【指導参考事項】
林産廃棄物(バーク)の堆肥化指標と畑地への施用法
Ⅰ パーク堆肥の品質と、畑作物の生育との関係(昭和54〜57年)
道立北見農試・土壌肥料科
道立十勝農試・土壌肥料科
道立中央農試化学部土壌改良第二科
目 的
農業生産における安全かつ有効なパーク堆肥の品質を検討し、良質パーク堆肥生産の指針を得ようとする。
試験方法
| 1.樹皮別パーク堆肥の分解特性と品質 | 化学性の分折、幼積物法による発芽、初期 生育調査、ポット試験による乾物生産、N供 給量など検討 |
| 2.針葉樹パーク堆肥の腐熟方法と品質 | |
| 3.現地生産パーク堆肥の生産実態と品質 (北見、十勝、中央農試分担) |
|
| 4.腐熟度に関する検討 |
試験結果の概要
1.樹皮別パーク堆肥の分解特性
(1)広葉樹皮は針葉樹皮に比べC/N比、可溶性炭水化物、セルローズ含量の差異は小さいが、分解速度が速く、N添加によるCO2放出は顕著に高まった。鶏糞尿素を添加して堆積した場合の分解速度は広葉樹皮≫針葉樹皮＞カラ松樹皮の順であった。
(2)各樹皮とも堆積分解によって発芽率への影響はなかったが、広葉樹は未熟段階でNの有機化が多く、作物生育を悪化した。針葉樹皮のN有機化量は小さかった。しかし両パーク堆肥とも1年間堆積によって、N吸収量の低下はほとんど認められなくなった。
2.針葉樹パーク堆肥の腐熟方法と品質
(1)添加N源に尿素単用した場合、高温醗酵が認められず、C/N比の低下が悪かった。
(2)鶏糞＋尿素(N5+5㎏/t)は高温→中温醗酵が長く、1年間でC/N30の製品が得られた。全量鶏糞(N10㎏/t)はさらに分解を促進した。鶏糞(N5kg)＋尿素増量(N5→11㎏/t)によってC/N比を低下させて堆積したものは鶏糞+尿素(N5+5kg/t)と対比して、あまり分解の促進は認められなかった。
(3)ポット試験による乾物生産では、全量尿素、鶏糞半量＋尿素(N2.5+7.5㎏/t)は鶏糞＋尿素(N5+5kg/t)より劣った。
(4)培養実験によるCa2放出量では、N10㎏/tが最も多く、また鶏糞の添加割合の高いものほど多かった。
(5)以上のことから、パーク原料1t当N10㎏(C/N40)を、家畜糞尿あるいは化学肥料(1/2以内)で添加することが望ましいと考えられた。
3.現地生産パーク堆肥の生産実態と品質
(1)各地区とも広葉樹皮を主体として生産している例が多く、添加N源は多岐にわたっている。
(2)パーク堆肥の化学的性質は変異が大きく、現在ある基準(日本パーク堆肥協会等)に照合して、その最低基準に達しないものも多い。
(3)ポット試験による作物生産への影響をみると、無施用のものより劣る場合が多いが、広葉樹パーク堆肥ではC/N比30以下では施用効果がみられた。
4.腐熟度に関する検討
(1)発芽、根の障害度を、水溶性フェノール(W-ph)、ECでみると、Wphは2mM EC3m、mho以下では影響が小さく、W-ph 5mM、EC10m、mho以上では顕著な障害がみられた。またW-phはpH7.8以上で顕著に高濃度となった。
(2)N有機化はC/N1と正の相関があり、とくに広葉樹パーク堆肥は有意であった。さらに活性なC形態である可溶性炭水化物とは関係が深い。広葉樹はC/N25以上、針葉樹は35以上で添加Nの有機化が進むことが認められた。
(3)腐熟度の簡易判定法の確立は困難であったが、製品のEC、pH測定をすることが必要と考えられた。
主要成果の具体的数字
①樹種別バーク堆肥の経時的化学性の変化
| 項目 /期間 |
粗灰分% | 有機物中% | 1:5水抽出(乾物換算) | N有機化 (mg/C・g) |
||||||||||||
| T-C | C/N | 炭水化物 | リグニン | ECm・mho水溶性フェノール | ||||||||||||
| 針 | 広 | 針 | 広 | 針 | 広 | 針 | 広 | 針 | 広 | 針 | 広 | 針 | 広 | 針 | 広 | |
| 原料 | 2.9 | 7.3 | 53.2 | 53.1 | 172 | 133 | 50.7 | 47.7 | 32.4 | 30.1 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 3.1 | 3.5 | 11.1 |
| 30日 | 5.9 | 15.0 | 52.0 | 51.1 | 41.8 | 34.2 | 48.0 | 41.0 | 33.8 | 33.1 | 5.3 | 8.9 | 7.3 | 8.6 | 0.2 | 5.9 |
| 70日 | 6.8 | 16.2 | 51.3 | 51.7 | 43.1 | 35.5 | 48.8 | 40.9 | 33.7 | 36.4 | 2.4 | 2.3 | 6.6 | 2.2 | 0.7 | 6.2 |
| 140日 | 14.7 | 20.3 | 53.3 | 50.2 | 38.2 | 22.3 | 43.6 | 32.5 | 38.8 | 44.0 | 1.5 | 1.8 | 0.6 | 0.2 | -0.5 | 0.4 |
| 350日 | 21.6 | 29.4 | 51.5 | 53.1 | 30.8 | 18.9 | 39.3 | 24.6 | 42.1 | 50.6 | 1.7 | 2.0 | - | - | -0.8 | -0.4 |
| 420日 | 25.1 | 35.0 | 52.1 | 53.9 | 30.5 | 17.1 | 36.0 | 18.5 | 44.2 | 51.4 | - | - | - | - | - | - |
| 500日 | 32.3 | 35.1 | 51.9 | 52.3 | 25.3 | 16 | 29.3 | 16.8 | 46.1 | 52.9 | - | - | - | - | - | - |
| 3年 | 44.3 | - | 51.7 | - | 20.7 | - | 27.5 | - | 53.0 | - | - | - | - | - | - | - |
②針葉樹パーク堆聖の堆積条件と化学性
| 年 次 |
堆積 C/N |
添加物 | Nkg/t | C/N | T-N | 発芽歩合(%) | 乾物重比 (ム施用100) |
|||||||
| 鶏糞 | 尿素 | 150日 | 1年 | 2年 | 150日 | 1年 | 2年 | 50日 | 150日 | 150日 | 2年 | |||
| 54 | 40 | 鶏糞＋尿素 | 5 | 5 | - | 40.3 | - | - | 1.15 | - | 80 | 100 | ||
| 40 | 全量鶏糞 | 10 | 0 | - | 31.3 | - | - | 1.28 | - | 81 | 111 | |||
| 40 | 全量尿素 | 0 | 10 | - | 50.1 | - | - | 0.95 | - | 88 | (ム施用85) | 87 | ||
| 55 | 40 | 鶏糞＋尿素 | 5 | 5 | 29.9 | - | 20.4 | 1.15 | - | 1.13 | (ム施用68) | 93 | 101 | |
| 40 | 鶏糞半量 | 2.5 | 7.5 | 45.9 | - | 30.4 | 0.79 | - | 0.95 | 87 | 87 | |||
| 27 | 尿素増量 | 5 | 11 | 29.9 | - | 21.7 | 1.06 | - | 1.22 | 85 | 101 | |||
③ 現地生産パーク堆紅の品質(十勝農試)
| 平均 n=65 |
CV % |
平均 n=65 |
CV % |
|||
| 粗灰分(%) | 40.96 | 39.7 | CaO(%) | 3.34 | 40.5 | |
| pH(H2O) | 7.30 | 6.3 | MgO(%) | 0.61 | 37.4 | |
| EC(m.mho) | 1.714 | 65.0 | K2O(%) | 0.95 | 37.2 | |
| T-N(%) | 0.98 | 28.5 | トルオーグP2O5(mg) | 520 | 50.9 | |
| T-C(%) | 31.41 | 24.0 | P抽出 - Nmg /100g |
有キーN | 31.6 | 47.5 |
| C/N | 33.2 | 28.6 | 無キーN | 39.6 | 76.6 | |
| CEC(me) | 66.2 | 22.5 | 計 | 71.2 | 49.2 | |
④広葉樹パーク堆肥のC/N比と作物生育(中央農試)
| サンプル (C/N) /処理 |
1 (22.8) |
2 (23.3) |
3 (23.4) |
4 (32.9) |
5 (34.9) |
6 (36.1) |
7 (44.4) |
無施用 | |
| バーグ 堆肥 2% |
-N | 121 | 125 | 112 | 77 | 61 | 80 | 35 | 100(3.13g) |
| +N | 171 | 171 | 145 | 122 | 139 | 128 | 130 | 100(5.32g) | |
| バーグ 堆肥 4% |
-N | 141 | 131 | 125 | 58 | 22 | 38 | 19 | - |
| +N | 182 | 182 | 141 | 130 | 120 | 117 | 124 | - | |
⑤C/N比とNの有機化量
⑥EC、水溶性フェノール濃度と発芽、根の障害
指導上の留意事項
1.分解促進のN源として、パーク原料1t当N10㎏を、家畜ふん尿で添加することが望ましいが、N1/2以内を化学肥料で置替えてもよい(C/N40程度)。
2.切返し(年間3回程度)を行い、1年以上の堆積、腐熟を行うこと。
3.製品については新鮮物を用いてECおよびpH(乾物1:水5)の測定を行い、EC10m、mho、pH7.5以上では腐熟期間を長くすることが安全である。
4.なお、安全性を高めるため幼植物テストを実施すること。
5.原料の粒径は細かいものが望ましい。