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課題の分類
研究課題名:有機物及び土壌窒素放出量予測に基づく露地野菜に対する窒素施肥量の算出 予算区分:道費担当科:中央農試環境化学部 土壌生態科 研究期間:平3-7年度協力・分担関係:なし |
1.目的
道内で使用されている主要有機物の窒素放出と土壌からの窒素供給量の予測に基づく
効果的な露地野菜の減化学肥料を検討する。
2.方法
1)有機物の窒素放出量予測:主原料及ぴC/N比の異なる有機物(15点)を用い、平成4〜
7年の4年間、5地点(中央農試・穂別一褐色低地土、滝川・名寄一灰色台地土、北長沼一
黒色火山性土)で、埋設法により窒素分解率を測定した。
2)土壌の窒素放出量予測:平成3〜7年の5年間、中央農試、北長沼、穂別、名寄で有機
物の連用試験を実施した。作付体系はキャベツ→スイートコーン→ダイコン→エダマ
メの4年輪作。有機物・施肥処理は、①無堆肥十化肥100%、②堆肥2t+化肥70%、③堆
肥4t+化肥50%で各区に無窒素区を設置した。
3)土壌窒素放出量の予測によって算出された施肥窒素必要量の検証:1)、2)で導
き出された窒素放出予測式を窒素吸収量、収量、品質面で検証した。具体的試験方法
は、2)に準じた。
3.結果の概要
1)各種有機物の窒素放出特性は経年的な窒素放出量の増加程度(残効)により4種に類
別された(表1)。施用当年の窒素放出量(自家製堆肥)はEC値並びに水溶性無機態窒
素含量で予測可能であった。
・麦桿・稲藁堆肥及びEC値2未満のバーク堆肥の場合
N(kg/t)=1000×DM/1OO×(0.25×EC)/100×0.7……………………予測法②
・EC値2以上のパーク堆肥の場合・・・…・…
N(kg/t)=lO00×DM/100×(2.34×10-4×WN-O.1)/100×O.7………予測法③
DN：乾物率(%)、EC：EC値（乾物１：水10,mS/cm)、
WN：水溶性無機態窒素含量（EC抽出液をMERCK RQフレックスで測定,ppm)
2)播種及び定植時の生土培養法で求めた土壌窒素供給量は無窒素区窒素吸収量とほぼ
同量の関係があり、また、目標収量を得るための窒素必要量はr施肥窒素量＋土壌窒
素供給量」の合計量で求められ、その値は道施肥標準量とほぼ同等であった。
3)土壌窒素放出予測によって算出された施肥窒素必要量の検証は以下の式によった。
施肥窒素必要量＝目標収量を得るための窒素必要量−土壌窒素放出予測量
土壌窒素放出予測量＝土壌重量及び作土層深で補正した培養無機化窒素量(秋採取土壌)
＋残渣由来窒素＋施用堆肥の窒素放出予測量
その結果、①土壌窒素放出量予測値は実測値(無窒素区窒素吸収量)とほぼ1:1の
関係があり、②スイートコーンでは、予測に基づいて施肥した施肥改善区の規格内収
量は目標収量をほぼ達成し、外観品質にも良い影響を与えた(表2)、キャベツ、ダイ
コンについても同様な結果が得られた。
表１ 各種有機物の予測法①のハ`ラメータと施用当年の窒素放出量および経年的な増加重（残効）
| Ｎ放 出パ ターン |
有機物資材 | Yn＝A（1−a・e-r・n）* | Ｎ放出量（kg/t.100kg）** | 土壌Ｎ放出量 の増加に対する 寄与率 |
||||
| a | r | 施用当年 | ２年目 | ３年目 | ４年目 | |||
| Ⅰ | 稲藁堆肥（家畜糞尿−有） | 0.68 | 0.13 | 2.2 | 0.5 | 0.4 | 0.3 | 大 |
| パーク堆肥（C/N：15＞） | 0.8 | 0.08 | 1.7 | |||||
| 麦稈堆肥 | O.97 | 0.13 | 0.6 | |||||
| Ⅱ | ピートモス（C/N：15〜20） | 0.78 | 0.01 | 1.5 | 0.1 | 0.1 | 0.1＞ | 中 |
| 稲藁堆肥（家畜糞尿−無） | 0.75 | 0.03 | 0.7 | |||||
| パーク堆肥（C/N：15〜20） | 0.91 | 0.03 | 0.6 | |||||
| バーク堆肥（C/N：20〜30） | 0.92 | 0.02 | 0.4 | |||||
| Ⅲ | 有機質肥料（混合有機等） | 0.25 | 0.28 | 4 | O.1＞ | 0.1＞ | O.1＞ | 小 |
| ボカシ肥 | 0.14 | 0.17 | 2.6 | |||||
| 石灰汚泥コンポスト | 0.5 | 0.05 | 0.8 | |||||
| 高分子汚泥コンポスト | O.57 | 0.18 | 0.5 | |||||
| Ⅳ | ピートモス（C/N：20〜30） | 0.6＞ | ０＞ | ０＞ | ０＞ | 無 | ||
| バーク堆肥（C/N：30＜） | O.2＞ | |||||||
| 処理 | 名 寄 | 穂 別 | |||||||
| 減肥率 | 規格収量 | 先端不稔 | Brix | 減肥率 | 規格収量 | 先端不稔 | Brix | ||
| 堆肥 | 施肥 | （%）* | （ｔ/10a）** | （cm） | （%） | （%）* | （ｔ/10a）** | （cm） | （%） |
| 0t | 慣行 | 0 | 1.6（1.5） | O.9 | 19.1 | 0 | 0.9（1.1） | 1.8 | 17.6 |
| 改善 | 33 | 1.4 | 1.3 | 20.2 | 27 | 1.1 | 1.4 | 17.4 | |
| 2t | 改善 | 73 | 1.3 | 1 | 20.5 | 40 | 1 | 0.6 | 18 |
| 4t | 改善 | 80 | 1.4 | 1.5 | 20.8 | 40 | 1.5 | 0.7 | 17.8 |
４．成果の活用面と留意点
１）ＥＣ値及び水溶性無機態窒素含量で予測できる有機物資材はバーク、麦桿、稲藁堆肥とそれらに家畜糞尿が混合された堆肥である。
２）土壌採取は秋期採取（堆肥施用前）について実施し、試料は冷暗所に保管する。分析は採取後すみやかに実施することが望ましい。また、予測値の算出には原土無機態窒素は含めず、原土無機態窒素が多い土壌では翌春圃場にてチェックする。
３）本試験は性格の異なる３種の土壌（灰色台地土、褐色低地土、黒色火山性土）で実施したが、「露地野菜の減農薬、減化学肥料の実態解析：平成５年度」で泥炭地土壌でも適用可能であったことから対象土壌の限定は必要ないと推定した。なお、対象作物及び異なる作型の範囲拡大は検証が必要である。
５．残された問題とその対応
１）有機物施用によって高められた土壌窒素供給量を維持する効果的Ｃ、Ｎ管理
２）収穫後に無機化された土壌窒素の管理と評価