研究課題名:畑作物に対する牛糞尿スラリーの施用効果と利用法 (家畜糞尿利用技術 1.環境容量の設定 2−② 畑作物に対する糞尿還元量の設定) 予算区分:道費 担当科:十勝農試 研究部 土壌肥料科 研究期間:平6〜10年度 協力・分担関係: |
1.目 的
畑作物に対するスラリーの施用効果を明らかにし、施用に伴う減肥量と適切な施用時期を設定する。さらに利用が見込まれる秋播小麦跡地でのスラリーの利用法を検討する。
2.方 法
畑作物に対するスラリーの施用効果を明らかにし、施用に伴う減肥量と適切な施用時期を設定する。さらに利用が見込まれる秋播小麦跡地でのスラリーの利用法を検討する。
1)畑作物に対するスラリーの施用効果試験
(1)湿性火山性土圃場及び乾性火山性土(1994,95,96,97,98)
供試作物:てんさい、小豆、バレイショ、秋播小麦、スィートコーン
試験処理:農家慣行、スラリー秋施用(秋表面施用後耕起)、スラリー春施用(春表面施用後耕起)、 定植後施用(播種又は移植後表面施用)
スラリ及び化学肥料施用量:スラリー施用量は農家慣行のカリ施肥量の全量を充当する量とし、スラリーに含有されるNH3−Nが化学肥料のNと同等としてスラリー施用区では農家慣行N量から差し引き残りを硫安でリン酸は農家慣行を化学肥料で施用。
(2)サイレージ用トウモロコシによるスラリー窒素の肥効率の検討(1997,1998)
供試作物:サイレージ用トウモロコシ(ディアHT)
試験処理:無窒素区、未熟スラリー4t区、未熟スラリー6t区、腐熟スラリー4t区、腐熟スラリー6t区
(3)スラリー施用による生育障害(1997,1998)
供試作物:てんさい、大豆、小豆、菜豆(大正金時)、トウモロコシ、エン麦、小麦
供試スラリー:腐熟(黒褐色)未熟(オリーブ色) 試験規模:1/5000aポット、3反復
2)秋播小麦跡地でのスラリー施用試験(1994,95,96)
供試作物:エン麦(普通種)15kg/10a播種
試験区 :エン麦(無は種・播種)、スラリー施用量(0・3・6t/10a)、施用時期(8月中旬・8月下旬・9月中旬
3.結果の概要
1)畑作物へのスラリー施用効果と減肥率
(1)スラリー中の、窒素については含有するアンモニア態窒素、カリはそのすべてが化学肥料と同等の肥効を示すと仮定して農家慣行量に施用要素量を合わせ施用時期をかえた試験を実施した。湿性火山性土では、秋施用はやや肥効が劣り、春施用、播種後施用の肥効が高かった。(表1)
(2)乾性火山性土のてんさいでは春施用、播種後施用に差はなく、農家慣行と同等の糖収量となった。
(3)いずれの土壌でも春以降の施用により収量面ではスラリー無施用の農家慣行区と差がなかった。この結果は必ずしも施用したスラリーのアンモニア態窒素の全量が化学肥料と同等の肥効を示したことを意味せず、乾性火山性土の試験でみられたように、十分量の窒素が作物に供給されておりスラリー窒素のロスがあっても同等の収量となったと推定される。したがって、実際のNH3−Nの肥効率は100%より低いと推察される。
(4)サイレージ用トウモロコシに対する春施用混和の試験からスラリー窒素(T-N)の吸収利用率(肥効率)は25〜43%程度であった。腐熟・未熟による窒素の吸収利用率には明確な差はなかった。(表2)
(5)初期生育異常を起こした年次があたっがポット試験の結果では塩類濃度障害が推定された。腐熟・未熟による畑作物に対する障害の程度に差はなかった。
2)秋まき小麦跡地でのスラリーの利用法
(1)小麦跡地への緑肥エン麦の播種は時期が早いほど乾物収量は大きく、9月中旬では小さい。
(2)9月中旬でもエン麦が播種されていればスラリー中のアンモニア態Nの吸収は行われ、下層土壌溶液の硝酸態N濃度はスラリー無施用に比べればわずかに高いが低くいレベルで推移する。
(3)スラリーの9月中旬の裸地への散布により、越冬前の下層土壌溶液の硝酸態N濃度は10ppm以上となった。また地温の低下した10月下旬の裸地への散布でも下層土壌溶液の硝酸態N濃度は10ppmは越えないものの明らかに上昇した。(表3)
(4)エン麦出芽後のスラリーの表面施用は播種時施用にくらべその肥効は小さくなるが、9月中旬までは肥効が認められる。
以上の結果から、スラリーの畑作物および小麦跡エン麦に対する施用(利用)指針(表4,5)を示した。
表1 湿性黒色火山性土における畑作物へのスラリーの施用効果
年次 | 圃場 番号 |
作物 | 農家慣行区 収量kg/10a |
スラリ-施用処理区の収量指数 | ||
秋施用 | 春施用 | 定植後施用 | ||||
1994 | 1 | てんさい | 5500 | 96 | 86 | 72 |
2 | 小豆 | 411 | 93 | 116 | 108 | |
3 | 秋まき小麦 | 480 | 93 | 94 | 113 | |
4 | 秋まき小麦 | 503 | 94 | 90 | 114 | |
収量指数の平均 | 94 | 96 | 102 | |||
1995 | 1 | スィ-トコーン | 2090 | 109 | 89 | 85 |
2 | ばれいしょ | 3800 | 88 | 104 | 116 | |
3 | てんさい | 2940 | 89 | 89 | 90 | |
4 | 秋まき小麦 | 454 | 75 | 77 | 95 | |
収量指数の平均 | 94 | 96 | 102 | |||
1996 | 1 | ばれいしょ | 3210 | 95 | 90 | 88 |
2 | 秋まき小麦 | 370 | 90 | 112 | 111 | |
3 | スィートコーン | 888 | 97 | 112 | 110 | |
4 | てんさい | 4810 | 96 | 84 | 112 | |
収量指数の平均 | 95 | 99 | 106 | |||
3ヶ年の収量指数の平均 | 93 | 95 | 101 |
表2 サイレージ用トウモロコシによるスラリー窒素の見かけの利用率
年次 処理 |
全乾物重 (kg/10a) |
N吸収量 (kg/10a) |
N施用量(kg/10a) | N利用率(%) | ||
T-N (NH4-N) | T-N | NH4-N | ||||
1997年)無窒素 | 277 | 1.8 | 0 | - | - | |
熟スラリ- | 4t | 741 | 4.8 | 10.6 (6.2) | 29 | (49) |
6t | 878 | 5.7 | 15.9 (9.3) | 25 | (42) | |
熟スラリ- | 4t | 666 | 4.2 | 7.9 (4.2) | 31 | (58) |
6t | 749 | 4.6 | 11.9 (6.3) | 23 | (44) | |
学肥料15N kg | 1514 | 15.3 | 15.0 - | 90 | ||
(1998年)無窒素 | 956 | 7.5 | 0 | - | - | |
未熟スラリ- | 4t | 1240 | 10.7 | 11.8 (4.7) | 27 | (68) |
6t | 1351 | 12.9 | 17.7 (7.0) | 30 | (77) | |
腐熟スラリ- | 4t | 1132 | 9.9 | 7.1 (4.9) | 34 | (49) |
6t | 1284 | 12.1 | 10.7 (7.3) | 43 | (62) | |
化学肥料15N kg | 1425 | 17.5 | 15.0 - | 66 |
表3 小麦跡地へのスラリー施用による越冬前土層
60cm深の土壌溶液のNO3-N濃度の推移(1995年)
スラリ施 用時期 |
スラリ 施用量 (t/10a) |
作付 作物 |
NO3−N(ppm) | ||
11/10 | 11/16 | 11/26 | |||
9月11日 | 3t | エン麦 | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
6t | エン麦 | 1.3 | 1.9 | 2.3 | |
0t | 裸地 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | |
3t | 裸地 | 3.3 | 3.7 | 5.4 | |
6t | 裸地 | 8.8 | 8.4 | 10.6 | |
10月27日 | 0t | 裸地 | 3.2 | 2.1 | 1.7 |
3t | 裸地 | 3.9 | 3.5 | 3.8 | |
6t | 裸地 | 1.7 | 3.1 | 4.9 |
表4 畑作物への施用指針
施用法 | 対象作物 | 含有成分の肥効率 | |
NH3-N(T−N) | K2O | ||
表面施用 | 小麦への起生期追肥 | 50−70 | 100 % |
てんさいへの追肥な | (25−35) | ||
表面施用 混和 |
すべての畑作物 | 70 % | 100 % |
(播種直前) | (35) |
表5 小麦跡へのスラリー施用基準
緑肥播種期 | 小麦収穫後速やかに、8月末まで |
施用時期 | 緑肥播種前:施用後速やかに土壌と混和 緑肥播種後:9月中旬まで表面散布 |
施用量 | NH4-Nとして8月は10kg/10a以下9月以降 は半量 |
4.成果の活用面と留意点
1)スラリー中の全窒素、アンモニア態窒素及びカリ濃度の変異は大きいので畑作物に施用する場合は必ずその濃度を簡易分析法などで確認し、含有量に対応した化学肥料の減肥を行う。
2)スラリーの施用量は必要とするカリ施肥量以内とし、1回あたりの施用限界量は表面流去が発生しないように4〜5t/10a以内とする。
3)スラリーの表面施用は高温・晴天時は避けることが望ましく、アンモニア揮散と悪臭軽減のため施用後は可能なかぎり速やかに土壌と混和する。
4)小麦跡の緑肥エン麦にスラリーを施用した場合の次作物に対する減肥は「緑肥栽培指針」を参考とする。
5.残された問題点とその対応
1)スラリーの濃度、施用方法、施用時の気象条件などによる含有するアンモニア態窒素揮散率の類型化と推定。
2)連用によるスラリー有機態窒素の無機化率の検討。