< F2D EE827790FC8FC68ECB B816A2E6A7464>

Size: px

Start display at page:

Download "< F2D EE827790FC8FC68ECB B816A2E6A7464>"

せとかしんまつ
5 years ago
Views:

1 成分調整した牛ふん成型堆肥の肥効と施用効果 Application Effects of Compost Pellets Blended with Various Livestock Wastes and Organic fertilizer 松森信郡司掛則昭中河原一布堀孝弘 * 井上宏美 Makoto Matsumori, Noriaki Gungikake, Kazuyoshi Nakagawara, Takahiro Hori and Hiromi Inoue 要約県内で多く発生する牛ふん堆肥の有効活用を促進するために菜種油粕あるいは発酵鶏ふんで成分調整した牛ふん成型堆肥の製造を行い室内インキュベート試験により窒素供給特性を評価し想定された窒素の化学肥料代替率に従う施用が各作物の生育収量品質および土壌の化学性に及ぼす影響について検討を行ったアールスメロン春夏作および秋冬作では牛ふんを菜種油粕あるいは発酵鶏ふんで成分調整し成型した堆肥を施用することで慣行の化学肥料施用区と同等以上の一果重が確保され糖度が増加した夏秋トマト雨よけ栽培においても成分調整成型堆肥の施用により収量糖度および商品化率が向上した秋ダイズ栽培では牛ふん堆肥の成型品により化学肥料施用区と同等の生育および収量が確保され豆腐加工適性には差が認められなかった栽培跡地土壌の交換性カリウムは牛ふん単独の成型堆肥の施用で過剰な集積が見られたが成分調整を行った堆肥を用いることで集積は軽減されたキーワード : 牛ふん堆肥発酵鶏ふん菜種油粕成分調整成型堆肥交換性カリウム Ⅰ 緒言熊本県では牛ふんを中心に年間 25 万 tにおよぶ家畜排泄物が発生しているこれは重要な有機物資源であるが耕種農家における活用が進んでいないこの理由はハンドリングが悪く散布性および輸送性に乏しい成分が不明確である養分バランスが悪い堆肥の生産に地域的に偏在している等多くの解決すべき点を含んでいるためである特に牛ふんに含まれる養分は窒素分解が遅く肥効が低いカリウムの蓄積を招きやすいという問題を抱えている一方では持続性の高い農業生産方式の導入に関する法律を始めとする環境三法やJAS 法の改正が行われる中有機質資源を一段と積極的に活用する自然循環型農業の技術確立が急がれている家畜ふん堆肥を有効活用するには栽培する作物に応じた肥効を付与することハンドリングを改善することが重要である前者を改善するためには異畜種間および有機物との混合による成分調整が考えられ後者を改善するためには堆肥の成型化 ( ペレット化 ) が有効である 1) 原は堆肥成型化のメリットとして容量の圧縮高成分量化による散布作業負担の軽減機械散布の容易性成分調整による一層の高付加価値化をあげており慣行堆肥の問題点の多くを改善できると述べているさらに成型化による堆肥の重量と容積の圧縮は現在熊本県内で行われている堆肥の広域流通の効率化にもつながるであろうしかしながら成分調整を行った成型堆肥の施用が作物に及ぼす影響は解明されていない堆肥の成分調整成型化技術の普及のためにはその肥効を評価し作物ごとの施用技術を確立することが不可欠であると考えられるそこで牛ふん堆肥を主原料とし異なる有機質資材を成分調整のための副資材として用いて成分調整成型堆肥を製造し室内試験において窒素供給特性の評価を行ったさらに熊本県の代表的施設果菜類であるアールスメロンおよびトマトまた水田の重要な転作作物であるダイズを対照に成分調整成型堆肥の施用による栽培を行い各作物の生育収量品質および土壌環境に与える影響について検討を行ったなお本報告は地域基幹農業技術体系化促進研究暖地における耕畜連携による新規形質作物等の生産システム ( 平成 1 年 ~14 年 ) として取り組んだものである本研究を遂行するにあたり貴重な御助言御指導成型堆肥の加工ならびに豆腐加工適性評価に快い協力をいただいた九州沖縄農業研究センターに御礼申し上げます Ⅱ 成分調整成型堆肥の製造と養分供給能の評価 1 材料及び方法 * 熊本県上益城地域振興局農林部農業振興課 46

2 成分調整成型堆肥の製造は九州農業試験場 ( 現在の九州沖縄農業研究センター ) において行った主原料は2 次発酵させた籾がら牛ふん堆肥を用い成分調整用の副資材に菜種油粕または発酵鶏ふんを用いたこれら原料を混合後水分 2% に乾燥した後 2 mm で篩別したこれを製造能力 5kg/hr のディスクペレッターで5 mm 径に成型し仕上げ乾燥を行った成型堆肥は成分調整の違いにより牛ふん堆肥と菜種油粕を重量比 2:1でブレンドしたもの牛ふん堆肥と発酵鶏ふんを1:1でブレンドしたもの牛ふん堆肥単独のものの3 種類 ( 以下それぞれ牛菜種ペレット牛鶏ペレット牛ふんペレットと記す ) を製造した製造した成分調整成型堆肥の窒素無機化特性を評価するために室内インキュベート試験を行った 1ml 容 UM サンプルビンに2 mm で篩別した15.gの黒ボク土壌 ( 生土 ) を採取し最大容水量の6% に水分調整したこれに窒素成分として15mg 相当量の各ペレット堆肥を添加しポリエチレンフィルムで覆いの 3 段階の温度でそれぞれ定温培養した 2 週間毎に水分調整しながら定期的に1% KCl 水溶液を用いて抽出し無機態窒素を測定した各成分調整成型堆肥の窒素 2) 無機化特性は杉原らの反応速度論的解析法による無機化モデル式へのあてはめによって無機化特性値を求めた 2 結果水分調整を行った籾がら牛ふん堆肥はディスクペレッター方式により菜種油粕と重量比 2:1 以上および発酵鶏ふんと任意の混合割合で成型化が可能であった第 1 表成分調整成型堆肥の成分組成水分 N P2O5 K2O 牛ふんペレット牛菜種ペレット牛鶏ペレット注 )2~21 年の平均値副資材の混合によりその成分含有率は第 1 表のように調整され窒素含有率の上昇とカリウム含有率の低下が確認された室内インキュベート法による各成分調整成型堆肥の窒素無機化量は培養温度が高くなるにつれてまた培養日数が長くなるにつれて増加した ( 第 1~3 図 ) 3 における培養 1 日後の窒素無機化率は培養日数 1 日では牛ふんペレットで13% 牛菜種ペレットで37% 牛鶏ペレットでは26% と成分調整によって大きく変化することが認められた窒素溶出量 mg/3mg 窒素溶出量 mg/3mg 窒素溶出量 mg/3mg 培養日数第 1 図牛ふんペレットの窒素無機化曲線培養日数第 2 図牛菜種ペレットの窒素無機化曲線培養日数第 3 図牛鶏ペレットの窒素無機化曲線第 2 表各成型堆肥の無機化特性の速度論的解析値種類モデルの型 N1 N 2 C k1 k 2 Ea1 Ea2 AIC 牛ふんペレット並行型単純型牛菜種ペレット並行型単純型牛鶏ペレット並行型単純型 N 1 N2 : 易分解性窒素量 (mg/15mg 堆肥中 N) C : 定数 (mg/15mg 堆肥中 N) k 1 k2 : 反応速度定数 (1/ 日 ) Ea1 Ea2 : 反応の活性化エネルギ-(mole/cal) AIC:Akaikeの指標値 ( 値が小さいほどモデルの適合性が高いことを示す ) 47

3 牛ふんヘレット牛菜種ヘレット牛鶏ヘレット % 2% 4% 6% 8% 1% 第 4 図各種ペレットの想定化学肥料代替率速効性 N 易分解性 N 難分解性 N 速度論的解析法の窒素無機化モデル式への適合性では単純型モデル式よりも単純並行型モデル式の方が高かった ( 第 2 表 ) 各成分調整成型堆肥の窒素無機化を特徴づける特性値のうち分解速度の遅い易分解性窒素量 N1の値は牛鶏ペレットが最も高く牛菜種ペレット牛ふんペレットの順に減少するが分解速度が早い易分解性窒素量 N2の値は牛菜種ペレット> 牛鶏ペレット> 牛ふんペレットの順となり菜種油粕や発酵鶏ふんとのブレンドによって牛ふん堆肥を窒素供給力の高いペレット堆肥へと加工することが可能であったさらに各成分調整成型堆肥に対する異分解性窒素量 N1とN2の値ならびに速効性窒素成分として含まれている窒素成分量に対応するCの値を用いて成分調整成型堆肥中窒素の化学肥料代替率を試算した温度条件が 25 における牛ふんペレット堆肥の化学肥料代替率は2 % 牛菜種ペレットは6% 牛鶏ペレット堆肥は5% であると推定された ( 第 4 図 ) なお同時に含まれるカリウムの肥効は水浸出によってほとんど全ての成分が溶出されることからみてほぼ 1% に近いと推定された Ⅲ 成分調整成型堆肥の各作物への施用試験 1 材料と方法インキュベート試験によって推定された窒素の化学肥料代替率を用いて成分調整成型堆肥を化学肥料の代替として基肥施用しアールスメロン夏秋トマトダイズを栽培した栽培は農業研究センター農産園芸研究所 ( 厚層多腐植質黒ボク土標高 82m) および高原農業研究所 ( 淡色黒ボク土標高 543m) において行ったいずれも化学肥料施用区を対照とし牛ふんペレットの化学肥料代替率を1~2% 牛菜種ペレットを4~6 % 牛鶏ペレットを3~5% と想定した基肥の施用はいずれも全面全層としたまた栽培試験と同時に栽培ほ場における各成型堆肥の無機化率を調査する目的で以下のとおり埋設試験を行った使用する成分調整成型堆肥 5gを栽培ほ場の土壌 3gとよく混和し不織布パックに充填し同時に土壌のみを充填したものを対照として作成したこれらを共にアールスメロントマトならびにダイズ栽培ほ場の地表下 5 cm に埋設後定期的に回収してNCアナライザーにより残存窒素を分析し差し引き法にてペレット堆肥の無機化率の推移を算出した 1) アールスメロンへの施用試験アールスメロンへに対する試験は1998 年から22 年の期間に8 作熊本県農業研究センター農産園芸研究所のビニルハウスにて行った作型は春夏作および秋冬作であり試験区の構成および施肥量は第 3 表に従った品種および耕種概要は第 4 表のとおりである被覆資材として白黒 Wポリマルチを用い畦間は1.2m 株間は5cm とした 2) 夏秋トマト雨よけ栽培における施用試験夏秋トマトに対する試験を熊本県農業研究センター農産園芸研究所および高原農業研究所のビニルハウスにて行った品種は桃太郎 8 を用い試験区の構成は第 5 表耕種概要は第 6 表のとおりである栽植密度は農産園芸研究所では畦間 1.2m 株間.5m 高原農業研究所では畦間 2.m 株間.5m(2 条植 ) で行った被覆資材として白黒 Wポリマルチを用いた第 3 表アールスメロン栽培における試験区の構成作型試験区想定化学肥料成型堆肥施肥窒素量窒素代替率施用量 % kg/a kgn/a 春夏作化学肥料牛ふんペレット 1~ ~ ~15. 牛菜種ペレット 4~6 68.6~ ~ 3.8 牛鶏ペレット 3~4 17.7~ ~ 5. 秋冬作化学肥料牛ふんペレット ~ 牛菜種ペレット 4~6 83.3~ ~3. 牛鶏ペレット 4~5 8.8~ ~3.8 注 1) 炭酸苦土石灰 2kg/aを共通施用した注 2) 化学肥料施用区はCDUS555 号を用い P2O5 K2Oの施肥量はいずれも1.5kg/aである注 3) ペレット堆肥区はいずれもヘレット堆肥由来以外のN P2O5 K2Oの施用を行わない注 4) 牛ふんペレット区は1998,1999 年のみ 48

4 第 4 表アールスメロン栽培における供試品種と耕種概要年春夏作秋冬作次品種名播種日定植日収穫日品種名播種日定植日収穫日クレスト秋冬系 8 月 25 日 9 月 1 日 12 月 7 日 1999 クレスト春系 3 月 22 日 4 月 21 日 7 月 8 日ヘネチア秋冬 Ⅱ 9 月 28 日 1 月 24 日 1 月 25 日 2 - 雅春秋系 8 月 4 日 8 月 16 日 11 月 2 日 *) 雅春秋系セイヌ秋系 8 月 1 日 8 月 21 日 11 月 1 日 21 ヘネチア夏 Ⅰ 4 月 9 日 5 月 5 日 7 月 26 日雅秋冬系 8 月 8 日 8 月 24 日 11 月 12 日セイヌ秋冬系 8 月 22 日 9 月 12 日 12 月 3 日 22 セイヌ夏 Ⅱ 4 月 3 日 5 月 2 日 7 月 19 日雅春秋系 7 月 24 日 8 月 9 日 1 月 24 日注 1)* 印の作はセル育苗 (55 穴 ) を行ったそれ以外の作はポット (7 号鉢 φ1.5cm) に鉢上げし育苗した注 2) 原則無加温栽培とし 1999 年秋作のみ暖房機による最低気温 15 の加温を行った第 5 表夏秋トマト雨よけ栽培における試験区の構成試験場所試験区想定化学肥料成型堆肥施肥窒素代替率施用量窒素量 % kg/a kg/a 農産園芸化学肥料牛ふんペレット ~ 牛菜種ペレット 4~ ~ ~6.3 牛鶏ペレット 3~4 18.~ ~8.3 高原農研化学肥料 1-3. 牛ふんペレット ~ 牛菜種ペレット 5~ ~ ~ 6. 牛鶏ペレット 4~ ~ ~ 7.5 注 1) 炭酸苦土石灰 2kg/aを共通施用した注 2) 農産園芸研究所における化学肥料施用区ではCDU 化成 S555および被覆燐硝安加里を用い N:P2O5:K2O=2.7:2.5:2.7kg/aである注 3) 高原農業研究所における化学肥料施用区では被覆尿素のリニア型 4および 12 日溶出とシグモイド型 1 日タイプを含む全量基肥であり N:P2O5:K2O= 3.:3.:3.kg/aである注 4) ペレット堆肥区はいずれもペレット堆肥由来以外のN P2O5 K2Oの施用を行わない第 6 表夏秋トマト雨よけ栽培の耕種概要農産園芸研究所高原農業研究所年次播種日定植日収穫期間年次播種日定植日収穫期間月 6 日 6 月 9 日 7 月 17 日 ~8 月 17 日 2 3 月 24 日 5 月 24 日 7 月中旬 ~11 月中旬月 3 日 5 月 6 日 6 月下旬 ~8 月中旬 21 3 月 31 日 5 月 31 日 7 月中旬 ~11 月中旬 2 3 月 28 日 5 月 2 日 6 月下旬 ~8 月上旬 22 3 月 2 日 6 月 5 日 7 月中旬 ~11 月中旬第 7 表秋ダイズ栽培における試験区の構成試験区想定化学肥成型堆肥施肥料代替率施用量窒素量 % kg/a kgn/a 化学肥料牛ふんペレット ~ 牛ふんペレット ~ 注 1) 化学肥料施用区は豆化成 3 号を用い N:P2O5:K2O=.3:1.:1.kg/aである注 2) ペレット堆肥施用区ではペレット堆肥由来以外のではPおよびKは施用しない第 8 表秋ダイズの播種日年次播種日月 8 日月 6 日 2 7 月 5 日 21 7 月 5 日 22 7 月 4 日 49

5 3) 秋ダイズへの施用試験農業研究センター農産園芸研究所転換畑にて行い品種はキヨミドリおよびフクユタカを用いた栽植密度は畦間 75cm 株間 2cm の2 本立てとした試験区の構成は第 7 表播種日は第 8 表のとおりである中間管理として開花期までに中耕培土を1~2 回行った収穫した21 年産の子実については九州沖縄農業研究センター大豆育種研究室において公定法による成分および加工特性の分析を行い豆乳および豆腐の加工適性について検討した 2 結果 1) アールスメロンへの施用試験アールスメロン春夏作における各成型堆肥の埋設試験では窒素分解率は牛菜種ペレットは5% 程度牛鶏ふんペレットで4% 前後であった ( 第 5 図 ) 秋冬作ではいずれの成型堆肥も春夏作の分解率をやや上回っており ( 第 6 図 ) これは地温が施用直後から高く推移するためと考えられる化学肥料代替率は地温 25 を想定しており地温の著しく異なる期間における代替率決定には注意を要すると思われるこれらの窒素分解率は先に速度論的方法から求めた化学肥料代替率とほぼ一致すると考えられたよって堆肥を化学肥料として施用する場合の窒素代替率は室内インキュベート試験による無機化特性値から推定することが可能であると言えるアールスメロン春夏作の定植後 4 週間の生育は草丈および葉数ともにいずれの成型堆肥でも慣行の化学肥料栽培と同等以上であり充分な生育量を確保することができた果実重は化学肥料栽培に比較して牛ふんペレットは2% 程度小さいが牛菜種ペレットで8% 牛鶏ペレットで12% 程度増大した果実品質では牛菜種ペレットでは Brix で平均.7 牛鶏ペレットでは.3 上昇したネット形成でも成型堆肥を施用した区が優る傾向が見られ特に粗密の評価が高まった ( 第 9 表 ) アールスメロン秋冬作においても同様に定植後 4 週間の成型堆肥施用区の生育量は化学肥料栽培並みで一果重は牛ふんペレットを除いて同等であった果実糖度は牛ふんペレットで化学肥料よりも下がったものの牛菜種ペレットでは Brix で.7 牛鶏ペレットで.5 上昇した第 9 表 ) また 21 年に育苗方式を通常のポット育苗とセル苗方式とで比較したところ初期生育は同等に確保され果実の収量や品質には差が生じなかった ( 第 1 表 ) 本来メロンは栄養生長生殖生長完全転換型の作物であり施肥は基肥中心で収穫期には窒素を必要としない試験を行った各作型の定植時期は春夏作で5 月秋冬作で8 月でありマルチ被覆下における地温は充分に高く % 牛菜種ペレット牛鶏ペレット 5/2 5/9 5/16 5/23 5/3 6/6 6/13 6/2 6/27 7/4 7/11 7/18 7/25 8/1 第 5 図アールスメロン春夏作栽培ほ場における成分調整成型堆肥分解パターン (22 年 ) 8 % /9 8/16 8/23 8/3 9/6 9/13 牛菜種ペレット牛鶏ペレット 9/2 9/27 1/4 1/11 1/18 第 6 図アールスメロン秋冬作栽培ほ場における成分調整成型堆肥分解パターン (22 年 ) 第 9 表アールスメロンの生育収量および品質 ( 各年の平均 ) 作定植 4 週目一果重果実果径ネット形成型試験区茎長葉数糖度たてよこ比粗密盛上 cm / 株 g Brix cm cm 春化学肥料夏牛ふんペレット (16) (13) (112) 作牛菜種ペレット (13) (12) (19) 牛鶏ペレット (16) (11) (113) 秋化学肥料冬牛ふんペレット ( 97) ( 95) ( 9) 作牛菜種ペレット (14) (15) (13) 牛鶏ペレット ( 99) (13) (12) 注 1) 年次により実施していない試験区があるため一部 () 内で指数として表した注 2)2 年は雅春秋系 21 年は雅秋冬系のポット育苗の値を用いた注 3) ネット形成は粗密 : 粗 1~ 密 5 盛上 : 弱 1~ 強 5 に指数化した 5

6 第 1 表アールスメロン秋冬作における育苗法の違いによる生育収量および品質 (2 年 ) 定植 4 週目一果重果径果実ネット形成育苗法試験区茎長葉数たてよこ糖度粗密盛上 cm / 株 g cm cm Brix ポット育苗化学肥料牛菜種ペレット牛鶏ペレットセル育苗化学肥料牛菜種ペレット牛鶏ペレット注 1) 品種は雅春秋系注 2) ネット形成は粗密 : 粗 1~ 密 5 盛上: 弱 1~ 強 5に指数化した第 11 表アールスメロンにおける窒素収支 (1999 年 ) 堆肥施用易分解性供給吸収 N 収支土壌残存作型試験区施用量 N 量 N 割合 N 量 N 量無機態 N 量 kg/a kg/a % kg/a kg/a kg/a mg/1g 春夏作化学肥料牛ふんペレット牛菜種ペレット牛鶏ペレット秋冬作化学肥料牛ふんペレット牛菜種ペレット牛鶏ペレット注 1) 無機化率 : 栽培期間中の速度論的に計算した窒素無機化率注 2) 供給 N 量 : 施用 N 量易分解性 N 割合第 12 表アールスメロン栽培跡地土壌の交換性カリウム含量 ( 各年平均 ) 交換性作型試験区 K2O mg/1g 春夏作化学肥料 83.7 牛ふんペレット 458. 牛菜種ペレット 57.3 牛鶏ペレット 12.7 秋冬作化学肥料 13. 牛ふんペレット 267. 牛菜種ペレット 79.5 牛鶏ペレット 95.5 菜種油粕や発酵鶏ふんで成分調整を行った成型堆肥の施用は生育初期からの充分な肥効が期待できるこれはアールスメロン栽培における窒素収支を算出したところ成分調整を行った成型堆肥では各化学肥料区と比較しても遜色なく充分な窒素供給が行われることを示した結果によって支持される ( 第 11 表 ) さらに栽培跡地の土壌残存の窒素は少ない ( 第 11 表 ) ことから成分調整したペレット堆肥の窒素供給パターンがメロンの養分要求のパターンよく合致したものと推測される逆に成分調整を行わない牛ふん単独を原料としたペレットでは充分な生育量と一果重が得られなかったがこれは生育全体の窒素収支が約 -.9kg/a で供給不足であること残存の土壌窒素がやや多い ( 第 11 表 ) ことからメロンの求める養分吸収パターンが得られないことが原因である栽培跡地の土壌養分を比較すると牛ふんペレットでは交換性カリウムの含量が高まったが牛菜種ペレットや牛鶏ペレットでは牛ふんペレットよりも低い傾向であり特に牛菜種ペレットは化学肥料区よりも低かった ( 第 12 表 ) 牛ふん堆肥の利用が促進しない理由の1つに成分として窒素に比べてカリウムが高すぎるということがあげられるこれは施用量は窒素の化学肥料代替率を窒素を基に計算するため窒素発現量の小さい牛ふん 51

7 6 % /1 6/24 7/8 7/22 8/5 8/19 9/2 9/16 牛ふんペレット牛菜種ペレット牛鶏ふんペレット 9/3 1/14 1/28 第 7 図夏秋トマト栽培ほ場における成分調整成型堆肥分解パターン (22 年 ) 11/11 第 13 表農産園芸研究所における夏秋トマトの生育収量および品質 ( 各年の平均 ) 4 週目収穫終了時収量同左一果重商品果実尻腐果試験区茎長茎長茎重指数果率糖度発生率 cm cm g/ 株 kg/a g % Brix % 化学肥料 (1) 牛ふんペレット (11) 牛菜種ペレット (19) 牛鶏ペレット (113) 第 14 表高原農業研究所における夏秋トマトの生育収量および品質 ( 各年平均 ) 茎長茎長収量同左一果重商品試験区 2 週目終了時指数果率 cm cm kg/a g % 化学肥料 (1) 牛ふんペレット ( 97) 牛菜種ペレット (14) 牛鶏ペレット (13) 第 15 表トマト栽培における窒素収支 (1999 年農産園芸研究所 ) 試験区堆肥施用易分解性供給吸収 N 収支土壌残存施用量 N 量 N 割合 N 量 N 量無機態 N 量 kg/a kg/a % kg/a kg/a kg/a mg/1g 標準施肥牛ふんペレット牛菜種ペレット牛鶏ペレット注 1) 無機化率 : 栽培期間中の速度論的に計算した窒素無機化率注 2) 供給 N 量 : 施用 N 量易分解性 N 割合注 3)N 収支 : 供給 N 量 - 吸収 N 量第 16 表トマト栽培跡地土壌の交換性カリウム含量 ( 各年平均 ) 交換性場所試験区 K2O mg/1g 農産園化学肥料芸研究牛ふんペレット 45.7 所牛菜種ペレット 92.3 牛鶏ペレット 12.7 高原農化学肥料 54. 業研究牛ふんペレット 197. 所牛菜種ペレット 8. 牛鶏ペレット 12.3 は代替率を低く想定する必要があり施用量を多くしなければならないことに起因するしかしながら菜種油粕や発酵鶏ふんで成分調整した成型堆肥は窒素発現量が高まり施用量は牛ふん単独のものよりも少なくて済むことから過剰養分の蓄積は軽減できると考えられる 2) 夏秋トマト雨よけ栽培における施用試験 (1) 農産園芸研究所夏秋雨よけトマト栽培では牛菜種ペレットでは窒素分解率の推移にバラツキが見られたが5% 前後の窒素分解率牛鶏ふんペレットでは4~5% 牛ふんペレットは3% 程度と推察され ( 第 7 図 ) 速度論的方法から求 52

8 6% /8 7/22 8/5 8/19 9/2 牛ふんペレット 9/16 9/3 1/14 第 8 図秋ダイズ栽培ほ場における牛ふんペレットの分解パターン (22 年 ) 1/28 第 17 表ダイズの生育ならびに収量構成 ( 各年の平均 ) 品種名試験区化学肥開花期成熟期主茎主茎稔実子実百粒倒伏料代替長節数莢数重重程度率 cm / m2 kg/a g (~5) フクユタカ化学肥料 - 8/ /24-11/ 牛ふん 2 8/ /24-11/ 牛ふん 1 8/ /24-11/ キヨミドリ化学肥料 - 8/1-16 1/18-11/ 牛ふん 2 8/1-16 1/18-11/ 牛ふん 1 8/1-16 1/18-11/ 第 18 表ダイズ子実の内容成分と豆腐加工適性品種処理粗蛋粗脂吸水率固形分豆乳豆乳豆乳豆乳豆乳固形白質肪溶出率 ph 固形分収率比重分収率 % % % % % % % キヨミドリ標準ペレットフクユタカ標準ペレット第 19 表豆腐の品質品種処理凝固剤色調破断強度 L a b g/cm 2 キヨミドリ標準 GDL CaSO ペレット GDL CaSO フクユタカ標準 GDL CaSO ペレット GDL CaSO 注 )GDL: グルコノデルタラクトンめた化学肥料代替率とほぼ一致すると考えられた成分調整堆肥を施した定植 4 週間後のトマトの茎長は化学肥料施用区と比較して同等で収穫終了時の茎重は化学肥料施用区を上回った化学肥料施用区と比較した果実収量は牛ふんペレットでは化学肥料と同等であるが牛菜種ペレットでは平均 9% 牛鶏ペレットでは13 % 増収した一果重はどちらも17g 程度と同様であり果実数が収量の増加に寄与していた果実品質では商品果率が向上し牛菜種ペレットを施用した区では尻腐れ果の発生も寄与した果実糖度は Brix で.2~.3 増加した ( 第 13 表 ) トマトは栄養成長生殖成長並行型の作物であり生育全般にわたる肥効が要求される窒素収支の算出では成分調整を行った成型堆肥では化学肥料並の窒素吸収量が得られ窒素収支は高かったが牛ふん単独の成型堆肥では窒素吸収量が少なかった ( 第 15 表 ) このことから牛ふん堆肥に菜種油粕や発酵鶏ふんで成分調整を行うとトマトに充分な窒素供給を行うことができると考えら 53

9 第 2 表ダイズ栽培における窒素収支 (1999 年 ) 想定化学堆肥施用易分解性供給吸収 N 収支土壌残存作型試験区肥料代替施用量 N 量 N 割合 N 量 N 量無機態 N 量率 kg/a kg/a % kg/a kg/a kg/a mg/1g フクユタカ化学肥料牛ふんペレット牛ふんペレットキヨミドリ化学肥料牛ふんペレット牛ふんペレット注 1) 無機化率 : 栽培期間中の速度論的に計算した窒素無機化率注 2) 供給 N 量 : 施用 N 量易分解性 N 割合注 3)N 収支 : 供給 N 量 - 吸収 N 量第 21 表れるダイズ栽培跡地土壌の交換性カリウム含量 ( 各年平均 ) 化学肥交換性場所試験区量代替 K2O 率 % mg/1g フクユ化学肥料タカ牛ふんペレット牛ふんペレットキヨミ化学肥料ドリ牛ふんペレット牛ふんペレット跡地土壌では牛ふんペレットで化学肥料の 4 倍近い交換性カリウムの集積が見られたが牛菜種ペレットおよび牛鶏ふんペレットでは化学肥料を下回った ( 第 16 表 ) これはアールスメロンの場合と同様に牛ふん堆肥を成分調整することにより窒素肥効が高まり成型堆肥の施用量が少なく済んだためである (2) 高原農業研究所成分調整堆肥を用いた区の定植後約 4 週間の草丈および収穫終了時の茎重は化学肥料と同等であった果実収量は化学肥料体系と比較して牛菜種ペレット区では4 % 牛鶏ペレットでは3% の増収となったこれらの区の一果重や商品果率は化学肥料区よりも同等以上であった牛ふん堆肥を施用した区は小玉果が多く 3% の低収となった ( 第 13 表 ) 栽培跡地土壌では成型堆肥を施用した区において交換性カリウムが増加する傾向が見られたしかしながら牛ふんペレットに比較して菜種油粕や発酵鶏ふんにより成分調整したペレット堆肥では農産園芸研究所における試験結果と同様にその増加程度は低かった ( 第 16 表 ) なお今回 2ヶ所の研究所における栽培の作型は夏秋栽培であり冬春栽培などの作型では地温が低いことによる肥効の不足が懸念されるため今後の検討が必要である 3) ダイズにおける施用試験秋ダイズ栽培では生育期間の牛ふんペレットの窒素はゆっくりと無機化するパターンで推移し最終の窒素分解率はおおよそ3% 程度であった ( 第 8 図 ) フクユタカキヨミドリともに主茎長や主茎節数は化学肥料施用区と大きな差がなく開花期や成熟期倒伏程度も同様であった収量は気象条件による年次変動は見られたが化学肥料施用区牛ふんペレット施用区の間で明瞭な差は見られなかった ( 第 17 表 ) 収穫した子実の豆腐加工適性について検討したところフクユタカとキヨミドリの品種間の差はあるものの牛ふんペレットで栽培した子実の粗タンパクや粗脂肪の含量は化学肥料栽培と同等で豆乳固形分や豆乳収率にも差は認められなかった ( 第 18 表 ) さらに出来上がった豆腐製品の色調や強度を調査したところ凝固剤の種類を問わず化学肥料栽培と牛ふんペレット栽培と同様であった ( 第 19 表 ) 窒素収支は化学肥料区と成型堆肥区で大差なく ( 第 2 表 ) これはダイズがその窒素吸収の多くを根粒菌による窒素固定に依存しておりダイズに対する成型堆肥の肥効は化学肥料に劣らないものと考えられる栽培跡地土壌の残存養分は牛ふんペレットを施用した区において化学肥料よりも交換性カリウムがやや高まった ( 第 21 表 ) Ⅳ まとめ本試験により牛ふんを主原料とした成型堆肥および成分調整成型堆肥についての窒素供給特性と算出された窒素代替率に基づいて施用したアールスメロン夏秋トマトおよびダイズに対する施肥技術と施用効果が明らかとなった成分調整のなされていない牛ふん堆肥は窒素の肥効 ( 特に生育初期 ) が悪くさらにカリウムの蓄積を招きやすいという大きな欠点を抱えるが成分調整が行われた牛ふん堆肥はいずれも窒素肥効を高め作物に合った供給により収量や品質を向上させなおかつ成分バランスの適正化を図ることでカリウム集積に対する改 54

10 善がなされているこのことは牛ふんを主原料とした成分調整成型堆肥の利活用に向けて非常に重要である地域基幹農業技術体系化促進研究の一環における福岡県や鹿児島県の試験では成分調整成型堆肥のイチゴキャベツカンショカボチャに対する施用効果も明らかにされており 3) また熊本県内においても普及センター等による各種作物における施用試験も広がりを見せている技術の普及のためにはペレット製造マシンの導入と生産流通散布作業の一連のシステム化や成分調整の品質管理と施肥技術指導の体制を整える必要があるが本報告がその中に有用な知見となり家畜ふん堆肥の利活用が促進することを期待するものである Ⅴ 摘要牛ふん堆肥を有効に利用する技術を確立するため牛ふん堆肥を主原料に成分調整成型堆肥を製造し窒素の化学肥料代替率に基づく施用が作物の生育収量品質および土壌環境に及ぼす影響について検討した 1) 牛ふん堆肥に菜種油粕や発酵鶏ふんを用いて成分調整を行うことで窒素無機化率の異なる成型堆肥を製造することが可能でありこれを作物に施用する場合の窒素の化学肥料代替率は室内インキュベート試験による速度論的解析により推定可能であった 2) アールスメロン春夏作および秋冬作に牛ふん堆肥を菜種油粕あるいは発酵鶏ふんで成分調整した成型堆肥を窒素の化学肥料代替率に基づいて全量基肥施用することにより化学肥料栽培と比較して一果重は同等以上で糖度は Brix.5~.7 程度増加した 3) 夏秋トマト雨よけ栽培において牛ふん堆肥を菜種油粕あるいは発酵鶏ふんで成分調整した成型堆肥を窒素の化学肥料代替率に基づいて全量基肥施用することで化学肥料栽培よりも増収し商品果率および果実糖度はやや向上した 4) 秋ダイズ栽培において牛ふん成型堆肥を窒素の化学肥料代替率に基づいて全量基肥施用すると化学肥料栽培と同等の子実収量が得られ豆腐加工適性も同等であった 5) アールスメロンやトマト栽培において牛ふん単独の成型堆肥の施用で見られる交換性カリウムの過剰な集積は牛ふんと菜種油粕や発酵鶏ふんの成分調整堆肥を用いることで集積は軽減される Ⅵ 引用文献 1) 原正之 : 家畜ふん堆肥の成型技術と施肥技術の動向, 農業技術 53(1),36-4,1998 2) 杉原進金野隆光 : 土壌中における有機態窒素無機化の反応速度論的解析法, 農環研報 1, ,1986 3) 九州地域基幹研究成果 No.7 暖地における耕畜連携による新規形質作物等の生産システム,23 Application Effects of Compost Pellets Blended with Various Livestock Wastes and Organic fertilizer Makoto Matsumori, Noriaki Gungikake, Kazuyoshi Nakagawara, Takahiro Hori and Hiromi Inoue Summary Compost Pellets were manufactured by granulation and adjustment to nutrient by blended with rapeseed meal or fermented poultry manure in order to urge to recycle cattle feces compost produced much in Kumamto prefecture. Blended compost Pellets estimated characteristic of fertilizer responce by incubating examination and using kinetics mineralization analysys method, And influence to growth, yield,quality of fruit and crop,and chemical of soil by application compost pellets according to obtained nitrogen alterernative rate was examined. In Earl's type melon cultivated in spring-summer or autumn-winter,applicated compost pellets blended with rapeseed meal or fermented poultry could increace one of fruit's weight and the degree of sugar in the fruit much more than application chemical fertilizer. In tomato rain-cover cultivated in summer-autumn,application same ingredient compost pellets increace the yield,the degreeofsugar,and the rate of commercialization. In cultivation of soybean applicated compost pellets guranulation from only cattle feces,the grows,the yield,and the aptitude of tofu processing equivalent to chemical fertilizer were secured. Superfluous accumulation of exchangeable potassium by application only cattle feces compost pellets was mitigated by application blended pellets. 55

<82BD82A294EC82C697CE94EC82CC B835796DA>

<82BD82A294EC82C697CE94EC82CC B835796DA> 窒素による環境負荷窒素は肥料やたい肥などに含まれており作物を育てる重要な養分ですが環境負荷物質の一つでもあります窒素は土壌中で微生物の働きによって硝酸態窒素の形に変わり雨などで地下に浸透して井戸水や河川に流入します地下水における硝酸態窒素及び亜硝酸態窒素の環境基準は 10 mg/l 以下と定められています自然環境における窒素の動き硝酸態窒素による環境負荷を減らすためには土づくりのためにたい肥を施用し