設計概要書(完了課題)         (作成 平成11年2月)
課題の分類
研究課題名:畑作物に対する堆肥限界量の設定と減肥対応
      (家畜糞尿利用技術 Ⅰ.環境容量の設定
       2−②.畑作物に対する糞尿還元量の設定)
予算区分:道費
研究期間:平6〜10年度
担当科:十勝農試 研究部 土壌肥料科
協力・分担関係:

1.目 的
環境に負荷を与えず、しかも畑作物の高品質多収が可能となる堆肥の連用限界量を明らかにするとともに、堆肥連用時の適切な減肥量を設定する。さらに、施用時の環境への流亡を防ぐために、施用時期についても検討する。

2.方 法

  1. 堆肥連用試験

(1)試験圃場:十勝農試場内(褐色火山性土)

(2)供試作物:てんさい(平成6年)−小豆「エリモショウズ」(平成7年)−生食用ばれいしょ男爵いも」(平成8年)−秋まき小麦「ホクシン」(平成9年)−てんさい(平成10年)

(3)堆肥施用量:0、3、6、9t/10a(平成6年は春施用、それ以降は秋施用)

(4)減肥処理:窒素は0、1、2kg/t減肥。加里は1、2年目は1.5〜1.8kg/t、3年目以降は4kg/tとして減肥。

2)堆肥の施用時期の検討(硝酸化成試験)

(1)試験規模:250mlポリビンによる埋設試験

(2)供試土壌と資材:火山性土2種類。乾燥堆肥2種類と試薬硫安。

(3)処理期間:①9月14日、②10月13日、③11月11日から11月24日まで

3.結果の概要・要約

1)堆肥連用試験

  1. 堆肥3t、6t、9tを連用した場合、連用が進むほど全般に生育は旺盛となり、増収となる事例が多かった。しかし、6t、9t連用ではてんさいのT/R比の増大、修正糖分の低下、ばれいしょでん粉価の低下、小豆の過繁茂による倒伏などが認められた。したがって、畑作物の生育コントロールおよび品質向上の面から、堆肥の連用施用は3t/10a/年程度が限界と推測される(表1)。
  2. 堆肥の連用量が増すほど土壌中の硝酸態含量および70cm下層の土壌溶液中硝酸態窒素濃度が高まり、6t、9t連用ではWHOの基準値である10ppmを上回っていたことから、環境に負荷をかけない堆肥の施用限界は3t/10a/年程度と推測される(図1)。
  3. 堆肥3t連用における窒素減肥可能量は、4年目くらいまでは1kg/t程度、5〜10年では2kg/t程度、10〜20年では3kg/t程度と推測される。加里については堆肥に含まれる加里含有量を評価し、投入量程度の減肥が可能と考えられる。(図2,表2)
  4. 堆肥施用に伴い基肥窒素量を減らすと、窒素欠乏により初期生育が不良となる危険が大きい。したがって、小豆では2kg/10a程度、生食用ばれいしょでは3kg/10a程度、てんさい・小麦では4kg/10a程度のスターター窒素施用が必要と考えられる(表3)。

2)堆肥の施用時期の検討

  1. 無機態窒素を比較的多く含む生堆肥では、施用時期が早いとアンモニア態窒素が硝酸化成されるため、これが降雨等により流亡する危険性がある。しかし、10月中旬以降の施用では硝酸化成程度は低いため、流亡の危険性も少ないと考えられる。(図3)

表1 堆肥施用量、窒素施肥量と作物収量、品質
堆肥
t/10a
平成6年てんさい 7年小豆 8年ばれいしょ 9年秋まき小麦 10年てんさい
窒素
g/10a
根重
*
糖分
(%)
窒素
g/10a
子実重
*
倒伏
程度
窒素
g/10a
イモ
収量*
でん
粉価
窒素
g/10a
子実重
*
蛋白
(%)
窒素
g/10a
根重
*
糖分
(%)
0 16 4872 14.1 4 317 0.0 6 2574 16.3 12 446 11.4 16 5005 15.0
3 16 108 13.8 4 99 0.5 6 111 16.3 12 130 10.9 16 104 14.2
3 13 105 14.4 2 108 0.5 3 89 17.2 9 123 10.2 13 121 14.8
3 10 103 15.0 0 106 0.0 0 59 15.5 6 98 9.9 10 125 14.9
6 16 103 13.4 4 113 2.5 6 125 16.5 12 140 11.3 16 122 13.4
6 10 102 15.1 2 115 1.5 3 115 16.4 6 127 10.2 10 127 13.9
6 4 82 15.2 0 118 0.0 0 80 15.1 0 81 9.6 4 124 14.4
9 7 116 13.8 2 120 3.0 3 130 15.1 3 133 10.4 7 134 13.1
9 0 87 15.1 0 113 0.0 0 93 14.5 0 111 10.1 0 124 13.8
*)堆肥無施用区は実数(kg/10a)、他の区は無施用区を100とした指数。

表2 堆肥3t連用時の減肥可能量
  0-4年 5-10年 10-20年
窒素 1kg/t程度 2kg/t程度 3kg/t程度
加里 投入量程度

表3 作物別の必要スターター窒素
作物 窒素
小豆 2kg/10a程度
生食用ばれいしょ 3kg/10a程度
てんさい 4kg/10a程度
秋まき小麦 4kg/10a程度

4.成果の活用面と留意点
1)本試験では酪農家で生産され、半年〜1年堆積された麦稈混合堆肥を用いた。
2)堆肥に含まれる窒素や加里は変動幅が大きいため、窒素および加里の減肥量の設定に 当たっては、施用堆肥の分析を行うことが望ましい。

5.残された問題とその対応
1)窒素肥沃度の高い土壌(黒色火山性土や泥炭土)における堆肥の連用限界量と減肥対応。