こ の 原 稿 は デ ー リ ィ ジ ャ パ ン 誌 に 掲 載 さ れ た 原 稿 を も と に 編 集 し た も の で す 図 表 な ど は 著 作 権 の 関 係 で 掲 載 で き ま せ ん の で デ ー リ ィ ジ ャ パ ン 社 別 冊 酪 農 い ま 環 境 を 考 え る 1 9 9 4 年 6 月 臨 時 増 刊 号 を ご 覧 下 さ い 酪 農 現 場 でのQ&A 特 に 土 壌 細 菌 について Q1 生 糞 尿 は 散 布 すると 何 故 いけない? 肥 料 やけは 何 故 起 きる? 土 壌 中 に 鋤 込 まれた 生 の 糞 尿 は 土 壌 中 の 微 生 物 によって 急 速 に 分 解 され( 易 分 解 性 有 機 物 ) 多 くのアンモニア 態 窒 素 に 変 換 されます このアンモニア 態 窒 素 が 多 くなりますと 作 物 に 生 育 障 害 を 起 こします また 同 時 に 炭 酸 ガスを 発 生 します これにより 植 物 の 根 には 酸 素 が 供 給 されなくな り 枯 れてしまいます また 土 壌 中 の 酸 素 が 微 生 物 ( 好 気 的 細 菌 )が 利 用 する 活 動 により 消 費 さ れて 土 壌 中 からなくなりますと( 土 壌 中 の 酸 欠 状 態 ) 好 気 的 分 解 はできなくなり 嫌 気 的 分 解 が 始 まります 嫌 気 的 分 解 ( 腐 敗 )が 始 まりますと 植 物 に 取 って 有 害 なガスが 多 く 発 生 して 植 物 は 枯 れてしまいます これらの 代 表 的 なガスは 炭 酸 ガス メタンガス 硫 化 水 素 などです 堆 肥 を 製 造 する 理 由 は これらの 急 速 に 分 解 される 易 分 解 性 有 機 物 を 予 め 分 解 して 置 くことに あります Q2 各 種 動 物 の 糞 によって 肥 料 やけの 程 度 が 違 うのはなぜですか? 動 物 の 糞 は 食 べているものによりその 成 分 が 異 なり 鶏 豚 牛 馬 の 順 に 肥 料 の 成 分 が 低 くな ります 蛋 白 の 高 いものを 食 べる 順 に 易 分 解 性 の 有 機 物 が 多 く 排 せつされることになります 従 っ てそれらの 糞 尿 を 使 う 場 合 は 堆 肥 化 して 植 物 に 害 を 与 えないような 形 にする 必 要 があります 図 は 各 動 物 の 糞 別 に 肥 料 やけの 原 因 の 炭 酸 ガスの 発 生 量 を 示 しています Q3 易 分 解 性 の 有 機 物 はどの 様 に 分 解 されるかは 判 りましたが 難 分 解 性 の 有 機 物 はどうなるの ですか? 難 分 解 性 有 機 物 は 土 壌 中 の 細 菌 などにより 時 間 を 掛 けて 分 解 され 腐 食 物 質 となり 土 壌 改 良 剤 に なります 地 温 を 高 めたり 保 水 力 を 高 めたり 微 生 物 の 繁 殖 がしやすい 土 壌 を 作 ります 難 分 解 性 の 有 機 物 にはセルロース ヘミセルロース リグニン ケラチン キチン 類 があり 特 にリグニンは 乳 牛 も 分 解 することが 出 来 なく 難 分 解 性 の 有 機 物 の 代 表 格 です Q4 有 機 物 を 土 壌 還 元 するとどのような 効 果 があるのですか? 1) 団 粒 構 造 を 作 り 保 水 力 通 気 性 微 生 物 の 繁 殖 性 ( 栄 養 ) 土 壌 の 黒 色 化 を 促 します 2) イオン 交 換 能 を 持 ち 土 壌 中 のミネラルイオンを 遊 離 させ 作 物 に 吸 収 し 易 い 形 にします 3) 土 壌 微 生 物 が 有 機 物 を 分 解 したり 吸 収 したりして 養 分 を 一 次 貯 蔵 します 4) 微 量 元 素 を 溶 かして 植 物 に 供 給 します 5) リンを 植 物 が 吸 収 できる 形 に 変 えます Q5 牛 の 糞 尿 を 堆 肥 にするにはどの 様 な 条 件 が 必 要 ですか? 牛 の 糞 尿 を 堆 肥 化 するためには 水 分 温 度 PHが 影 響 を 与 えます 特 に 糞 尿 中 の 水 分 含 量 が 高 いので 水 分 調 整 をしないと 堆 肥 化 の 基 である 好 気 的 腐 敗 ができません ( 腐 敗 菌 により 易 分 解 性 の 有 機 物 を 分 解 して 熱 を 出 す)そのために 副 資 材 として 寝 藁 オガクズなどを 糞 尿 に 混 ぜます
図 は 炭 酸 ガスの 発 生 量 が 温 度 水 分 PHにより 異 なることを 示 しています ( 注 意 現 在 一 般 に 行 われている 堆 肥 化 は 腐 敗 菌 によるものなので 発 酵 ではなく 腐 敗 とした 以 下 同 じである ) Q6 牛 の 糞 の 水 分 はどのくらいですか? 糞 の 性 質 はどのようなものですか? 牛 の 糞 は 固 体 でも 液 体 でもない 不 思 議 なものです 糞 中 の 水 分 含 量 は 80%から90% 位 の 間 で 乾 乳 牛 と 搾 乳 牛 ではその 水 分 含 量 は 異 なります また 糞 中 の 含 水 比 は400%から900% にもなり 糞 の 乾 物 量 の4から9 倍 までの 水 分 を 含 むことができます 従 って 糞 の 水 分 を 好 気 的 腐 敗 の 良 好 条 件 の50から60%に 調 整 するにはかなりの 量 の 副 資 材 が 必 要 になり これらの 確 保 が 大 きな 問 題 になります Q7 牛 の 糞 尿 は 水 分 が 多 いことは 判 りましたが 糞 尿 処 理 にはそれではどの 様 な 方 法 を 取 れば 良 いのですか?また 尿 が 入 る 場 合 は 更 に 水 分 が 多 くなりますが そのときはどうすれば 良 いのです か? 糞 尿 処 理 の 方 法 を 大 きく3 種 類 に 分 けてみました 糞 などの 固 形 物 を 処 理 する 場 合 尿 などの 液 体 を 処 理 する 場 合 糞 尿 混 合 で 処 理 する 場 合 です 一 覧 表 にまとめてみましたが これらの 処 理 が 環 境 汚 染 をしないようにすること 土 壌 に 対 して 悪 影 響 を 与 えないようにすることが 大 事 です Q8 野 菜 農 家 にはオカクズ 入 りの 堆 肥 は 嫌 われますが それは 何 故 ですか? オガクズは 木 でできており 炭 素 と 窒 素 の 割 合 が( 炭 素 率 C/N)が 大 きく 土 壌 中 で 分 解 され るには 長 期 間 を 必 要 とします( 約 30 年 ) この 分 解 に 際 して 土 壌 中 より 窒 素 を 吸 収 してしまい その 結 果 土 壌 は 窒 素 飢 餓 の 状 態 に 陥 り 作 物 に 窒 素 を 与 えることができなくなり 収 量 の 低 下 などが 起 こります また オガクズが 分 解 される 過 程 でフェノール 類 タンニン 精 油 などが 出 て 作 物 に 害 を 与 えて 生 育 を 阻 害 します これらの 他 に 牛 糞 尿 中 の 易 分 解 性 有 機 物 の 急 激 な 分 解 による 障 害 があります 図 は 何 年 経 ったら 窒 素 を 土 壌 中 に 放 出 するかを 種 類 ( 単 体 ) 別 に 示 しています 麦 藁 オガクズの 長 いことが 判 ります Q9 畑 の 作 物 の 収 穫 残 さを 鋤 込 んだりすると 作 物 の 生 育 障 害 が 起 きたりするのは 何 故 ですか? 収 穫 残 さの 炭 素 率 が 高 ければ 窒 素 飢 餓 が 起 こり 更 に 残 さ 中 の 生 育 阻 害 物 質 によります 炭 素 率 の 低 いものであれば 易 分 解 性 の 有 機 物 が 分 解 され 炭 酸 ガスが 発 生 し 土 壌 が 還 元 状 態 になり 酸 素 欠 乏 します また 収 穫 残 さ 中 の 病 原 菌 が 原 因 となることもありますし 鋤 込 む 時 期 にもよります Q10 どのようなものの 炭 素 率 (C/N)が 高 いのですか? 炭 素 率 の 高 いものは 材 料 が 木 でできているものです 木 質 物 でも 木 の 種 類 場 所 によっても 異 な ります Q11 土 壌 中 に 鋤 込 む 有 機 物 の 種 類 による 施 用 効 果 は 違 うのですか? 有 機 物 の 炭 素 率 により 異 なります 単 年 度 施 用 の 場 合 と 連 用 した 場 合 でも 異 なります Q12 牛 の 糞 尿 と 副 資 材 を 混 ぜた 場 合 の 障 害 の 原 因 を 教 えて 下 さい 糞 尿 のみの 場 合 と 副 資 材 の 炭 素 率 により 障 害 は 異 なります 糞 尿 の 量 と 副 資 材 の 量 によりそ の 影 響 は 異 なります 一 覧 表 を 参 考 にして 下 さい
Q13 堆 肥 の 腐 熟 度 の 判 定 方 法 を 教 えて 下 さい 腐 熟 の 定 義 とは? 有 機 質 資 材 を 土 壌 に 施 用 しても 作 物 に 生 育 障 害 を 起 こすことがなく 土 壌 微 生 物 に 活 動 のエネル ギーを 充 分 与 えて 地 力 を 維 持 し 作 物 の 生 産 性 を 高 めるような 有 機 組 成 を 持 つようになるまでを 腐 熟 という ( 引 用 ) 腐 熟 度 判 定 法 には 以 下 の 方 法 があります 現 場 でできるものとしては 発 芽 試 験 ミミズによる 判 定 です 腐 熟 度 判 定 法 1) 微 生 物 活 動 からの 判 定 ア) 堆 積 物 の 温 度 変 化 イ) 事 故 発 熱 容 量 ウ) 酸 素 消 費 量 エ) 生 物 化 学 的 酸 素 吸 収 曲 線 (BOD 曲 線 ) オ) 炭 酸 ガス 発 生 量 カ) ポリ 袋 によるガス 発 生 量 の 検 定 キ) 酸 化 還 元 電 位 ク) 窒 素 の 有 機 化 無 機 化 試 験 2) 生 物 を 用 いる 判 定 ア) 菌 接 種 後 の 子 実 体 形 成 数 イ) ミミズによる 判 定 ウ) 幼 植 物 試 験 エ) 発 芽 試 験 3) 成 分 組 成 からの 判 定 ア) C/N 比 イ) 全 窒 素 含 量 ウ) 還 元 糖 割 合 エ) 易 分 解 性 有 機 物 の 簡 易 測 定 オ) デンプン 試 験 カ) 堆 肥 過 程 におけるPHの 変 化 キ) 嫌 気 的 発 酵 によるPHの 変 化 ク) ジフェルアミンのよる 硝 酸 態 窒 素 の 検 出 ケ) 円 形 濾 紙 クロマトグラフィーによる 判 定 4) 腐 植 化 学 的 手 法 による 判 定 ア) 腐 植 可 溶 率 イ) 沈 澱 部 割 合 ウ) 相 対 色 度 エ) 2%アンモニア 水 可 溶 有 機 物 割 合 オ) 5% 水 酸 化 ナトリウム 溶 液 抽 出 物 質 5) 物 理 的 及 び 物 理 化 学 的 特 性 からの 判 定 ア) 粒 径 分 布 イ) 光 化 学 的 特 性 ウ) 陽 イオン 交 換 容 量
Q14 簡 単 な 腐 熟 度 の 判 定 方 法 を 教 えて 下 さい 1 堆 積 物 の 温 度 変 化 堆 肥 化 の 過 程 で 原 料 中 の 易 分 解 性 有 機 物 が 好 気 的 腐 敗 により 発 熱 し 70 度 位 まで 達 します 酸 素 を 再 び 供 給 すれば 易 分 解 性 有 機 物 がある 限 り 発 熱 を 繰 り 返 します 発 熱 しなくなれば 出 来 上 り ですが 急 速 に 乾 燥 するような 場 合 では(ハウス 乾 燥 など) 水 分 が 低 下 し 過 ぎて 好 気 的 腐 敗 が 阻 害 されることがあります 2 ポリ 袋 によるガス 発 生 量 の 検 定 易 分 解 性 有 機 物 は 分 解 される 時 にガスを 発 生 するので 堆 肥 をポリ 袋 にいれてガスの 発 生 を 見 ま す ガスの 発 生 は 水 分 気 温 に 左 右 されるので 注 意 が 必 要 です これは 嫌 気 的 発 酵 です 3 発 芽 試 験 堆 肥 の 抽 出 液 でコマツナが 発 芽 するかどうかを 見 る 4 硝 酸 態 窒 素 の 検 出 ( 牛 糞 のみ 可 能 ) 窒 素 化 合 物 はまずアンモニア 態 窒 素 に 分 解 され その 後 酸 化 され 硝 酸 態 窒 素 に 生 成 されます こ れを 検 出 して 判 断 します 5 ミミズによる 方 法 ミミズは 易 分 解 性 有 機 物 が 多 く ガスが 発 生 する 状 態 の 堆 肥 の 中 には 住 めず これがある 程 度 分 解 が 進 むと 堆 肥 の 中 に 出 現 して 難 分 解 性 有 機 物 を 食 べて 分 解 してくれます 表 はミミズがいた 方 がヘミセルロース セルロースの 分 解 が 速 いことを 示 しています 6 臭 いによる 判 定 悪 臭 (ドブ 臭 い)がするものはいけない 7 カビや 茸 の 発 生 の 仕 方 でみる 良 いもの 白 いカビで 芳 香 のもの( 悪 臭 はダメ) 悪 いもの 黒 いカビ 灰 色 のカビ カビ 臭 がするもの 8 土 に 浸 した 水 の 透 明 度 腐 り 方 で 分 ける 方 法 図 を 参 考 にして 下 さい Q15 糞 尿 に 由 来 するガスはアンモニアの 他 にどんなものがありますか? アンモニアの 他 に 炭 酸 ガス 硫 化 水 素 メタンガス 一 酸 化 炭 素 があります 各 ガス 別 に 生 理 的 障 害 を 一 覧 表 にしてあります Q16 糞 尿 の 排 せつ 量 はどのくらいですか? 表 を 参 考 にして 下 さい Q17 糞 尿 の 無 機 成 分 含 量 はどのようなものですか?また その 肥 効 率 はどのくらいですか? 尿 の 肥 効 率 は100%で 化 学 肥 料 と 同 じです 同 じ 動 物 であっても 糞 尿 処 理 の 仕 方 によって 飼 料 によって 異 なりますし また 副 資 材 によってももちろん 異 なります Q18 現 在 行 われている 糞 尿 処 理 での 問 題 点 はどのようなことですか? 1 地 域 により 糞 尿 の 量 が 偏 っており 窒 素 の 土 壌 還 元 が 多 すぎる 地 域 と 有 機 物 資 材 が 足 りない 地 域 が 混 在 していること 2 窒 素 の 偏 りによる 環 境 汚 染 悪 臭 などの 畜 産 公 害 3 固 液 分 離 処 理 方 法 では
液 体 処 理 が 土 壌 還 元 となっていない 堆 肥 処 理 中 の 窒 素 アンモニアガスの 空 気 中 放 出 エネルギーをかけての 汚 水 処 理 生 の 尿 の 散 布 による 肥 料 焼 け 悪 臭 副 資 材 の 不 足 雨 水 による 窒 素 成 分 の 流 失 河 川 海 洋 の 環 境 汚 染 生 堆 肥 の 入 れ 過 ぎ 4 液 肥 化 処 理 方 法 では 好 気 発 酵 ができずメタンガスの 発 生 をみている 曝 気 処 理 の 費 用 が 大 きすぎる スカムの 発 生 生 液 肥 の 土 壌 還 元 Q19 自 然 界 に 於 ける 窒 素 循 環 とはなんですか? 食 物 連 鎖 の 中 での 窒 素 を 中 心 とした 流 れ 方 で 土 壌 大 気 中 食 物 の 流 れです 人 間 もこの 流 れ の 中 にありますが 現 在 では 人 間 からこの 窒 素 循 環 に 戻 ることはありません 昔 のように 人 糞 を 土 壌 還 元 することがなくなったからです 人 はエネルギーを 使 ってこの 流 れを 切 っているのです Q20 堆 肥 化 学 肥 料 液 状 きゅう 肥 の 違 いを 教 えて 下 さい 化 学 肥 料 のみでは 塩 類 蓄 積 が 起 こり 又 土 壌 微 生 物 の 栄 養 がなくなるためにいわゆる 畑 が 死 ん だ 状 態 となってしまいます 土 壌 中 の 細 菌 にも 餌 を 与 えねばなりません( 後 述 ) 図 は3 種 類 の 肥 料 の 特 性 を 示 してあります Q21 液 状 糞 尿 の 処 理 法 はどの 様 な 方 法 がありますか? 物 理 化 学 的 処 理 と 生 物 学 的 処 理 に 二 分 されます 生 物 学 的 処 理 方 法 の 好 気 的 発 酵 法 はいわゆる 曝 気 処 理 であり 嫌 気 的 処 理 方 法 はメタンガスを 取 り 出 す 処 理 方 法 ですが 近 年 嫌 気 性 細 菌 を 用 いた 処 理 方 法 が 検 討 されてきています( 後 述 ) Q22 好 気 と 嫌 気 の 発 酵 法 の 違 いはなんですか? 堆 肥 過 程 の 発 酵 で 酸 素 が 必 要 とするか 否 かです Q23 固 液 分 離 後 の 液 体 の 処 理 方 法 を 教 えて 下 さい 先 ほどの 生 物 学 的 処 理 方 法 で5 種 類 ありますが いずれも 処 理 目 的 がきれいな 水 にして 放 流 する ことですので 窒 素 循 環 が 途 絶 えることになります Q24 根 圏 微 生 物 とはなんですか? 植 物 根 が 土 壌 微 生 物 相 に 影 響 を 与 えている 部 分 を 根 圏 といい そこに 住 み 着 く 微 生 物 を 根 圏 微 生 物 といいます( 多 くはカビの 仲 間 ) 根 圏 と 非 根 圏 では 微 生 物 相 は 異 なっており 普 通 は 根 の 表 面 より5ミリ 以 内 を 根 圏 といいます Q25 何 故 根 圏 微 生 物 相 が 形 成 されるのですか?その 役 割 は 何 ですか? 植 物 根 は 表 皮 組 織 が 部 分 的 に 脱 落 したり 炭 水 化 物 アミノ 酸 有 機 酸 などを 分 泌 したりしてお
り 根 圏 域 近 くに 存 在 する 微 生 物 はそれらを 求 めて 根 圏 域 に 集 まってきて 植 物 根 より 栄 養 を 貰 う と 共 に 微 生 物 代 謝 産 物 (アミノ 酸 核 酸 ビタミン 類 など)を 根 に 与 えています このようなこ とを 植 物 根 と 根 圏 微 生 物 の 共 生 といいます この 共 生 により 植 物 の 根 は 成 長 が 促 進 されます Q26 植 物 根 は 共 生 している 微 生 物 に 対 してどんな 物 を 分 泌 しているのですか? 微 生 物 の 栄 養 として 細 胞 壁 の 剥 離 片 根 毛 の 剥 離 片 ムシゲル 等 の 他 可 溶 性 炭 水 化 物 有 機 酸 アミノ 酸 酵 素 成 長 促 進 物 質 等 です その 結 果 根 圏 域 と 非 根 圏 域 では 微 生 物 の 数 種 類 が 大 きく 異 なり 根 圏 域 の 方 が 多 くなります Q27 根 圏 微 生 物 相 と 連 作 障 害 との 関 係 はあるのですか? 共 生 のために 根 が 分 泌 する 液 の 組 成 はそれぞれの 植 物 に 応 じた 特 有 なもので それに 合 う 微 生 物 が 根 圏 域 で 増 殖 します 又 非 根 圏 域 の 微 生 物 相 により 根 圏 域 の 微 生 物 相 も 決 まりますので 増 殖 した 微 生 物 が 病 原 菌 であれば 連 作 障 害 となります 更 に 次 作 の 作 物 の 根 圏 微 生 物 相 にも 影 響 を 与 え ますので 年 々 有 害 微 生 物 が 多 くなれば 連 作 障 害 となって 現 れてきます Q28 微 生 物 は 共 生 している 植 物 根 に 対 してどんな 物 を 分 泌 して どんな 影 響 を 与 えているので すか? 微 生 物 の 分 泌 物 も 単 独 の 場 合 と 多 くの 微 生 物 が 存 在 するときとでは 異 なります アゾトバクタ ー 光 合 成 細 菌 との 培 養 結 果 では 分 泌 物 はアミノ 酸 核 酸 などを 分 泌 しています そして 根 の 発 育 に 大 きな 影 響 を 与 えています Q29 根 圏 微 生 物 にはどの 様 な 種 類 があるのですか? 根 圏 微 生 物 の 多 くはカビの 類 であり その 菌 糸 は 毛 細 根 のように 根 を 固 定 します 菌 根 菌 には3 タイプあり 外 生 菌 根 菌 内 生 菌 根 菌 VA 菌 根 菌 に 分 類 されます VA 菌 根 菌 は 細 胞 間 隙 で 樹 枝 状 体 嚢 胞 状 体 をつくり 可 給 態 リン 酸 レベルの 低 い 土 壌 では 威 力 を 発 揮 し 植 物 の 成 長 を 促 進 します 豆 科 植 物 に 共 生 する 根 粒 菌 もこれらの 仲 間 で 植 物 から 糖 を 貰 い 根 粒 菌 は 空 気 中 の 窒 素 を 固 定 して 窒 素 化 合 物 を 植 物 に 供 給 して お 互 いに 共 生 をしています Q30 植 物 の 栄 養 素 の 吸 収 と 根 圏 微 生 物 との 関 係 はどのようなものですか? これまでは 植 物 の 養 分 吸 収 に 関 しては 微 生 物 の 作 用 により 有 機 物 が 無 機 化 して 初 めて 吸 収 され るとされてきましたが 根 圏 微 生 物 の 分 泌 物 は 可 溶 性 の 有 機 物 でありながらかなりの 速 度 で 植 物 に 吸 収 されます 無 機 の 形 で 吸 収 された 窒 素 はアミノ 酸 を 経 てタンパク 質 までになるのに 多 量 の 糖 分 を 消 費 します 窒 素 過 多 の 植 物 がおいしくないのもこれが 原 因 です ところが 最 初 から 吸 収 できる 形 での 有 効 アミノ 酸 は 糖 分 を 消 費 することは 少 なく 植 物 に 吸 収 され 糖 分 も 高 いタンパク 質 も 多 い 作 物 になります 有 機 物 野 菜 がおいしいのはこれらのためです Q31 根 圏 微 生 物 に 影 響 を 与 える 非 根 圏 微 生 物 に 付 いて 教 えて 下 さい (Q27 参 照 ) 非 根 圏 微 生 物 を 一 般 的 には 土 壌 微 生 物 と 呼 んでいます 土 壌 微 生 物 には 大 きさ その 数 形 状 に よって 色 々 分 類 されます そのうち 有 機 物 の 分 解 できわめて 大 きい 役 割 を 果 たすのは 細 菌 放 線 菌 糸 状 菌 です
Q32 土 壌 生 物 の 生 活 環 境 に 付 いて 教 えて 下 さい 土 壌 微 生 物 に 取 って 必 要 なものには 栄 養 水 分 の 他 に 酸 素 があります 酸 素 を 必 要 とするもの( 好 気 性 微 生 物 ) 必 要 としないもの( 嫌 気 性 微 生 物 ) どちらでも 良 いものに 分 けられます( 通 性 嫌 気 性 通 性 好 気 性 微 生 物 ) 一 般 に 土 壌 微 生 物 相 は 土 壌 環 境 の 変 化 に 対 して 常 に 変 化 をしており 恒 常 的 ではありません 栄 養 分 水 分 温 度 酸 素 の 存 在 か 否 かで 常 に 動 き 続 けています 空 気 の 条 件 1 酸 素 を 必 要 とする 微 生 物 ----- 好 気 性 微 生 物 2 酸 素 を 必 要 としない 微 生 物 ----- 嫌 気 性 微 生 物 3 酸 素 の 存 在 と 無 関 係 で 生 存 可 能 な 微 生 物 酸 素 の 存 在 を 好 むもの---- 通 性 好 気 性 微 生 物 酸 素 の 存 在 を 好 まないもの-- 通 性 嫌 気 性 微 生 物 栄 養 条 件 1 光 合 成 微 生 物 ----エネルギーを 光 から 得 るもの 2 化 学 合 成 微 生 物 ---エネルギーを 無 機 有 機 物 の 化 学 変 化 から 得 るもの 3 無 機 栄 養 微 生 物 --- 生 体 構 成 物 質 合 成 を 無 機 からするもの 4 有 機 栄 養 微 生 物 --- 生 体 構 成 物 質 合 成 を 無 機 のほか 有 機 も 必 要 とするもの この 組 合 せにより 1 光 合 成 無 機 栄 養 微 生 物 2 光 合 成 有 機 栄 養 微 生 物 3 化 学 合 成 無 機 栄 養 微 生 物 4 化 学 合 成 有 機 栄 養 微 生 物 に 区 分 けされる そのほか 土 壌 動 物 としてはクモ ダニ ヨコエビ ヤスデ ムカデ コムシ ワラジムシ トビ ムシ 等 の 他 ミミズ モグラ ヘビ トカゲ カタツムリ ナメクジもいます Q33 土 壌 生 物 の 働 きを 教 え 下 さい 種 類 も 数 も 多 い 土 壌 生 物 はそれぞれ 特 異 的 な 働 きがあります 1 ミミズ 有 機 物 の 破 片 や 土 壌 微 生 物 細 胞 を 食 べながら 土 壌 の 腐 植 化 と 土 壌 の 団 粒 構 造 形 成 に 役 だってい ます またミミズのフンからは 放 線 菌 がよく 発 生 します 2 原 生 動 物 アメーバ 有 殻 根 足 虫 類 鞭 毛 虫 類 繊 毛 虫 類 に 分 けられ アメーバは 植 物 病 原 性 糸 状 菌 や 寄 生 性 線 虫 を 死 滅 させるものもあります 3 線 虫 肉 食 性 線 虫 と 植 物 寄 生 性 線 虫 に 大 別 されます 植 物 寄 生 性 線 虫 は 約 100 種 にもなり 連 作 障 害 の 発 生 と 深 い 関 係 があります シストセンチュウ ネコブセンチュウ ネグサレセンチュウ イシュクセンチュウ ラセンセンチュウ フクロセンチュウ ワセンチュウなどがあります 又 これらの 天 敵 として クマムシ ウズムシ 菌 類 がいます 4 土 壌 微 生 物 藻 類 ラン 藻 光 合 成 能 力 あり 空 中 窒 素 固 定 能 力 あり
菌 類 放 線 菌 細 菌 ウイルス クロレラ ケイ 藻 植 物 病 原 性 糸 状 菌 と 拮 抗 関 係 にある 重 要 な 菌 抗 生 物 質 を 生 産 Q32 参 照 Q34 土 壌 微 生 物 の 有 機 物 分 解 機 序 に 付 いて 教 えて 下 さい 高 分 子 の 有 機 物 を 微 生 物 は 分 解 して 低 分 子 化 することは 植 物 のためではなく 自 分 自 身 の 栄 養 源 として 吸 収 して 生 命 を 維 持 し 子 孫 を 残 すためです そしてこれらの 微 生 物 は 細 胞 外 へ 特 殊 な 酵 素 を 分 泌 して 高 分 子 物 質 を 分 解 し 細 胞 内 へ 取 り 込 み 増 殖 します 増 殖 した 微 生 物 は 根 圏 微 生 物 相 を 形 成 したり 非 根 圏 微 生 物 相 を 形 成 したりして 植 物 との 共 生 関 係 を 作 ります Q35 連 作 障 害 と 土 壌 微 生 物 との 関 係 を 教 えて 下 さい 連 作 障 害 の 大 きな 原 因 は 土 壌 微 生 物 相 の 乱 れが 原 因 です 特 定 の 作 物 を 連 作 することにより 特 定 の 根 圏 微 生 物 が 多 くなり その 根 圏 微 生 物 が 病 原 性 を 持 つものであれば 作 物 に 害 を 与 え 連 作 障 害 となります 植 物 の 根 からの 養 分 分 泌 で 特 定 の 微 生 物 が 多 くなり 土 壌 細 菌 相 の 乱 れが 生 じます 病 原 性 のある 微 生 物 であってもその 数 が 少 なければ 病 気 を 発 生 しませんが 多 くなると 病 原 性 を 発 揮 します また 農 薬 を 散 布 することにより 有 益 微 生 物 までもがいなくなり 抵 抗 性 のある 有 害 微 生 物 が 多 くなります 当 然 の 結 果 として 根 圏 微 生 物 もいなくなりますので 作 物 の 生 育 は 悪 くな り 化 学 肥 料 を 多 くいれても 収 量 は 多 くなりません Q36 土 壌 微 生 物 と 病 気 との 関 係 を 教 えて 下 さい 連 作 障 害 や 農 薬 の 使 用 により 土 壌 微 生 物 相 が 乱 れ 病 原 菌 が 繁 殖 します その 一 部 を 載 せました Q37 完 熟 堆 肥 と 病 気 の 関 係 を 教 えて 下 さい 完 熟 堆 肥 はカビや 細 菌 の 塊 です これを 土 壌 に 投 入 することにより 細 菌 相 の 乱 れを 少 なくする と 共 に 病 原 菌 の 単 位 当 りの 数 を 減 らします 又 堆 肥 の 中 には 拮 抗 作 用 の 持 つ 微 生 物 も 含 まれて いますので 病 原 菌 を 殺 す 作 用 もあります 有 名 なものには 細 菌 を 殺 すペニシリンはアオカビから 作 られます Q38 堆 肥 を 完 熟 化 するとは 何 を 意 味 しているのですか? 生 の 堆 肥 を 土 壌 に 投 入 することが 悪 いことはすでに 述 べましたが 完 熟 することは 堆 肥 中 の 易 分 解 性 有 機 物 をなくし できるだけ 多 くの 非 病 原 性 の 放 線 菌 細 菌 などを 土 壌 に 投 入 することを 意 味 します その 事 により 病 気 を 防 ぐことになります 又 根 圏 微 生 物 を 増 やす 役 目 を 担 っています しかし 完 熟 化 することは 微 生 物 のための 餌 ( 有 機 物 )が 使 い 尽 くされたことを 意 味 しており 土 壌 微 生 物 を 増 やし 根 圏 微 生 物 植 物 の 根 と 言 う 流 れからすると 効 率 は 悪 くなります 一 番 良 いのは 有 機 物 がまだ 残 っている 状 態 で 有 用 菌 が 多 くを 占 め 病 原 菌 が 少 ない 状 態 をいいます こ のように 完 熟 化 と 微 生 物 を 合 わせて 考 えると 只 乾 燥 しただけの 堆 肥 では 問 題 が 生 じます 又 生 の 堆 肥 に 微 生 物 製 剤 を 入 れて 有 用 菌 を 多 くした 中 熟 の 状 態 を 作 り 上 げることは 土 壌 の 微 生 物 にも 餌 を 与 えることになり 植 物 の 成 長 の 上 からは 大 事 なことになります
Q39 光 合 成 菌 とはなんですか? その 活 動 のためのエネルギーを 光 合 成 から 得 る 細 菌 で その 上 窒 素 固 定 をできる 細 菌 です これ らの 細 菌 は 病 原 予 防 抑 制 能 力 が 高 い 細 菌 です Q40 光 合 成 菌 の 働 きを 教 えて 下 さい 光 合 成 菌 は 土 壌 中 において 太 陽 エネルギーを 吸 収 して 且 つ 窒 素 を 固 定 します これらの 細 菌 の 代 謝 産 物 を 植 物 が 吸 収 したり 放 線 菌 の 餌 となったりします 又 潅 水 状 態 湿 地 の 状 態 で 良 く 繁 殖 し 有 機 物 が 多 いほど 繁 殖 します 好 気 性 のもの 嫌 気 性 のものがあり 暗 いところでも 生 育 でき る 種 類 もあります Q41 土 壌 微 生 物 と 発 酵 光 合 成 腐 敗 の 考 え 方 を 教 えて 下 さい 土 壌 中 には 多 くの 微 生 物 がいて 有 機 物 の 分 解 には 酸 化 分 解 ( 好 気 性 )と 発 酵 分 解 ( 嫌 気 性 ) に 分 けられます 更 に 発 酵 分 解 は 腐 敗 と 発 酵 に 分 けられます( 発 酵 と 腐 敗 は 人 の 都 合 で 分 けたもの) 一 般 に 行 われている 堆 厩 肥 化 は 好 気 性 分 解 菌 により 多 量 のエネルギーをガスや 熱 として 放 出 して 植 物 にとって 有 害 な 中 間 物 質 や 酵 素 阻 害 物 質 を 生 成 して 無 機 化 することで 長 時 間 を 要 します こ うしてできた 可 溶 化 した 無 機 養 分 を 植 物 は 糖 分 を 使 って 吸 収 します エネルギーを 投 入 して( 曝 気 や 切 り 返 し)エネルギーのロスがあることが 大 きな 問 題 です これに 対 して 発 酵 は 微 生 物 活 動 のエネルギーロスは 少 なく( 熱 が 出 ない) 不 溶 性 の 有 機 物 を 短 期 間 に 可 溶 化 することです 又 合 成 とは 発 酵 で 得 た 可 溶 化 された 有 機 物 を 利 用 して 窒 素 固 定 や 光 合 成 で 太 陽 エネルギーを 取 り 込 むことです これらの 事 を 現 場 で 考 えると 堆 肥 化 のための 切 り 返 し 曝 気 はエネルギーを 使 い 堆 肥 中 のエネルギーを 大 気 中 に 放 出 している 事 になります これは 縮 小 型 の 再 利 用 になります 一 方 光 合 成 菌 がいるような 状 態 ではエネルギーのロスは 少 なく メタンガ スや 硫 化 水 素 などの 還 元 物 質 を 利 用 してくれるので 窒 素 固 定 菌 が 活 動 し 易 くなります もう 少 し 分 かりやすく 言 えば 堆 肥 化 の 切 り 返 しはサイレージの2 次 発 酵 をさせているようなも ので サイレージの 乳 酸 発 酵 とは 異 なるということです 糞 尿 もサイレージ 化 した 方 の 効 率 が 上 が ることを 意 味 しています Q42 発 酵 合 成 微 生 物 菌 と 酪 農 経 営 はどの 様 なつながりがありますか? いま 現 在 行 われている 草 地 型 酪 農 のスタイルは 乳 牛 から 出 てきた 糞 尿 にエネルギーをかけて 糞 尿 中 のエネルギーをなくして 効 率 の 悪 いものにして その 不 足 分 を 化 学 肥 料 で 補 い 病 気 が 出 る と 農 薬 で 有 用 な 土 壌 微 生 物 までも 殺 して 植 物 の 生 育 を 悪 くして 草 地 を 殺 しています できた 草 は 硝 酸 態 の 多 い 牛 のし 好 性 の 悪 い 栄 養 価 のない 草 になり それを 購 入 飼 料 で 補 って 牛 乳 を 搾 っていま す このように 乳 牛 糞 尿 土 草 餌 に それぞれお 金 をつぎ 込 んで 牛 乳 を 搾 っている 形 になり ます 一 方 糞 尿 処 理 を 変 えることにより 乳 牛 から 排 拙 された 糞 尿 に 光 合 成 菌 のエネルギー 代 謝 産 物 が 加 わり 素 晴 らしい 効 力 を 持 った 糞 尿 となります それらが 土 壌 に 返 ることにより 土 壌 中 の 有 機 物 の 分 解 も 進 むと 共 に ここでも 光 合 成 が 行 われて 代 謝 産 物 が 植 物 に 吸 収 されます 植 物 は 根 圏 微 生 物 土 壌 から 養 分 をたくさんもらい 栄 養 価 の 高 い 草 となり し 好 性 の 高 い 粗 飼 料 として 購 入 飼 料 が 少 なくても 牛 乳 が 搾 れるようになります このように 一 部 を 変 えることにより 全 てが 変 化 するのが 酪 農 で 土 作 りから 始 めるとその 経 済 効 果 が 高 いことが 解 ります また わが 国 では 食 料 の 輸 入 肥 料 の 輸 入 で 多 くの 窒 素 が 入 ってきており これらを 土 壌 に 還 元
できずに 環 境 に 流 しているのが 現 状 です 流 さない 部 分 はエネルギーを 掛 けて 処 理 しています 少 なくとも 酪 農 分 野 だけでも 窒 素 を 環 境 に 流 す 事 なく 土 壌 に 還 元 して 行 きたいと 思 います Q43 発 酵 合 成 微 生 物 菌 を 使 った 効 果 はどのようなものがありますか? 発 酵 合 成 微 生 物 菌 を 使 う 事 により 有 機 物 の 分 解 過 程 で 生 ずる 還 元 物 質 ( 水 素 イオン メタンガ ス 硫 化 水 素 など)を 利 用 するので 窒 素 合 成 微 生 物 活 動 を 助 けます その 結 果 窒 素 の 量 が 増 えます 又 発 酵 合 成 微 生 物 が 放 線 菌 の 餌 となり 有 用 な 放 線 菌 が 多 くなります このようにして 有 機 物 が 可 溶 化 することによりミミズが 増 えます これらが 増 えると 耕 起 もし ないのに 土 壌 中 の 酸 素 の 量 が 増 えます 土 壌 物 理 性 の 改 善 により 根 の 張 り 方 が 多 くなります Q44 発 酵 合 成 微 生 物 菌 を 使 った 効 果 は 作 物 に 対 してどのようなものがありますか? 作 物 の 果 実 の 糖 分 が 増 えたり アミノ 酸 含 量 が 増 えたりします 又 腐 敗 防 止 効 果 もあります Q45 光 合 成 微 生 物 は 暗 い 土 壌 の 中 でどうやって 光 合 成 をするのですか? 光 合 成 細 菌 は 人 間 が 見 える 光 以 外 に 紫 外 線 赤 外 線 をも 利 用 できます Q46 ボカシ 肥 とはどんな 物 ですか? ボカシ 肥 とは 好 気 性 発 酵 菌 を 利 用 した 肥 料 で 高 温 になる 前 に 切 り 返 しを 行 って 温 度 を 下 げ 酸 素 を 供 給 します これにより 好 気 性 発 酵 菌 を 増 やします これは 腐 敗 菌 によるエネルギーのロスを 少 なくする 肥 料 の 作 り 方 です 完 熟 堆 肥 と 異 なり 有 機 物 が 残 っていますので 土 壌 微 生 物 の 餌 とな ると 共 に 植 物 の 成 長 が 良 くなります これは 現 状 維 持 型 の 再 利 用 になります Q47この 頃 色 々な 堆 肥 処 理 のための 細 菌 が 出 回 っていますがこれらはどのようなものですか? 牛 に 食 べさせるもの----アンモニア 臭 を 軽 減 繊 維 の 分 解 を 助 ける 堆 肥 の 好 気 的 発 酵 を 助 ける スノーエックス ビタコーゲン バイオクリナーなど 堆 肥 に 混 ぜるもの----- 好 気 発 酵 をするもの 発 酵 放 線 菌 バイオ 大 地 アースジェネター バイオアップ 土 壌 改 良 剤 消 臭 剤 バクトリヤ 活 性 水 オーレスなど 液 肥 に 混 ぜるもの----- 嫌 気 発 酵 をするもの バイオアップ 土 壌 改 良 剤 消 臭 剤 排 水 処 理 菌 リーサルSE ローズスカムレス など まだまだ 多 くあるかも 知 れませんが 私 が 知 る 限 りではこれくらいです また 私 の 分 類 が 間 違 って いるものもあるかも 知 れませんがご 了 承 下 さい Q48 これらの 細 菌 を 実 際 に 使 った 結 果 がありましたら 教 えて 下 さい 私 らが 北 海 道 で 行 った 酪 農 家 向 けの 一 連 の 試 験 がありますので これを 紹 介 します 写 真 は 試 験 に 使 ったバイオアップ 土 壌 改 良 剤 消 臭 剤 です 現 在 は 北 海 道 向 けに 寒 冷 地 仕 様 もできています ( 北 海 道 獣 医 師 大 会 にて 発 表 済 み 学 会 論 文 を 参 考 にしてください)
Q49 バイオアップ 土 壌 改 良 剤 消 臭 剤 とはどのようなものですか?( 以 下 細 菌 製 剤 と 略 す) バイオアップ 土 壌 改 良 剤 消 臭 剤 は 本 来 は 土 壌 の 改 良 のために 開 発 された 商 品 です しかし 発 酵 光 合 成 菌 放 線 菌 各 種 細 菌 好 気 性 菌 嫌 気 性 菌 等 が 数 多 く 含 まれています 又 これらの 細 菌 はセラミックに 閉 じ 込 められていますので 細 菌 が 投 入 された 環 境 に 適 した 物 が 繁 殖 し 不 適 な ものはセラミックの 中 に 残 り その 後 環 境 の 変 化 に 対 応 した 細 菌 が 繁 殖 を 繰 り 返 して 有 機 物 を 分 解 してくれます 従 ってこれらの 細 菌 が 活 躍 することにより 腐 敗 菌 の 増 殖 が 抑 えられますので 堆 肥 は 熱 を 持 つことがなく 有 機 物 中 の 栄 養 物 は 分 解 されませんし 微 生 物 の 代 謝 産 物 が 多 く 堆 肥 中 に 分 泌 されます 当 然 ながら 嫌 気 性 菌 が 多 いので 切 り 返 し 曝 気 が 必 要 ありません Q50 細 菌 製 剤 をスラリーで 使 った 結 果 はどうですか? 写 真 1はスラリータンクの 全 景 ですが 平 成 4 年 7 月 9 日 に 細 菌 を 投 入 し 7 月 30 日 現 在 の 様 子 です 写 真 8が 投 入 前 の 状 態 で 写 真 3 4の 順 に スラリー 表 面 が 融 解 されてきているのが 解 るかと 思 います 写 真 5 6は9 月 12 日 現 在 の 様 子 です ちなみに 未 使 用 の 状 態 では 写 真 7のよ うになり 表 面 がスカムで 堅 くなり 雑 草 が 生 え 人 が 乗 ることさえできるようになります この ようになりますとスカムの 下 の 液 体 部 分 しか 取 り 出 すことができなくなり やがてはスカムでタン クは 一 杯 になり 使 用 できなくなります 写 真 9 10はスラリータンクの 替 わりにラグーンを 作 っているところです 地 下 浸 透 しないよ うに 廃 棄 物 処 理 用 のシートを 張 っているところです スラリーは 嫌 気 状 態 であるが 細 菌 製 剤 に 含 まれる 嫌 気 性 菌 が 活 躍 して 糞 尿 中 に 含 まれる 繊 維 分 を 分 解 してスカムを 解 消 してくれたものと 思 われる Q51 バーンクリナーによる 固 液 分 離 方 式 ではどうですか? 写 真 12 13は 尿 溜 に 投 入 後 のものですが 悪 臭 がありませんでした 投 入 後 の 状 態 は 融 解 し てクリミーになっています ( 前 回 の 写 真 使 用 ) 写 真 20は 堆 肥 中 に 入 れた 物 ( 写 真 右 側 )と 入 れないものの( 写 真 左 側 ) 比 較 です 使 用 した 堆 肥 の 体 積 が 小 さくなっています 尿 溜 においても 糞 中 の 繊 維 分 が 流 れ 込 むためにスラリーと 同 じようにスカムを 形 成 します 繊 維 分 が 融 解 されて クリミィーな 状 態 になりました また 堆 肥 中 であっても 細 菌 製 剤 中 の 好 気 性 菌 放 線 菌 などが 活 躍 して 繊 維 分 を 分 解 してくれ 堆 積 が 減 少 したものと 推 測 します (Q1,3 参 照 ) Q52 細 菌 製 剤 処 理 糞 尿 の 圃 場 での 効 果 はどのようでしたか? 写 真 15 16は 先 ほどの 処 理 尿 を 散 布 しているところです 写 真 17は 対 照 区 写 真 18は 処 理 尿 を 散 布 した 草 地 です 尿 散 布 区 の 牧 草 の 生 育 は 極 めてよく し 好 性 も 高 いものでした( 写 真 1 9) 写 真 22は 対 照 区 尿 散 布 区 の 牧 草 を 刈 り 取 って 比 較 したものです 散 布 区 の 成 長 がよいこ とが 一 目 で 解 ります 尿 散 布 の 試 験 草 地 では 青 草 収 量 で2 割 増 収 し 肥 料 代 金 が3 割 減 りました 使 用 した 細 菌 製 剤 には 光 合 成 菌 までもが 含 まれており 糞 尿 中 の 栄 養 源 をロスすることなく( 熱 を 伴 わないで 易 分 解 性 の 有 機 物 を 分 解 した) 植 物 が 吸 収 し 易 い 形 まで 変 化 させているので 植 物
の 吸 収 が 大 変 よく この 収 量 の 差 となって 現 れています もちろん 尿 散 布 で 問 題 となる 悪 臭 や 肥 料 やけはありませんでした (Q1,2,3,41,44 参 照 ) Q53 細 菌 製 剤 はオガクズ 堆 肥 では 効 果 はありましたか? 寒 く 凍 結 のある 北 海 道 では 時 間 はかかりますが 腐 熟 化 し ミミズが 発 生 するようになりました ( 写 真 30)そのオカクズ 堆 肥 をジャガイモ 畑 に 散 布 して 収 量 を 検 討 してみました ( 写 真 31 32 33 34) 収 量 は 対 照 区 に 比 べて3 割 アップしました ミミズが 発 生 するようになるには ガスの 発 生 がなくなること( 生 堆 肥 の 悪 影 響 がなくなること) が 必 要 です 従 って この 状 態 では 易 分 解 性 の 有 機 物 はある 程 度 分 解 されているものと 思 われます ジャガイモの 収 量 が3 割 増 収 したのは これらの 細 菌 製 剤 が 土 壌 中 で 活 躍 して 土 壌 中 の 未 分 解 の 有 機 物 を 分 解 してジャガイモの 根 に 栄 養 を 与 えると 共 に 糞 尿 中 の 栄 養 素 を 多 く 土 壌 中 に 排 出 した からです (Q14,38,41,43,44 参 照 ) Q54 細 菌 製 剤 のその 他 の 効 果 はどうですか? 写 真 35 36は 玉 葱 の 苗 床 に 細 菌 製 剤 を 投 入 してみたものです 玉 葱 の 苗 の 根 の 張 り 方 が 違 う のが 解 ります 植 物 の 根 の 播 方 には 根 圏 微 生 物 が 関 与 しています 従 って 微 生 物 製 剤 を 糞 尿 と 共 に 土 壌 に 散 布 することは 土 壌 微 生 物 に 栄 養 を 与 え その 活 動 を 活 発 にするので 植 物 の 根 の 播 方 がよくなります (25,26,30 参 照 ) Q55 細 菌 製 剤 投 入 後 悪 臭 の 元 のアンモニア 濃 度 は 変 化 しましたか? 写 真 37は 尿 溜 とスラリーに 細 菌 を 投 入 した 前 後 のアンモニア 濃 度 を 検 知 管 にて 測 定 したもので す 尿 溜 の 方 は 一 度 一 年 前 に 投 入 しており 今 回 の 投 入 前 でも17PPMと 低 下 していますが そ れが 更 に 投 入 することにより13PPMまで 低 下 しました( 通 常 の 尿 溜 は 測 定 不 能 となる) 一 方 スラリーは 細 菌 投 入 前 では 測 定 不 能 だったものが70PPMまで 低 下 しています このように 一 度 投 入 すると 細 菌 が 繁 殖 し 長 い 間 効 果 が 持 続 します しかし 細 菌 は 世 代 交 代 すると 効 力 が 低 下 する ので 毎 年 新 しい 細 菌 を 投 入 した 方 が 好 ましいようです 写 真 38は 先 ほどの 尿 と スラリーの21 日 後 の5 月 10 日 測 定 のアンモニア 濃 度 です それぞ れ 尿 で6PPM スラリーで24PPMまで 低 下 しています 実 際 にこれらの 尿 を 圃 場 に 散 布 して も 無 臭 ではありませんが 苦 にならないほどに 悪 臭 は 低 下 していました 細 菌 製 剤 投 入 直 後 からアンモニア 濃 度 が 減 少 するのは 何 故 だか 判 りません 細 菌 の 活 躍 によるも のであれば 時 間 がかかってよいと 思 われるのですが Q56 細 菌 製 剤 投 入 前 後 で 尿 の 化 学 成 分 はどのように 変 化 したのですか? グラフを 見 て 下 さい 4 月 19 日 は 細 菌 投 入 直 前 5 月 21 日 8 月 18 日 の3 回 測 定 しました 環 境 汚 染 の 指 標 となるBOD CODは 常 に 新 しい 尿 が 入 って 来 るために 大 きな 変 化 がありません
が SS( 浮 遊 物 質 )は 尿 溜 の 底 の 部 分 が 分 解 され 浮 き 上 がってきたので 多 くなっています 肥 料 としての 成 分 では 易 分 解 性 の 有 機 物 を 含 む 有 機 態 窒 素 はかなり 減 少 しており 逆 に 硝 酸 態 窒 素 アンモニア 態 窒 素 などの 無 機 態 窒 素 は 増 えています 細 菌 製 剤 を 尿 溜 に 投 入 することにより 環 境 汚 染 の 指 標 も 悪 臭 の 基 であるアンモニア 臭 も 減 少 し ました また 生 堆 肥 の 問 題 点 である 易 分 解 性 の 有 機 物 も 減 少 し 無 機 態 窒 素 が 増 えて 植 物 に 吸 収 され 安 い 形 にまですでに 分 解 されていることを 示 しています 分 解 までに 時 間 が 要 するのは 尿 溜 の 水 温 が 低 いためです (Q1,2,3 参 照 ) Q57 細 菌 製 剤 投 入 前 後 でスラリーの 化 学 成 分 はどのように 変 化 したのですか? グラフを 見 て 下 さい 先 ほどと 違 い 新 しい 糞 尿 が 入 ってこない 条 件 で 試 験 をしていますので 環 境 汚 染 の 指 標 となるBOD COD SS 共 に 大 幅 に 減 少 しています 肥 料 成 分 では 先 ほどと 同 じように 有 機 態 窒 素 が 減 少 し 無 機 態 窒 素 が 増 えています Q56と 同 じ Q58 細 菌 製 剤 処 理 糞 尿 を 圃 場 に 散 布 して 作 物 は 変 化 しましたか? グラフを 見 て 下 さい 細 菌 製 剤 処 理 糞 尿 を 散 布 した 圃 場 のグラスサイレージと 対 照 区 のサイレ ージの 飼 料 分 析 の 結 果 です 単 純 に 比 較 はできないのですが 散 布 区 ではTDN,CP 含 量 細 胞 内 容 物 (OCC) 高 消 化 性 繊 維 (Oa)の 含 量 は 高 く 逆 にADF,NDF 低 消 化 性 繊 維 (O b)は 低 くなっています また K 含 量 の 高 い 尿 を 散 布 したにも 関 わらず 当 量 比 k/(ca+mg)は 減 少 しています これらの 圃 場 の 比 較 で 青 草 収 量 が2 割 程 度 増 えていますので 作 物 乾 物 %で5% の 栄 養 量 の 増 量 で 圃 場 からのTDN 収 量 は 約 30%の 増 収 となります 計 算 式 対 照 区 はTDN 乾 物 中 65%で 収 量 を1とするとTDN 収 量 は0.65 散 布 区 はTDN 乾 物 中 70%で 収 量 は1.2でTDN 収 量 は 1.2X0.7=0.84 0.84/0.65=1.29 となり 約 TDN 収 量 で3 割 の 増 収 がみられる 結 果 となりました おまけに 肥 料 代 金 が3 割 減 少 し ていますので その 経 済 効 果 は 大 変 大 きなものになります サイレージにこれだけの 変 化 が 出 たのは 細 菌 製 剤 により 糞 尿 中 の 有 機 物 が 植 物 に 吸 収 され 易 い 形 の 有 機 物 となり 植 物 の 糖 分 を 消 費 しないで 春 早 い 内 から 植 物 に 吸 収 されたからです そのため TDN( 糖 分 )OCCが 非 常 に 高 くなり 糞 尿 中 のアミノ 酸 も 分 解 されずに 含 んでいるのでCPも 高 くなった (Q41,42,44 参 照 ) Q59 液 状 きゅう 肥 の 詳 しい 使 い 方 を 教 えて 下 さい 根 釧 農 業 試 験 場 よりの 詳 しい 試 験 結 果 がありますので 参 考 にして 下 さい 論 文 の 要 約 を 参 考 にし て 下 さい Q60 液 状 きゅう 肥 堆 肥 を 散 布 すると 雑 草 (ギシギシ)が 増 えるのは 何 故 ですか
雑 草 の 種 子 は 堆 肥 の 場 合 好 気 性 腐 敗 により 高 温 になり この 高 熱 で 死 滅 します 死 滅 しないで 残 るのは 堆 肥 の 腐 敗 熱 が 高 温 にならないからです 水 分 調 節 と 切 り 返 しが 大 切 です 液 状 きゅう 肥 の 場 合 は ギシギシの 種 は 牛 の 胃 を 通 過 した 場 合 は3カ 月 糞 尿 に 直 接 混 じった 場 合 は6カ 月 間 死 滅 にまで 要 します ギシギシの 種 子 はサイレージとして 貯 蔵 し 乳 牛 に 採 食 させ スラリーで 貯 蔵 浸 漬 するのが ギシギシを 草 地 に 広 げないようにすることです Q61 コガタルリハムシとはなんですか? コガタルリハムシ(Gastrophyas atrocyanes)は しょうし 目 ハムシ 科 ルリハムシ 亜 科 に 属 する 昆 虫 です その 特 徴 は 幼 虫 成 虫 ともにエゾノギシギシを 特 異 的 に 食 害 す る 事 が 知 られています 全 国 に 比 較 的 普 通 に 分 布 して 北 海 道 では 年 1 回 発 生 します その 発 育 環 は 次 のようになります 越 冬 態 は 成 虫 であり 越 冬 後 の 成 虫 は4 月 下 旬 から5 月 上 旬 頃 に 産 卵 を 開 始 します 卵 は5 日 前 後 でふ 化 し 初 令 幼 虫 になります 幼 虫 は2から3 週 間 に2 回 の 脱 皮 を 行 い 3 令 幼 虫 の 時 にさなぎ 化 します 羽 化 はその 後 1 週 間 で 起 き 新 成 虫 が 誕 生 します 6 月 初 旬 から 中 旬 に 出 現 した 新 成 虫 は しばらくエゾノギシギシを 食 べた 後 土 の 中 で 休 眠 に 入 り そのまま 越 冬 します 写 真 はコガタルリハムシの 成 虫 の 食 痕 幼 虫 の 食 痕 成 虫 の 標 本 です Q62 糞 尿 処 理 とコガタルリハムシはどの 様 な 関 係 があるのですか? 現 在 私 らの 行 っている 糞 尿 処 理 試 験 実 施 酪 農 家 ( 前 述 の 試 験 )の 中 で エゾノギシギシがなく なったとの 報 告 があり コガタルリハムシが 発 生 したことが 推 測 されています( 残 念 ながら 私 は 確 認 できていません) 問 題 は 何 故 このエゾノギシギシの 天 敵 であるコガタルリハムシが 発 生 するよ うになったかです 考 えられることは 土 壌 中 で 越 冬 する 期 間 が 長 いので 細 菌 処 理 糞 尿 を 散 布 す ることにより 土 壌 中 の 生 息 条 件 が 良 くなったと 考 えられます また 一 方 草 地 の 試 験 でもあるよう にエゾノギシギシがおいしくなって( 糖 分 が 増 えるとか 硝 酸 態 窒 素 が 減 るなど) 成 虫 が 増 えたと 考 えられます その 両 方 かも 知 れません いずれにせよ 土 壌 微 生 物 の 所 でも 書 いたように 自 然 の 力 はある 種 の 植 物 がその 生 態 系 を 維 持 するより 多 くなれば その 植 物 は 自 然 消 滅 の 方 向 に 進 み( 根 圏 微 生 物 相 の 乱 れ 連 作 障 害 など) 自 然 のバランスが 取 れるようになります 今 の 糞 尿 処 理 はこの 自 然 のバランスを 壊 すことばかりしています 生 の 堆 肥 を 散 布 したり 化 学 肥 料 を 散 布 したりして 土 壌 微 生 物 相 のバランスを 崩 し その 結 果 病 気 が 出 ると 農 薬 で 対 処 していま す 自 然 と 戦 うばかりでなく 自 然 と 調 和 する 方 向 に 目 を 向 けねばなりません 経 済 活 動 として 単 作 の 連 作 が 必 要 であれば 細 菌 製 剤 という 薬 を 土 壌 に 与 え 有 機 物 という 微 生 物 の 栄 養 を 与 えなが ら 作 らねばなりません 自 然 のバランスが 取 れると 思 わぬ 利 益 があるものです 写 真 は 産 卵 中 のコガタルリハムシと そのさなぎです まとめ 糞 尿 処 理 に 関 して 専 門 家 でもない 私 が 糞 尿 処 理 に 関 して 多 くの 事 を 書 いてきましたが 従 来 の 糞 尿 処 理 とは 趣 を 変 え どの 様 にしたらよい 糞 尿 処 理 ができるのかを 理 論 を 中 心 ( 人 の 理 論 を 拝 借 したのみですが)として 書 いたつもりです 何 故 生 堆 肥 が 悪 いのか どうすれば 酪 農 経 営 に 貢 献 で きるのかを 念 頭 に 書 いたつもりです 従 って 直 ちに 利 用 できる 技 術 的 なことはありませんし 各 地 で 行 われている 糞 尿 処 理 方 法 の 紹 介 はありません しかし この 理 論 を 頭 の 中 におき 自 分 の 酪 農 経 営 ではどの 様 にしたら 良 いのかを 考 えて 下 さい
糞 尿 を 酪 農 経 営 の 外 に 出 して 処 理 している 人 は いま 作 っている 堆 肥 が 本 当 に 消 費 者 ( 野 菜 農 家 ハウス 園 芸 農 家 など)にとって 望 まれているものなのか どの 様 にしたら 野 菜 によいものになるか を 考 えて 下 さい 野 菜 の 種 類 によって 窒 素 が 多 く 必 要 とするものしないものなど 必 要 とする 堆 肥 は 違 うはずです それによってどの 様 な 糞 尿 処 理 の 添 加 剤 を 用 いた 方 がよいのか 又 使 わなくても やって 行 けるのかを 検 討 して 下 さい 草 地 に 還 元 している 農 家 では どうやったら 環 境 汚 染 を 引 き 起 こさずに 簡 単 に しかも 労 働 力 を 掛 けずに そして 草 地 によい 処 理 方 法 になるかを 検 討 してみ て 下 さい 糞 尿 処 理 は 避 けて 通 ることのできない 大 きな 問 題 です しかし 考 え 方 見 方 を 変 えれば 大 きな 儲 けの 部 分 にもなります 今 回 の 糞 尿 処 理 に 対 する 考 え 方 は 粗 飼 料 作 りと 同 じです 多 大 なエネル ギーと 労 働 力 を 掛 けて ヒートダメージをうけたサイレージを 作 りますか?2 次 発 酵 したサイレー ジは 乳 牛 に 与 えたら 良 くないのは 皆 さんご 存 じですよね 何 故 密 封 するのですか? 酸 素 があって 腐 敗 すれば 栄 養 価 が 低 下 することはすでに 経 験 していることではありませんか? 良 いサイレージを 作 りませんか? 良 いサイレージを 作 るためには 色 々な 添 加 剤 が 出 回 っていませんか?それぞれに 特 徴 があって どの 様 なサイレージを 作 るかによって 添 加 剤 の 種 類 は 決 まってきます 自 分 が 目 的 と するサイレージを 作 るために 目 的 にかなった 添 加 剤 を 使 って 下 さい もちろん 添 加 剤 がなくても 良 いサイレージは 作 ることはできますが! ではサイレージは 何 のために 作 るのでしょうか? 乳 牛 に 食 べさせるために 作 るのですが もう 少 し 詳 しくみると 第 1 胃 の 中 の 原 虫 類 等 に 食 べさせるために 作 っていませんか?ADF NDFがど うのこうの 言 っていますが 原 虫 が 活 発 に 活 動 できるためには 繊 維 分 が 必 要 であるとの 事 からこれ らの 数 字 が 出 てきました 糞 尿 処 理 もこれと 同 じです 植 物 ( 作 物 )に 栄 養 をと 思 って 与 えている ものが もう 少 し 深 く 考 えると 土 壌 微 生 物 に 栄 養 を 与 えていることになります 作 物 を 栄 養 価 の 高 い 収 量 の 多 い 物 にしようとしたら 土 壌 微 生 物 の 事 を 考 えて 堆 肥 を 作 って 下 さい 土 壌 微 生 物 に 害 がないこと そして 栄 養 があることが 必 要 です 良 い 発 酵 をさせて( 熱 の 出 る 腐 敗 ではない) 土 壌 微 生 物 のために 栄 養 を 与 えて 下 さい 堆 肥 はサイレージです 土 はルーメンと 同 じです 多 くの 微 生 物 の 住 処 です 一 度 壊 れるとなかなか 回 復 しません 謝 辞 今 回 糞 尿 処 理 に 関 して 新 しい 視 点 を 勉 強 する 機 会 を 与 えてくれました 酪 農 家 の 方 々 共 に 糞 尿 処 理 試 験 に 協 力 して 頂 いた 酪 農 家 の 方 々 ホクヤク 株 式 会 社 山 田 製 薬 株 式 会 社 の 皆 様 に 感 謝 します さらに 多 くの 表 グラフの 引 用 を 御 許 可 くださりました 出 版 社 著 者 の 皆 様 に 感 謝 します 今 回 の 執 筆 に 当 たり 次 の 本 から 引 用 または 参 考 にしました 興 味 のある 方 は 是 非 一 読 して 下 さい 引 用 文 献 養 賢 堂 畜 産 の 研 究 おもにQ1からQ23 第 32 巻 3 号 - 第 33 巻 12 号 家 畜 糞 尿 の 処 理 利 用 システム 1-22 著 者 鵜 飼 信 義 第 37 巻 9 号 P1079-P1086 家 畜 糞 堆 肥 の 腐 熟 度 に 付 いての 考 え 方 第 44 巻 1 号 P128-P134 家 畜 排 せつ 物 及 び 処 理 物 の 特 性 著 者 原 田 靖 生 第 47 巻 4 号 から 第 8 号 環 境 保 全 型 の 酪 農 経 営 技 術 1-8 著 者 桧 垣 繁 光 農 文 協 おもにQ24からQ46 微 生 物 の 農 業 利 用 と 環 境 保 全 著 者 比 嘉 照 夫 土 壌 微 生 物 の 基 礎 知 識 著 者 西 尾 道 徳
根 の 活 力 と 根 圏 微 生 物 著 者 小 林 達 治 北 農 会 北 農 第 57 巻 3 号 Q59 ( 財 団 法 人 ) 根 釧 地 方 の 混 旛 草 地 に 対 する 液 状 きゅう 肥 の 効 率 的 施 用 法 北 農 第 57 巻 4 号 Q60 根 釧 地 域 における 草 地 雑 草 に 付 いて 北 農 第 60 巻 3 号 Q14 ミミズの 生 息 がバーク 堆 肥 の 腐 塾 化 に 及 ぼす 影 響 酪 農 学 園 大 学 Q61,62 コガタルリハムシに 関 する 基 礎 的 実 験 結 果 金 沢 裕 司 参 考 文 献 酪 農 学 園 大 学 黄 金 の 土 著 者 J.Iロデール サンマーク 出 版 地 球 を 救 う 大 変 革 著 者 比 嘉 照 夫 新 泉 社 よみがえれ 天 然 農 法 著 者 藤 井 平 司 農 文 協 ヒトの 命 を 支 える 土 著 者 松 尾 嘉 郎 他 風 と 光 合 成 著 者 矢 吹 嫌 気 性 微 生 物 農 法 著 者 嫌 気 性 微 生 物 研 究 会 編 カタツムリ 社 自 然 農 から 農 を 超 えて 著 者 川 口 由 一 北 海 道 農 業 技 術 全 科 北 海 道 農 業 改 良 普 及 協 会 北 海 道 獣 医 誌 会 雑 誌 第 38 巻 第 1 号 土 壌 細 菌 を 用 いた 糞 尿 処 理 の 試 案 榎 谷 雅 文