稲作において流し込み施肥の実証試験を実施した結果ふん尿処理液が含有する窒素全量がほぼ吸収され化学肥料と同等の施用効果があることから穂肥として代替できることを実証した

山形県における水稲直播栽培の実施状況平成 28 年 8 月 26 日 ( 金 ) 山形県農業総合研究センター 1 1 山形県における水稲直播栽培の現状 1 (ha) 2,500 2,000 1,500 1, 乾田直播湛水 ( 点播 ) 湛水 ( 条播 ) 湛水 ( 散播 )

山形県における水稲直播栽培の実施状況平成 28 年 8 月 26 日 ( 金 ) 山形県農業総合研究センター 1 1 山形県における水稲直播栽培の現状 1 (ha) 2,500 2,000 1,500 1, 乾田直播湛水 ( 点播 ) 湛水 ( 条播 ) 湛水 ( 散播 ) 山形県における水稲直播栽培の実施状況平成 28 年 8 月 26 日 ( 金 ) 山形県農業総合研究センター 1 1 山形県における水稲直播栽培の現状 1 (ha) 2,5 2, 1,5 1, 5 乾田直播湛水 ( 点播 ) 湛水 ( 条播 ) 湛水 ( 散播 ) H8:351ha H18:782ha 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 年次 ( 平成 ) 山形県における水稲直播栽培面積の推移