§大豆の窒素施肥技術の展開
新潟県農業総合研究所
作物研究センター
専門研究員　高橋　能彦
§肥料と切手よもやま話（11）
越野　正義
§100年前の富山県舟川新の農村整備事業
富山県郷土史会
常任理事　前田　英雄

　

　

大豆の窒素施肥技術の展開

新潟県農業総合研究所
作物研究センター
専門研究員　高橋　能彦

１．はじめに

　著者は，1992年９月号の本誌「農業と科学」に「大豆に対するLPコートの下層施肥技術」^１）と題して寄稿させていただいた。これは，被覆尿素（LPコート）100日タイプを大豆播種位置の直下20cmの下層に条施用することで大豆根粒の窒素固定活性を阻害することなく，主に生育後半の結実期間にLPコート由来の肥料窒素を効率良く吸収することによる安定した増収効果を検証したものである。

　ここ数年来，水稲生産調整拡大のために，転作大豆の施肥試験が全国の試験研究機関で取り組まれている。本稿ではこの十数年間，著者らが新潟大学の大山卓爾教授の研究室と共同で進めてきた，大豆に対する窒素栄養理論の展開を基に窒素肥料の施用技術を総括してみたい。

２．大豆の施肥試験と調査手法

　従来から大豆に対する窒素肥料の施用試験は十分な効果を見いだせないことが多かった。また，効果の再現性にも問題があった。大豆は極めて大量の窒素吸収を必要とする作物であるが，３つの窒素給源があるために窒素栄養の解析が困難である。つまり，土壌由来の窒素，肥料由来の窒素と根粒由来の固定窒素がある。解析の困難さが大豆の施肥試験の効果の判定や再現性の確保という点で停滞を招いた一因と思われる。アセチレン還元法等，従来から用いられてきた根粒の窒素固定活性を判定する手法がある。しかし，多数の処理区を有する圃場試験での適用には困難があった。

　これに対して根粒由来の窒素は大半がウレイド（アラントイン酸，アラントイン）の形態で導管を上昇するという知見を利用した「ウレイド法」の提案^２）があり，圃場試験における給源別の窒素量を定量することが可能となった。著者らの初期の試験では導管液の成分分析としてそれぞれ硝酸態，アミド態，ウレイド態の窒素を発色法^３）で分析していたが，2000年からは大山研究室の佐藤孝博士（現，秋田県立大学）の開発したキャピラリー電気泳動を利用した方法^４）で簡便な一括分析を実施している。

　施肥位置と根系分布の関係を調査することも重要である。LPコートは緩効性肥料であり，施肥位置の根系の伸長が旺盛になることが予想される。しかし，新潟県のような粘土質の沖積転換畑では根の堀取りは事実上不可能であり，何らかの代替手法が必要であった。これに対しては栄養塩類の類似物質をトレーサーとすることを検討した。

　具体的にはアルカリ金属のルビジウム（Rb）はカリウムの生理的類似元素であり，根圏に塩化ルビジウムを注入して一定期間経過後に地上部を採取し，含有するRbの分析で根分布を推定した。

　以上のような調査法を適用してLPコートの下層施肥の効果を解析した。尚，これらの手法は1993年の冷害年における大豆の生育状況の調査にも有効であった^５)。

３．窒素固定の特性

　気象条件による変動はあるが，大豆は播種後17～21日頃から根粒の着生が観察され，開花期頃から最繁期にかけて活性が最高になり生育後半では低下する。当研究所の転換畑で慣行栽培した’エンレイ’は栽培年次にかかわらず，開花期頃から吸収窒素の窒素固定依存率が60%を越え，最繁期頃にピークとなった（図１)。

　また，２次回帰式から推定される窒素固定の開始時期も播種後23日であり，従来の報告と同様であった。大豆は大量の窒素を吸収する作物と前述したが，子実100kg生産するためには７～９kgの窒素吸収を必要とする。この吸収窒素の内，実に40～80% が根粒由来の固定窒素で賄われる。窒素同定は土壌のタイプによって特性があり，砂質や火山灰土より沖積の転換畑で窒素固定の寄与率が高い傾向がある（表１)。

　現在，我が国の大豆は80%が水田転作として生産されている。この潜在的に高い転作大豆の窒素固定活性を最大限利用し，最繁期以降に凋落する固定窒素の代替とする乙とが効率的な施肥管理の原則と考える。基肥はスターター窒素として少量施用し，初期栄養生長を確保するという意味がある。一定量の栄養生長は光合成産物の根系への供給によって窒素固定の立ち上がりにも貢献する。

４．被覆尿素の下層施肥の意義

　前報^１）において，LPコート100を下層施肥することで10～24%安定的に大豆子実が増収することを報告した。この理由として，根粒着生部位と離れた局所施肥のために溶出窒素による窒素固定の阻害がなく，施肥窒素は60%という高い利用率で特に生育後半に吸収されることで高い生産性を示したことが増収要因であった。

　この高い肥料窒素の利用率はその後の調査で下層20cmという施肥部位が転換畑という特性もあり，硝酸化成能が低いために溶出した尿素が土壌ウレアーゼでアンモニアにはなるが硝酸化成を受けずにアンモニアのまま土壌に吸着され，効率的に吸収されたと考えられた（図２)。

　この検証のために，施肥位置を変えた無底ポット試験を実施したところ，20cmに局所施用したLPコートの窒素は全く溶脱することなく施肥位置に留まっていた（図３)。この効果は硝酸窒素による地下水汚染を防止する作用もあり，環境の世紀といわれる今世紀において新たな施肥体系となる可能性がある。

５．下層施肥からの発展

　現在，大豆に対する下層施肥は普及技術としては進展を見ていない。理由としては下層施肥機の実用化が未整備なことが主な要因である。

　また，最近，新潟大学の大山研究室ではLPコート100の他に石灰窒素の下層施肥を実施し，石灰窒素においても高い増収効果を確認している^６)。LPコート100と石灰窒素が必ずしも同等の肥効パターンとは思えないが，下層20cmという施肥位置が多少の肥効パターンの違いをマスクした結果と推定される。

　この10年来，従来型つまりリニア型溶出の被覆尿素に加えてシグモイド型溶出パターンを示す被覆尿素が開発されてきた。図４は1994年に基肥窒素を増施した試験において生育ステージ毎に導管の硝酸態窒素と根粒由来であるウレイド態窒素の関係を示したものである。

　開花期から最繁期では硝酸態窒素が多くなるとウレイド態窒素が少なくなる傾向が明確であるが，子実肥大期以降ではその関係が不明となる。このことは根粒の硝酸感受性は見かけ上，生育ステージで異なることを意味する。果たして根粒自体の硝酸感受性がステージで変化するかは不明であるが，最繁期以降の根粒活性が衰退する時期に一定量の肥料室素の供給は光合成産物の根粒への供給増大で根粒活性の持続に効果があると考えられる。

　更に，近年は30%の転作率であり３年に１回の畑作は永遠の命をもっという水田土壌の地力窒素の疲弊を招いている。このために子実の小粒化や収量性の低下も懸念されている。根粒の硝酸感受性低下となる最繁期以降に溶出が開始されるシグモイド型被覆尿素を施用すると根粒着生部位でも窒素固定と両立する施肥効果が期待できる。この知見は愛知農総試の他，北陸の各県でも確認されている。どのタイプが効果が高いかを当研究所の圃場の平均地温で推定したところ基肥ではLPS120，７月上旬の培土期追肥ではLPS60がマッチすると判定され，Hara^７）の提案するリチャーズ式の予測でもこの推定と合致した結果であった（図５)。

　これらの肥料は根粒の硝酸感受性が高い時期には溶出が抑制されるために根粒活性は対照と同程度であったが，生育後半は明らかに葉色が維持され，後半の肥料窒素吸収で生育形質が改善されて増収した（表２)。ただし，肥料窒素の利用率は30%に留まり，施肥部位が作土内であったことで硝酸化成を受けて溶脱する窒素は多かったと思われる。

６．さいごに

　根粒活性との共存を考えるなら緩効性肥料の下層施肥は大豆の施肥法として理論的にも最良であると思われる。研究を重ねるにつれて，肥料窒素の吸収分の理論的増収を上回る効果が認められてきた。つまり，施肥窒素の供給時期や位置によって根粒活性を持続させ得る可能性があり，より少量の施肥で最大の増収効果をねらうことが可能となる。販売価格の高くない大豆にかなり高価な緩効性肥料を施用する実用面を考えれば，より少量で効果の高い施肥方法を真撃に取り組む必要がある。全農にいがたでは上述の研究結果を基に大豆用肥料としてLPS120配合の新肥料を発売している。今後はより安価な供給と確実な効果を目ざし，更なる改良に取り組みたい。

引用文献

１．高橋能彦：大豆に対するLPコートの下層施肥技術，農業と科学，９，10-13（1992）

２．Herridge, D,F.：Methods for evalluating nitrogen fixation by nodulated legumes in the field. Australian Center for International Agricultural Research, Canberra, 22-46（1989）

３．植物栄養実験法編集委員会編：植物栄養実験法，p177-188，博友社，東京（1990）

４．Sato, T., Yashima, H., Ohtake, N., Sueyoshi, K., Akao, S., Harper, J. E. and Ohyama, T.：Determination of leghemoglobin components and xylem sap composition by capillary electropheresis in hypernodulation soybean mutants ultivated in the field, Soil Sci. Plant Nutr., 44, 635-646（1998）

５．高橋能彦・池主俊昭・大山卓爾：ルビジウム／カリウム比法および相対ウレイド法による1993年の冷害年におけるダイズの生育と窒素栄養の特徴，土肥誌，66，127-132（1995）

６．Tewari Kaushal・皆川律子・菅沼丈人・藤掛浩行・大竹憲邦・末吉邦・高橋能彦・土田徹・大山卓爾：窒素深層施肥と根粒菌接種が客土造成転換畑初作ダイズに及ぼす影響，土肥誌，74，183-189（2003）

７．Hara, Y.：Estimation of nitrogen release from coated urea using the Richards function and investigation of the release parameters using simulation models, Soil sci. plamt Nutr., 46, 693-702（2000）

　

　

肥料と切手よもやま話（11）

越野　正義

棚田の保全と肥料

　棚田と侵食防止の切手を紹介する。棚田の切手（キューバ）では水を貯める機能がよく分かる。南アフリカ・トランスカイの切手２枚は棚田ではないが，草地の侵食を小さなダムを作って防ぐ技術を紹介している。

　水田の洪水防止，貯水機能が大きいことはよく知られており，日本の水田では，現在でも稲作期間だけで36億トン，さらに基盤整備を進めると51億トンの貯水能力がある。この量は黒部ダム30個分，金額に換算すると水田10アール当たり20万円にも相当する。

　棚田については土砂流出防止効果を砂防ダム建設費と比較した試算がある。これによると棚田がなければ，25t/haの土砂が流出し，全国でこの土砂流出を防ぐ砂防ダムを作る建設費は370億円になる。棚田の管理を放置して土砂崩壊になっている例も実際にみられている。

　棚田は多様な生物相を維持し，景観的にも優れており，農村の原風景，心のふるさととして守りつづけたいという声が強い。毎年，棚田サミットが開かれており，今年（平成15年）には岐阜県恵那市で第14回が開かれることになっている。

　棚田は小さくて機械化が困難であり，生産性からみれば問題がある。石垣の維持にも労力・資金が必要である。せめて肥料の面で，被覆肥料の育苗箱施肥などの省力技術が役にたてばと考えている。

　（財　日本肥糧検定協会　参与）

　

　

100年前の富山県舟川新の農村整備事業

富山県郷土史会
常任理事　前田　英雄

１．はじめに

　昭和50年（1975)，朝日町舟川新の山崎市次郎（100歳）のところに，茨城県知事から１通の感謝状が届いた。

　「全国に先駆け耕地整理と集落再編成をされた事業は，茨城県にとって多大の参考になった」という内容であった。

　その事業は，明治31年（1898）山崎市次郎と藤井十三郎という二人の青年を中心人物として始められた。市次郎24歳，十三郎23歳であった。それから77年後十三郎はすでに亡く，感謝状を受けた市次郎の感慨はどのようなものであったろうか。あるときは恨まれ，あるときは村八分に近い迫害を受けたこともあった。

２．舟川新の地域性と時代要請

　大家庄村舟川新（現朝日町）は江戸時代に開墾された新田で，黒部川の氾濫を度々受ける「黒部四十八ヶ瀬」と称される地域で，耕土の浅い排水不良の水田地帯であった。水路は曲がりくねり，水田も小さなものが大部分であった。集落は散居形態で防風の屋敷林や点在する雑木林で水田は陰地が多い生産性の低い地帯であった。

　明治20年代から「田区改正」といって，地主制の発達とともに小作料徴収のための「増歩」と「収量安定」をもたらす耕地条件の改善が追求され，明治32年（1899）耕地整理法が公布された。

３．事業推進者藤井十三郎と山崎市次郎

　舟川新の耕地整理事業に立ち上がったのは，藤井十三郎と盟友山崎市次郎の二人であった。藤井家は15.5町歩を所有し，山崎家は6.2町歩を持つ共に地主であった。それに加えて両家が小作料徴収の依頼を受けた地区外地主の所有田約21町歩あり，その合計は43町歩となり，舟川新水田面積77.3町歩の56%を占めていた。そのため集落における両人の発言力が強く，影響も大きかったと思われる。

　しかし事業を推進する過程における二人の行動は，単に地主としての立場よりも生産性が低く劣悪な耕作条件の郷土を改善しようという使命感と情熱に発していた。

　そして結果として事業の推進に反感・反対を受け，私財の大半まで失うという結果になった。

　２人が耕地整理事業を行おうとした動機は既述の歴史的背景とともに，県立福野農学校（現福野高校）教頭西村栄十郎の「田区改正」の著者や彼の講演を聞いたことによる。その前後明治28年（1895）から２年間東京まで耕地整理について学んだことも伝えられている。

　明治30年（1897）藤井は山崎と諮って地区民に耕地整理の計画を示した。しかし先祖伝来の田を交換分合し家屋を移転して，その上事業費を自分達で負担するという構想に，地区民の猛烈な反対を受けた。当時の農民にはこのような先進的な考え方は理解できなかった。

　それにもめげず圃場整備によって作業の効率化を図り，生産性を高め収量を上げ生活向上を可能にすることを熱心に諭いた。集落の将来の展望を思う不屈の精神で説得した。青年層には次第に共鳴者が増え明治31年（1898) 10月には藤井，山崎を中心に耕地整理委員会が結成された。

４．幹線道路の建設と家屋の集合化

　耕地整理の計画をしてみると散在する家屋が大きな妨げとなっており，第一段階として家屋をすべて集落の中心に集合する必要が生じた。

　明治31年（1898）11月，集落の中央道の工事に着手した（写真３図２)。南北幅２間半（約4.5m）延長320間（約576m）の幹線道路をつくり道路の両側に３尺（0.9m）の用水路（消雪溝を兼ねる）を配した。さらに将来道路を拡幅することを考慮して用水と宅地の間に２間幅の集落共有地を確保した。その両側に家屋を建設した。道路と用水は翌年１月に完成した。次いで家屋移転が始まったが，移転資金は１口20銭の頼母子溝を設け，当選者から順次移転した。明治36年（1903）４月，家屋54戸中47戸，付属建物27棟の移転完成をみた。移転労力は地区民の奉仕により古い家は取壊して新しく建築した。自家の屋敷林の不足分は藤井が自家の屋敷林を供給した。

５．耕地整理事業

　田区改正のため，あらかじめ土地所有者の同意を得て整理規約を調整した。この実施の準備中，明治32年（1899）耕地整理法が発布されたため，同法にもとづく完全な耕地整理計画として，明治35年（1902）農商務大臣の認可を得，整理委員会委員長に藤井が，副委員長に山崎が選任された。同年３月から耕地整理の工事に着手し，明治39年（1906）11月に完成した。整理された水田の区画は10間×30間の１反（10アール）であった。

　工事の結果，それまでの62町（ヘクタール）余の水田が畑地，山林，原野も水田化して87町歩余となり，増歩高は約22町で39パーセントも増えることになった（農業土木雑誌第39巻12号)。

　工事の測量や設計には富山県農会技師の力を借りたが，それ以外の換地の方法や資金の調達は藤井と山崎が責任をもった。工事そのものは地区民の力によってなされた。工事の道具は鍬・唐鍬・つるはし・もつこ程度で，スコップは富山市になく藤井が金沢市まで買いに行ったと伝えられる。

　耕地整理事業費は表１のように約１万７千円もの高額になった。今日の整備事業と異なり，国の手厚い助成金はなく殆んど市中銀行からの借り入れに頼った。償還については増歩地のほとんどを魚津市の地主に売却して返済に充てられた。

　しかし藤井は直接事業費以外に県庁や銀行の担当者の接待，完工式の費用，自身の出張旅費などを自弁し，所有地の大部分を失い手元には１町歩余の団地しか残らず，遂に藤井家は没落するに至った。

・耕地整理完工式式辞

　藤井家所蔵の屏風に貼られた式辞がある。年月日は簡略に書かれた形になっているので恐らく下書とみられる。その式辞の日付けが明治36年（1903）７月21日となっており完了は明治39年（1906）11月21日であるから３年前に「完工式」を行ったものとみられる。したがって文中に「…工事ハ尚未アリト雖モ其最大難工事ハ竣工セリ」という記述がある。

６．生活改善の事業

　藤井は圃場整備や家屋の移転のみに止まらず，村落の自主的事業として，明治34年（1901）には資本金3000円を募って，共益合資会社を設立し肥料や日用雑貨の共同購入，米の共同出荷販売を行った。明治39年（1906）には地区の中央に共同浴場を建設し，その２階を集会所とした。また共同苗代・共同田植などによる労力の軽減，経費の削減をしたり，休日を設定したり，労働時間や休憩時間の制度化なども呼びかけた。その実効の程度は明らかでないが，生活改善や因習打破など明治末期としては先進的な試みをしたといえる。

７．事業の効果と地区民の反応

　水田の画一化によって労力が削減され作業効率が高まった。畑・山林・原野・沼沢が開墾されて水田となり，集落に散在した山林や屋敷林による陰樹が解消された。そのため表３のように21町余の増歩や約20%の収穫増がみられた。

　また，耕地整理と改良によって旧河跡の湿田が乾由化されその効果もあった。

　しかし，藤井十三郎と山崎市次郎らの私財を投げうって献身的に集落の向上を図る努力をしたにもかかわらず，地区民全体の評価は必ずしも好意を持って迎えられないこともあった。

　それは「大きなお世話を仕出かし，先祖伝来の屋敷や田畑に被害を受けた」という意識があった。

　地区民の不満は
・土地評価換えによる小作料の引き上げ
・縄のびの解消（従来の耕地面積は実際より少なく見積もられていた）
・戦時下米の供出の際に「余計なことをするから供出額が10%も多くなった」と反感をもつ者もあった。
・地区の地主（ことに藤井家）の没落と地区外地主の増加による不利

　藤井十三郎と山崎市次郎という若き２人の指導者の功績を人々もやがて認め，大正９年（1920）地区の中心に２人と事業推進の委員を顕彰する石碑が建立された。

　いずれにしても，藤井たちが行ったこの事業は圃場整備だけでなく農村地域の総合整備を進めるうえで，全国の先駆的役割を果した。

参考文献

・とやま近代化ものがたり　前田英雄　1996　北日本新聞社

・水土を拓いた人々

・朝日町誌　昭和59年　朝日町

・大家庄郷土誌

・下新川郡史稿　明治42年　下新川郡役所

・富山県政史　第６巻甲　昭和22年　富山県

・黒部川扇状地　第７号　昭和58年　黒部川扇状地研究会

・富山県史資料篇Ⅵ近代上　昭和53年　富山県