水稲の多収穫と硝酸態窒素の利用

九州大学農学部助教授

山 田 芳 雄作の飛躍的発展は肥料の増投がもえらしたもまえがき
変転きわまりない農政によって農家や技術のと云っても過言ではなかろう。もっとも端者の蒙る迷惑ははかり知れないものがある。

的に肥料が増収に結びついている例をあげてしかし生産性の高い稲作技術がどの様な時みよう。最近十数年間の米作日本一の農家の代になろうとも要求されることに変りがあろ

収量は全国平均の約 2.
3倍。おなじく肥料のうはずはなし、。農家も技術者も腰をすえて消費量は全国平均の窒素で2.
3倍，燐酸で:'
2.
6

この問題になお一層の精進をしたいもであ倍，加里で 2.
9倍である。
おもしろいことに玄米 100kgを生産するたる。

めに稲が吸収する肥料成分は収量の如何に拘多収量には多量の肥料が必要らず一定である。

明治以来わが国の稲作の反収増と肥料消費量の増加とは相伴って来た。ことに最近の稲

玄米 100kgを生産するために吸収する肥料成分量 kg
肥料成分!

N07P2K20CaOMgOMnO

全吸収量2.
01.13.
3O.70.
50.
1l

叫

一一一一一一一一一一.

ー

2.
0

つまり玄米 1000kgをとりたいと思えば窒多量となり，施用法を誤れば高濃度に基つe く

素として 20kg，燐酸として llkg，加里としいろいろの障害がおこってくる。したがってて 33kgの肥料成分を稲に吸収させなければ肥料の施し方は非常に難かしい問題となるのならないということになる。それだけの養分である。

を土からか，肥料からか，とも角吸収させない

多収穫農家の施肥のもう一つの特長は堆きとこれだけの収量をあげることは出来ない。

う犯の大量の施用である。米作日本一の農家

多収穫技術というのは，これだけの肥料成では全国平均の数倍の堆きう肥が施用されて分を如何にして稲に吸収させ，栄養生長，生いることを知ることが出来る。この様な莫大殖生長を円滑に行わせるかということだともな堆きう肥の役割は徴量元素を含めた肥料成云えるのである。

分の供給源，光合成基質としての炭酸ガス供

高濃度にもとずく障害

給源，その他土壌の物理性等いろいろ考えら

400kg.
.
.
.
.
.
.
.
500kg の玄米収量を考える場合はれるが，同時に無機質肥料の捕捉なかでも窒土からの分を除けば不足する肥料成分は僅か

素肥料で考えるならばアンモニアイオンの吸であるから，肥料の施し方もそれ程の苦労は着あるいは有機化を通じて高濃度にもとずくない。しかし 700kgさらにはそれ以上の収量障害要因の回避に役立つていることを指摘した
し、。

を望むとなると，不足分といえども施肥量が申

1・

わち，アンモニアはそれ自体アミノ酸あるし、アンモ=ア障害は蛋白質，核酸等の空素 i
原として植物に不可もともと植物は肥料など施されていなし、土壌に育ってきたものであり，人間が栽培する欠のものであるが，供給量がどんどん増加しようになって，しかも極く最近になってはじてくると，植物はアンモニアによる呼吸阻害

めて莫大な無機質肥料を無理やりに供給され光合成阻害から自らを守るためあらゆる自衛るようになったわけで，植物の側からすればの手段をつくすものと考える。まず各種のケ

恐らくは非常に迷惑な話であろうと思われ

ト酸を用いてアミノ酸を生成し，特に塩基性る。

アミノ酸の合成をおし進める。さらにアスパ

特にアンモニア態窒素はそれ自身植物体中ラギン酸，グルタミン酸を用いてアスパラギで高濃度になると呼吸作用を阻害し，光合成ン，グルタミンの生成を行い，猶アンモ二ア作用も阻害する働きがある。呼吸作用と云いの供給が多い場合は糖に直接アミノ酸を結合光合成作用と云い，これらは植物の営む二つさせてグルコサミンの如きアミノ糖の生成迄の大きな代謝活動であり，これが阻害されふ行い，体内のアンモニア濃度の高まりを防ぐ

ば生育が順調に進まなくなるのは当然、であつまりアンモニアの解毒を行うのである。

る。これを私達はアンモニア障害と呼んでいしかしここで考えなければならないのは，るぐ植物の種類によってはアンモニア障害にこの様にしてアンモニアイオンの直接の代謝敏感なものから，そうでないものまで多様で阻害を防ぎ得たとしても，そのことによってあるが，一般的には双子葉植物の方が単子葉起る有機酸の減少，可溶性窒素成分の増加が植物より抵抗性が弱し、と云われている。イネ

植物に与える影響である。こ L では上記有機リンゴ酸が TCA回路や科の植物特に稲は植物の中では抵抗力の最も酸のうちクエン酸，強いもの斗一つであり，培養液の窒素が高濃グリオキシル酸回路のメンパーであり，これ度にならない限り，アンモニアでも硝酸でもらの濃度減少は回路の回転不円滑を促すもの

一応よく育つ。しかしよく観察してみると，であることを述べるに止めておこう。なおま

地上部に顕著な生育の差異を認めない程度のたアンモニア栄養によって必然、的におこる無場合でも，少し培養液の濃度が高過ぎると機塩基の吸収低下も見逃せぬ生育阻害因子で(100ppm) 根がよく伸びきらないし，色もある。こ斗ではカムカルシウムが共に登熟

褐色を帯びて所調リグニフィケーションをおに重要な関係をもっていることを指摘しておこしていることに気がつく。この様なイネをこう。

分析して低濃度のアンモニア (20ppm) で育アンモニアと硝酸の同化のちがいてた稲や，硝酸塩で育てた稲と比較すると，さて植物にアンモニアを根から与えると，ずい分相違が見られる。すなわち，アンモニ

アンモニアは大部分根で直ちに同化され，残アで育てた稲はカリ，カルシウム，マグネシりが地上部に運ばれると云う。一方硝酸は根ウム，鉄，マンガン等の塩基性成分の含量がから吸収されると，そこは素通りして地上部低く，ンゴ酸，リン酸含量は高い。またシュウ酸，リに運ばれ，光の存在下で光化学的に還元を受クエン酸わ様な有機酸含量は低く，けアンモニアになると云われている。猶その反対にグルタミン，アスパラギンの様なアマ際モリブデンが重要な役割を果すと云うこと

イド，

リジン，アルギニン等の塩基性アミノが知られている。硝酸はアンモニアと異り，酸およびグルコサミンというアミノ糖の含量植物体中でかなりな高濃度になっても植物体が高くなっていることがわかる。これらの現自体には殆んど影響を与えない。(乾物中硝象をどう解釈すべきであろうか。

酸態 Nが 0.2%を超えると，これを飼料とし私共はこれを次の様に解釈している。すなている家蓄が倒れることがある〉。つまり光が‑2・充分存在していて，光合成が盛んに行われてくるのである。水耕では脱窒現象がないからいる段階では地上部で、 N03‑‑‑+NH" への変栄養生理学的な影響がそのまま現われてくる化が行われ，さらに円滑にアミノ酸→蛋白質のであるが，その結果によると生育の前半はへの同化が進む。光が不足な条件では N 03

アンモニアでも硝駿でも大差はなく，むしろ→ NH. への変化が進まず硝酸態窒素のま斗アンモニアの方が粕すぐれているが，生育ので体内に蓄積している。この点がアンモニア後半になると窒素濃度が高い場合，ァ・ンモニと硝酸の大きな違いである。

アよりも硝酸の方がずっとよい成育をし，高し、収量を示すのである。生育の前半に硝酸が水田における硝酸追肥の可能性
多収穫にはそれに相応しい多量の窒素の供梢劣ったのは硝酸還元酵素が生長に伴って誘給が必要である事は前に述べた。しかし多量導的に作られるからだという見方もある。いのア γ モニアの供給は水稲といえども好ましずれにしても脱窒さえなければ，高い窒素濃くない。特に土壌のアンモニア保持力が弱い度を与える環境では硝酸態窒素がアンモニア場合には危険が伴うことを知るべきである。

態窒素にまさる事はどうも確かなようであ

この辺にアンモニア態窒素の一部を硝酸態窒る。とするとあとは硝酸の施し方の問題にな素に置き換えLてみてはどうかとし、う考え方がる。

生ずるのである。

硝酸追肥が成り立つ条件

一方水田の水稲に対する硝酸態窒素の肥効脱窒がおこる条件では硝酸の施用は無意味は古くからしらべられており，アンモニア態である。したがって基肥は勿論追肥でも常時窒素にくらべて著しく肥効が低いことが明ら

湛水状態下ではまず殆んど効果がない。しかかにされている。その原因はよく知られていし水管理を十分に行って，土壌の酸化還元電る様に還元土壌中における脱窒現象によるこ位が高まった状態での硝酸追肥は意味があとは云う迄もないことである。土壌の還元がる。勿論頻繁な水管理は硝酸の溶脱にも結び著しい場合は殆んど瞬時のうちに脱窒してしっくので硝酸の施用はかなり多い目にしないまうものである。したがって基肥としてこれと効果がない。

らを用いるようなことはまず考えられない。

酸化還元電位が高まった状態での追肥と云

しかし生育後期の出穂期頃になると酸化還元えばまず晩期追肥ということになるが，これ電位も高まってきて脱窒作用も衰えをみせはは先述の様に純栄養生理学的にみても理にあじめる。特に間断潅水を行うととによって土ったことなのである。

壌が酸化的になれば，脱窒を免れた硝酸態窒

この時期になると新根の発生は殆んど行わ素の水稲根による吸収の機会がないわけではれなくなる。したがって既存の根の活性が高ない。こう考えると硝酸態窒素をアンモニアく維持されなければ硝酸はもとより，他の養の替りとして，水稲の追肥として見直すこと分の吸収にもさしさわりが出て来る。この面もあながち無意味ではない。それどころか，からも土壌を酸化的に維持していく必要があ

先程述べた硝酸がもっている生体内におけるり，硝酸の施用が矛盾なく行えることにな

好ま Lい性質を考えると，硝酸態窒素の追肥る。
次に稲によって吸収が行われたとしてそれは今後の一つの研究課題と云えよう。

が同化されなければ意味はな L、。その為には水稲の成熟期における窒素源
前に述べた様に水稲に対する硝酸態窒素のまず充分な日照と，日照を効率よく受けとめ肥効は水田では従来アンモニアに劣るといわる水稲郡落の受光態勢が必要である。このこれ，確かにその通りであるが，これを水耕栽とは硝酸の還元が光化学的に行われるという培でしらべてみるとかなり違った結果が出て点もさることながら還元によって生成され‑3・たアンモニアをアミノ酸，蛋白質へと同化しきとどいた多収穫農家の水稲は現実に硝酸態てし、く材料の合成に絶対に必要だからであ窒素をかなり吸収していると考えることが出る。

来る。

結 語

また硝酸態窒素を施用した場合にはアンモエア態窒素を施用した場合にくらべてりん酸

猶最後に一言述べておきたいことは，実肥の吸収が低下する。ことに節水栽培の場合にのアンモニアは日照が悪ければ，過剰となっはりん酸の土壌からの供給に頼りきれない面てマイナスの効果をもたらすことがあるが，もあるし，一方ではりん酸は硝酸の還元過程

硝酸ではその様な場合，プラスの効果が上らで共役する ATP生成反応の基質ともなるもないまでも，マイナスの影響は恐らく極めてのであるから，その意味でもりん酸の供給に少く，日照がよいときにはアンモニアにまさる効果が予測されることをあげておこう。しついては一応の考慮を必要としよう。
また硝酸態窒素が吸収され，同化されてもたがって所謂硝酸実肥の上のせ方式により，それを容れる容器がなくては，あたら宝のも気象条件に左右されない水稲の多収栽培が可ちぐされに終って了う。十分な容器とはこ込では十分な籾数を意味する。硝酸追肥を行う能ではなかろうか。
本稿では苗代の硝酸については触れなかっ前段階で、の稲のっくり方，すなわちワラの量たが，故山崎伝教授によれば硝酸態窒素を吸に対して着粒籾数が相対的に多い稲を作って収した苗は著しく発根力にすぐれている主云おくことが必要左なろう。

われている。そしてこの性質は収量に結びつこう云った条件を満足するならば硝酸の追ける様な施用法の研究をはじめ，早くから硝肥は十分見込みのあるものであると考えてよ

酸態窒素の水田への利用に着目された教授のい。事実硝酸態窒素を実肥に用い好成績をあ御見識に敬服する次第である。こ斗につ与しげている幾つかの実例があるし，水管理の行んで御冥服を礼るものである。

‑4司