成績概要書(2002年1月作成)
研究課題:畑土壌への心土改良工法の導入と堆肥併用技術       
担当部署:十勝農試生産研究部栽培環境科、北見農試生産研究部栽培環境科
協力分担:北海道立中央農試農業環境部環境基盤科
予算区分:道費
研究期間:1997〜2001年度

1.目的
 心土の改良による根圏拡大をキ−ワ−ドに施工直後から高生産な圃場を農家に提供する
ことを目的に、深耕、オープナ式有材心土改良耕、プラウ式有材心土改良耕の3つの工法を
とりあげ、それら基盤整備工法の効果を評価するとともに、堆肥施用を組み合わせる
ことの有効性を検討した。

2.方法
 ①深耕:芽室町淡色黒ボク土で実施。1997年10月に堆肥(0,4,10,20t/10a)を散布後、30×1連プラウを
 用いて深耕した。施工後堆肥施用区には毎年3t/10aの堆肥を施用し、減肥処理を設けた。
 ②オープナ式有材心土改良耕:帯広市多湿黒ボク土で実施。1997年10月にビリ砂利暗渠を施工し、
 直後有材心土改良耕プラウにてバ−ク堆肥を充填深30〜60cm、幅8cm、間隔120cmにて充填した。
 施工後堆肥を0,4,10t/10a施用した。堆肥施用区には施工後毎年3t/10aの堆肥を施用し、減肥処理を設けた。
 ③プラウ式有材心土改良耕:訓子府町灰色台地土で実施。1997年9月25日に改良資材を圃場に散布し、
 スガノ農機製の有材心土耕プラウを用い、資材充填深30〜60cm、充填幅10cm、施工間隔60cmで施工した。
 改良資材はバーク堆肥10t/10a及び軽石流堆積物50m3/10aを用いた。施工後牛糞麦稈堆肥を
 0,2,4,10t/10a施用した。堆肥施用区には翌年以降毎年2t/10aの堆肥を施用し、減肥処理を設けた。

3.成果の概要
<深耕>
 ①深耕により心土が膨軟化し全炭素、熱水抽出性窒素、有効態リン酸、微生物活性などが高まり、
 下層への作物の根張りが改善された。作土の全炭素、微生物活性、耐水性団粒割合(1mm以上)は
 深耕で低下したが、堆肥の施用で回復した(表1)。
 ②深耕+堆肥施用(4t/10a)で、4年平均15%増収した。堆肥10t以上では施工後1年目に減収した。
 他の2つの工法も含めて堆肥の施用量は4t/10aが適切であった。
<オープナ式有材心土改良耕>
 ③心土改良耕の実施で乾燥年を除いて作物の生育は向上し、収量も高まった。堆肥の施用で
 作物生育、収量、微生物活性とも向上したが、堆肥4tと10tで明確な違いはなかった(表2)。
 通常のビリ砂利暗渠単独に比べ約2倍の排水能が得られた(表3)。
 ④暗渠水の硝酸態窒素濃度は施工2年目まで5ppm以下で推移した。
<プラウ式有材心土改良耕>
 ⑤プラウ式有材心土改良耕の施工区では切断溝及び周辺の土壌が膨軟になり、作物根が下層に
 伸張し(図1)、排水性が高くなった(図2)。
 ⑥てんさい、秋まき小麦の収量はプラウ式有材心土改良耕系列で無処理系列より5〜18%程度増加した(表4)。
 ⑦プラウ式有材心土改良耕と施工時に4t/10a程度の堆肥施用及び2t/10a程度の堆肥連用を組み合わせると、
 根の伸長に伴い下層からの窒素回収率が向上するため、3割減肥条件下でも対照区と同等の収量が得られた。
<適用条件>
 ⑧畑土壌への心土改良工法の適用条件を表5に示した。



(1区画:8cm×8cm)
(数字単位:山中式硬度計mm)


表4.プラウ式有材心土改良耕系列毎に平均した収量


表5.畑土壌への心土改良工法の適用条件

4.成果の活用面と留意点
 ①本成績は基盤整備を導入しようとする農家およびそれを集約、実施する市町村、
 土地改良区などが利用する。
 ②深耕の施工は対象土層に礫及び強粘質土層を含む場合は避ける。また、施工に当たって
 銅、亜鉛などの微量要素が不足する場合には土壌診断に応じて補充策を講じる。

5.残された問題とその対応