| 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 高分子系下水汚泥コンポストの特性と畑・草地に対する施用基準 (高分子系コンポスト汚泥の農地施用効果試験) 3.予算区分 受託(苫小牧市) 4.研究期間 (平成元年〜3年) 5.担当 道立中央農業試験場 環境資源部 資源利用科 6.協カ・分担関係 なし |
7.目的
高分子系下水汚泥コンポスト(以下コンポスト)の特性とその施用が土壌および作物に及ぼす影響を明らかにし、コンポストの畑・草地に対する施用基準を策定する。
8.試験研究方法
1)コンポストの特性:コンポストの化学性と作物によるN、Pおよび重金属の吸収特性を脱水汚泥(以下汚泥)
と比較した。
(1)作物によるN、P利用性:コカブを栽培し差引法でN、P利用率を算出した(ポット試験)。
(2)作物による重金属吸収性:汚泥・コンポスト施用土壌のpHを5段階に変えてコマツナによるZn、Cuの吸
収量を調査した(ポット試験)。
(3)枠試験:O.5t、1t連用(3年)が、作物によるNおよび重金属の吸収量と、土壌の重金属蓄積に及ぼす影
響を調査した。供試作物:1作目:スイートコーン、2作目春小麦、3作目:ソルゴー
2)コンポストの施用効果(圃場試験)
(1)試験地と供試作物
| 試験地 | 作付作物 | 試験年次 |
| 苫小牧市美沢 (火山放出物未熟土) |
チモシー(ノサップ) とうもろこし(P3732) |
H1〜H2 H1〜H2 |
| 苫小牧市植苗 (火山放出物未熟土) |
チモシー(ノサップ) とうもろこし(P3732) 小豆(エリモショウズ) |
H1〜H3 H1〜H2 H3 |
| 長沼(灰色低地土) | 小豆(エリモショウズ) | H3 |
9.結果の概要・要約
1)コンポストの特性
(1)コンポスト化の過程で汚泥のT-N含有率は40%低下し、作物によるN利用率も若干低下した。
このためコンポスト1t/1Oaと汚泥0.5t/10aのN肥効はほほ同等であった。
(2)コンポスト化による汚泥Pの不可給化がうかがわれた。
(3)コンポスト1t/10aを3年連用しても土壌PHに影響はほとんど認められなかった。
(4)コンポスト化の過程で汚泥のT-Znは1割程度濃縮されるが、Znの作物による吸収率は1/2以下に低下
し、汚泥中のZnは難溶性の形態に変化すると考えられた。その結果、作物によるZnの吸収量はコンポ
スト1t/10a施用と汚泥0.5t/10a施用でほぼ同じであった。
2)コンポストの施用効果
(1)チモシー、サイレージ用とうもろこし、小豆ともコンポスト施用によりN吸収量、収量が増加した。以上の
効果は0.5t/10a施用区よりも1t/10a施用区で大きかった。
(2)コンポスト1t当りN肥効は2.5㎏程度と判断され、これを化学肥料に換算するとN3〜4㎏程度に相当
した。
(3)コンポスト1t/10aを3年間連用した結果、作物体Zn含量はチモシーで高まったが、Cu、Cd含量ではコン
ポスト1t/10aを2〜3年連用しても影響は判然としなかった。
(4)コンポスト施用による土壌の重金属蓄積はZnで最も大きかった。コンポスト1t/10a施用によりT-Zn
は9ppm程度、T-Cuは1.5ppm程度、T-Cdは0.01ppm程度土壌中含量が増加した。
3)以上の結果からコンポストの単年度施用量の上限は1t/10a(乾物)が妥当と考えられた。
10.成果の具体的数字
表1 コンポスト・汚泥の化学成分(乾物当たり含有率)
| 供試資材 | (%)水分 | pH(H2O) | (%) | C/N | (%) | (ppm) | ||
| T-C | T-N | T-P2O5 | T-Zn | T-Cu | ||||
| コンポスト | 14.7 | 6.3 | 14.4 | 2.14 | 6.7 | 5.15 | 1068 | 221 |
| 汚泥 | 84.3 | 7.9 | 26.5 | 3.58 | 7.2 | 4.87 | 990 | 186 |
表2 N、P利用率(ポット)
| 供試資材 | 利用率(%) | |
| N | P | |
| コンポスト | 22.5 | 5.6 |
| 汚泥 | 30.5 | 10.3 |
表3 コンポスト連用による作物のNおよびZn吸収量と土壌pHの推移(枠試験)
| 処理区 | 地上部N吸収量(g/㎡) | 地上部Zn吸収量(mg/㎡) | pH(H2O) | |||||
| H1 | H2 | H3 | H1 | H2 | H3 | H1 | H3 | |
| 無施用 | 12.2 | 8.8 | 6.6 | 32.8 | 16.0 | 11.8 | 5.3 | 5.6 |
| コンポスト1t/10a連用 | 15.7 | 10.1 | 9.8 | 43.4 | 18.4 | 24.2 | 5.3 | 5.4 |
| 汚泥0.5t/10a連用 | 15.6 | 9.8 | 9.9 | 42.4 | 18.4 | 24.8 | 5.4 | 5.5 |
表4 コンポスト施用量と収量、N吸収量の関係
| 供試作物 | コンポスト 施用量(t/10a) |
収量 | N吸収量 | ||||
| 美沢 | 植苗 | 長沼 | 美沢 | 植苗 | 長沼 | ||
| チモシー | 0.5 1 |
100 107 |
101 115 |
- - |
103 120 |
100 126 |
- - |
| とうもろこし | 0.5 1 |
107 110 |
108 112 |
- - |
102 109 |
111 122 |
- - |
| 小豆 | 0.5 1 |
- - |
103 105 |
104 103 |
- - |
110 111 |
113 111 |
11.成果の活用面と留意点
1)コンポストの施用にあたっては、環境庁水質保全局長通達(強酸分解亜鉛120ppm以下)を遵守する
こと。
2)コンポスト施用土壌では、簡易モニタリング(N-pH7酢安可溶性Zn2.5ppm以下)を活用し、重金属の過剰
蓄積に留意するとともに、土壌pHの推移にも十分留意しpH(H2O)を6〜6.5に矯正すること。
12.残された問題とその対応
下水汚泥中の重金属の除去技術の開発