平成 24年 6月 1日

農 業 と 科 学

(6)

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きせいき

起生期土壌診断による
秋まきコムギに対する窒素の施肥設計(後編)
北海道オホーツク総合振興局 産業振興部
網走農業改良普及センタ一 紋別支所
興部(おこっぺ)分室
専門普及指導員

前号では，北海道における秋まき小麦の栽培概要として栽培地域，気象条件，栽培面積，品種と収量，栽培体型について述べた。
今号では、北海道の中でも大規模な畑作農業が佐藤康司

2) 試験方法(1)土壌中の無機態窒素の実態調査

2000"
‑'200
3年に播種された十勝・網走地方の秋まきコムギ品種「ホクシン J 栽培圃場のべ 164

展開されている東部畑作地帯における秋まき小麦

闘 場 ( 表 1) に お い ての土壌窒素診断技術と、それに基づいた窒素施肥(4月中 下旬)までの聞に 深さ 20cm毎に最大100cmま で の 土 壌 (1圃場につき 4ヶ所)を採土について説明する。

3. 秋まき小麦の起生期無機態窒素診断
1)背景と目的融雪 後から起生期追肥器(写真 1)で採取し，無機態窒素を測定した。

起生期の無機態窒素診断の背景となった事柄は以下に示す①③の 3点である。

①前述したようにく，十勝・網走地方では収量が高これに対応して窒素施肥量も増加傾向にあるが l)，多肥による倒伏が目立っている。

005年 産 か ら 品 質 ( 子 実 タ ン パ ク 質 含 有 率 な②2ど)により価格差が設定されたため，今後は子実タンパク質含有率のより一層の規格内安定化が重要となった。
③近年，窒素施肥量や堆肥等の有機物施用量の増加により土壌中の無機態窒素が蓄積傾向にあり，このことが地下水などの硝酸態窒素汚染の原因となる危険性があることから窒素施肥の適正化が求められている。
したがって，十勝・網走地方を対象に，土壌中に残存する無機態窒素を評価するとともに，それに対応した窒素追肥量を設定した。

写真 1.採土器(下はメジャー)
表 1.土壌タイプ別試験供試園場の内訳
土壌区分け
注 1)土壌区分は以下の通りとした。
沖積乾性洪積湿性計
乾性 淡色黒ボク土，褐色森林土
十勝4047215113 湿性・多湿黒ボク土，腐植質黒ボク土，多腐植質黒ボク土
4沖積 褐 色低地土，灰色低地土
34網走
765144811227計
164 洪積:灰色台地土
jく土壌区分について>.淡色黒ボク土
主として火 山灰など の火 山噴出物を母材 として生成した土壌のうち 腐植質 多腐植質の表層をもたない土壌。
‑腐植質黒ボク土
主 として火山灰などの火山噴出物を母材とし て生成した土壌のうち，腐植質の表層をもっ土壌0.多腐植質黒ボク土
主として火山灰など の火 山噴出物を母材として生成した土壌のうち 多腐植質の表層をもっ土壌。
.多湿黒ボク土
主として 火山灰などの火山 噴出物を母材と して生成した土壌のうち 地表下 50cm以内に斑鉄層または灰色で斑紋をも っ層の上端が現れる土壌。
‑褐色低地土
主に沖積低地に見出され 表層 50cm以内 には地下水の影響を受けず 瀧概水の影響もないか弱い、次表層が黄褐色を呈する土壌。
‑褐色森林土:山地，丘陵地，洪積台地の落葉広葉樹林下で発達する土壌。
‑灰色台地土i
主に洪積台地に見出され 灰色で斑紋をもっ層の上端が地表下 50cm以内に現れる排水不良の土壌。

(7)農 業 と 科 学

平成 24
年 6月 1日~， I ，川，11 ，，"司 u ，，，・I・“....""11，，"""'，.."，"，""..司 "11 ，川 t・ .....'1，，'""，...山・ '1 "..... 司hUI・，\，'.....川t川\"・‘川川 Pl'....\.μ1 \' ・."....."，\1・""‘ .'.Ullh"....."I'." ， "...."'ll\， "I.....例
111(2)土壌の深さ別硝酸態窒素の秋まきコムギへ

低1.4kg/10a，最高 16.4kg/10a)，網走地方での吸収割合.9kg/10a (最低は十勝地方よりも多い平均 11

秋まきコムギにおける土層深別の窒素利用率を3.2kg/10a，最高 30.8kg/10a) が残存していた，30cm，求めるために，採土器を用いて，深さ 10cm

(
図 1。
)

50cm，70cm，90cmまで、の孔(直径 2.2cm) を開i
i. 土壌中の硝酸態窒素とアンモニア態窒素の関係

け， これらの孔に重窒素で標識された硝酸石灰を窒素として 5.7kg/10a施用した。成熟期にコムギ

十勝地方を例として深さ 100cmまで採土できたの収穫を行い，作物体を深さ別の窒素利用率を求圃場について無機態窒素量(アンモニア態窒素とめるために分析に供した。

硝酸態窒素の合量)と硝酸態窒素量の関係をみた(3)収量および窒素吸収量の調査・分析方法

ところ， どの圃場でもアンモニア態窒素量はおよ(1)の調査で土壌中の無機態窒素を測定した圃2場において，成熟期に 1区当たり 3.6mを収穫し，乾燥後，脱穀した。得られた子実を 105Cで 2日.1kg/10aとほぼ一定かつ少量で¥硝酸態窒素
そ20量の変動が大きいことが明らかとなった(図 2)。
(2)土壌中の硝酸態窒素の深さ別窒素利用率

間乾燥させたものを絶乾重とし，水分 13.5%に換

土壌診断を行うためにはコムギがどの程度の深さまで無機態窒素を吸収するかを知ることが算して粗収量とした。
作物体の窒素含有率は，子実，稗，穂殻を粉砕重要である。そこで重窒素を用いて秋まきコムした試料について硫酸一過酸化水素分解法によりギの深さ別の窒素利用率を測定した。深さ 10cm

Iまたは FIA分解した後，自動分析装置 (AACS‑Iに重窒素を施用した場合のコムギの重窒素利用率

Star) によって測定しそれぞれの乾物重を乗じ30て窒素吸収量とした。子実タンパク質含有率は窒素含有率に蛋白換算係数 5.
70を乗じ，水分 13.5%ベースで表示した。
3) 試験結果および考察(，)十勝・網走地方における土壌無機態窒素のy=1.08x+2.
10r=0.
92
州官

o2
お5、、、、ω

アンモニア
さ 2
0 一一一一一一一一一一一一一一一----~---態窒素量酬~者

制 15実態i. 土壌無機態窒素の地域間差
土壌の深さ 60cmまで、の無機態窒素量を測定し

選
堅議 10
什

.8kg/10a (最た結果，十勝地方においては平均 545400

口十勝(平均 5.8kg/10a，n=85)
・網走(平均 11.9kg/10a，n=57)

3551015202530

土壌硝酸態窒素量 (kg/10a)(十勝，深さ 100cmまで採取地点， 2003年春・ 2004年春)

図2. 土壌中の硝酸態窒素と無機態窒素の関係30
並区 25饗

. 重窒素施用深別の重窒素利用率
表2(十勝， 2005年播)20151050oo'"5 '"10'"15 '" 20'"25'"30 '"35
起生期の土壌無機態窒素量 (kg/10a)

図， .起生期の土壌無機態窒素量の分布割合

重窒素
施用深さ

コムギの重窒素利用率(%)

同左指数

10cm
30cm
50cm
70cm
90cm

86.
671.1
79.
0
80.
940.
7

100
82
919347

農 業 と 科 学(8)平成 24
年 6月 1日

司I・e・'， '1"....'''' ， .1 ，， '-''''10'1 ，川町四川 1111'" 噂司 I lI lull ll ." 川川川'，. ...11..1. ，・ H ・....H.I'..III ・・・ 4 川 11'11"ー‘川川1' 11...... 川川町 11......1111 1' 1111 ・ ""11 川 111'" 圃川 1"10 ， '1.....11' 10 1011 ，...，川 110'111 園町，・ 1111.1 1I 1"~IIII.llI hll "，，， I' 1I・I・川町四 11111..11 問'1i1i1
上44208642(SH¥ω ぷ)酬暇酬額制置謹吾阻判 Eυ∞C IC

r=0.
59ぺ 網 走 :r=0.
63料)が認められた(図 4)。
また，両地域で回帰式にほとんど、差がなかったことから，十勝地方における窒素吸収量と窒素供給量 の 関 係 式 (1)を用いて起生期以降の窒素追肥量を設定した。

r=0.
99*
*(n=31)

yニ0.51x+7.73・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1)X=起生期の土壌中の硝酸態窒素量 (Xl:kg/1Oa)+起生期以降の窒素施肥量 (X2:kg/1Oa)。
oy:窒素吸収量 (kg/10a)2 468 10 12 140‑60cm
土層中硝酸態窒素量 (kg/10a)(十勝，深さ 100cmまで採取地点， 2003年春・ 2004
年春)

X:窒素供給量 (kg/10a)X2ニ(y‑7.73)/0.51‑Xl・・・ (2)図3. 土層深別硝酸態窒素残存量となり，起生期以降の窒素追肥量X2は窒素吸収量と土壌の残存硝酸態窒素からを 100として各施用深の相対値を検討した結果，関係式 (2) を用いて計算で導き出されることになる。

80cm以深の重窒素利用率は o""‑'80cmの土層と比較して大きく低下していた(表 2)。しかし， 0""‑'関係にあることが知られているヘそこで，十勝地80cmの土層を採取することは石磯の出現によっ方の調査圃場について粗収量と窒素吸収量の関係て不可能であったり土が硬くて採土が大変であを子実タンパク質含有率の水準別に区分して検討

o""‑'6Ocm
土層中の硝酸態窒素した結果，有意な相関関係が認められた(図 5)。

ることが多いため量の関係をみた。すると

一方，窒素吸収量と粗収量とは一般に正の相関

両者の聞には正の相関

日本めん用コムギの子実タンパク質含有率の基準関係が認められた(図 3)。
このことは，道東の秋まき
コムギ圃場の起生期においては 0""‑'80cm土層中の硝酸態窒素量は， 0""‑'60cm土層中の硝酸態窒素量を測定することで推定できることを示している。
(3)土壌中の硝酸態窒素量に基づく窒素供給量と25r

十勝c
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y=0.51x+7.73bD0・司ぷ

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室 10~~待望一一一ー 10 乾性
高 5L
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1・湿性

企~n=51)，，'

止主主51015 20 25‑
051015 20 250‑60cm窒素供給量 (kg/10a)0‑60cm窒素供給量 (kg/10a)0‑60cm
窒素供給量:起生期の 0‑60cm
土層中の硝酸態窒素量+起生期以降の施肥窒素量:1%水準で有意

図4. 窒素供給量と窒素吸収量の関係

窒素吸収量の関係
北海道の秋まきコムギ
は，起生期以降に窒素追肥/.，

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さと 20

ハ.

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1‑‑‑‑‑‑r‑ーー一寸ーーーーーー T‑‑‑‑ー，，， ， ‑r‑ー!

回 目 白 自 由 ，nl

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ム : タ 川 84mgg‑l以下~ 20卜一‑1一一十‑i五 〆 注 云 百 一 ￨ ① :yO 0.46，n=14，r=0.86**を行うので，起生期の深さ

2160cmまでの硝酸態窒素量

丘I!ロロ』々包~T~!o タンパク 85"'‑'94mgg‑l

出

￨

何百E
轟区三通'r冶l③ :y=0.02x+1.84，n=41，r
ニ0.
87料と起生期以降の窒素追肥量を合計して窒素供給量とし，コムギの成熟期における窒素吸収量との関係を検討した。その結果，地域や土壌による影響は小さく，有意な相関関係(十勝:二山一

両 15~-----l~~樫ZI--J---i ②:叩 2x+1 山=4山川
出￨ 中虫歯‑鍾認い i i
・:タンパク 95‑105mgg‑ll

盤 10ーー樫雰確1J‑」ト‑→一一￨口:タンパク 106mgg‑l以 上
一' g 1500 600

11 1 1④ :y
二 0.03x‑1.83，n=16， 同 92
料700 800

粗収量 (kg/10a)900 1000

(十勝， 2000‑2003年播)**: 1%水準で有意

図5. 子実タンパク質含有率水準別の収量と窒素吸収量の関係

農 業 と 科 学

平成 24
年 6月 1日(9)

司1'11..1111 圃喝 '''...1.1......川，， 1 ，， 11四回'1. 1\ .11\1司司 111' 川 1"."'11\1111 1 叫 """\""川''''岨 \IIIIU" ‘・・ a 川'"\1'‘・‘川川1川副，- u"" ‘"......"."\1 111..川刊川，...圃刊1川・・ 1\.....0‘"，， 11 ，...，川川 11"圃司川 111'111.~\1I It'llhll"'''''llhlll~'''''II'11111"

表3. 収量水準および起生期の土壌中の硝酸態窒素量に対応した秋まきコムギの起生期以降の窒素追肥量 (kg/l0a)
目標収量水準

窒素吸収量kg/10akg/10a480540
600

11"'1212"'1314660720780

151617。

起生期の 60cm
深までの土壌硝酸態窒素量 (kg/10a)

2 486108121011"(14)1211"(16) 11" (14)11"4681012(18) 11" (16) 11" (14)

注 1)目標タンパク 10.0%
注2) 右上の は起生期の最低限の窒素追肥量。左下のo値は 2005年産現在では 9.
5'"'‑'11.5%であるが624681012810121416F(2) F(2) F(2) F(2) F(2)2) 11" (2) 11" (2)2) 11" (2 11" (2) 11" (2) 11" (2)42 11" (246468681011"(2)24(2)
11" (2)11"2oは倒伏及びタンパク過剰を招く危険性があり望ましくない。

過度に上昇するとコムギ粉色が悪化する危険性があ(4) 土壌中の硝酸態窒素診断の検証

圃場データを用いて本試験で設定された窒素る2) ことから，本研究における子実タンパク質含吸収量(想定窒素吸収量)と実測した窒素吸収量有率の目標値は 10.0%とした。この値を中央値と(実窒素吸収量)との適合性を検証するとともに.
5'"'‑'10.5%の試料を対象としたところ相関係して 9不適合要因を解析した。その結果，数は r=0.87**(n=41) と高かった(図 5，③式)。

士 2kgN/10aの範囲にあり以上のことから7割以上が本法の適合度は高い目標収量を得るための窒素吸と判断された。不適合圃場は多量に有機物を施用収量が設定され，さらに土壌中の硝酸態窒素量をした圃場や起生期の生育量が大きく劣る圃場など測定することにより

図 5の③式から目標収量を得るために必要な窒素追肥量の設定が可能となる(
表 3)。例えば表 3において)。
であった(表 44. 最後に収量水準を 600kg

農業現場に出ると，そこには様々な疑問や発見/10aとすると，窒素吸収量の目安は 14kg/10aとが散在している。新たな気持ちで現場に出て，様なる。ここで，起生期の土壌中の硝酸態窒素量が子を見聞きして4kg/10aであればる。今回紹介した技術が現場で利用されているか

起生期以降の窒素追肥量は8kg/10aと設定され硝酸態窒素量が 8kg/10a、であれば，窒素追肥量は 4kg/10aとなる。

どうか，確と振り返ることが求められる。
普及活動に携わる者として，技術を「伝える」

地点数

内訳(解釈可能な要因)

14

有機物施用圃場 10 (うち緑肥ヒマワリ後 3)340

園芸作栽培跡地 2，有機物施用閏場 1+表4. 土壌中の硝酸態窒素診断の適応性の検証結果‑2"'+27240

実窒素吸収量
一想定窒素吸収量kg/10a+4'"
QU
円
ぺU

‑4'"

刺激を受けることが大切であことから一歩進んで，技術が「伝わる」ことを望んでいる。
文献

有機物施周囲場 11)十勝管内土壌診断事業推進協議会:十勝畑作地帯における施肥の実態，
p.
53'
"'
‑'
56 (2002)

2) 中津智史・渡辺祐志・

8

下層磯質土壌 6，下層堅密土壌 1

奥村理:窒素施肥および30

作土が浅い圃場 1(下層堅密土壌)，晩播 1

収穫前の降雨が小麦品質4晩播 3に及ぼす影響.土肥誌，
70， 5
14'
"'‑'
520(1999).

注)地点数の上段は十勝，下段は網走
お詫びと訂正 5月号掲載の「起生期土壌診断による秋まきコムギに対する窒素の設計(前編)Jに間違えがありました。
読者各位に深くお詫び致しますとともに，下記のとおり謹んで訂正致します。
(8頁， 4行自) 【誤) 2) 北海道農政部:北海道施肥ガイド， p.
59"'69(2002){正】 2) 北海道農政部:北海道施肥ガイド， p.
38"'42(2010)