２３　Ⅴ-1-(1)(2)有機物利用の基礎と種類

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よしたかかたいわ
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1 Ⅴ 堆肥など有機資源の利用 1 有機物による土づくり (1) 有機物利用の基礎知識有機物施用は土づくりにとって非常に重要な資材であるが有機物は多種多様で原材料によっても性質が異なるので施用に当たってはそれぞれの有機物の特性を十分把握し施用する有機物の施用量は土壌条件及び有機物の養分含有量無機化率などを考慮して使用する必要があることから堆肥の概要を示すアイウ有機物の施用効果水田や畑地土壌への有機物の施用は肥料として三要素と微量要素の供給源となるだけではなく土壌の緩衝能の増大土壌微生物活動の増強などの効果がある有機栽培は総合的な土づくりの上に成り立つのであって土づくりの善し悪しが作物の安定生産に最も大きく作用する有機物の成分と留意点有機物はわら籾がら等の作物残渣地力増進作物等の緑肥作物堆肥類堆きゅう肥家畜ふん尿木質資材汚泥類都市ごみコンポスト等種類が非常に多く性質も異なるそのため有機物だからといってむやみに圃場へ施用することは逆効果となる場合もあるので利用にあたってはこれらの資材の特性を十分把握しておくことが重要となるまた安全性の面から資材に重金属等の有害物質が含まれていないかどうかのチェックも必要である代表的な有機物について ( 付表 Ⅴ-1-1) にその成分値を示したがこれらはあくまでも分析事例として捉える必要がある特に堆肥やきゅう肥類は原材料堆積時期堆積期間等の条件によって養分含有量無機化率に大きな幅があることに留意する必要がある堆肥等の熟度判定有機物のうち堆肥やきゅう肥類は原材料由来の炭素率の低下生ふん尿によるガス害防止汚物感の除去悪臭防止有害微生物害虫や雑草種子の死滅バランスの良い養分供給源化等を行うため有機物を堆積発酵させたものであるこの発酵が不十分な堆肥を施用すると作物に害を及ぼす懸念があるので堆肥化の程度を評価するための熟度判定が必要である現在のところ統一された熟度の判定基準がないため堆積条件や現物の感触から判定する方法が提案されている ( 表 Ⅴ-1-(6)-1 ) 現地における熟度判定には以下の項目が判定の目安となる 1 聞き取り調査原材料の種類と使用量発酵温度の上昇程度湯気の出具合堆積期間切り返しの回数 2 色の観察分解が進むと暗褐色に変化しさらに進むと黒色味を帯びるようになるなおおがくずやバークでは中心部が酸素不足になりやすいため変色の具合を調べる 3 原材料の崩壊性混入されている原材料が指で容易に崩れる場合は堆肥化が進んでいると判断できる

2 4 水分の状態手で握ったときに水が少し浸み出る程度のものが良く水分が多くべとついたり乾燥していても原材料が明らかに残っていれば堆肥化は進んでいない 5 臭いの状態アンモニア臭刺激臭木質の芳香が残っている場合は堆肥化が進んでいない 6 発酵温度の程度家畜ふん尿等を原材料として使用している場合発熱が持続している場合は堆肥化は進んでいない 7キノコや雑草の発生程度キノコや雑草が生えるようになると堆肥化は進んでいる堆肥腐熟化の過程で雑草種子は死滅するがその後堆肥盤などに放置した場合 (2) 有機物の種類と特徴ア籾がら籾がらは家畜の敷料暗きょ充填材くん炭利用等用途が広い炭素率が80 程度と高く吸水や分解が遅いことから作付け直前の施用を避けなるべく早いうちに土壌と混和する施用時には窒素質資材を併用し分解の促進を図るイ緑肥作物緑肥作物はその窒素含有量によって有機質肥料もしくは粗大有機物として扱うとよいレンゲ等の窒素含有量の多い緑肥作物は化学肥料の代替えが可能であるが成分量が一定ではないことから過大評価に陥らないようにする必要があるウ堆肥きゅう肥堆肥とは様々な有機物を原料とし好気的発酵によって成分的に安定化するまで腐熟させたものをいう水田や畑の土壌に施用された堆肥きゅう肥等の有機物は微生物によって分解され ( 無機化 ) 無機成分となったものは稲の根から養分として吸収されるしかし有機物の全てがすぐに分解されてしまうわけではなく微生物の体になったりなかなか分解されずに土の中に腐植などとして残るものがある腐植にはゆっくりと分解されて作物の養分となるものやなかなか分解されずに土中に残り水分や肥料成分を保持するなど土壌の物理性を良好に保つ働きをしているものがあるまた土壌中の腐植についてはいまだに不明な部分が多いが作物の生長を促進する生理的活性物質を含むなど他にも様々な能力を持つものと考えられている ( ア ) わら野草堆肥良質な堆肥で土壌改良効果が高いが現在は生産が少なくなっているわらや野草は炭素率が高いので窒素質資材を添加して堆積する ( イ ) 牛ふん牛ふん堆肥生の牛ふんに籾がら等を混合して水分率 50~60% に調整後堆積発酵させると堆肥になる家畜ふんだけを堆肥化したものは約 1か月程度の堆積発酵で15 前後の炭素率を示すものが多くほとんど悪臭を感ずることなく扱いやすい堆肥である肥料成分は豚ぷんや鶏ふんを堆肥化したものより低いが肥効が穏やかで昔から用いられている堆肥やきゅう肥に近い成分含量を示す

3 ( ウ ) 豚ぷん豚ぷん堆肥畜舎内で尿と分離し機械攪拌や切り返しを行い生ふんの水分率を 50~60% まで乾燥させこれを約 1 か月間数回切り返しを行い堆積発酵させたものである 1 か月程度堆積発酵させたものは悪臭が無く扱いやすく牛ふんと比較して窒素含量が高いので土づくりとしての有機物よりも有機質肥料として施用する方がよいしかし未熟なものは他の有機物と同様にガス障害が発生することがあるので注意するまた肥料的効果が大きいことから成分含量に注意して生育過剰等の障害を起こさないように施用量に留意する ( 家畜ふん堆肥はカリ成分が多い ) ( エ ) 鶏ふん鶏ふん堆肥鶏ふんを乾燥させた乾燥鶏ふんと水分率 50~60% の生乾きにしたものを堆積発酵 ( 約 3 週間 ) させたもの強制発酵槽を用いて機械的に好気性発酵処理した堆肥がある鶏ふんの肥料成分は牛ふんの約 3 倍豚ぷんの約 1.5 倍であり堆肥化されたものの成分は牛ふん堆肥や豚ぷん堆肥よりもはるかに高いため有機質肥料として施用する方がよい鶏ふん堆肥は生鶏ふんや乾燥鶏ふんと比べてはるかに安定した有機物であり肥効も高く衛生的で使いやすいが肥料成分が高いので過剰施用に充分注意する必要がある ( 窒素成分量は製造方法により差が大きいため確認して使用する ) ( オ ) 木質入り家畜ふん堆肥稲わらなどに代わる畜舎の敷料としておがくずや機械カンナくずチップダスト等が多く使われるようになり稲わらに劣らぬ吸水性と脱臭性があり畜産農家や堆肥センターにおける水分調節材として欠くことのできない資材となっている木質資材は炭素率が数百から時には千数百という高い値を示すばかりでなくリグニンなどの難分解性の有機物が多いため堆肥化に時間がかかるとともにタンニンやフェノール性酸などの有害物質が含まれているため 6 か月以上堆積し作物に障害を起こさないようにする必要がある家畜ふん堆肥は畜種によってそれぞれ特性があるが木質入り家畜ふん堆肥についても使用する樹種や利用部分によって堆肥の性質が異なっている ( カ ) バーク堆肥樹皮を主原料 (50% 以上 ) として家畜ふん等を加えて長期間堆積発酵させたものである堆肥化は 2~3 か月堆積しこの間 2~3 回切り返しを行いさらに 1~2 か月堆積発酵させる樹皮は水分の保持力が強く ( 自重の3~5 倍 ) 肥料成分を保持する力も強く微量要素の供給源となるなど堆肥材料としての長所を持つ反面木質資材と同様に炭素率が高くフェノールなどの有害物質を含む樹皮は広葉樹と針葉樹に大別されるが広葉樹が堆肥化しやすくタンニンやフェノール性酸などの有害物質も少ない施用に当たって窒素含量が少なく炭素率の高いバーク堆肥は窒素質資材の添加を行うなど農作物に窒素飢餓や生育障害が発生しないように注意する以上有機質資材としての家畜ふん堆肥は畜種副資材製造方法により内容成分に大きな違いがでることから注意してそれぞれの特徴を理解した上で使用することが大切である

4 (3) 家畜ふん堆肥の特徴ア有機質資材中の易分解性有機物 ( 土壌中で急激に分解する有機物 ) はナタネかす > 乾燥生ゴミ > > 豚ふん堆肥鶏ふん堆肥発酵生ゴミ > 発酵キノコ廃床 > 牛ふん堆肥バークもみがら堆肥汚泥堆肥である ( 図 Ⅴ-1-(3)-1 ) 牛ふん堆肥は難分解性有機物が多く土壌への有機物集積効果に優れている豚鶏ふん堆肥は適度の土壌微生物活性化効果を持つと考えられる 300 炭素分解量 mg/g DM (25 14 日間の分解量 ) n=11 n=14 n=4 n=8 n=5 n=13 縦棒は標準偏差を示す n=3 n=3 0 ナタネ乾燥豚ふん鶏ふん発酵発酵キノ牛ふんハークもみ汚泥かす生ゴミ堆肥堆肥生ゴミコ廃床堆肥がら堆肥堆肥図 Ⅴ-1-(3)-1 各有機質資材の土壌中における炭素 ( 有機物 ) 分解量 ( 易解性有機物 ) イ家畜ふん堆肥は有効態窒素 ( 可給態窒素 ) に比べて有効態リン酸カリが多い ( 図 Ⅴ ( 3 ) - 2 ) 特に豚ふん堆肥と鶏ふん堆肥のリン酸は極めて多く 10 アールあたり乾物 0.5 トン施用した場合 20~30kg 以上供給されるまた家畜ふん堆肥に限らず有機質資材は肥料成分のばらつきが大きい n=34 n=15 窒素 ( 可給態窒素 ) リン酸カリ g/kg DM 40 n=27 n=12 n=6 n=3 n= 牛堆肥牛ふん豚堆肥豚ふん鶏堆肥鶏ふん乾燥生ゴミキノコ廃床発酵キノ汚泥堆肥バーク堆肥ハークもみナタネかす堆肥堆肥堆肥生ゴミコ廃床堆肥がら堆肥かす図 Ⅴ-1-(3)-2 各有機質資材の有効肥料成分量

5 ウ家畜ふん堆肥中の塩類は生ゴミ処理物とは異なりカリ肥料として利用できるカリウムイオンと塩化物イオンが主体である ( 図 Ⅴ-1-(3)-3 ) 陰イオン H 2 PO 4 - 牛ふん堆肥 (N=19) Ca 2+ 陽イオン H 2 PO 4 - 豚ふん堆肥 (N=19) Ca 2+ Mg 2+ Mg 2+ Cl - NO 3 - K + Cl - NO 3 - K + Na + Na + SO 4 2- SO 4 2- NH 4 + NH 水溶性イオン含有量 mmol c kg( 現物 ) 水溶性イオン含有量 mmol ckg( 現物 ) -1 鶏ふん堆肥 (N=12) Ca 2+ 生ゴミ処理物 (N=9) Ca 2+ H 2 PO 4 - H 2 PO 4 - Mg 2+ Mg 2+ Cl - K + Cl - K + NO 3 - NO 3 - Na + Na + SO 4 2- SO 4 2- NH 4 + NH 水溶性イオン含有量 mmol ckg( 現物 ) 水溶性イオン含有量 mmol ckg( 現物 ) -1 図 Ⅴ-1-(3)-3 家畜ふん堆肥の塩類組成解釈エ家畜ふん堆肥のカリウムは化学肥料とは異なり一部が水不溶性でありカリウムに対して対となる塩素硫黄 ( 塩類集積の一因 ) の合計量が少ないこのことから土壌 EC を上昇させにくいノンストレス型の有機質カリ肥料として利用できる ( 図 Ⅴ-1-(3)-4 )

6 カリウム含量 cmol/g DM n=19 カリウム n=19 n=12 塩素および硫黄含量 cmol/g DM 塩素および硫黄牛ふん堆肥豚ふん堆肥鶏ふん堆肥 0 1牛ふん堆肥 2 3 豚ふん堆肥鶏ふん堆肥 7 8 水溶性カリウム非水溶ク溶性カリウム水溶性塩素 (Cl - ) 非水溶性塩素非ク溶性カリウム水溶性硫黄 (SO 4 2- ) 非水溶性硫黄図 Ⅴ-1-(3)-4 家畜ふん堆肥のカリウム塩素および硫黄の化学形態 (4) 家畜ふん堆肥利用上の留意点アイウエオ家畜ふん堆肥中易分解性有機物による植物生育障害は豚鶏ふん堆肥をごく多量施用した場合を除き問題ないと考えられる有機栽培等に利用する場合リン酸やカリとのバランスから家畜ふん堆肥のみでは窒素肥料となり得ず必ずリン酸カリ成分が少ない有機質肥料か化学肥料 ( 窒素 ) の併用が必要である家畜ふん堆肥中のリン酸とカリの肥効は化学肥料と同程度すなわち成分含量 = ほぼ有効成分量である家畜ふん堆肥の特徴を考慮して利用するにはリン酸カリ含量を正確に把握しそれに見合った堆肥施用量や化学肥料施用量を設定することが重要である家畜ふん堆肥中のリン酸カリ含量は畜産研究センターで開発したミキサー抽出 -RQフレックス法で簡易測定できる ( 参考資料参照 ) < 参考資料 > 家畜ふん堆肥中リン酸カリ含量の簡易測定法 ( 安藤 2004) ( ミキサー抽出 -RQフレックス法) R Q フレックスを応用したリン酸カリの簡易迅速測定法を開発したリン酸の測定は牛ふん堆肥と豚ふん堆肥に限定されるがカリの測定は家畜ふん堆肥を含めた全ての有機質資材に適用可能である

7 クッキングミキサーに試料現物を 25g とり A を 475ml 加える 2 分間程度ミキシング試薬 A:0.1M 硫酸 B: 粉末活性炭 C: 水酸化カルシウム 4 分間程度静置液層を採取し抽出液とするカリ測定リン酸測定縦長のふた付容器に抽出液 25ml 程度をとり B を 0.2g,C を 0.4g 加えよく振る分離するまで静置中間の液層を採取抽出液を 10~40 倍に希釈 (ph 調整は必要ない ) RQ フレックスで測定 ( カリウムテスト Cat.No リン酸テスト Cat.No.16978) 図 Ⅴ-1-(4)-1 簡易測定の手順 RQ フレックス表示値を次式に代入しカリリン酸含量を算出する現物中 K 2O%=2.23 RQフレックス表示値現物中 P 2O 5%= RQフレックス表示値 (10 倍希釈換算 )+0.28 なおカリウムテストは温度の影響を受けるので測定時の室温により次式で補正する補正 RQフレックス表示値 =( T ) RQフレックス表示値 +(0.021T-0.577) T: 室温 ( ) 現物中 P2O5%( バナドモリブデン法 ) 現物中 P 2O 5%= RQ フレックス表示値 (10 倍希釈換算 )+0.28 R 2 = 0.99 牛ふん堆肥豚ふん堆肥倍希釈換算 RQ フレックス表示値現物中 K2O%( 原子吸光法 ) 現物中 K 2O% = 2.23 RQ 表示値 R 2 = RQ フレックス表示値堆肥その他図 Ⅴ-1-(4)-2 RQ フレックス表示値と実測値の関係

8 [ 簡易測定法の特徴 ] - 長所 - 1 迅速である測定終了まで30 分程度で済み 1 回の抽出でリン酸カリとも測定可能 2 簡易であるクッキングミキサーによる抽出は熟練を必要としない 3 安価であるリン酸テストカリウムテストとも50 回測定用が7,000 円程度で市販されており 1 回当たり140 円と安価である 4 持ち運べる機材は持ち運び可能で試料は現物のままでよいので農家の庭先など家畜ふん堆肥の生産利用現場での簡易測定が可能である - 短所 - 1 資材が限定される牛豚ふん堆肥以外のリン酸含量を測ることはできない 2 成分が限定される全窒素を測ることはできない付表 -Ⅴ-1-1 堆肥原料と堆肥の成分量 ( 藤原,2003) 原料種類水分全炭素全窒素炭素率リン酸カリ石灰苦土 PH ナトリウム ( カルシウム ) ( マクネシウム ) 牛ふん生ふんふん主体堆肥木質混合堆肥豚ぷん生ふんふん主体堆肥木質混合堆肥鶏ふん採卵鶏乾燥鶏ふんフロイラー乾燥鶏ふんふん主体堆肥木質混合堆肥馬ふんふん主体堆肥ワラ混合堆肥木質混合堆肥ワラ類稲ワラオオムキコムキ稲ワラ堆肥モミカラモミカラモミカラ堆肥野菜キャヘツコマツナハクサイタマネキニンシンシャカイモナカネキタイコン ( 葉 ) カホチャクスメロン ( 茎葉 ) スイートコーンクス野菜クス ( キャヘツ ) 堆肥オカクスオカクスオカクス鶏ふん堆肥ハークハークハーク堆肥せん定クスせん定クスせん定クス堆肥エノキタケ廃培地エノキタケ廃培地家庭生コミ乾燥型分解型 A 分解型 B 事業系生コミホテルスーハー市場レストランオカラオカラオカラ堆肥コーヒーカスコーヒーカスコーヒーカス堆肥茶カス緑茶カスウーロン茶カス紅茶カス茶カス堆肥ヒールカス乾燥ヒールカスヒールカス堆肥焼酎カス甘藷焼酎カスムキ焼酎カス黒糖焼酎カス焼酎カス牛ふん堆肥果汁カスミカンシュースカス米ヌカ米ヌカアオサアオサ水分以外は乾物当たり %

9 付表 -Ⅴ-1-2 新潟県内で生産された家畜ふん堆肥の成分 ( 新潟県農林水産部,1996) 試料水分 T-N P 2 O 5 K2O CaO MgO T-C C/N 種類試料数 % % % % % % % 全サンプル畜種別牛ふん堆肥全体うち乳牛うち肉牛豚ふん堆肥鶏ふん堆肥副資材別牛ふんのみ牛作物収穫残渣牛木質物豚ふんのみ豚作物収穫残渣豚木質物試料 EC 灰分 NH 4 -N NO 3 -N Hg Cd As Cu Zn 種類 dsm- 1 % mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg 全サンプル畜種別牛ふん堆肥全体うち乳牛うち肉牛豚ふん堆肥鶏ふん堆肥副資材別牛ふんのみ牛作物収穫残渣牛木質物豚ふんのみ豚作物収穫残渣豚木質物上段は現物あたり下段は乾物あたり

10 付表 -Ⅴ-1-3 全国で生産された家畜ふん堆肥の成分 ( 山口,2000) 畜種項目水分 ph EC コマツナ発芽率 NH 4 -N NO 3 -N T-N dsm -1 % mg/100g mg/100g % 採卵鶏最小値 n=46 最大値平均値標準偏差変動係数 % 豚最小 n=50 最大平均標準偏差変動係数 % 肉牛最小 n=46 最大平均標準偏差変動係数 % 乳牛最小 n=48 最大平均標準偏差変動係数 % 畜種項目 T-C P 2 O 5 K 2 O CaO MgO 灰分 C/N 比 % % % % % % 採卵鶏最小値 n=46 最大値平均値標準偏差変動係数 % 豚最小 n=50 最大平均標準偏差変動係数 % 肉牛最小 n=46 最大平均標準偏差変動係数 % 乳牛最小 n=48 最大平均標準偏差変動係数 % 注 ) 水分は現物あたり phとecは乾物相当量 : 水 =1:10で振とう後測定こまつな発芽率はpH 測定液を2 倍希釈後測定その他は乾物あたり

11 図 Ⅴ-1-1 乳牛ふん堆肥の堆積法 ( 屋内堆積と野外堆積 ) による成分値の差異 ( 浅井,1999) 野外堆積 ( 野積み ) した堆肥はカリ含量が低いその他 ( 窒素リン酸石灰苦土 ) はほとんど差はないコラム施肥設計するときに堆肥の窒素成分はどこまで考えればいいの? 通常は良く腐熟した堆肥では窒素の効きは化学肥料に比べ小さいので施肥設計にはあまり影響しませんむしろ化学肥料と同等に効くリン酸やカリを考慮することが重要ですただし一部の鶏ふん堆肥など窒素含量の高い堆肥では化学肥料に近い肥効を示すものもあります一般に窒素含量が多ければ多いほど良く効きますこのようなものでは窒素含量と施用量を把握し堆肥からの窒素肥効量の分を化学肥料より減肥することが望ましいです窒素肥効量は乾物当たり全窒素含量よりある程度推定できるので全窒素含量を把握しておいた方が良いで全窒素含量乾物当たり % 乾物 1t 当たり窒素肥効量 kg しょう目安は表のとおりです

12 (5) 堆肥作りの基礎知識ア有機物の堆肥化 ( 腐熟 ) の目的生家畜ふんや木質物など未熟な有機物は土壌や植物に様々な障害をもたらす ( 図 Ⅴ-1- (2)-1) そこで微生物により腐熟させ安全で土壌植物に有用な施用に適する性状に変える一般的にはこの堆肥化を腐熟堆肥化の程度を腐熟度という用語で表す未熟腐熟度完熟最低 ( 絶対 ) 条件 1. 衛生的安全性低大腸菌群寄生虫卵 ( 雑草種子 ) など高施用目的に応じて重要となる条件 2. 易分解性有機物多少急激な分解による土壌の異常還元有害ガス発生 3. 生育阻害物質多少フェノール性酸等植物生育阻害物質による根の障害 4. 窒素飢餓おこるおこらない有機物分解に伴う窒素吸収による土壌窒素不足図 Ⅴ-1-(5)-1 腐熟 ( 堆肥化 ) の目的イ未熟有機物が及ぼす影響と腐熟の具体的手段 ( ア ) 衛生的安全性と雑草種子病原性微生物や寄生虫などが残存したまま施用すると土壌に残留し収穫物 ( 特に生鮮野菜 ) が不衛生になるまた雑草種子の残存は圃場に強害雑草の発生を招く特に原料が不衛生な家畜ふん尿や生ゴミの堆肥化において最も重要な項目である衛生的安全性の向上には堆肥化における発酵温度の上昇と持続が不可欠で目安は 60 以上 2 日間以上である ( イ ) 易分解性有機物土壌中で急激に分解する有機物 ( 糖脂質易分解性のタンパク質 ) で土壌の異常還元ガス害有機酸発生の原因となる生ゴミや米ぬかなどに多く含まれる通常の堆肥化 ( 好気的発酵 ) により急激に分解するが堆肥が乾燥すると分解されず残存するまた嫌気状態下では有機酸等の生育阻害物質に変わりやすいなお易分解性有機物は上記のような障害の原因となる一方堆肥の温度上昇のための熱源として重要である ( ウ ) 生育阻害物質フェノール性酸 ( 例 : 安息香酸 ) や低級脂肪酸 ( 例 : ノルマル酪酸 ) などの生育阻害物質が植物の根に直接障害を及ぼす家畜ふん生ゴミ木質物などに多く含まれているほか嫌気発酵により発生する通常の堆肥化 ( 好気的発酵 ) を長期間続けていれば減少する ( エ ) 窒素飢餓有機物を分解する微生物が急速に増殖するため微生物の体を構成する窒素も急速に吸収し有機物の窒素が不足すると土壌中の無機態窒素吸収をすることにより作物の吸収可能無機態窒素が減少し生育の抑制が起こる生ゴミのような脂質含量の高い有

13 機物好気性微生物有機物が施用直後に引き起こす場合と稲わらや木質物のような C/N 比が高い有機物が徐々に引き起こす場合がある前者は適切な堆肥化後者はC/N 比の低下 ( 概ね25が目安 ) により回避できる ( オ ) 木質物の影響ウ上記に示した影響の他未熟な木質物は土壌や作物に障害を与える具体的には果樹での紋羽病虫害 ( キノコバエ ) おがくずの撥水性などが問題となる回避するためには堆肥化期間を十分 ( 目安は 6 か月間 ) とることが重要である堆肥化の原理適水分の有機物に比重の調整や物理的な撹拌により酸素を供給すると有機物中の易分解性有機物が好気性微生物により急激に分解される同時に低級脂肪酸やフェノール性酸などの植物生育阻害物質や硫化水素などの悪臭物質も微生物により分解される分解に伴う発熱により発酵温度が 60~80 に上昇し病原性微生物や雑草種子は死滅するまた分解熱により水分は蒸発減少する最終的に難分解性有機物と若干の水分のみ残るこれが堆肥である空気 ( 酸素 ) 水易分解性有機物 + 悪臭物質蒸発殺菌殺草難分解性有機物好気的分解発熱エ堆肥化のポイント ( エ ) 原料の組み合わせ図 Ⅴ-1-(5)-2 堆肥化の原理主に用いられる原料の性質を表 Ⅴ-1-(2)-1 に示すこれらを組み合わせて C/N 比が 35 以下水分 65% 以下 ( 図 Ⅴ-1-(2)-3で測定 ) 通気性を確保するために比重 0.5 /m 3 以下になるようにする一般的に豚ふんなどある程度の易分解性有機物を持ち水分と窒素が多い資材と籾がらなど水分が低く比重を下げるための物理性が大きい資材の組み合わせは相性がよい微生物源として少量の製品堆肥 ( もどし堆肥 ) を加えるとよい ( イ ) 堆肥化方法水難分解性有機物上記原料を混合し廃汁が排水できるように工夫された場所 ( 盛り土堆肥盤など ) に堆積する屋根やシートをかけ温度低下を防ぐとともに養分が逃げないようにする時々切り返しを行い ( できれば最初の1か月間は週 1 回 ) 酸素の供給と均一化を図るまた水分が 40% 程度まで低下すると堆肥化が進まなくなるので水を添加する堆肥化は通常 2 か月間以上籾がらが混合されている場合は 3 か月間木質物が混合されている場合は 6 か月間以上行う堆肥臭気なし

14 表 Ⅴ-1-(5)-1 堆肥原料の特性水分炭素窒素易分解性有機物物理性家畜ふん牛ふん豚ぷん鶏ふん植物質ワラ類モミカラ野菜クス木質オカクス木クスハークせん定クスキノコ廃床食品カス生コミオカラ米ヌカ注 ) : 多い : やや多い : やや少ない : 少ない用意するもの皿 ( 陶器製 ) 電子レンジ (500W 程度 ) 使い捨てインジケーター CoCl 2Ⅱ 水溶液 (1g/50ml) で紙に赤いしま模様を書いたもの皿を秤量する (A) そこにサンプル 50g 程度を均一に広げ正確に秤量する (B) 湿り気のある場合 1 分間加熱後スプーンでかき混ぜ皿へのこびりつきを防ぐ湿り気がなくなるまで繰り返す湿り気のない場合インジケーターをサンプル上面に密着させ加熱青いしまが見え始めたら (2 回目以降は前回よりはっきりしまが見えたら ) 加熱を止めるインジケーターを取り出し青色が薄くなるまで放置するこびりつきを防ぐため皿を揺するインジケーターの色が抜けにくくなり加熱後 5 秒程度ではっきりしま模様が現れるようになれば秤量する (C) 水分 %=(1-((C-A)/(B-A)) 100 繰り返し図 Ⅴ-1-(5)-3 簡易水分測定法堆肥化の7 条件 1C/N 比 : 原料混合時 35 以下高いと窒素不足により微生物の活動が停止する 2 易分解性有機物 : 微生物のエネルギー源になる多い資材を組み合わせる 3 水分 :65% 以下 40% 以上 4 酸素 : ないと嫌気発酵する初期比重 0.5 (m 3 ) -1 以下またはこまめな切り返しが有効 5 微生物 : 通常は十分いるさらにもどし堆肥を少量加えるとよい 6 温度 : 衛生的安全性向上のために重要最大 60 以上を2 日間以上保つようにする 7 時間 : 通常かヶ月間籾がらが入る場合は3か月間おがくずが入る場合は6か月間

15 (6) 有機物の腐熟判定法有機物の種類栽培条件作物に及ぼす実際の障害を考慮して判定法を選択することが重要である例生鮮野菜 : 衛生的安全性が重要育苗 : 易分解性有機物と生育阻害物質が重要ア外観による評価法 ( 原田 1983) 表 Ⅴ-1-(6)-1 堆肥の外観評価法評価視点評価と点数 ( ) 内は点数色黄 ~ 黄褐色 (2) 褐色 (5) 黒褐色 ~ 黒色 (10) 形状現物の形状をとどめる (2) かなり崩れている (5) 現状分からない (10) 臭気糞尿臭気強い (2) 臭気弱い (5) 堆肥臭 (10) 水分強く握ると滴る 70% 以上 (2) 強く握ると手に付く 60% 前後 (5) 強く握っても手に付かない 50% 程度 (10) 堆積中の温度 50 度以下 (2) 50~60 度 (10) 60~70 度 (15) 70 度以上 (20) 堆積期間家畜糞のみ :20 日以内 (2) 20 日 ~2 か月 (10) 2 か月以上 (20) 作物残さ + 家畜糞 :20 日以内 (2) 20 日 ~3 か月 (10) 3 か月以上 (20) 木質 + 家畜糞 :20 日以内 (2) 20 日 ~6 か月 (10) 6 か月以上 (20) 切り返し数 2 回以下 (2) 3~6 回 (5) 7 回以上 (10) 強制通気無し (0) 有り (10) 評点の合計が 30 点未満 = 未熟 31~80 点 = 中熟 81 点以上 = 完熟備考 : 色形状臭気の判定は水分や人間による差が大きいまた異物の混入も評価することが望ましいイ化学生物的評価法 ( ア ) 衛生的安全性の判定大腸菌数を指標として判定する方法 : 堆肥 25g 水 500ml 市販クロモカルト培地クッキングミキサーで撹拌上澄み 1ml 電子レンジで溶解 45 くらいまで冷却シャーレに流し込み混和固化後 37 で保温図 Ⅴ-1-(6)-1 青色コロニーを計測大腸菌数判定法大腸菌が検出されなければ衛生的安全性の面からは良質堆肥である青色コロニーが 50 個以上 (1000cfu/g) 検出された場合は易分解性有機物の多い有機物 ( 米ぬかなど ) を加え再発酵することが望ましい

16 ( イ ) 易分解性有機物の判定易分解性有機物の分解に伴う酸素吸収量を測定する方法 : 図 Ⅴ-1-(3)-2に示した容器内で風乾粉砕粉砕した有機物 0.5gに黒ボク土壌 10g と水 4mlを加え混合する空気漏れがないように組み立てし 30 で21 時間保温し吸水量 ( 酸素吸収量 ) を測定する同時に対照として土壌 + 水のみの吸水量を測定するゴムチューブ 100ml フラスコなど NaOH 2g 10ml メスピペットなど水有機物 0.5g ( 風乾粉砕物 ) 畜研黒ボク土壌 10g ( 畜研で配布 ) 水 4ml 図 Ⅴ-1-(6)-2 易分解性有機物の判定法判定 :( 有機物の吸水量 (ml))-( 土壌のみの吸水量 ) で判定するランク A ランク B ランク C 5ml 未満 5~10ml 10ml 以上備考 : 黒ボク土壌は畜産研究センターが配布しているこのほかに BOD 測定や AD 可溶有機物測定がある ( ウ ) 生育阻害物質の判定改良コマツナシャーレ法 ( 原,2004) で判定する方法 : 施用量を考慮した抽出倍率 ( 通常 20~80 倍 ) で有機物を水で振とう抽出しろ過後 2M リン酸緩衝液を用いて EC を 4.0dSm-1 に調整し濾紙を敷いたシャーレに分注し ( 対照としてEC4.0dSm-1になるように希釈したリン酸緩衝液を用いる ) コマツナをは種し 2~3 日後に根伸張量を測定する判定 : 対照区の根の伸張に対する試験区の根の伸張率 ( 試験区根長 / 対照区根長 100) で判定するランク A 80% 以上ランク B 50~80% ランク C 50% 以下備考 : 詳細は家畜ふん堆肥の品質評価利用マニュアル ( 農林水産技術会議事務局 2004) を参照生育阻害物質の他にアンモニア態窒素も根の伸張量に影響を及ぼす

17 ( エ ) 窒素飢餓の判定 C/N 比方法 : 炭素は灰分 /2 窒素は硫酸過酸化水素分解-RQ 法 ( 付属 CD-ROMに収録 ) 等で測定する C/N 比が 25 以下なら安全である判定 : ランクA 25 以下ランクB 25~35 ランクC 35 以上備考 : 生ゴミなど脂質の多いものは判定できない脂質の多いものは易分解性有機物で判定するコラム良質堆肥とはどのような堆肥をいうの一般的にはよく腐熟した堆肥をいいます腐熟の条件は本文にも示してありますが 1 人間に対しての衛生的安全性が高いこと 2 雑草種子や植物病原菌を含まないこと 3 植物に対して生育障害を起こさないこと ( 多量の易分解性有機物や生育阻害物質を含まないこと ) 4 施用後に窒素飢餓を起こさないことがあげられます他に 5 悪臭等がなく取り扱いしやすいこと 6 成分値にばらつきがなく一定していること 7 有害重金属等を含まないことなどが条件になりますただしこれらの項目を全て満たすのは難しいので施用方法や施用量を考慮して対象作物に適する項目で判断することが望ましいです

Taro-２３　Ⅴ-1-(1)(2)有機物利

Taro-２３　Ⅴ-1-(1)(2)有機物利 Ⅴ 堆肥など有機資源の利用 1 有機物による土づくり (1) 有機物利用の基礎知識有機物施用は土づくりにとって非常に重要な資材であるが有機物は多種多様で原材料によっても性質が異なるので施用に当たってはそれぞれの有機物の特性を十分把握し施用する有機物の施用量は土壌条件及び有機物の養分含有量無機化率などを考慮して使用する必要があることから堆肥の概要を示すア有機物の施用効果水田や畑地土壌への有機物の施用は

２３ Ⅴ-1-(1)(2)有機物利用の基礎と種類

２３　Ⅴ-1-(1)(2)有機物利用の基礎と種類