図1 生土培養N分析値と無窒素区N吸収量、マメ科率の関係(鉱質重粘土)
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1.課題の分類 総合農業 生産環境 土壌肥料 3-3-1 草地 栽培 土壌肥料 B-6 北海道 土肥・環 家畜・草地合同 2.研究課題名 土壌窒素供給量の評価による草地の効率的窒素施肥管理 (草地土壌の窒素診断基準値の設定と施肥改善のシステム化) 3.予算区分 道費 4.研究期間 (昭和62年〜平成2年) 5.分担 天北農試土壌肥料科、根釧農試土壌肥料科 6.協力・分担関係 なし |
7.日的
草地の土壌窒素供給量の評価方法を検討し、それに基づく効率的窒素施肥管理指針を設定する。
8.試験方法
1)土壌分析によるN供給量の評価
①対象草地:鉱質重粘土(イネ科主体と混播草地)、火山性土(植生区分別4種の草地)。
②試験処理:N用量試験(イネ科主体:0〜15,18kg/10aの3〜5水準、混播草地:0〜9kg/10aの4水準)。
③分析方法:熱水抽出法(105℃、1時間、オートクレーブ抽出)、生土培養法(20および30℃、10〜30日間)
2)給源別N供給量の積算による評価方法
①更新時土壌N供給量:農家草地作土層を用いた無底ポットおよび現地試験による査定。
②堆廐由来N供給量:施用法3(基肥、表面単年、連年施用)×施用量3(基肥:0、4、8t、表面施用:0、2、4t/10a)×N用量(0〜15kg/10a・年)および土壌、地帯別堆廐肥N分解調査。
③混播草地の適正N施肥量の査定とマメ科草移譲Nの評価:土壌N供給水準2(基肥堆廐肥0、10t/10a)×N用量(0〜6kg/10a、造成2〜4年目にそれぞれ処理)。
9.成果の概要・要約
1)土壌分析によるN供給量の評価
(1)鉱質重粘土草地:
①分析対象土層は0〜20cm(作土層)。土壌採取時期は分析値の季節変動から判断して生土培養法では早春またほ秋に統一する必要があるが、熱水抽出法ではいずれの時期でも対応が可能である。
②生土培養法(30℃、30日間培養)はいずれの草地・土壌にも(図1)、また熱水抽出法は造成2〜5年目のイネ科主体草地に適応可能であった(図2)。
③イネ科主体草地では無窒素区N吸収量と草地のN利用率(土壌＋施肥)より、また混播草地ではN用量試験結果より、土壌N分析値を2㎎/100g間隔の4水準で適正N施肥量を設定した(表1)。
(2)火山性土草地:熱水抽出Nと年間乾物収量の相関は未熟および厚層黒色火山性土の造成2〜5年目草地(植生区分4型)で若干認められたが、診断基準値や施肥対応の設定には精度の面で不充分であった(表2)。
2)給源別N供給量の積算による評価方法
(1)鉱質重粘土草地:
①草地更新時の土壌N供給量は更新草地の利用形態−植生−土壌型を組合せ4種に区分、それぞれのN供給量とその経年変化を査定した。
②混播草地のマメ科率を15〜20%以上に維持しうるイネ科草への「施肥＋土壌＋マメ科草移譲」合計N供給量は造成2年目:10kg/10a、造成3、4年目:10〜14kg/10aであった。またマメ科草移譲Nは前年のマメ科率に支配されるが、造成2年目:2kg、造成3、4年目3〜4kg/10a程度であった。
③以上の結果からイネ科主体草地では目標収量を、混播草地では適正マメ科率を得るに必要な窒素施肥量の経年的対応を設定した(表3)。
(2)火山性土草地:
①基肥施用堆廐肥由来のN供給量は火山性土の種類に関係なく造成2〜4年目それぞれ1.0、0.5、0.3kg/原物1tであった。また表面施用堆廐肥由来のN供給量は施用時期(春または秋)に関係なく施用1、2年目でそれぞれ1.0、0.5kg/原物1tであった(表4)。
②草地更新時の土壌N供給量は造成2年目で5kg/10a以上認められたが、土壌別、利用形態別に供給量の経年変化を評価するまでに至らたかった。
10.主要成果の具体的数字
図1 生土培養N分析値と無窒素区N吸収量、マメ科率の関係(鉱質重粘土)
図2 熱水抽出N分析値と無窒素区N吸収量の関係(鉱質重粘土)
表1 土壌分析値に対応した適正窒素施肥量(kg/10a・年,鉱質重粘土)
| 草地 項目 /区分 |
イネ科主体草地 | 混播草地 | ||||||||
| 土壌N分析法 | オーチャードグラス主体 | チモシー主体 | 土壌N分析法 | 施肥N 必要量 |
||||||
| 生土培養N (30℃) |
熱水抽出N* | 無N区 N吸収量 |
N 利用率 |
施肥N 必要量 |
無N区 N吸収量 |
N 利用率 |
施肥N 必要量 |
生土培養 N |
||
| 土壌 N 水準 |
2mg以下 | 4mg以下 | 3〜4 | 63 | 25** | 3〜4 | 74 | 17** | 2mg以下 | 9 |
| 2〜4mg | 4〜6mg | 7〜8 | 74 | 18 | 6〜7 | 75 | 14 | 2〜4mg | 6 | |
| 4〜6mg | 6〜8mg | 10 | 78 | 13 | 8〜9 | 78 | 11 | 4〜6mg | 3 | |
| 6mg以上 | 8mg以上 | 12 | 82 | 9 | 11〜12 | 81 | 7 | 6mg以上 | 0 | |
表2 火山性土草地における熱水抽出Nと乾物収量の相関関係
(植生区分4、但し標準N施肥量条件)
| 未熟火山性土 | 黒色火山性土 | 厚層黒色火山性土 | |
| 造成2〜5年目 | 0.778*(12) | -0.15(13) | 0.686*(12) |
| 6〜9年目 | - (3) | − | 0.478(11) |
| 10年以上 | 0.200(8) | 0.744(6) | 0.753(4) |
表3 給源別土壌窒素供給量の積算による施肥N必要量の算出(造成5年まで)
| 項目 /草地 |
目標収量 (kg/10a・年) |
N吸収量 (kg/10a・年) |
施肥N必要量(kg/10a・年)*** | 備考 | ||
| 堆廐肥無施用条件 | 堆廐肥施用条件 | |||||
| イネ科 主体 草地 |
鉱質 重粘土 |
中 (700kg) |
12(10)* | FN=12(10)-NS1 | FN=12(10)-(NS1+NS2) | FN=施肥N必要量 NS1=草地更新時土壌N NS2=基肥施用堆廐肥N NS3=マメ科草移譲N 造成2年目:2kg/10a 3年目以降:4kg/10a |
| 高 (900kg) |
18(15)* | =18(15)-NS1 | FN=18(15)-(NS1+NS2) | |||
| イネ・ マメ 混播 草地 |
鉱質重粘土 (600kg〜800kg) |
10** 〜12 |
FN1=10-(NS1+NS3) | FN=10-(NS1+NS2+NS3) | ||
| FN2=12-(NS1+NS3) | FN12-(NS1+NS2+NS3) | |||||
| 火山性土 (900kg) |
− | 施肥標準量 | 施肥標準量-NS2 | |||
表4 火山性土における施用法別
堆廐肥由来N供給量(kg/原物1t)
| 基肥施用 | 表面施用 | |
| 造成2 3 4年目 | 施用1 2年目 | |
| N供 給量 |
1 0.5 0.3 | 1 0.5 |
11.成果の活面と留意点.
1)草地の土壌N供給量の評価は給源別N積算法を優先させる。土壌分析法による評価は非火山性鉱質土で管理来歴の判然としない場合などの判定に用いる。
2)土壌分析による評価方法は、条件設定(土壌の前処理、抽出または培養条件等)に細心の注意を払うこと。
12.今後に残された問題点
1)鉱質重粘土草地:土壌水分供給能および地域気象特性に対応したマメ科適草種の選定と
窒素施肥管理。
2)火山性土草地:
①草地更新時の土壌N供給量の評価。
②N供給様式の土壌型別特性の解明。