石灰窒素の深層施肥による小麦・大麦の省力安定生産技術
秋田県立大学生物資源科学部

後藤紗布子・磯部百葉・高階史章・金田吉弘・佐藤 孝
新潟大学農学部 大山卓爾・末吉邦
電気化学工業株式会社 坂下普志・野坂佳史
松山株式会社 浦野保徳

小麦・大麦はわが国における 
重要な転作作物に加え５回の追肥を行い、合計20㎏-Ｎ／10ａの窒素肥●今後の生産目標と栽培の課題

効が持続することから、2013年10月に持続農業法に基料を施用しており、施肥に多大な労力を要している。
石灰窒素は、100年以上の歴史を持ち、窒素成分の肥わが国では、米の生産調整（減反）が実施され、全国各づいて被覆肥料や化学合成緩効性窒素肥料と同じく「肥地の水田転換畑では、転作作物のひとつとして秋まきの効調節型肥料」に認定された。過去の研究から、大豆の小麦や大麦が作付けされている。
「食料・農業・農村基石灰窒素の深層施肥は、安定多収と品質向上に効果が高本計画」では、食料自給率を向上するために、小麦の生いことが明らかになっている（大山ら・2013年）。小麦産量は2008年度産の88万ｔから、2020年度には180万や大麦の栽培にも、基肥全量の石灰窒素の深層施肥によｔ、大麦・はだか麦は22万ｔから35万ｔまで増加させ

り長期的な肥効と肥料窒素利用率の向上が実現できれば、ることが目標とされている。

生産性を向上させるとともに追肥が省略できるため、農秋田県内では、八郎潟干拓地（大潟村）を中心に麦類が作付けされているが、秋田県の平均収量は小麦が218㎏家の労力軽減や安定した収量確保が可能となる。

は減少傾向にある（農林水産統計）。その主な原因として石灰窒素の深層施肥による 
小麦・大麦栽培は、水田転換畑の排水不良による低収量と、施肥作業の●石灰窒素の無機化特性／10ａ、大麦が157㎏／10ａと極めて低く、作付面積煩雑さがある。秋田県の主要な作付地帯である八郎潟干

八郎潟干拓地の土壌を用いて、石灰窒素の硝化特性を拓地内の土壌は、硝化が速く、小麦の肥料窒素利用率が畑培養法で調査した。なお、培養試験に用いた肥料は混約10％と低いため、施肥窒素の効果が得にくい（金田・合窒素肥料（ＴＮ15％、うち石灰窒素由来Ｎが10％で尿1993年）。そのため、干拓地内の小麦栽培農家は、基肥素由来Ｎが５％、商品名は「むぎまめ太郎」：電気化学工121010８８６NO3−N４

窒素量︵㎎ ／ ｇ ︶窒素量︵㎎ ／ ｇ ︶10012硫安

100

石灰窒素※

６NO3−N４NH4−N

２２NH4−N
００２４６８10 12 14 16 18 20 22 24
培養日数（日）（金田ら・2014年）
図１ 硫安と石灰窒素の硝化の比較

００２４６８10 12 14 16 18 20 22 24
培養日数（日）※石灰窒素と尿素の配合肥料
石灰窒素だより No.149（2014.12）1

業製造、以下「石灰窒素・尿素配合肥料」と略す）である。

料は「石灰窒素・尿素配合肥料」を用いた。小麦の品種は硫酸アンモニウムは、培養直後から速やかにアンモニア秋田県奨励品種の「ネバリゴシ」を用い、播種量は20㎏態窒素から硝酸態窒素となった（図１）。一方で、石灰窒／10 ａとし、2011年 10 月13 日に播種した。深層施肥

素は分解されてアンモニウム態窒素となるが、硝酸態窒播種機（麦用４条型：松山製）を用い（写真１）、「石灰窒素・素への転換は緩やかに進行した。石灰窒素は、土壌中で尿素配合肥料」
を20㎏-Ｎ／10ａ（深層20㎏区）または10分解されてジシアンジアミドとなり、それが硝化を抑制㎏-Ｎ／10ａ（深層10㎏区）を播種と同時に深層（種子直する働きがあるため、緩やかに硝化が進行したと考えら下10㎝）に全量深層施肥した（図２）。なお、この播種機れた。このことから、硝化速度が速い干拓地土壌でも、は耕起、播種、施肥を同時に行えるため、播種作業を一石灰窒素の深層施肥により長期的な肥効が期待できると工程で実施できる。一方、対照区としては、硫安を基肥考えられた。

全層施肥＋追肥５回（合計20㎏-Ｎ／10ａ）とした処理区●深層施肥の小麦への効果を設けた。

小麦の栽培方法

生育への影響

八郎潟干拓地内の水田転換畑（転換初年目）
で小麦の栽

茎数は、深層 20㎏区で他処理区よりも多く推移し、培試験を行った。土壌は強粘質細粒グライ土である。肥

５月以降は対照区と同程度の推移を示した。深層10㎏区は、生育初期から他処理区よりも低く推移し、越冬後は他処理区と同等の茎数となったものの、その後は茎数が減少した（図３）。
草丈と葉色は、深層20㎏区と対照区が同じように推移し、深層10㎏区はやや低めに推移した。小麦の生育は、深層20㎏区と対照区が同等であり、深層10㎏が劣っていた（写真２）
基肥窒素利用率重窒素（15 Ｎ）で標識した石灰窒素と硫安を用いて、基1,200

エラーバー：標準偏差1,000
写真１ 深層施肥播種機（麦用４条型）を用いた小麦の播種（2011年10月13日）
深層20㎏区

深層10㎏区

種子
10㎝

10㎝

硫安

2012年

（金田ら・2014年）
図３ 小麦の茎数の推移

深層20㎏区

深層10㎏区

７月１日

2011年

６月１日

2 石灰窒素だより No.149（2014.12）

12

５月１日

対照区
写真２ 小麦の生育の様子（2012年５月９日）

０
11

４月１日

図２ 施肥方法と試験区の構成

深層10㎏区追肥
３月１日

10㎏-Ｎ／10ａ

深層20㎏区200

２月１日

総窒素量20㎏-Ｎ／10ａ

対照区

１月１日

［基肥全量施肥］20㎏-Ｎ／10ａ

400

月１日

石灰窒素・尿素配合肥料

600

月１日

全層基肥６㎏-Ｎ／10ａ＋５回の追肥14㎏-Ｎ／10ａ

茎数︵本／㎡︶

対照区

800

35

●深層施肥の大麦への効果

エラーバー：標準偏差

大麦の栽培方法30
基肥窒素利用率︵％︶

小麦と同様、八郎潟干拓地内の水田転換畑（転換初年目）※

25で大麦の栽培試験を行った。肥料は「石灰窒素・尿素配合肥料」を用いた。大麦の品種は「関東二条」（ビール大麦）20を用い、播種量は 10㎏／ 10 ａとし、2013 年 10 月４日15に播種した。深層施肥播種機（麦用６条型：松山製）
を用い（写真３）、「石灰窒素・尿素配合肥料」を20㎏-Ｎ／1010ａ（深層20㎏区）または10㎏-Ｎ／10ａ（深層10㎏区）を５播種と同時に条間の深さ10㎝に全量深層施肥した
（図６）
。

０対照区

なお、この播種機は耕起、播種、施肥を一工程で行える

深層20㎏区※ｔ検定により平均値に５％水準で有意差があることを示す（金田ら・2014年）
図４ 小麦試験における基肥窒素利用率が、整地のために事前に深さ約10㎝でロータリー耕した。
生育への影響試験年は播種から越冬前まで降雨が多く、全体的に湿肥施肥窒素の利用率を調査した。基肥窒素利用率は、深害ぎみであった。越冬後もその影響が大きかったが、深層20㎏区が約25％で、対照区よりも10％ほど高くなっ層20㎏区では生育がよかった（写真４）。茎数は、処理た（図４）。石灰窒素は、肥効が長期にわたり持続するこ区間で大きな違いはなかったが、最終的な穂数は対照区とに加えて、深層（種子直下10㎝）に施用することにより、で少なくなった。草丈は、処理区間で大きな差はなく、生育期間をとおして小麦が効率よく施肥窒素を利用でき葉色は、深層20㎏区が高く、対照区と深層10㎏区が低たと考えられた。

かった。収穫期の生育は、対照区と深層20㎏区が旺盛収量への影響となったが、倒伏傾向であった。また、対照区は生育の小麦は2012年７月９日に収穫した。対照区と深層20㎏区の精麦重（収量）が600㎏／10ａを超え、両処理区は同等の収量であった（図５）。一方、深層10㎏区の収量は350㎏／10ａとなり、他処理区に比べて約半分であった。深層20㎏区では、石灰窒素の深層施肥により肥効が長期にわたり持続し、基肥窒素利用率も高かったため、対照区と同等の収量を得ることができたと推察された。
深層10㎏区は、対照区の50％減肥であるが、窒素の供給量が不足したために減収したと考えられた。
700ｂｂ

エラーバー：標準偏差600
写真３ 深層施肥播種機（麦用６条型）を用いた大麦の播種（2013年10月４日）

500
精麦重︵㎏ ／ ａ︶

10400ａ対照区

深層20㎏区300

種子200

深層10㎏区

10㎝10㎝

硫安100０

全層基肥６㎏-Ｎ／10ａ＋５回の追肥14㎏-Ｎ／10ａ
対照区

深層20㎏区

石灰窒素・尿素配合肥料［基肥全量施肥］

深層10㎏区異なるアルファベットは、試験区間で有意差あり（p＜0.05,Tukey test）

総窒素量20㎏-Ｎ／10ａ（金田ら・2014年）
図５ 小麦の精麦重（収量）

図６ 施肥方法と試験区の構成

20㎏-Ｎ／10ａ

10㎏-Ｎ／10ａ

石灰窒素だより No.149（2014.12）

3

対照区
写真４ 大麦の生育の様子（2014年４月23日）

深層20㎏区

深層10㎏区

バラツキが大きかった。

抑制され、アンモニア態窒素が長く残存して流亡が抑え収量への影響られたと考えられる。また、深層施肥による小麦根は、大麦は2014年６月14日に収穫した。収量は深層20㎏

養分を求めて慣行区に比べて下層に伸長することが確認

区で366㎏／10ａと最も高くなり、次いで対照区（343されているため（金田ら・2014年）、根の伸長域の拡大㎏／10ａ）、深層10㎏区（327㎏／10ａ）であった（図７）。と硝酸化成の抑制により、窒素の肥効が継続したものと深層20㎏区では、石灰窒素の深層施肥により肥効が長推察した。

期にわたり持続したため、対照区と同等以上の収量を得●まとめることができたと考えられた。深層10㎏区は、対照区

重粘土転換畑における麦類の栽培では、排水が悪いたの 50％減肥であるが、大きな減収にはならなかった。

めに根が深さ10㎝までに集中する。肥効調節型肥料の試験年は生育前半が過湿であったため、施肥位置の土壌石灰窒素を根吸収域である深さ10㎝に全量基肥施用すが還元的となり、施用した石灰窒素の分解・硝化が抑制ることで、長期的な肥効に加えて、効率よく窒素成分がされ、窒素成分が土壌に保持された可能性がある。溶脱吸収され、慣行栽培と同等の収量を得ることができる。

や脱窒などのロスが少なかったため、50％減肥でも大また、慣行栽培では、追肥を５回もする必要があるが、きな収量減にならなかったと推察された。

石灰窒素の深層施肥ではその必要がなく、大幅な労力削●石灰窒素の深層施肥で肥効が持続する理由は？

減が可能となる。汎用型の深層施肥播種機が開発されて深層施肥における肥料窒素は、深い位置に高濃度で存おり、一部の農家圃場でも利用されつつあるが、作業効在すると考えられる。これまで、アンモニア態窒素は、率（播種・施肥速度）の向上、施肥コストの削減が今後の深く施肥すると硝酸態窒素になりにくいこと（石塚ら・課題となる。

1962年）や、土壌中で高濃度であるほど硝酸化成は抑制

なお、本試験は農林水産業・食品産業科学技術研究推されることが報告されている（笛木・2008年）。そのため、進事業委託事業「窒素深層施肥による水田フル活用－大豆、深層20㎏区では、これまでの報告と同様に硝酸化成が麦、多用途米の新規生産向上技術の開発と普及」の一環として遂行された。

500※エラーバーは標準偏差400
収量︵㎏ ／ ａ︶300

10 200100０対照区

図７ 大麦の収量

4 石灰窒素だより No.149（2014.12）

深層20㎏区

深層10㎏区●参考文献
大山卓爾、他 2013. 大豆特集〜品質の向上と安定多収．石灰窒素
だよりNo.147
金田吉弘1993．八郎潟干拓地低湿重粘土における田畑輪換効果の解明と水稲安定多収技術に関する研究．秋田農試研報，33，27-30．
金田吉弘、後藤紗布子、佐藤 孝、高階史章、保田謙太郎、野坂佳史、坂下普志、浦野保徳、大山卓爾 2014. 重粘土転換畑の秋播コムギ栽培における石灰窒素の深層施肥効果．土肥誌，85，446-452
笛木伸彦2008．テンサイの安定生産に向けた肥培管理法に関する研究．
北海道立農業試験場報告，120，33-38．
石塚喜明・田中 明・林 満1962.畑作物に対する施肥位置に関する研究（第１報）肥料成分の土壌中における移動，土肥誌，33，562566.
農林水産統計：http://www.maﬀ.go.jp/j/tokei/