§ Environmentally friendly spinach cultivation methods (Part 1)
Former Toyama Prefectural Agricultural Technology Center
松本　美枝子
§オタネニンジン栽培の省力化・生産安定化に向けた技術開発
Tohoku Agricultural Research Center, National Agricultural Research Organization
上級研究員　久保　堅司
No § Soil - Part 16
堆肥と化学肥料，その効果を比べる
−共通点とちがいは何か−
Jcam Agri Co.
北海道支店　技術顧問
松中　照夫

　

　

Environmentally Friendly Spinach Cultivation Method (Part 1)

Former Toyama Prefectural Agricultural Technology Center
松本　美枝子

1. use of organic matter (compost)

Introduction.

　In recent years, the use of organic matter has been recommended in terms of livestock waste management. However, if the fertilizer components of organic matter are applied to each cropping without sufficient evaluation, problems may occur in the physicochemical properties of the soil.

　Therefore, here we investigated the actual soil physicochemical properties of soft vegetable plots in an institutionalized soft vegetable field in the prefecture where organic matter was continuously used, and attempted to clarify the problems.

[Test method

　有機物連用試験は，平成５〜７年にかけて発酵鶏糞500kg/10a（産地Ａ)，牛糞堆肥２t/10a（産地Ｂ）を年間３回施用し，ホウレンソウを栽培したもので，冬期間はハウスの天幕を除去し，所謂除塩を行った。この土壌物理性については平成８年４月（作土12cm）に，化学性は平成８年12月に（作土20cm）作土について調査した。また現地の実態は，平成10年７〜８月に県内軟弱野菜栽培施設60カ所について土壌及び作物体を採取し，土壌理化学性と作物体の各種養分濃度の関係を調査した。　

Test Results and Discussion】】 【Test Results and Discussion

1) Effect of organic matter application on soil physicochemical properties in institutional plots in production areas A and B.

　牛糞堆肥の連用により固相率，仮比重の低下，液相率の増加等土壌物理性の改善効果が認められたが，発酵鶏糞の連用による土壌物理性の改善は認められなかった（表１−１)。

　土壌化学性については，牛糞堆肥の連用により全炭素，全窒素含量が増加し，ＣＥＣが増加し，有効態リン酸や交換性塩基が多くなり，特に交換性カリの集積が顕著であった。一方，発酵鶏糞の連用区では，有効態リン酸及び交換性石灰の集積が顕著であった（表１−２)。

　The continuous use of cattle manure improved the soil physical properties of spinach without fertilizer, but too much application resulted in accumulation of various fertilizer components, especially exchangeable potassium. On the other hand, the continuous application of fermented poultry manure had little effect on soil physical properties, but increased the concentration of salts in the soil and disturbed the base balance.

(2) Actual physical and chemical properties of soils in institutional spinach-growing areas

　本県の施設ホウレンソウ産地において，ほとんどの生産者が有機物を施用し，内80%の生産者が牛糞堆肥を平均５t/10a/年程度施用していた。また，土壌改良資材として石灰及び熔リンを，さらに作付け毎に三要素を含む化成もしくは有機質肥料を施用していた。そのため，腐植含量が高く土壌の物理性は改善されていたが，有効態リン酸及び交換性塩基が蓄積しており，その値は，農水省農産園芸局農産課が基準としている値よりも著しく高かった（表１−３)。

　こうした蓄積は，土壌への肥料持ち出し量（栽培作物の養分吸収量）に比べ，持ち込み量（施用有機物，土壌改良資材及び化成肥料）が著しく多いためと考えられた。なお，冬期間のハウスビニル除去による自然降雨（600mm）によって，土壌中の窒素以外の肥料成分はほとんど流亡しないことが明らかとなった（図１−１)。

3) Appropriate fertilizer content in soil for spinach

　No harm from too much exchangeable base in the soil has been observed to date. Potassium levels in spinach increased up to 70 mg/100 g of exchangeable potassium in the soil, but no increase was observed above that level. The same trend was observed for exchangeable bitter soil at 60 mg/100 g or more, exchangeable lime at 500 mg/100 g, and effective phosphoric acid at 50 mg/100 g or more. Magnesium absorption concentrations decreased at concentrations of 100 mg/100 g or more of exchangeable bitter soil, indicating that high concentrations of magnesium were likely causing damage.

　また，カリウム吸収濃度の上昇に伴いカルシウム+マグネシウム吸収濃度が低下することから，作物が吸収するからと行って経済効果があるとは言えない。従って，交換性カリの適正濃度は，70mg/100gよりもさらに低いと言える（図１−２，図１−３)。

　なお，窒素も含め，全ての肥料成分が基準値を上回る産地において，有機物，土壌改良資材及び化成肥料のいずれも施用せずに栽培した場合のホウレンソウに異常は認められず，土壌成分含量の低下も緩慢である（図１−４)。

　得られた結果をもとに，持続的安定生産を図るため，今年度から土壌診断を実施している。長年牛糞堆肥を施用したため肥料成分が蓄積した土壌において窒素以外は無施用で８作栽培した結果，改善区では，作物体の収量及び養分吸収量バランスが改善され，土壌中の肥料成分含量が若干減少した（表１−４，１−５)。

　なお，肥料が過剰蓄積した圃場では，その肥料を施用する必要はないが，流亡しやすいチッソを効率よく，しかも簡易な方法で施用する必要がある。

2. compost application with coated urea

Introduction.

　In a facility where a large amount of organic matter is applied, fertilizer does not need to be applied because the fertilizer components are not washed away by rainfall of about 600 mm.

　However, because nitrogen is absorbed in large amounts and is easily washed away by rainfall, fertilizer is often required for each crop, but excessive application may cause concentration disorders and environmental impact. Therefore, the objective of this study was to select a nitrogen source that shows leaching similar to the nitrogen absorption pattern of spinach, and to reduce the amount of nitrogen applied.

[Test method

　Spinach was grown under nitrogen-free and conventional fertilizer systems, and nitrogen absorption (Kjeldahl nitrogen + nitrate nitrogen) was measured at different times of the year. Various nitrogen materials were embedded in the field, and fertilizers suitable for spinach were selected based on the leaching rate at different times of the year. Specialized fertilizers were applied to all layers and locally, and fertilizer nitrogen utilization was calculated by subtracting nitrogen from no nitrogen.

Test Results and Discussion】】 【Test Results and Discussion

　ホウレンソウの窒素吸収量は，播種後２週間程度は少なく，施肥による影響もほとんど認められなかったが，その後急激に増加する（図２−１)。したがって，ホウレンソウの肥料としては，窒素溶出量は前半よりもむしろ後半で多く，生育期間（ほぼ30日）中に窒素溶出がほぼ完了する肥効が適当と言える。供試した各種窒素資材のうち，本条件に最も近い溶出を示したのは30日タイプの被覆尿素（LP30）であった（図２−２)。

　このLP30を封入したテープの直上では，硝酸イオン濃度450〜900ppmと極めて高い値を示し根の伸長は抑制される（図２−３)。しかし，テープから３cm離れた場所では，濃度は１/３程度に低下し，５cm離れるとさらに濃度が低下した（図２−４)。

　溶出した尿素はほとんど拡散せずに，しかも速やかに硝酸態窒素に変化することから，LP30と種子を２cm程度離せば濃度障害は回避されると考えられた。LP30と種子を２cm以上離す具体的方法として，種子と肥料の２本のテープを２cm離して埋設する方法と，種子とLP30を１本のテープに封入する方法があるが，いずれの場合も発芽障害軽減効果が認められた。しかし，種子封入間隔を５cmとした場合，種子間に封入できるLP30は３粒が上限であった（表２−１)。

　慣行栽培において，LP30を用いた全量施肥での窒素施用適量は12kg/10aであったのに対し，テープ封入肥料を用いた局所施肥では，春及び秋作で4.5kg/10aに，夏作で2.7kg/10aに削減でき，利用率も著しく向上し，生育も良好であった（図２−５)。

　In the above, when fertilizer components other than nitrogen are accumulated in the soil, it is reasonable to use LP30 together as a nitrogen source, and the high utilization rate of nitrogen in such cases makes it effective as a countermeasure against high EC in the soil and also as a countermeasure against groundwater contamination.

　ホウレンソウの生育期間はほぼ35日程度で，被覆尿素肥料としてはLP30が適しており，株間は５cmに１粒を封入するのがよい。この場合の施肥量は，表２−１に示した通り，種子と肥料を同じテープに封入するのがよく，施用量が多い場合は個々のテープに封入することになる。

　

　

The cultivation of ginseng
省力化・生産安定化に向けた技術開発

Tohoku Agricultural Research Center, National Agricultural Research Organization
上級研究員　久保　堅司

Introduction.

　オタネニンジンは，ウコギ科の多年性作物である（図１)。本作物の根は，生薬として健康増進の効果があり，多くの漢方製剤（一般用漢方製剤294種類のうち，73処方）に配合される（柴田ら2018)。また，果実，根，根茎，葉は，｢医薬品的効能効果を標ぼうしない限り医薬品と判断しない成分本質（原材料)」に区分されるため，健康食品，ドリンク剤，天麩羅や茶などの食材や人参酒（焼酎漬け）などのほか，化粧品材料にも使用される（柴田 2021)。国内で使用されるオタネニンジンの大部分は中国から輸入されており（令和２年の総輸入量は719トン)，国産の自給率はわずか0.4％（３トン）程度である（日本特産農産物協会 2022)。健康や漢方医学への関心の高まりから，近年の輸入量は増加しており（日本特産農産物協会 2022)，価格は高騰傾向である（日本漢方生薬製剤協会 2015)。

　国内では長野県，島根県，福島県が伝統的産地として知られているが，
①原料生薬としての根を収穫するまでに４〜６年という長い年月がかかること，
②長年の経験を頼りに篤農家により栽培されている場面が多いこと，
　などが新規参入のハードルとなり，並行して篤農家の高齢化も進んでいることから，昭和55年以降の栽培農家数と面積は3,290戸（昭和55年)，636ha（昭和61年）をピークに減少が続き，令和２年には121戸，15haとなっている（日本特産農産物協会 2022)。

　Against this background, stabilization and expansion of domestic production of oilseed rape is considered one of the most important issues. Figure 2 shows the cultivation history of the conventional oilseed rape. In this paper, the findings of research and technological development by the author's group on cultivation management in the areas indicated by the dotted line in the figure are described below.

1. accelerated seed germination and growth

　Seeds of the oilseed rape have two stages of dormancy, morphological dormancy and physiological dormancy, and germination will not occur unless these two dormancies are broken. Breaking morphological dormancy requires a certain period of exposure to high temperatures in summer, while breaking physiological dormancy requires a certain period of exposure to low temperatures in winter. Therefore, seeds are easily affected by the growth environment, and it takes nearly eight months from seed collection to germination. For these reasons, seed dormancy breaking and seedling growth are considered to be among the most difficult processes throughout the growing season. Therefore, here we examined growth conditions to accelerate seed germination and seedling growth.

　その結果，吸水させた種子を100ppmのジベレリンに24時間浸漬し，15℃で10週間処理することにより，芽切り（種子の胚が膨らみ，種皮が割れること）を促せることが明らかになった（図３)。その後，５℃・12週間の処理により，効率的に発芽させられることが示された。発芽後は，光強度を320μmol m^－2s^－1，二酸化炭素濃度を1500ppmまで高めることにより，苗の生長を早められることが明らかになった（Kuronuma et al. 2020)。

　These results suggest that seed dormancy breaking and seedling growth using environmentally controlled facilities can improve and stabilize the germination rate and shorten the growing period compared to the conventional outdoor seed dormancy breaking and seedling growth in open fields.

2. selection of suitable cultivation sites （influence of soil physical properties)

　点を調査したところ，高い土壌硬度がオタネニンジンの生育を阻害する要因のひとつであることが示唆された（久保ら 2017)。その後，調査の対象地域を拡大し，他の産地（長野県，島根県）においてもオタネニンジンの生育と土壌硬度を調査したところ，オタネニンジンの主根長や根重は長野県産が大きく，次いで島根県産，福島県産の順であった（久保ら 2019)。長野県と島根県の圃場における表層20cmの土壌硬度の平均値は，締め固めが進んだ収穫時においても，それぞれ130kPa，200kPa程度であり，福島県の圃場の栽培開始後１年目の硬度（約900kPa）よりも低かった（図４)。

　福島県の圃場は灰色低地土であるのに対し，長野県と島根県の圃場は黒ボク土であったことから，土壌タイプが土壌硬度と密接に関係することが示唆された。土壌の物理性に劣る福島県の圃場に土壌改良資材であるポリビニルアルコール（PVA，デンカポバール Ｂ−20）を施用し（100kg/10a)，耕耘・畝立てしたところ，土壌深度０〜20cm付近の硬さが軽減され，根の伸長の改善が認められた（久保ら 2019)。PVAの施用による土壌硬度の軽減は，オタネニンジンの生育期間中を通じて認められた。

　These results suggest that fields with soil that does not harden easily, such as black-box soil, are suitable for cultivating oilseed carrots. On the other hand, it is important to improve the physical properties of the soil with organic matter and soil improvement materials such as PVA before planting in a paddy field.

3. improvement of root growth and quality (influence of soil chemistry)

　The roots of harvested carrots sometimes lose their value as a commodity due to shape and discoloration such as browning. Although the use of chemical fertilizers has been discouraged in carrot production, and soil preparation using organic matter and green manure for more than one year has been recommended, no case study has been conducted to investigate the relationship between such soil preparation and productivity and quality of carrots. Here, we focused on the behavior of nitrogen in carrot production, and analyzed and discussed its relationship with productivity and quality.

　根部に含まれる糖，有機酸，アミノ酸，アミンなどの水溶性代謝産物を解析し，地域別に生育量との相関解析を行ったところ，複数の地域の圃場において，アミノ酸類（グルタミン酸，グルタミン等）が高濃度の個体で低い根重となった。土壌中の余剰な窒素成分（化成肥料での供給で発生しやすい）はアミノ酸などに変わる。根重の少ない個体では，窒素を効率的に利用できていない可能性が示唆された。また，アミノ酸の蓄積は，根の表面の褐変の要因となっている可能性が考えられた（図５)。

　These results suggest that supplying nitrogen at a slow rate commensurate with growth may improve root growth and quality in oilseed carrots.

4. labor-saving transplantation work

　本稿の「１．種子の発芽と生育の加速化」で紹介したオタネニンジンの苗は，慣行栽培では一端育苗圃から掘り上げられ，間隔を拡げて本圃に移植される。この工程は手作業で行われるため，時間と労力を要する。ここでは，移植作業を省力化することを目指し，チェーンポットと専用移植機（チェーンポット移植）を用いることを検討した。

　チェーンポット移植と慣行の移植作業との労働時間を比較したところ，播種にかかる時間は慣行（12時間/10a×人数）と比較してチェーンポット移植（28時間/10a×人数）の方が必要となるが，移植にかかる時間は慣行が86時間/10a×人数だったのに対して，チェーンポット移植が23時間/10a×人数と短縮された（図６)。播種と移植にかかる時間を合計した場合，チェーンポット移植は，播種と移植の作業時間を慣行栽培の半分程度に抑えることが可能であると推察された。

5. optimization of harvest time

　オタネニンジンは生育が緩慢なため，播種から収穫まで４〜６年の栽培年数が必要とされている（柴田ら 2018)。ここでは，根の肥大と薬用有用成分の蓄積が経年的にどのように推移しているかを明らかにすることにより，最適な収穫時期を明らかにしようとした。播種後３年目の根（３年根)，４年根および５年根を一年おきに福島県会津地域の同一圃場から採取し，生根重を比較したところ，４年根は３年根の約３倍に肥大しており，４年根と５年根の間には大きな差異は認められなかった（図７)。

　薬用有用成分（ギンセノシド）含量は，３〜５年根の間に明確な違いは認められず，いずれも日本薬局方に規定される含量規格を満たしていた（データ省略)。これらのことから，福島県会津地域におけるオタネニンジンの最適な収穫時期は播種後４年目であることが示唆された。

6. utilization of substandard products

　As described in "4. Improvement of Root Growth and Quality (Influence of Soil Chemistry)," there are situations in which harvested ginseng roots lose their value as a commodity due to shape and discoloration such as browning. In this study, we investigated the effect of good or bad shape on this component by examining the ginsenoside content of roots with poor shape (poor growth of the main root, browning on the surface, etc.) from the viewpoint of using the roots, which had a low value as a commodity, for pharmaceuticals and other purposes.

　健全とされる根と形状不良根のギンセノシド含量を比較したところ，明確な差は認められず，いずれも医薬品の成分規格に適合していた（図８)。このことから，従来低評価とされていた形状不良根も生薬原料として活用できることが示された。また，従来商品としては低評価だった根を医薬品として活用することにより，その価値を向上させられる可能性が示唆された。

summary

　本稿で紹介した内容は，農研機構のホームページで「省力化・生産安定化に向けた薬用作物オタネニンジンの栽培手引き」として公開されている（農研機構ら 2021a)。これらの研究開発は主に福島県，長野県および島根県における試験・調査で得られており，地域や気候条件等により変動する可能性があることに留意していただきたい。また，上記の手引きは栽培工程における個別の管理技術について，改良・省力化の手法を示したものである。オタネニンジンの栽培に関する総合的な情報は，｢薬用作物栽培の手引き〜薬用作物の国内生産拡大に向けた技術の開発〜」として取りまとめられている（農研機構ら 2021b)。

　一方で，オタネニンジンの国内生産の拡大および安定供給に向けては，伝統的な栽培技術を継承しつつ，本作物の生理・生態の理解をさらに深め，生産を効率化させる必要がある。近年，オタネニンジンが罹病する糸状菌やウイルスについて，同定と対策に関する研究が進展している（UeharaIchiki et al. 2019；佐藤・廣岡 2020)。また，優良株の維持のための組織培養技術の開発も進められている（関根・鈴木 2020)。

　別の視点では，本作物の知名度の向上や魅力のPRに関する活動も，消費の拡大に向けて重要な取り組みとなる。近年，生薬原料としての用途に加え，料理や加工品などの健康食材，地域おこしの素材や観光資源としての利用など，様々な可能性が認識されつつある（福島県 2021)。今後，本作物の安定生産，生産者の収益性の向上に向けて，継続的な研究と生産振興の取り組みが必要とされている。

thanks

　現地生産圃場の調査に快くご協力をいただきました菊地要一氏（福島県会津若松市)，清水琢氏（清水薬草有限会社，福島県喜多方市)，横谷俊彦氏（横谷農園，長野県東御市)，渡部卓也氏（由志園アグリファーム株式会社，島根県松江市）に厚くお礼申し上げます。また，本稿の校閲にご協力いただきました岡崎圭毅氏（農研機構)，渡辺均氏（千葉大学)，秋葉秀一郎氏（福島県立医科大学)，江川孝二氏（福島県農業総合センター）は，データ取得・解析に関して著者と同等に貢献しました。

　The research and technology development described in this paper was conducted by the Otane Ginseng Team (National Agricultural Research Institute, Chiba University, Fukushima Medical University, and Fukushima Prefectural Agricultural Research Center) as part of the "Development of Technologies for Expanding Domestic Production of Medicinal Crops (Representative: Hiroki Kawashima)" (2016-2020) project research commissioned by the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries. The project was conducted by the Otane Carrot Team (National Agricultural Research Institute, Chiba University, Fukushima Medical University, and Fukushima Prefectural Agricultural Center).

References

●福島県．2021．おたねにんじんフェア．

●五十嵐裕二．2019．オタネニンジンの新しい「国産化｣ ．生物工学．97：236−238．

●久保堅司，江口哲也，小林大輔，秋葉秀一郎，三潴忠道，渡辺均，岡崎圭毅，松波寿弥，清水琢，星佳織，永山宏一，信濃卓郎．2017．土壌の物理性がオタネニンジンの生育に及ぼす影響．第47回根研究集会講演要旨集．14．

●久保堅司，江口哲也，秋葉秀一郎，小林大輔，三潴忠道，渡辺均，星佳織，野田正浩，五十嵐裕二，岡崎圭毅，永田修，信濃卓郎．2019．土壌の物理性とオタネニンジン生育との関係と資材施用による物理性改善効果の解析．第248回日本作物学会講演会要旨集．88．

●Kuronuma, T., Wang, Q., Ando, M. & Watanabe, H. 2020．Effects of different light intensities on the growth and accumulation of photosynthetic products in Panax ginseng C. A. Meyers．Environ. Control Biol．58：131−135．

●日本漢方生薬製剤協会．2015．中国産原料生薬の価格調査．

●日本特産農産物協会．2022．地域特産作物（工芸作物，薬用作物及び和紙原料等）に関する資料（令和２年産) ．

●農研機構，千葉大学，福島県立医科大学，福島県．2021a．省力化・生産安定化に向けた薬用作物オタネニンジンの栽培手引き．農林水産省委託プロジェクト研究「薬用作物の国内生産拡大に向けた技術の開発」薬用作物コンソーシアム，オタネニンジンチーム．

●農研機構 他．2021b．薬用作物栽培の手引き〜薬用作物の国内生産拡大に向けた技術の開発〜．農林水産省委託プロジェクト研究「薬用作物の国内生産拡大に向けた技術の開発」薬用作物コンソーシアム．

●岡崎圭毅，久保堅司，秋葉秀一郎，小林大輔，三潴忠道，信濃卓郎，　常田岳志，中島泰弘，田中福代，大脇良成．2020．オタネニンジンの生育に関連した窒素同位体比および窒素成分の解析．園芸学研究別冊．19，151．

●佐藤豊三，廣岡裕吏．2020．最近明らかになった薬用作物の糸状菌病．植物防疫．74：91−96．

●関根綾，鈴木誉子．2020．おたねにんじん‘かいしゅうさん’培養個体の効率的な順化方法の開発．園芸学研究別冊．21，132.

●柴田敏郎．2021．養命薬の代表，朝鮮人参−絶滅危惧種オタネニンジンの栽培化の歴史と利用，そして日本の現状．FFI JOURNAL．226：333−341．

●Uehara-Ichiki, T., Ohashi, M. & Hanada, K.2019．Yellowing of Panax ginseng Meyer induced by cucumber mosaic virus infection.J. Gen. Plant Pathol．85：155−157．

●柴田敏郎，酒井英二，林茂樹，菱田敦之，佐藤豊三．2018．薬用作物 栽培の手引き (２) ．9−58．薬用作物産地支援協議会．

●山本豊，黄秀文，佐々木博，武田修己，樋口剛央，向田有希，森祐悟，山口能宏，白鳥誠．2019．日本における原料生薬の使用量に関する調査報告．生薬学雑誌．73：16−35．

　

　

No Soil - Part 16
堆肥と化学肥料，その効果を比べる
−共通点とちがいは何か−

Jcam Agri Co.
北海道支店　技術顧問
松中　照夫

　連載第11回（５月号）から第13回（７月号）までは堆肥について，第14回（８・９月合併号）と第15回（10月号）では化学肥料について，話題提供してきた。堆肥や化学肥料がどのような状況で世の中に登場してきたのか，また，作物生産に対してどのような効果があるのかを述べている。今月はこれまでを総括し，堆肥や化学肥料の効果を改めて比較し，共通点とちがいを整理する。なお，以下で単に堆肥という語は，完熟堆肥から未熟な堆肥を含めた有機物資材を意味する。

1. effects of diverse composts

　すでに第12回で詳しく述べたように，堆肥を農地に与えた場合，大きく分けて３つの効果がある。すなわち，①養分としての効果，②比較的分解されにくい安定した有機物としての効果，③生物の供給源としての効果である。ただし，これらの効果は，あくまでもこうした効果が期待されるということであって，堆肥を土に与えれば必ず自動的に発現するということではない。また，③生物の供給源としての効果は，新規に造成された農地のような栽培履歴がないところで発現する効果であり，栽培歴のある農地ではその効果に大きな期待はできない。

　さらに①と②の効果についても，土の条件（有機物含量の多少）によって，その効果が期待できる場合と期待できない場合がある。しかも堆肥といっても多種多様である。その多様な堆肥に期待できる効果は，その堆肥に含まれる炭素（Ｃ）と窒素（Ｎ）の比率であるＣ/Ｎ比によって異なる。

　Therefore, Figure 1 summarizes what kind of compost can be used on what kind of soil for farmland with a history of cultivation.

2. chemical fertilizers only have a nutrient effect

　一方，化学肥料の効果は，堆肥のように多様ではない。つまり，堆肥の持つ効果のうち，①の養分としての効果しか化学肥料には期待できない。土の物理的性質，例えば土のすき間の大きさやその割合（孔隙分布)，排水のしやすさ（排水性)，水持ちのよさ（保水性)，空気の通りやすさ（通気性)，耕しやすさ（易耕性）というようなことへの改良効果や，その他，第12回（６月号）で指摘した安定した有機物としての様々な効果は，堆肥だけにしか期待できない。

3. compost and chemical fertilizers differ in the onset of nutrient effects.

　The effects of compost and chemical fertilizers differ in their effects as nutrients. As a rule, the nutrients in chemical fertilizers are in an inorganic form that is easily absorbed by crops. Moreover, they are manufactured so that when they are applied to the soil, they dissolve in the soil moisture and are absorbed by the crop. Therefore, the nutrient effect of chemical fertilizers is characterized by rapid action. If a crop shows signs of nutrient deficiency during its growth, the delay in growth can be corrected with additional chemical fertilizers. This is possible because chemical fertilizers are fast-acting.

4. effect of stable organic matter on improving soil physical properties

　On the other hand, the nutrients contained in compost are mostly in the organic form, with only a few in the inorganic form readily absorbed by crops. The organic nutrients are decomposed by soil microorganisms before they can be absorbed by the crop. Therefore, compost is a slow-acting nutrient that takes time to become effective. Therefore, it is not suitable for use as a fertilizer.

　Of the nutrients contained in compost, the total amount of the fast-acting inorganic portion and the relatively easily degradable (readily degradable) organic portion can be expected to have a fertilizing effect on the soil in the same year they are applied to it. The rest of the organic portion, which takes more time to decompose (persistent), remains in the soil and is carried over to the next year and beyond as stable organic matter.

　Ｃ/Ｎ比が20未満と小さい堆肥は，分解されやすい。そのため養分効果が強く表れる。逆にＣ/Ｎ比が30以上と大きな堆肥は，分解されにくく安定した有機物として土に残る。それが土の物理性改良の効果をもたらす。

5. chemical fertilizers have high nutrient content and are light in weight as materials

　化学肥料と堆肥の養分について，もう一つ重要なちがいがある。それは一定の重さに対して含まれている養分量のちがいである。化学肥料は堆肥より養分含量が桁ちがいに多い。そのため，化学肥料のほうが労働時間当たりに与えられる養分量が多く，単位養分量当たりの運搬コストが安い。例えば，平均的な堆肥（牛ふん麦稈堆肥）とトウモロコシ用の化学肥料銘柄「S380」号を比較すると，それぞれ同じ１kgを土に与えたとしても，化学肥料は窒素（Ｎ）で堆肥の130倍，リンなら（P₂O₅として）60倍，カリウムでは（K₂Oとして）25倍も多く与えられる（表１)。

　Because compost has a low nutrient content, the amount applied must be large in order to provide the large amount of nutrients needed to increase crop production. However, the amount is too large and labor-intensive. Chemical fertilizers, however, have made it possible to reduce this labor. This is because chemical fertilizers can provide large amounts of nutrients even in small amounts. Therefore, the use of chemical fertilizers has succeeded in greatly increasing the crop yield per area of land. Moreover, it also means an increase in production per labor hour. Thus, the production of food could be increased to support a large population.

　The similarities and differences between compost and chemical fertilizers described above can be summarized in Table 2.