§施肥技術の今後の方向
(畑・野菜)-2-
農林水産省
農業研究センター 土壌肥料部
上席研究官 金森 哲夫
§施肥技術の今後の方向(水田)
農林水産省
農業研究センター 水田土壌肥料研究室
室長 小野 信一
§’98年本誌既刊総目次
農林水産省
農業研究センター 土壌肥料部
上席研究官 金森 哲夫
野菜に対する施肥を考える場合も,畑作物の項で述べたように,施肥量の算出基礎としては,植え付け前の土壌残存養分,目標収量設定による収奪量と土壌の肥沃性(養分供給能)を考慮することになるが,現実には野菜はその種類,品種が多い上に,作型も多種多様である。
本誌でも既に紹介されたかも知れないが,相馬氏は野菜をその生育・養分吸収パターンとリン酸への適応性から,Ⅰ.栄養生長型,Ⅱ.栄養生長・生殖生長同時進行型,Ⅲ.栄養生長・生殖生長転換型に分類し,表3のように,葉菜類,果菜類,葉茎菜類,根菜類を各タイプにあてはめている15)。

そして,Ⅰ群およびⅡ群の一部は,それらの収穫時においても土壌中に5kg/10aもの窒素の存在が必要であるとしている(図6)。さらに,図6中の①の栄養生長型野菜類には基肥重点の地力培養型肥培管理を,②および③の結球型野菜類には基肥・追肥併用型とし,収穫時に窒素を残存させない肥培管理を行ない,④栄養生長・生殖生長同時進行型野菜類には追肥重点施肥とし,土壌中の窒素レベルを10mg/100g程度で管理すべきことを提案している。

また,メロンのような完全転換型作物では,果実肥大期に急激な養分需要があり,収穫期に近づくと養分要求は著しく低下するので,追肥中心の肥培管理としたり,肥効期間がマッチする適当な肥料を選択するなど,生産物の高品質を確保するための各種の養分供給操作がとられる。
タマネギやハクサイなどのように,収穫時に窒素を残存させない施肥法をとる場合はまだしも,その他のタイプの野菜類では市場性をあげるために,生育の途中ばかりでなく収穫時においても相当量の肥料成分を残存させるケースが多く,肥料成分(窒素)の利用率が低いのが野菜作の特徴である。その分,環境保全上の問題は畑作物以上に大きい。
小川らは普通畑作における窒素溶脱量が15~20kg/haであるのに対して,野菜作では60~80kg/haと,野菜作で窒素溶脱の多いことを報告している16)。この種の問題解決としてはあまりにも有名な岐阜県各務原市の台地におけるニンジン作の例がある。窒素吸収量の少ない生育前半の施肥量を制限し,生育後半は地下部の吸収特性に応じた肥効を確保することによって,窒素利用率を20%台から40%台に高めることができ,窒素溶脱を軽減させた好事例としてよく引用されている17)。
このような肥料溶脱軽減策として,施肥量の節減のほか,堆肥等有機質資材の施用,肥料の分施回数の増加や溝施肥等の施肥法の改善が考えられるが,これらの改善策は作物ごとに反応が異なり,効果の大小も様々で,高品質生産と環境保全を両立させようとする場合には,上述した各務原ニンジン作の例があるものの,おおかたの野菜類については個別的な施肥技術マニュアルが確立されているとは言えないのではなかろうか。
保科氏は,環境に配慮した野菜生産における施肥改善のポイントを次のようにまとめている18)。
①肥料の種類:緩効性肥料,被覆肥料,液体肥料,硝酸化成抑制剤入り肥料などの選択。
②施肥量:土壌診断,栄養診断の実施と,それに対応した適切な施肥量の設定。特に作物種・品種,栽培様式と養分吸収量の把握。
③施肥位置:局所施肥など部分施肥の応用。
④施肥配分:分施技術の導入。
これらのほかに,野菜の生育を旺盛にし,養分吸収効率を高めるための有機物の利用,栽培期間中の水管理,雨よけ・マルチ・輪作作物導入など野菜栽培様式や土地利用形態なども含めて総合的に組み立てる必要がある。以下に,2,3の例を示す。
一般に,野菜の施設栽培は年間2~4作付,集約型・多肥栽培による塩類集積と,しかも収益性から土壌消毒-連作といった過酷な環境下ばあり,土壌も作物も強烈なストレスが与えられている。塩類集積への対策技術としては,湛水除塩,クリーニングクロップによる除塩,排土・客土による塩類排除・希釈,天地返し等による深耕,有機物施用による塩類障害の軽減など,事後の対策がとられることが多い。
これに対して,通常の無機化学肥料に含まれる副成分-硫酸根(SO42+),塩素根(Cl-)-の大部分が作物に未吸収の結果,土壌のpH低下や塩類集積の要因になっていることから,事前の策として,これらの副成分を含まない化学形態の肥料の組み合わせによる養分供給によって,土壌への化学的ストレスが軽減できることが,ポット試験や施設栽培の抑制キュウリ,メロン,トマトの施肥試験において検証されている。
近年,施設における土耕栽培と養液栽培のそれぞれの利点を組み合わせた養液土耕栽培が開発された。これは,土壌の養分供給能,イオン吸着能,緩衝能等諸機能を最大限に生かし,これに潅漑水に溶かした肥料を少量ずつ長期にわたって継続供給する施肥法(点滴供給)として,一部メーカーの実用的なシステムと専用の液肥開発とともに普及し始めている。
養液土耕栽培は,ノンストレス施肥の応用でもあり,作物への養分供給がそれほど必要のない生育のごく初期段階においては基肥を省略またはごく少量に抑え,その後の生育と需要に合わせた養分の逐次供給によって,根系発達が良好となることによる生育の健全化と,必要以上の養分残留の結果起こる溶脱や脱窒等によるロスをできるだけ少なくし,施肥効率を向上させることができる。硫酸根や塩素等副成分を含まない液肥を使用することによって,塩類集積が防止できるとともに,施肥量の大幅低減が可能となり,作物の持続的生産と今日的な環境保全型農業への寄与が期待されている。
さらに近年,簡易かつ高精度な分析機器やECセンサー,イオンセンサ一等各種センサーの開発により,作物の栄養状態ならびに土壌溶液診断がリアルタイムに把握できるようになり,土耕栽培の施肥管理に即座に反映させることが可能になってきているので20),養液土耕栽培も農家あるいは普及センターがルーチンワーク的に行なえるよう,これらのリアルタイム診断をも取り入れて,露地栽培の野菜や茶園の施肥管理技術にまで作り上げられることが望まれる。
今日の野菜生産において,品質の制御は栽培上の重要な課題ともなっている。葉菜類は一般に栄養生長の最盛期に収穫され,例えば,ホウレンソウでは時として人体内に入ってから健康影響を及ぼすような有害成分に変わる可能性のある硝酸や食味に悪影響を及ぼすシュウ酸などの含有率が高い状態で食べ物として供される。
このような品質成分と養分供給条件との関係が検討されるなかで,培地中の硝酸態窒素とアンモニア態窒素の比率を変えて,ホウレンソウを水耕栽培した結果,アンモニア態窒素の比率が大きいほど,ホウレンソウの全シュウ酸含有率,硝酸含有率がともに低下し,総アスコルビン酸含有率は逆に上昇するなど,窒素をアンモニア態で吸収させることにより品質的な改善が見込まれた21)。そして,緩効性のアンモニア態窒素肥料を供試(40日溶出型の被覆リン安と被覆尿素を条施用)してホウレンソウを露地栽培した結果でも,全シュウ酸含有率,硝酸含有率がともに低下し,糖,総アスコルビン酸含有率が逆に上昇することが確認されている22)(図7,8)。


以上,野菜に対する施肥の基本的な考え方といくつかの事例について述べてきたが,日本土壌肥料学会の部門別進歩総説に露地野菜・施設野菜別に最近の研究成果が整理されているので参照されたい13)。
以上みてきたように,21世紀の世界的規模での人口増加を賄うための食糧増産に,肥料の重要性・必要性は論を待たず,将来においても不変であろう。最近の肥料の世界的需給状況については有村,有川によって概説されているので23,24),文献13と合わせて参照されたい。
農水省も新規事業で1998年度から3年間,「高度肥料利用技術確立推進事業」に取り組み,肥料費低減,肥料の環境負荷軽減,良質多収の実現をめざすことにしている。
耕地土壌が養分集積の傾向にある今日,従来の施肥法のように流亡を見越した過剰施肥を避け,施肥の効率化の視点からも,作付け前の土壌診断(可給態養分-前作の残余養分も含む)を実施し,有機質資材が投入(連用)される場合には資材からの養分供給量を予測したうえで,実践的な施肥設計をたてることが必要であろう25,26)(図9)。

しかも”持続型農業”に向けて,耕地を国民の資源として,当作だけでなく先を見据えた土壌の総合的な養分管理(作物あるいは資材による養分回収を含む)を念頭におく必要がある。
1)柴田勝(1998)農業技術の将来展望「高齢化時代の施肥技術と肥料」,季刊記料,79,31-41
2)山神正弘(1996)家畜ふん堆肥の環境保全的施用基準の考え方,平成8年度家畜ふん尿処理利用研究会資料,52-57
3)西尾道徳(1997)有機物の肥効特性,有機栽培の基礎知識(農文協),111-133
4)相馬暁(1993)有機物の明日の役割とその諜題,クリーン農業時代(チクマ秀版社),208-217
5)水落勁美(1984)ムギの養分吸収の特徴,農業技術体系(農文協)作物編,追録6号,技139-146
6)中村伴蔵(1995)畑作・園芸作における被覆肥料の活用-普通畑作-,ガイドブック環境保全のための肥料情報(被覆肥料編,JA全農肥料農薬部),67-72
7)佐藤強・酒井長雄・小松正孝・上原敬義・豊川泰(1996)小表作における被覆尿素を用いた全量基肥施肥法,平成7年度研究成果情報・関東東海農業,103-104
8)渡辺祐志・松中照夫・山神正弘・下野勝昭・市川信雄・中津智史・古山芳廣(1994)秋播小麦の起生期重点施肥による収量向上および子実タンパク質含有率の制御,平成5年度研究成果情報・北海道農業,156-157
9)水落勁美(1994)小麦の多収穫-品質管理と施肥技術-,季刊肥料,69,25-36
10)佐藤暁子(1991)小麦のタンパク質含量安定化技術の開発,農業および園芸,66,567-574
11)小柳敦史・佐藤暁子・小前幸三・荒尾知人・金森哲夫・和田道宏(1996)小麦粉の粒度とタンパク質含量に及ぼす土壌と施肥の影響,平成7年度研究成果情報・総合農業,85-86
12)三重県農業技術センター(1992)平成4年度関東東海農業試験研究成績・計画概要集,Ⅴ.冬作,小麦-Ⅳ-N-1
13)日高伸・小川吉雄(1996)肥料・施肥法,日本土壌肥料学雑誌-進歩総説特集号-第7部門-肥料・土壌改良資材,566-581
14)山神正弘(1997)畑作の土壌診断,季刊肥料,76,24-33
15)相馬暁(1985)野菜の栄養特性によるタイプ分け,品質アップの野菜施肥(農文協),188-192
16)小川吉雄・酒井一(1986)畑地からの窒素の流出鋭御-環境保全・省資源的施肥へ提言-,農業および園芸,61,15-20
17)北嶋敏和(1991)黒ボク土壌における「にんじん」の効率的施肥,岐阜農総研C報告,4,1-35
18)保科次雄(1993)最近の野菜生産と施肥問題について,第5回肥料セミナー資料(肥料同人),全11p
19)小野信一(1997)施設栽培における肥料の化学的ストレスとその軽減対策,季刊肥料,77,15-24
20)白崎隆夫(1996)野菜,花きの栄養:診断リアルタイム診断,季刊肥料,75,11-22
21)建部雅子・石原俊幸・石井かおる・米山忠克(1995)培地の窒素形態およびCa:K比がホウレンソウとコマツナの硝酸,アスコルビン酸,シュウ酸含有率に与える影響,土肥誌,66,535-543
22)建部雅子・佐藤信仁・石井かおる・米山忠克(1996)緩効性窒素肥料の施用がホウレンソウのシュウ酸,アスコルビン酸,糖,硝酸含有率に与える影響,土肥誌,67,147-154
23)有村正史(1997)世界の肥料情勢,肥検回報,50(4),15-23
24)有川武俊(1997)世界の肥料状況の外観,季刊肥料,77,45-51
25)郡司掛則昭(1997)土壌診断による野菜栽培土壌の合理的肥培管理法,季刊肥料,76,12-23
26)小野寺政行・三木直倫・美濃健一・宮脇忠・鎌田賢一(1996)有機物及び土壌窒素放出量予測に基づく露地野菜の減化学肥料,平成7年度北海道農業試験会議資料,全34p,平成7年度研究成果情報・北海道農業,186-187
農林水産省
農業研究センター 水田土壌肥料研究室
室長 小野 信一
水稲施肥の究極の目的は「コメの安定多収」であるが,ここに至るまでには社会的ニーズに応じて目的が多岐に別れることもある。さしずめ現在の目的は「高品質」,「省力」,「環境保全」ということになろうか。これらの目的は,時には相矛盾することも多く,いかにしてこの矛盾を少なくして調和のとれた施肥技術を作り上げるかということに関係者は鋭意努力しているのである。
本稿では,最近開発されたいくつかの水稲施肥技術の概要を述べ,さらに新しい水稲栽培方式であるロングマット水耕苗移植栽培の概要と施肥について紹介したい。
最近になって,新肥料の開発とそれを利用する機械の改良などにより,新しい施肥技術が展開してきており,今後における水稲施肥の主流になるとも考えられるので,それらの概要について述べてみたい。
側条施肥は,代かき後に施肥田植機により,田植と同様に苗株元横2~5cm,深さ2~5cmのところにペースト状あるいは粒状の肥料を条施する施用法である。機械は,通常の田植機に側条施肥機能を装着したものである。この施肥法は,慣行の全層施肥に比べ,水稲の根圏における窒素濃度が高く保たれるため,初期生育が旺盛であり,必要生育量が早期に確保できる。一方,施肥量は10~30%の削減が可能となり,かつ,土壌中に施肥するため肥料の地表,田面水への溶出量が減少し,水田からの肥料成分の流出を抑制する効果がある。
側条施肥は,寒冷地に比べて暖地では効果が劣る場合が多い。これは,田植え直後から気温の高い西南暖地では生育が促進され過ぎて茎葉が過繁茂となり,最高分けつ期を過ぎる頃から窒素栄養が不足して登熟歩合が低下するためである。このため,西南暖地では,側条施肥には緩効性の被覆肥料を使用する方がよい。
育苗箱全量施肥は,ある一定期間窒素の溶出が極端に小さいタイプの被覆尿素を用いて,本田の施肥窒素分の全量をあらかじめ育苗箱内に施肥しておき,苗と共に本田に持ち込む施肥法である。これまでの施肥法と大きく異なるのは,被覆尿素の場合には,窒素成分の溶出が穏やかであり,作物と接触させても濃度障害が生じないため,種子と肥料を直接接触させて施肥する点である。
本施肥法に用いる緩効性被覆尿素肥料は,窒素合有率40%であり,施肥後地温25℃における最初の約30日間は溶出が極めて小さく,その後の約70日間で80%が溶出する特性を持つ。このため,育苗期間(中苗では約35日間)における溶出は僅かで,苗に対する濃度障害や徒長はなく,育苗期間の追肥が省略できる。また,本田に移植してから生育後期まで,水稲の生育パターンに応じて溶出が持続するので,本田における施肥作業(基肥および追肥)も省略できる。また,水稲に対する窒素の施用量は20~40%以上節減することができる。
しかし,育苗期間中の温度が高すぎると,窒素の溶出が早まり,苗が異常生育したり,窒素分が育苗期間に流亡して無駄になることがある。したがって,西南暖地ではこの育苗期間中の温度の急激な上昇に注意しなければならない。
大規模経営では,大区画水田の追肥は重労働となるので,この作業行程を省力化するために,流入施肥が考案されている。この施肥法では,水によく溶ける顆粒状または粟状の専用肥料を使って,水口より窒素を潅漑水とともに流し込む。このため,流入施肥には3~4時間で5cm以上の水深にできる潅水能力が必要になり,また圃場の均平度が±3cm以内で漏水や地力ムラが少ないという条件が求められる。この条件を満たせば,面積が30a以下の圃場であれば,流入追肥後の葉色のムラは少なく,収量や品質においても慣行追肥と同等かそれ以上の結果が得られている。
ロングマット水耕苗移植栽培は,従来の箱育苗に代わって,長さ6m,幅28cmのマット苗を水耕育苗し(写真1,2),その苗をロール状に巻き取って(写真3)田植機に載せ,苗を巻き戻しながら移植する(写真4)新しい方法である。育苗箱も培養土も使わないので,重量は従来の土付き苗の1/5程度となるため,苗箱数で60箱相当分の苗を田植機に一度に搭載できる。専用の田植機を使って,50a/h程度まで作業能率を上げることができ,また面積30aの圃場に,ロングマット水耕苗を苗補給なしで連続移植できる(写真4)。施肥は,緩効性被覆窒素肥料を使った全量基肥の側条施肥で行う(写真5)。





これまでの試験で,ロングマット水耕苗移植では,苗の活着と初期生育は従来の土付き苗(箱育苗)と遜色はなく,また,収量は従来の栽培法より高いという結果が得られており,この技術はほぼ実用化のレベルまで達している。
なお,ロングマット水耕苗移植栽培の詳細については,右記の文献を参照されたい。
1)田坂幸平・小倉昭男・唐橋需:水稲の水耕育苗と移植技術の開発に関する研究(第1報)育苗方法と苗の巻取り,農業機械学会誌,58,89~99(1996)
2)田坂幸平・小倉昭男・唐橋需・新山裕之:名本学・金子辰美:水稲の水耕育苗と移植技術の開発に関する研究(第2報)ロングマット水耕苗用田植機の開発と移植試験の概要,農業機械学会誌,59,87~98(1997)
3)小野信一・小倉昭男・北川壽・高橋茂・大野智史:水稲のロングマット水耕苗移植栽培の概要とその施肥技術,土壌肥料学会関東支部会講演要旨(1998)
<1月号>
§ねばり強い熱意をもって
チッソ旭肥料株式会社
常務取締役 吉田 俊郎
§十和田のにんにく
十和田市農協 農業技術センター
所長 斗澤 彰
§生命にとって塩とは何か
-生物と塩との関係史-12
京都大学名誉教授
近畿大学農学部教授
高橋 英一
<2月号>
§ロングショウカルのアブラナ科野菜に対する施用効果
福岡県農業総合試験場 化学部
専門研究員 小田原 孝治
§暖地稲作における被覆肥料の利用技術と施肥診断システム
滋賀県農業試験場 環境部
主査 柴原 藤善
<3月号>
§「苗箱全量基肥施肥栽培」
山形県寒河江農業改良普及センター
技術普及課
専門改良普及員 工藤 篤
§あおもりながいもの新品種「ガンクミジカ太正」
JA青森経済連農産指導部園芸課
技術主管 八木橋 洋二
<4月号>
§これが箱一発だ!育苗箱内全量施肥法による水稲栽培
山形県農業試験場 化学部
専門研究員 熊谷 勝巳
§「土佐ブンタン」に対する緩効性肥料の利用
山口県萩柑きつ試験場
場長 中村 光夫
<5月号>
§ナスの促成栽培におけるセル成型苗直接定植技術
-肥効調節型肥料を利用した初期生育調節法-
愛知県農業総合試験場
弥富農業技術センター栽培研究室
技師 田中 哲司
§ダイレクト・セル苗を利用した抑制トマト栽培(その2)
千葉県山武郡横芝町
若梅 健司
<6・7月号>
§施設ホウレンソウの合理的施肥方法
テープ封入肥料を用いたホウレンソウの効率的施肥法
富山県農業技術センタ一 野菜花き試験場
野菜課長 松本 美枝子
§肥効調節型肥料を使った乳苗栽培
JA宮城経済連 米穀部 生産対策課
白石 康裕
<8月号>
§環境にやさしい・水稲の省力施肥技術
-埼玉県のとりくみ-
埼玉県農業試験場 環境生物部
部長 日高 伸
§イチゴの本圃の省力栽培
-なぜイチゴ本圃の省力栽培技術が必要なのか-
福岡県農業総合試験場 園芸研究所
専門研究員 伏原 肇
<9月号>
§水稲に対する肥効調節型肥料の施用効果
九州農業試験場
総合研究第1チーム長
脇本 賢三
§浸透性水田における窒素の動態について
-環境負荷低減を目指して-
富山県農業技術センター
農業試験場 土壌肥料課
統括研究員 田村 有希博
<10月号>
§施肥技術の今後の方向
(畑・野菜)-1-
農林水産省
農業研究センター土壌肥料部
上席研究官 金森 哲夫
§今後の施設園芸の展望
-21世紀にかけての資材面からの話題-
チッソ株式会社アグリ事業部
技術顧問 岡 昌二
<11月号>
§コシヒカリ直播栽培における緩効性肥料を利用した全量基肥施法の検討
富山県農業技術センター
農業試験場 土壌肥料課
研究員 沼田 益朗
§私のハウスメロン栽培について
千葉県山武郡横芝町
若梅 健司
<12月号>
§施肥技術の今後の方向
(畑・野菜)-2-
農林水産省
農業研究センター 土壌肥料部
上席研究官 金森 哲夫
§施肥技術の今後の方向(水田)
農林水産省
農業研究センター 水田土壌肥料研究室
室長 小野 信一
§’98年本誌既刊総目次