1.課題の分類 総合農業 生産環境 土壌肥料 2-2-2 農業環境 資材動態 肥料 廃棄物 4-2-2 北海道 土肥環保 資源利用 廃棄物 2.研究課題名 有機物資材としてのきのこ泥炭培地廃棄物の特性 (しめじ廃培養基に係わる深資材実証及び開発試験) 3.予算区分 受託 4.研究期間 (平成元年〜2年) 5.担当 道立中央農試環境資源部資源利用科 6.協力・分担関係 なし |
7.目的
未利用有機物資源であるきのこ廃培地の利活用を図る一環として、泥炭を主材としたしめじ廃培地の農業生産資材としての特性評価およびその効率的利用法を明らかにする。
8.試験研究方法
(1)供試資材
A:泥炭とフスマ、大麦外皮、米糠、ビール粕等からなるしめじ廃培養基
B:Aを約1ヶ月堆積した後、泥炭を混合し、乾燥したもの
C:Aを1ヶ月堆積した後、泥炭、フロス炭化物を混合し堆積発酵したもの
D:Cを乾燥してペレット状にしたもの
(2)資材の特性解析
1)有機・無機成分分析
2)炭素・窒素無機化率調査(インキュベーション法)
3)土壌の理化学性・微生物性に及ぼす影響調査(無底ポット試験)
4)窒素・リン酸利用率調査(ポット試験)
(3)資材施用が作物の生育収量に及ぼす影響
1)野菜の育苗培地利用試験(キュウリ、トマト)
2)植木鉢試験(ダイコン、ダイズ)
3)圃場試験(てん棄:中央農試圃場、スイカ:共和町農家圃場)
9.結果の概要・要約
1)資材A(廃培養基)はヘミセルロースが多く、還元糖割合も38%と比較的高かったが、試作資材C,Dは還元糖割合が20〜26%と低く、また炭素無機化率も5%前後と著しく低かった。
後者の場合は堆積発酵により腐熟が進んだもので、ほぼ完熟堆肥とみなされた。(表-1,図-1)
2)各資材とも重金属成分(Cu,Zn,Cd,Hg,As)は下水汚泥よりも著しく低レベルであり、安全な資材とみなされた。また、ECは2mS/cm前後、C/N比は10〜18の範囲であり、出芽障害や窒素飢餓など生育抑制の危険はほとんど認められなかった。(表-1、図-2)
3)資材施用により土壌の物理性改善、リン酸、カリ肥沃度の向上および微生物活性の増加などの効果が認められた。
4)資材に含有するNの利用率は4〜18%で化学肥料の1/20〜1/4程度の肥効率であった。一方、Pの利用率は化学肥料とほぼ同程度であった。(表-2)
5)資材を土壌と混合して育苗培地に供試した結果、キュウリ、トマト苗の育苗は慣行培地より劣った。これは主として石灰および窒素欠乏によるものであった。(表-3)
6)資材施用によりてん菜、スイカの初期生育は概ね向上する傾向であった。また、植木鉢試験の結果ではダイズの根粒着生が良好となり、生育量、N吸収量とも増加した。
7)作物収量に対する資材の影響をみると、てん菜では判然とした効果が認められなかったが、スイカでは300〜600Kg/10a施用で増収効果が認められた。増収要因については資材からのリン酸供給と根の褐変を抑制する効果が考えられた。(表-4,表-5)
8)以上の結果から、本資材はいずれも農業生産資材として利用可能とみなされた。
10.主要成果の具体的数字
表-1 泥炭廃培地資材の化学成分
資材 の 種類 |
pH (H2O) |
EC (mS/cm) |
T-C (%) |
T-N (%) |
C/N 比 |
有機成分(乾物%) | 重金属成分(乾物中ppm) | ||||||
ヘミセル ロース |
セル ロース |
還元糖 割合 |
Cu | Zu | Cd | Hg | As | ||||||
A | 6.3 | 1.87 | 40.8 | 2.76 | 14.8 | 24.9 | 10.7 | 38 | 14.2 | 83 | 0.07 | 0.04 | 1.4 |
B | 6.3 | 1.39 | 29.1 | 1.66 | 17.5 | - | - | - | 15.5 | 61 | - | - | - |
C | 7.4 | 2.24 | 31.0 | 3.11 | 10.0 | 7.7 | 6.1 | 20 | 25.4 | 103 | 0.14 | 0.05 | 2.1 |
D | 6.9 | 2.01 | 29.7 | 2.46 | 12.1 | 8.8 | 9.0 | 26 | 22.0 | 87 | 0.11 | 0.05 | 3.1 |
図-1 泥炭廃培地資材の炭素無機化率
図-2 泥炭廃培地資材の窒素無機化率
表-2 資材に含有する窒素、リン酸の利用率
資材の種類 | N利用率(%) | P利用率(%) |
A | 4.8〜6.8 | 8.9〜11.5 |
B | 3.4〜4.8 | 5.8〜 |
C | 18.1〜18.4 | 6.8〜10.5 |
D | 3.5〜12.6 | 6.7〜11.5 |
化学肥料 | 71〜81 | 5〜13 |
表-3 キュウリ、トマト苗の生育、養分吸収量
培地の種類 | キュウリ | トマト | ||||
乾物重 | N | CaO | 乾物重 | N | CaO | |
慣行培地 | 1.07 | 57 | 31 | 5.1 | 105 | 41 |
資材30:土壌70 | 57 | 26 | 29 | 32 | 19 | 34 |
〃 50: 〃 50 | 64 | 35 | 22 | 47 | 28 | 27 |
〃 70: 〃 30 | 34 | 26 | 10 | 61 | 43 | 24 |
表-4 てん菜の収量品質(1990年)
処理区分 | 根重 (t/10a) |
根中糖分 (%) |
糖量 (kg/10a) |
無施用 | 7.45 | 16.78 | 1250(100) |
資材C300 | 7.50 | 16.53 | 1240(99) |
〃 600 | 7.79 | 16.35 | 1274(102) |
資材D150 | 7.35 | 16.61 | 1221(98) |
〃 300 | 7.30 | 16.73 | 1221(98) |
表-5 スイカの収量品質(2ヶ年平均)
処理区分 | 着果数 (個/10a) |
収量 (t/10a) |
糖度 (%) |
無施用 | 115 | 4.63(100) | 11.7 |
資材D150 | 115 | 4.61(100) | 11.4 |
〃 300 | 127 | 4.90(106) | 11.9 |
〃 600 | 133 | 5.21(113) | 11.6 |
11.成果の活用面と留意点
1)リン酸、カリの肥料的効果が比較的大きいので、特にこれら肥沃度の低い土壌での施用が望まれる。また、資材の施用量に対応して窒素、リン酸、カリの減肥も考慮すべきである。
12.残された問題点とその対応
1)各種作物に対する資材の施用効集の確認
2)土壌病害の発現抑制に関する資材の効果確認
3)資材の残効および累積効果の確認