成績概要書 （作成平成１２年１月）
| 課題の分類 総合農業 生産環境 土壌肥料 研究課題名 露地野菜地帯の硝酸態窒素負荷実態と流出削減プログラム （硝酸態窒素の環境負荷の実態解明と軽減技術の開発 1.露地野菜地帯における環境負荷の実態解明と農地生態系活用による環境負荷物質の浄化) 予算区分：補助（土壌保全） 研究期間 平成7〜11年 担当科 中央農試環境化学部 土壌資源科 環境保全科 土壌生態科 協力・分担関係 関係各農業改良普及センタ− |
１．目 的
露地野菜畑の窒素収支実態を調査し、硝酸態窒素流出を軽減しうる改善策を組み立て、既往の成果を併せた窒素流出削減のためのプログラムを作成する。
２.試験方法
1) 実態調査：露地野菜畑を4類型（露地野菜年多作地域、葉茎菜主体及び根菜主体露地野菜・畑作輪作畑、たまねぎ専作畑）に区分し、窒素収支と流出実態を調査。
2) 改善策の組立：主に露地野菜年多作地域において一般畑作物（秋まき小麦、てんさい）と露地野菜（キャベツ）の施肥改善試験を実施。
3) 削減プログラムの作成：本試験で得られた改善策と既往の成果を利用して算出した窒素投入削減量を「窒素流出モデル」に当てはめ、削減効果を推定。
３.結果の概要
1) 露地野菜畑では化学肥料、堆肥及び残渣窒素の合計した総窒素投入量は市場へ搬出される窒素量の約2〜4倍と大幅な投入超過であり、収穫後には多量の無機態窒素が残存した。
2) 残存無機態窒素の回収のため、①各種作物の窒素吸収根域を設定し、②翌春の1m土層内無機態窒素残存量の予測方法を翌春残存率及び秋期0〜40cm土層の無機態窒素含量と1m土層内の残存量の関係式から導きだし、③深根性畑作物（秋まき小麦、てんさい）の導入とその効果的窒素施肥量の目安を作成した(表1)。さらに、④露地野菜に対する適正窒素施肥量を算出のための圃場での残存硝酸態窒素の測定法を組み立てた(図1)。
3) 農地からの窒素流出量を予測するため、農地への窒素投入量（化学肥料、堆肥及び残渣窒素）、市場への窒素搬出量、農耕期間(春期〜秋期)及び非農耕期間(秋期〜翌春期)の窒素流出率を変数とする「窒素流出モデル」を以下のように組み立てた。このモデルで推定される年間窒素流出量は農地の窒素収支で求めた投入超過量に相当する。
年間窒素流出量＝（当年投入窒素総量1)×A2)） (kg/10a) ＋（前年投入窒素総量−前年搬出窒素総量）×（1−B３) )×B３) 1)当年投入窒素総量は当年施用窒素総量と前年残渣窒素量の合計値、 2)Ａ：農耕期間（春期〜秋期）の窒素流出百分比。 3)B：非農耕期間（秋期〜翌春期の窒素流出百分比。 |
4) 露地野菜年多作地域における窒素流出量削減のための改善プログラムとして、①深根性畑作物、露地野菜の窒素施肥改善、②残渣窒素の肥料評価、③施用堆肥の窒素代替量、④堆肥投入量の削減の4項目に分け、それぞれの削減可能量を算出した(表2)。
5) 4)の改善項目別の窒素削減可能量を「窒素流出モデル」に当てはめた結果、窒素流出量は現状の流出量に対して3〜14%、改善項目全体で42ないし49%程度の削減効果を示した(図2)。
6)「窒素流出モデル」と「改善プログラム」は葉茎菜主体畑作輪作畑、根菜類主体畑作輪作畑にも適用でき、「改善プログラム」を導入した各露地野菜作付け形態別の窒素流出量は現状に対し42〜48%の削減効果を示した(表3)。
４．成果の活用面と留意点
1)本成績で示した1m土層内の残存無機態窒素の予測、一般畑作物に対する効果的施肥量の目安は、冬季降水量の少ない(400mm以下)火山放出物未熟土地帯に限定する。
2)「窒素流出モデル」に必要な非農耕期間の流出率は平成9年度指導参考事項を参照する。
3)たまねぎ畑の適正窒素施肥量は、平成7年度指導参考事項を参照する。
５．今後に残された問題点
1) 本成績で用いた「窒素流出モデル」は、アンモニア揮散、脱窒による損失も含まれており、今後、これら項目を独立させる必要がある。
2) 硝酸態窒素の流出削減を目指した土壌管理法策出のためには、少なくとも1m土層内の硝酸態窒素の動態を気象・土壌別に調査し、モデル化する必要がある。
3) 後作緑肥作物の窒素流出削減効果を検討する必要がある。