農 業 と 科 学

平成 6年 5月 1日

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クリーン農業と緩効性肥料
北海道立中央農業試験場

企画情報室室長相馬1. はじめに，クリーン農業とは，その目的と暁人と自然環境，豊かな生と豊かな食，それを支え手段る豊かな農との関係を，見つめ直す理念としての3つの優しさを求めたクリーン農業を支える調一面を有する。

査・研究がスタートして，早くも 3年を過ぎようとしている。

さて，北海道の目指すクリーン農業は，一切のi
地球に，人に，作物と家畜に優し化学肥料・農薬を否定した有機農業ではない。

い北海道農業」を標携するクリーン農業は，技術①国際化時代に生き残れる持続可能な農業を確者・研究員にとって新たな技術論であるととも立すること，②地球規模での環境破壊が人類の存に，人と地球の関係を見直す文明論でもある。

在をすら脅かす状況になってきた今，環境に与える負荷を低下させ，環境容量内での生産技術を再実は，欧米における低投入持続的農業〈リサ〉構築することが目的である。

や環境保全型農業，有機農業自体も，単なる技術論ではなく，人の生き方を問う文明論であり，政この目的を達成するために，自然生態系との調治理念であった。そして，運動の担い手も農民，和を前提として，①北海道のクリーンな生産環境

農業関係者以上に，政治家であり，知識人であを保全し，それを基に，②クリーンな北海道農業り，多くの一般市民であった。の存在をアピールし，消費者の理解と支援を得

クリーン農業も，北海道での農業と自然環境，る。そして，③北海道農産物の競争力強化を図る

図 1 クリーン農業の目的と手段
目的I(国際化時代を生き抜く農業)
持続的農業目標③競争力の強化
安全性
良質性
健康性

農産物の本質[前提]I②北海道の農業の存在アピール
・一般消費者の理解と支援①クリーン北海道の環境保全
・自然生態系との調和
・トータルなアメニティ
・クリーンな生産環境の保全
・農村景観、自然景観の保持[北海道の立地特性(生態系)の活用]①環境容量の設定と環境基準の導入(クリーンな環境・クリーン度)②環境容量内での生産技術
・農業の環境へ与える影響の把握

手段③ 3害Ij減農薬↓⑦ 3害1]減肥[低投入]④発生予察の高度化・システム化 ⑧土壌診断技術の活用↓⑨地域有機資源の活用⑤防除の多様化、総合防除↓↓⑬クリーン農業への移行技術の確立⑥機械除草体系。良質農産物生産技術の確立⑫クリーン農産物の品質評価技術⑬クリーン農業の経営的評価

(6)

第三種郵便物認可

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平成 6年 5月 1日

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法・作型などによって，その器(環境容量〉の大望ましい，求められる農産物を作る技術の総合化

小・強弱，すなわち，に他ならない。

強弱，溶脱の難易が決められる。

トータルな保肥力と，そのこの目標を実現する手段として設定した研究の今後，農業生産活動自体が，環境容量という概柱は，①環境保全機能の把握と活用，②滅農薬・減除草剤技術の開発，③減化学肥料技術の開発と念で表現される土壌生態系，耕地生態系との調和を図ると言った観点から見直され，環境容量内で品質評価技術の確立，④畜産廃棄物処理とリサイの生産技術の再構築を検討すべき時が来ているとクル技術の確立，そして⑤クリーン農業の総合評思われる O②価の 5本からなる。

2. 環境保全機能の把握と環境容量内での施肥

農耕地に持ち込まれる物質の収支と環境に与える影響評価をベースに，環境に優しい資材とその技術①

環境容量内での施肥技術とは施用法の検討や農耕地由来の地球温暖化ガス発生

環境容量とは自然生態系に不可逆的な変化を与えない範囲と量の把握等を行っている。

言う意味での「環境容量」は，新しいコンセプト

ところで，環境容量内の生産技術とは，具体的として注目されている。しかし，その内容，構成に如何なる技術か，なかなか一口では説明できな要因や機能・機作については，まだ定かでない部

いが，施肥を例に少し話を進めてみる。(図 2)
肥料は，世界的に見ると足りないことは厳然た分が多い。
施肥との絡みに限定すると，環境容量とは，耕る事実で，多くの発展途上国においては，肥料投地生態系が受容し得る物質総量と言う意味で，土入量が持ち出し量より少なく，生産力(地力)が壌の保肥力(交換容量〉をベースに，土層の厚み年々低下し，農業の持続を困難にしている。それと連続性，微地形，地下水の高低，微気象を含めどころか多くの場合，投入量がゼロである。すなた地域の気象，そして作付られる作物とその栽培

わち，無肥料・無農薬で，まさに有機農業そのも

図 2 環境容量内における施肥ABC(養分富化量) = (投入量) ‑ (収穫物により系外への持ち出し量)/ー"'"

1.今、環境容量の一つである土壌の養分保持容量の 50%に相当する養分が保持されていたとする。なお、円が養分保持容量の大きさを示している。
交入量がゼロ 2
くと、地力が低下し、ついには農業を持続できない状態になる。
(発展途上国の場合)

3.投入量が持ち出し量より少ない場合も、地力は低下し、いずれ農業は持続できなくなる。(発展途上国の場合)

4.投入量が養分保持容量以上ならば、たれ流しとなって施肥成分が、〈ζ ζノ

環境を汚染し、例えば、地下水の硝酸塩汚染を引き起こす。
(先進国、特に、 E C、日本)~、B 何~怜 C 5 投入量を持ち出し量と同等か、上回る量とし、養分保持容量以内

廷グに保つと聞を保持山ら農業持続で討。(持続出)農 業 と 科 学

平成 6年 5月 1日

第三種郵便物認可(7)'司司 Idl ， 'II".... ， II ，， "'II ，.. .....(\'IIIII".... 叫 11111 11 \1'..... ， 1111 1 11"... ‘ Il lI t'1111 1111i11 ~111 ・ r ・'..6..， II"'tt ，，・M 圃 "11"' ，， 1101"'\1' 川， 11"'''11 ・ "lfhl.~ 川川 IIrl".'III ， I' ，Il .p"I ， hlllf -，同川 l 川 11 ，，...，， 111111"" ・ ，1\，， 11 川 ，_ ..h ， III"II..~川11" 1" ...."""11句

ので，地力の急激な低下をも たらし，農地し荒廃させ，時には減収にすらなる。地力窒素の全体的化を通じ，生態系の破壊につ ながっている。この制御は大きな課題である。

ような略奪農法がサハラ砂漠の拡大をもたらし，O例えば，堆肥連用に伴う室 素の有効化について，ハウス土壌で検討した結果を示した(図 3)。
1 トンの堆肥を施用すると， 5キロの窒素が持ち単に，化学肥料・農薬の一切の使用を否定する込まれる。初めて堆肥を施用した土壌では，その最近50年間に 6，500万haの耕地・放牧地が失われ7こだけならば，耕地生態系から 一方的に地力を略奪7'‑""8%しか有効化しないが，することになり，農業の持続 は不可能になる。堆2，‑...， 3年経つと 2割ほど，さらに連用して 10'‑""1
2年も経てば 8割が肥や緑肥など有機物資材によ る土づくり，地力の有効化する。すなわち，培養を行うこと，粕・糠類

図 3 経年ハウスにおける堆肥 Nの見掛けの無機化率や魚粕・鶏糞等有機質肥料による施肥が，有機農法には必要不可欠である O
一方，アメリカや E C諸国など，先進国では，環境容量以上の施肥によって，環境汚染，取分け地下汚染を引き起こし，人々の健康をむしばむまでに至ってい4kgの窒素が供給される%
堆 100
肥‑.()施用堆肥 Nの.a‑‑‑‑‑‑‑・一一.無機化率(年)

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820年

和をいかに図るかが，ここ でも求められる。なことになり，お，北海道においても地下水 の汚染は徐々に進行量となる。有機物であろう と，無機物であろうしている。野菜畑に対する過剰な施肥.酪農地帯の糞尿の垂れ流しが，問題化 しており，土壌診断と，持ち込まれる成分量には違いがない。
すると，一部の有機農法で 実践されている様による施肥の合理化は既に全 道的に実践され，糞に，造成時に 30トンの堆肥を施用し，毎年10トン

尿主体施肥と畜産糞尿のリサ イクルシステムの確の堆肥を連用するとどうなるか，初年度の総持込
み窒素量は 150 トンで，有効化する窒素量はその立はクリーン酪農研究として取り組んでいる。
3. 滅化学肥料・有機栽培の確立

2 トンで 8kg， 4 トンで 16kgの供給2割として 30キロ，8割で 120キロとなり，毎年有機物利用法の見直し，過剰施用の問題点

10トンの堆肥連用で土壌中の窒素は完全にコント

土壌の肥沃度が低く，肥料が 不足していた 30，‑...，ロール不可能となり，窒素過剰害，例えば，石灰40年前は，窒素，燐酸，加里な ど肥料成分の含有の吸収を阻害し，生理障害発生の引金にもなる o
現地におけるこれらの混乱を是正するためにも，①割合が高い完熟堆肥が，肥料の代替として評価さ剰蓄積が目立つ状況にあり， 馬鈴薯などの品質を早急に有機物多量施用に伴う ，窒素を中心とした土壌中成分のコントロール技 術を確立すべく，検高めるために，完熟堆肥が邪 魔になる場合すらあ討中である。

れていた。しかし，現在の畑 は片寄った養分の過有機物主体施肥の難しさる。堆肥を含めた有機物の利用法の見直しを，ク②リーン農業研究の一環として行っている。

有機物主体施肥のもう一つの 問題は，地力窒素

J

有機物の施用は土づくりの基 本であるが，有機の放出が後期にズレることで，馬鈴薯，てん菜，物の施用によって地力を高め ながら化学肥料を減水稲などにとっては品質にダメージを与える事でらし，地力重視型土壌管理ヘ安定的に移行するたある。また，有機物の養分は化学肥料と同じ無機めには，地力窒素のコントロ ール技術の確立が必成分に分解されて作物に利用 される。そのため有要である。過剰の窒素供給は 農産物の品質を低下

機農業においても，堆肥等の 多量施用は地下汚染

(8)農 業 と 科 学

第三種郵便物認可

平成 6年 5月 1日，'.....，(1 11\1111....1111111111 圃...， 11 1 1' 1111'" 回川1 ・ 11111 島 ~'\I ・ ltll\!，~， ~llllllllll__ lII'I l l1 l l1 dll.... 句川 1111\11 回 V 川 Idh Jl同 "1111111111 司司 Ild) ， JII'~..I .J llplll 四回目 11 ，， "'11 司 ..flnl"lP 岡山，， 1'11111... 畠 11 11 '1 111 1 圃 """II'" ，..，j困1111111111... I11[III 111 川 111'....... ‘ l 川'"など環境汚染の問題 をはらんでいる。オ ランダでにつれ，一日当り養 分吸収量は増加し， 止め葉では， 10a当り窒素成分施用量 は 50キ ロ を 超 え る

栄養成長は終わり， 子実の充実に入ると 共に，養が，その 6割が堆肥由来であり ，堆肥の利用が地分吸収量は減少し， 収穫時点で圃場に肥 料分，特下水汚染につながると，法的に規制され始めた。に窒素は残存してい る必要はない。むし ろ，生育

化学肥料は作物に吸 収されやすく，人為 的にコ後期の残存窒素は品質低下をもたらしかねない。

ントロールし易いが，堆肥等の有機物はそれより後期追肥は倒伏を引 き起こしたり，米粒 中の蛋白もはるかに複雑で， コントロールしにく い。この含有量を高め，味を 損なう。パレイショ やビートような堆肥連用に伴う土壌窒素の放出量は土壌タもこの仲間で，生育後期の窒素追肥は百害があっ

イプ，透水性の難易 ，気象状況などによ って異なて一利無しである。

るので，これらの要 因を考慮に入れた，わかり 易い診

図 4 収穫時の残存窒素量 と上物収量‑山田 A (低リン酸・低チッソ土壌)
山田 B(中リン酸・中チッソ土壌)&山田 (高リン酸・高チッソ土壌)断法が必要になって来る。

A

そのため，有機物連 用にc

松本(低リン酸・高チッソ土壌)伴い，経年的に変化 する土ことによって，安全 的に有重A且の化学肥料を減肥して行く

10株 500AnunυnUAUAUnuaτ η J n L

上 800物上物印株重壌からの窒素供給量 を予測し，その供給量に見 合う分..
.

• •・・ ..
‑・‑

機物主体施肥に移行 する技

g200g100

術を実証中である。 その意

04~0

跡地無機態チッソ量 (kg/10a)

跡地無機態チッソ量 (kg/10a)

味で，北海道型クリ ーン農業は有機物と化学肥 料の共

034 5 678 9

存の道を探っている と言える。そして当 面の目標は化学肥料の 3割削減である。

0345678 9

一方，生育の最盛 期に収穫するホウ レンソウ
は，収穫時点におい ても根より旺盛な養 分吸収をなお，北海道内には 100カ所を超える土壌診断行っている。この 時点で窒素につい て言うなら施設があり，年間 2万圃場に達する土壌 診断がなば， 10a当り 5キロ以上の窒素が残存していなけ

され，施肥量が決定 されており，減肥料 に取り組
み，年間数十億円に 上る生産コスト節減 に貢献しれば，上物収量が低下する(図 4)。真空予冷処理ている。

葉，俗に言う「袴ど り」を 2""""'
4枚せざるを得な③

シグモイドタイプの 新たな緩効性肥料の 可能性

速効性の化学肥料の 多量施肥は，環境に 与える負荷量を増し，時に は，濃度障害や多肥 障害を作を行い，その後，蘇 生させると下葉が黄 化し，摘い。それで，上物収 量は 17，....， 40%は低下する。そのため，在園期間は短いホウレンソウに対して，従来から有機物施用 による土作りを行い ，養分吸収量より多い，施肥を行ってきた。

物にもたらし，時 には環境汚染につ ながる。一

また，連続的に果実 を収穫するトマトや キュウ

方 j 緩効的な地力窒素・ 有機物由来窒素はコ ント

リは，養分を連続的に吸収する。土壌中に随時，可吸態の窒素・カリ が 10，....， 15キロ程度存在する事ロールが困難で，パ、レイショや水稲などにおいては，時には品質低下 ，食味の低下につな がる。特に，美味しさが求め られる時代になった 今，品質制御を困難にする有 機物・地力は敬遠さ れ，化学肥料一辺倒の農家を生み出しもした。
作物と養分吸収量の 関係を見ると，水稲 などは移植後，茎莱の生育 ，すなわち，栄養成 長の進展が求められる。キュウリなどでは， 10a当り残存窒素量が 10キロを切る様になると，収量が低下し(図 5)，着花・果が悪く， 尻細り果となり易く なる。
この様な養分の連 続供給を求める野 菜に対して，従来から，コー テイング肥料の効果 が認めら

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農 業 と 科 学.
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第三種郵便物認可(9)~l，.，，"\JJI ・...II II I\ I' I\ ....l lIl\l' t \l _...n l\ l" \I，...""川1 川 111 ‘ 1!\J q\1Hl~ 匝 \1\1 1t 1111.......II\\hll\l~ 、‘川川 )11 JI" r 'l l1 dl F1 I 同開1I ltfl ，川.，2111: 11 ・1\ 11 111 9" ....111111 1 川田園 1111'11'\)...... 1\ 11 1 1'\1‘ ........"1 1 川 )tl....~Jlllt\ )1 11....11111plll.. 回 II' \J川1 ・.a....・・"・・・・・，..，・

図 5 抑制キュウリの最低チッソ必要量
定植 30日目の合量と初期収量窒素に頼り，後期の窒素供収穫終了時の合量と抑制給をシグモイド型溶出コー

キュウリの収量ティング肥料に依存したところ，着きょう数が増加

40収• ••lE.

し，増収につながった。また，密植と組み合わせることによって一層の多収を可/ma)

い時)能にし得た(表 1。

30

環境に対する負荷量を低減しながら，増収をもたら。

し，510152001020304050

無機態チッソ量 (kg/10a)

無機態チッソ量 (kg/10a)

しかも，追肥作業を省けるコーテイング肥料は，新たな情勢を迎えた農業において，興味尽きない資材れているが，近年は，環境に優しい肥料としてのであり，今後，品質コントロール技術に取り込ま効能も注目されている。と言うのは，土壌中の肥れる事を期待したいし，また，シグモイド型溶出料濃度を過剰に高めないので，降雨による溶脱がコーテイングの技術は，パークの様な未熟有機少なく，地下水等の汚染を引き起こさないためで物，炭素をコーテイングすることにより，生育後ある。

期の土壌中の不必要な窒素を，固定し，一時的にまた，最近開発されたシグモイド型溶出コーテ除く事をも可能にする。この事は従来，何人も制イング肥料は，所定期日まで，肥料成分を保護御し得なかった地力窒素や有機物由来の生育後期し，土壌中に溶出させないため，大豆等根粒活性の窒素制御の道を切り開く事になる。

を活用する豆類に対する後期窒素の追肥に利用さ施肥が化学肥料一辺倒から，有機質肥料，有機れる O 基肥に大量の窒素を与えると根粒の着生が物併用の施肥に変わるであろう。今後，コーティ悪く，生育中期の望ましい生育量が確保されなング技術には新たな役割が求められている。

い。そのため，基肥は慣行通りとし，中期は根粒
表 1
子k実g/収h量α256

標準植一標記

LPコート 5追肥 5
中密植‑標肥

LPコート 5追肥 5多密植ー標肥

LPコート 5追肥 5
供試品種:ツルムスメ*チャッキョウスウ
コ/カプNキュウシュウリョウ
lI
lg/ rrl

10048.6

12.
4

17.
9

1
1
3

1
12

1
1.
2

19.
6

10
8

1
0
5
9
2

10.
7
17.
590
87

15.
7
15.
3

12
1

77

1
3.
0.8
21

1
36
1
2
78
2
79

17.
7

25.8
23.9

1
1
1114
10943.8

コンリュウスウ標 肥 :N 1.5キロ

12.
8

1
9.
019.
922.1
19.
9P205 1
1.
5 K20 2.5

標 準 植 :66 20

LPコート 5 :LPコート 50号， N 5キロ基肥同時施肥

中 密 植 :66ネ 1
5

追 肥 5 :7月下旬，硫安 5キロ追肥

多 密 植 :66*12.
5