解 説

化学肥料と食料安全保障
資源保全チームタンパク質が生合成される際にこの作用を助ける働き

１．はじめにをする。また、細胞の膨圧を高め、細胞壁を厚くする
世界最大の化学肥料生産国である中国は、化学肥料

作用によって、植物体を強健にする働きがある5）。の国内供給を優先させるため、2021年10月に化学肥料

このように、窒素、リン酸、カリウムは作物の生理の輸出に法定検査制度を導入した。これにより、中国作用にとって必要不可欠の栄養素であり、窒素、リンからの化学肥料の輸出に大きな制限がかけられること

酸およびカリウム肥料は食料生産にはなくてはならな

1）となった 。

い生産資材である。

ロシアは世界最大の化学肥料輸出国である。2022年
2月、ロシアはウクライナに侵攻した。これを受けて

３．化学肥料の主要原料

西側諸国はロシアに経済制裁を課したため、ロシアからの化学肥料輸出量が大幅に減少した1）。

窒素肥料の原料として、我が国に輸入される、主な我が国は化学肥料のほぼ全量を輸入に頼っている。

原料は尿素である。尿素は化石燃料から生産した水素

このため、化学肥料の国際情勢の変化に脆弱であり、と大気中の窒素を反応させて製造したアンモニアを大国内における化学肥料原料の価格が2022年以降、大幅気中の二酸化炭素と反応させることにより製造される2）に上昇する事態になっている 。

2，6）。

化学肥料は食料生産にはなくてはならない生産資材

リン酸肥料の主要原料はリン鉱石である。我が国でであり、化学肥料の安定供給は我が国の食料安全保障

は肥料生産国において、リン鉱石から生産されたリン上、極めて重要な課題である。

安を主要リン酸肥料として輸入している2，6）。

2024年2月に食料・農業・農村基本法の一部改正案

カリウム肥料の主要原料はカリ鉱石である。カリ鉱が第213回国会に提出された。この改正案では、食料石は古代の塩湖が干上がる際に結晶化して析出した塩安定供給の確保の施策に代わって食料安全保障の確保化カリウムが主要成分である。我が国では、このカリの施策が掲げられ（第2節）、生産資材の安定確保に鉱石を輸入してその粉砕物をカリウム肥料として使用向けた良質な国内資源の有効活用、輸入の確保が謳わしている2，6）。

れている（第42条）。
上記を踏まえ、本稿では食料安全保障上、極めて重４．化学肥料の主要原料の主な輸入先と国際情勢要な生産資材である化学肥料について解説する。
化学肥料の主要原料である尿素、リン安および塩化
２．肥料の三大要素とその生理機能カリウムの輸入量（2021年）2）を図－1、2、3に示す。
尿素の総輸入量は296千トンで、主要輸入先はマレ

肥料の三大要素は窒素、リン酸、カリウムである。

ーシア、中国およびサウジアラビアでこの三か国から

窒素は葉緑素、DNA、各種酵素、原形質構成タン総輸入量の約94％の尿素を輸入している。

パクの構成要素で光合成、細胞分裂などになくてはならない多量要素である3，4，5）。
リン酸はDNA、リン脂質、ATPの構成要素で細胞分裂、細胞膜透過性の制御、エネルギー代謝などで重要な働きを担う

4，5）。

カリウムは植物体の何らかの構成物質の構成要素としては知られていないが、植物に吸収された硝酸から
46

リン安の主要輸入先は中国、モロッコおよび米国で、この三か国からのリン安の輸入量は総輸入量472千トンの約97％を占めている。
塩化カリウムは491千トン輸入されており、主要輸入先であるカナダ、イスラエルおよびベラルーシから総輸入量の約92％を輸入している。
尿素は大気中の窒素および二酸化炭素が原料であ
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限した1）。このような動きは我が国の化学肥料原料の他の主要輸出国でも起こりうることである。また、国際紛争が発生して紛争地域からの化学肥料原料の輸入が困難になることも想定しておかなければならない。
我が国としては、これらの主要輸入国との関係を良好に保つとともに、他の輸入先の開拓と確保を進め、化学肥料原料の安定確保に向けた努力を続ける必要があろう。また、食料・農業・農村基本法改正案の第42条に謳われているように、農産物の極めて重要な生産資材である化学肥料原料の安定確保のために、国内にお図－1

尿素の主要輸入先ける代替物の有効利用を推進する必要があろう。
５．日本における窒素、リン酸、カリウムの動態
北海道は全道の農耕地640地点に定点観測点を設置し、土壌理化学性を継続調査している。志賀は2005年までの調査結果を報告しており、それによると、全調査地点の作土中の窒素残存量、リン酸残存量、カリウム残存量はそれぞれ0.05g/kg、0.40g/kgおよび0.25g/kgであった 7）。これと併せて調査報告されている
北海道の全農耕地面積、土壌物理性調査地点における作土深の平均値、容積重の平均値8）から、北海道の農耕地作土における窒素、リン酸およびカリウムのおよ

図－2

リン安の主要輸入先その残存量を算出することができる。
一方、我が国の主要輸入作物である小麦および大豆と主要輸入飼料であるとうもろこしの輸入量（2020年）はそれぞれ5,334千トン、3,149千トンおよび15,840千トンであった 9）。これらのデータと食品成分表 10）および飼料成分表 11）に掲載されている小麦、大豆およびとうもろこしのタンパク質、リン酸およびカリウムの含有量から、主要な輸入食料および飼料の輸入によって我が国に移入される窒素、リン酸およびカリウムのおよその量を見積もることができる。
表－1に我が国における主要肥料成分の輸入量、北海道の農耕地作土中の残存量および主要輸入食料・飼料中の含有量を示す。この表からわかるように、北海

図－3

塩化カリウムの主要輸入先

道の農耕地作土中には、肥料成分の年間輸入量の約80％、390％および150％の窒素、リン酸およびカリウムが残存しており、小麦、大豆およびとうもろこしの輸り、枯渇の心配はない。また、リン安の原料であるリン鉱石や塩化カリウムの原料であるカリ鉱石の埋蔵量はまだ十分にあり当分の間、枯渇することはないとされている6）。
しかし、先に述べたように、中国は国内向けの化学肥料の供給を優先するために化学肥料原料の輸出を制
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2024年７月 表－1

主要肥料元素の動態⢈ᢱ㽳૞࿯ਛ㽲ャ౉㊂㩿㫋㪀㽳㪆㽲㬍㪈㪇㪇㩿㩼㪀ᚑಽᱷሽ㊂㩿㫋㪀㽴ਥⷐャ౉㘩ᢱ䊶㘺ᢱਛ䈱฽᦭㊂㩿㫋㪀㽴㪆㽲㬍㪈㪇㪇㩿㩼㪀㪥㪈㪊㪏㪃㪇㪇㪇㪈㪇㪐㪃㪇㪇㪇㪏㪇㪋㪍㪏㪃㪇㪇㪇㪊㪋㪇㪧㪉 㪦㪌㪉㪈㪍㪃㪉㪇㪇㪏㪋㪍㪃㪇㪇㪇㪊㪐㪇㪈㪏㪍㪃㪇㪇㪇㪐㪇㪢㪉㪐㪋㪃㪇㪇㪇㪋㪊㪎㪃㪇㪇㪇㪈㪌㪇㪏㪌㪃㪇㪇㪇㪊㪇

47

入により、肥料成分の年間輸入量のおよそ340％、90利用した水分管理や作物体の栄養診断による精密かつ％および30％の窒素、リン酸およびカリウムが毎年移省力的な給液給肥管理が可能 16）で、労働力の大幅な入されている。

減少が予測される今後の農業を担う技術として期待で食料安全保障上、極めて重要な生産資材である化学きよう。

肥料原料の安定的確保を確実なものにするためには、これらの輸入先の多角化を図るとともに、これらの国内の代替肥料資源の有効利用を図ることが重要となる。次項でその方策について述べる。

６．２

有機性廃棄物のリサイクル

先に述べたとおり、我が国に輸入される主要食料である小麦、大豆および主要輸入飼料であるとうもろこ
しには、主要肥料原料の年間輸入量のおよそ340％、90％および30％の窒素、リン酸、カリウムが含まれて６．国内肥料資源の有効利用方策おり、これらが我が国に毎年移入されている。
６．１

これらの食料は主に食用に供され、肥料成分の余剰

化学肥料使用量の節減

前述のとおり、北海道の農耕地作土には、窒素肥量がふん尿として排泄される他、これらを用いた食品料、リン酸肥料およびカリウム肥料の各種主要輸入原の残滓は生ゴミとして廃棄される。一方、飼料である料に含まれる肥料成分のおよそ80％、390％および150とうもろこしは家畜飼料として供され、肥料成分の余％に相当する残存肥料成分が存在している。これらを剰量は家畜ふん尿として排泄される。

肥料として施肥設計に反映させることができれば、化したがって、主要輸入食料や飼料の含有成分として学肥料の施用量を減少させることが可能となり、化学移入されてくる各種肥料成分を有効利用するために肥料原料の輸入量を削減することができる。

は、し尿汚泥、下水汚泥、生ゴミ、家畜ふん尿等に含

斎藤らはロータリー耕運機に搭載可能な自動連続土まれる肥料成分を有効利用する必要がある。

壌サンプリング装置を開発し、圃場内の多地点での自北海道開発局は国営環境保全型かんがい排水事業を動迅速土壌サンプリングと各採取試料の採取地点の迅実施することにより、家畜ふん尿を有機肥料として有速マッピングを実現した

効活用する地域有機性資源リサイクルシステムの構築

12）。後藤はマルチ抽出自動化

学分析装置による各種土壌成分の迅速土壌診断分析にに貢献している。

ついて検討し、この迅速分析法によって得られた分析

牛久保は我が国の食品産業廃棄物の発生量と処理法

値が既往の分析法による分析値と有意な強い相関があについて調査報告を行い、食品産業廃棄物の肥料とし13）ることを明らかにした。北海道農政部は土壌診断分ての広域流通と普及を図るには、一定の肥料成分の保。

証と乾燥や焼却処理による軽量化が重要性であると述これらの諸技術を統合すれば、農家に過大な負担をべている 17）。食品産業廃棄物由来肥料の軽量化が実強いることなく、土壌残存肥料成分を有効活用しなが現すれば、輸送コストの低減が可能となる。その結ら合理的かつ効率的に減肥の実現が可能となる。

果、酪農地帯等の肥料成分過剰地域から畑作専業地域

14）

析値に基づく減肥量を作物毎に明らかにしている

一方、三枝は化学肥料の全層施肥や側条施肥では窒素肥料成分が作物根に吸収されるまでに、硝酸化成菌など有機性肥料への需要がある地域へ、このような有機性肥料の広域流通が可能となる。

によって硝酸態窒素に変化し、下方へ浸透して地下水汚染の原因になる可能性があることに言及し、作物の７．おわりに生育ステージに応じた必要施肥量をこまめに追肥して余剰な肥料成分を土壌中に残存させない最大効率最少汚染農業を提唱した15）。

2021年にみどりの食料システム戦略18）が公表された。この戦略では、作物の生育タイミングに合わせた点滴灌漑を用いた養液土耕栽培を導入することによ

肥効調整型肥料の高度化、AI等を活用した土壌診り、前述の最大効率最少汚染農業を実現することがで断、土壌・作物データを活用したスマート施肥システ

きる。植田らは葉菜類の露地栽培における点滴灌水施ムの実現などを経て2050年までに輸入原料や化石燃料肥（養液土耕）栽培の試験を行い、春ハクサイ栽培でを原料とした化学肥料の使用量を30％低減すると謳っは25％の、レタス栽培では47％の窒素肥料を削減してている。

も慣行区と同等かそれを上回る収量を確保できることを明らかにした4816）。点滴灌水施肥は水分センサーを

点滴灌漑を利用した養液土耕栽培は、これらの目標を達成可能な将来有望なシステムである。ただし、現
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状では小規模露地野菜栽培、花卉栽培や果樹栽培での8） 北海道立総合研究機構農業研究本部：北海道土壌み実用化されており、北海道の大規模圃場での作物栽断面データベース、北海道立総合研究機構農業試

培に適用するには、点滴灌漑に適応した送水施設の設

験場資料、第43号、pp.106、2021.

計、灌漑チューブの破損なしに大型営農機械の走行が9） 農林水産省輸出・国際局国際経済課：農林水産物

可能な大区画圃場形状や灌漑チューブ配列の検討、輸出入概況2023年（令和5年）、p.25、2024年4月

ICTやAIを用いた大区画圃場内の作物・土壌情報の採2日

取解析システムの開発など研究検討を要する課題が多https://www.maff.go.jp/j/tokei/kouhyou/い。

kokusai/pdf/yusyutu_gaiyo_23.pdf（2024年5月7

これらの課題に関する研究がなされ、大区画圃場に日確認）

適用可能な点滴灌漑システムが実用化すれば、点滴灌10）文部科学省科学技術・学術審議会資源調査分科

漑を用いた省資源で省力的な環境に優しい新たな畑地

会：日本食品標準成分表（八訂）増補2023年、文灌漑事業を創設して北海道各地の農村地域に展開する

部科学省科学技術学術審議会資源調査分科会報ことが可能になるだろう。

告、pp.451、2023.
（文責：横濱充宏）

11）農業・食品産業技術総合研究機構：日本標準飼料
成分表、中央畜産会、pp.288、2010.
12）斎藤正博・片岡

参考文献

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学会誌、70（4）、p.123-128、2008.
13）後藤逸男：土壌診断分析を施肥管理に活かすため

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るマルチ抽出・自動化学分析装置による迅速土壌（2024年5月7日確認）

診断分析－、日本土壌肥料学会講演要旨集、562） 農林水産省農産局技術普及課：肥料をめぐる情勢、2023年5月

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16）植田稔宏・池羽智子・安東赫・加藤一幾・河野隆・松本英一：葉菜類の露地栽培における点滴灌4） 松坂泰明・栗原

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水施肥（養液土耕）栽培が収量・品質と施肥効率に及ぼす影響、日本土壌肥料学雑誌、第80巻、第昇：土壌

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2010.

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2024年７月 49