シンポジウム特集
解 説11Lectures., March 2013, Vol. 123, 11 ‒ 17

北海道の環境保全型農業における有機物利用の技術的対応
竹内晴信 1The organic matter management under the environmental friendly agriculturein Hokkaido
Harunobu TAKEUCHI1‒

1. クリーン農業における有機物施用の考え方‒

では 30 t ha 1y 1）としている．しかし，入手の困難さや経済的な問題から，必要な有機物量が圃場に十分施用さ北海道における環境保全型農業の取り組みは 1991 年れるには至っていないと想定される（Table 2）．また，に道主導で始まったクリーン農業を端緒とする．これ

たい肥と同様に，収穫残渣や緑肥についても窒素，カリは，「たい肥等の有機物施用などによる土づくりに努め，の減肥対応を示しており，特にカリの減肥可能量が多い．

化学肥料や化学合成農薬の使用を必要最小限にとどめる1980 年代から 2000 年代前半にかけての道内の農地になど，農業の自然循環機能を維持・増進させ，環境とのおける全炭素量は，水田で横ばい，草地では 1. 5 ポイン

調和に配慮した安全・安心，品質の高い農産物の安定生ト程度の増加，畑地では 1. 5 ポイント程度の減少となる産を進める農業」と定義される（北海道農政部，2010）．

傾向が明らかとなっており（道立農試，2010），特に畑当初は，化学肥料，化学合成農薬の慣行対比 3 割減を目地での腐植損耗が憂慮される．これは，面積当たり有機標として，技術の開発や普及に官民挙げての取り組みが物施用量の減少と耕起深の深化による希釈効果が影響し進められてきた（奥村ら，2010）が，現在では，有機農ているものと推定される．

業や自然循環型畜産を含む広い概念となっている．この

一方，農地土壌における養分蓄積は全国的な問題であ

クリーン農業技術は北海道農業のスタンダードとなるこるが，北海道の大規模畑作地帯においても，近年リンやとを狙ったもので，以下で述べる認証制度とは異なるもカリの蓄積が進んでおり，土壌養分レベルに応じた施肥のである．このなかで有機物の施用は必ずしも義務づけ量の増減を行うことが一層重要となっている．このたられていないが，有機物を利用する際の基本的な考え方

め，有機物施用量に応じた減肥や土壌診断に応じた増減や合理的かつ効果的な手法について「北海道における有肥の指導が強化されているが，次章で述べるような実際機質資材の利用ガイド」（北海道農政部，2005）や「北の施肥場面での困難さから，十分な減肥対応には至って

海道施肥ガイド 2010」（北海道農政部，2010），「家畜ふいない．

ん尿利用の手引き 2004」（道立農畜試家畜ふん尿プロ

2. 有機物施用時の具体的な減肥手法

ジェクト研究チーム，2004）等の形で整理，公表されている．基本としては，地力維持のために，水稲，畑作‒‒

物，飼料作物では 10 t ha 1y 1，露地野菜や牧草，果樹で‒‒‒‒クリーン農業では，作物，地帯，土壌，作型別の施肥標準を基に，当該圃場の土壌診断による施肥率と有機物

20 t ha 1y 1 ，施設野菜・花きでは 40 t ha 1y 1 のたい肥

施用時の減肥指針によって減肥可能量を算出し，それを施用を前提としている．その上で，例えば畑作物では，施肥標準から差し引くことで具体的な減肥量を計算する．

牛ふん麦稈たい肥 1 t あたり窒素 1 kg（あるいは全窒素

本稿では畑作物の事例として，でんぷん原料用バレイ

分析値の 20 ％），リン 1 kg（全リンの 20 ％，2013 年以ショを取り上げ，Table 3 にその計算手順の例を示した．

降は 60 ％に改訂予定），カリ 4 kg（全カリの 100 ％）基本は「北海道施肥ガイド 2010」に示される施肥標を減肥可能としている（Table 1）．また，作物の品質低準である．この成分別施肥量 ① から，土壌診断による下・倒伏，および硝酸態窒素の流亡を考慮して，畑作物増減肥 ② として，有効態リンが「やや高い」水準では‒‒ではたい肥の単年度施用量上限を 50 t ha 1y 1（連用条件

リン施肥量の 20 ％減とされることから，リンを 40 kg‒ha 1 減じた．また，交換性苦土が「高い」水準では，苦1Central Agricultural Experiment Station, Hokkaido ResearchOrganization. East6 North15, Naganuma, Yubari-gun, Hokkaido,
069 ‒ 1395, Japan.
Corresponding author ： 竹内晴信，1 北海道立総合研究機構中央農業試験場
2013 年 1 月 29 日受稿，2013 年 2 月 26 日受理
土壌の物理性 123 号，11 ‒ 17（2013）

土施肥不要とされている．次に，前作コムギのコンバイン刈り株すき込みの対応 ③ であるが，C/N が高い麦稈
をすき込むと次作の窒素飢餓が懸念されるので，緑肥と共にすき込むことが奨励されている．このため，緑肥をコムギ跡地に導入した場合の窒素減肥可能量 ④ が示さ土壌の物理性 第 123 号（2013）

12Table 1

たい肥の肥料としての効果（畑作物）．

たい肥の種類成分の目安量

肥効率‒1（kg 現物 t ）（％，化学肥料＝ 100）

T‒N

T‒P2O5T‒K2O

NP2O5K2O

牛ふんたい肥

554201）

202）

100

バークたい肥553

0 〜 1020100

牛ふん尿スラリー

簡易法で濃度推定

石灰系汚泥コンポスト

183723）25 〜 3560

100

2020100（北海道施肥ガイド 2010）
注）（成分の目安量）×（肥効率）が減肥可能量となる．
1）
牛ふんたい肥の連用 5 年以上は窒素肥効率 40 ％，連用 10 年以上は 60 ％とする．
2）
2013 年以降，リン肥効率を 60 ％に改訂し指導される予定．
3）
飼料用とうもろこしのみ 60 ％とし，他の畑作物では未検討．

Table 2 十勝におけるたい肥の施用実態．
‒

施用率 1）（%）

施用量（t ha 1）

テンサイ

54. 934

バレイショ

2. 825豆類

10. 728

秋まきコムギ13. 932

スィートコーン

13. 734

デントコーン

44. 3

31

全作物平均

18. 831作物

圃場あたり年平均施用量‒ ‒＝ 31 × 0. 188 ＝ 5. 8（t ha 1y 1）（十勝土壌診断協議会他，2002 年）
1）

たい肥を施用した圃場数の割合．

‒

れており，コムギの刈り株すき込み量 2 t ha 1 程度，か論的に導出することができ，それを実現することで施肥‒コストの大幅な低減にも結びつく．例えば，一般的な牛‒

つエンバクの乾重が 4 t ha 1 では 35 kg ha 1 の窒素減肥量としている．カリの減肥量は，③ 鋤込んだコムギ刈‒り株に対応した減肥（40 〜 50 kg ha 1）と ④ エンバクす‒1き込みに対応した減肥（100 〜 200 kg ha ）を行った．

ふん麦稈たい肥施用時の減肥可能量を単肥価格（2009‒年の十勝農試単肥購入価格）に置き換えると 2468 円 t 1に相当すると試算された．たい肥を連用した場合は窒素‒減肥可能量が増えるので，さらに肥料的な経済価値は高‒1素， リ ン， カ リ そ れ ぞ れ 10，30，40 kg ha （ リ ン はまるが，この金額はたい肥の購入費や散布コスト等と比2013 年以降改訂予定の肥効率 60 ％とした）とされてお較すると必ずしも大きな額とはなっていない．むしろ問⑤ たい肥施用による減肥は，たい肥 10 t ha 1 あたり窒‒1分を減じた．最後に，極端な窒素題となるのは，窒素，リン，カリが一定の比率で含まれ減肥は初期生育の停滞を招くことから，最低限必要な窒ている化成肥料や複合肥料を用いると，特定の成分だけり，たい肥 30 t ha

‒1素施肥量として 20 〜 30 kg ha を施用することとされを必要なだけ減肥できないことである．少ない労働力でており，スターター調整 ⑥ を行った．なお，有機物施春に作業が集中する機械施肥の体系の下で，手間のかか用に伴う苦土の増減肥は設定されていない．

る単肥の組み合わせ体系に移行することは容易ではな

この例でわかるように，すき込んだ残渣や緑肥，たいい．これに対して，一部ではリン，カリを減じた減肥銘

肥に含まれる窒素，カリの寄与分が大きいことから，最柄複合肥料の開発，試用や，燐安の活用事例もあるが，終的には窒素施肥量がスターターのみとなり，カリや苦少数に留まっている．即ち，土壌診断と有機物を考慮し土は無施用で良いと評価される．このように減肥量を理た適切な施肥の実施は，生産者が手間をかけずにどのよシンポジウム特集

解説：北海道の環境保全型農業における有機物利用の技術的対応

13Table 3 施肥適量の試算例．

■仮定条件
十勝中央地帯の火山性土
でんぷん原料用バレイショ「コナフブキ」を作付け■有機物管理‒前作は秋まきコムギ．コンバイン収穫後にたい肥 30（t ha 1）を散布し，エンバク緑肥を無肥料‒で作付け．エンバクが乾重約 4（t ha 1），C/N=15 程度になった頃，コムギの刈り株と共にすき込み．
■土壌診断結果‒‒
ｐＨ，カリは基準値内．熱水抽出性 N は 61（mg kg 1）．有効態リンは 400（mg kg 1）で「やや‒高い」水準．交換性苦土は 500（mg kg 1）で「高い」水準．
‒（kg ha 1）■施肥適量の計算
窒素リンカリ

苦土①施肥標準

80200

12040②土壌診断による増減±0‒40±0‒40③残渣鋤込みによる減④に含む

‒‒45

‒

④緑肥鋤込みによる減‒35

‒

‒100

‒

⑤たい肥施用による減‒30

‒90

‒120‒

⑥スターター調整+5‒‒‒

207000‒

差引成分量（kg ha 1）（北海道施肥ガイド 2010 を基に構成）

うに応用するかにかかっている．現状はそこまで行かず

は，水稲（湛水培養窒素），畑作物（熱水抽出性窒素），とも，慣行的に行われる過剰な施肥の回避を指導してい露地野菜（生土培養窒素または熱水抽出性窒素），施設る段階である．

野菜（硝酸性窒素）のように作物により異なっている．

3. 北のクリーン農産物（YES ! clean）表示制度

さらに，同じ畑作物でも，例えば熱水抽出性窒素 60 mg‒，テkg 1 なら，バレイショでは土壌窒素肥沃度が「高」クリーン農業によって生産された農産物であることをンサイ，秋まきコムギでは「中」，湿性土壌の秋まきコ実需者へ情報提供するための表示制度として，北海道でムギでは「低」と評価されるなど，窒素肥沃度反応の違は，北のクリーン農産物（YES ! clean）表示制度が 2000

いに応じた評価区分としている（Table 4，5）
．第二に，

年から導入されている．この制度では，有機物の利用はたい肥等有機物施用量の下限および上限が示されてお安全・安心を担保する上で重要であるとの認識から，有り，下限量はクリーン農業における望ましいたい肥施用機物の施用を義務づけており，作物や作型毎に，総窒素量と同量である．輪作時と年 2 作以上の場合はまとめて施用量，およびたい肥等の施用下限量と上限量が示され施用することも可能であるが，施用上限量は 50 t ha 1y 1ている．生産集団（個々の生産者毎には登録を受けられを超えてはならない．第三として，「たい肥等」で示さない）は本制度に示される栽培基準に則った栽培履歴をれるように，施用する有機物を広く認めている点が重要認証機関によって認証，登録された上，生産物に証票ラである．認証にあたっては，たい肥類の施用下限量が牛ベル（シンボルマーク）を表示することができる．2012

ふん麦稈たい肥の量で示されるので，同たい肥 1 t あた

年度までに 66 品目 140 作型の登録基準（栽培基準）がり窒素 1 kg（窒素減肥可能量と同値）あるいは乾物 0. 3 t示されており，延べ 390 集団が登録を受けている．

として，これと同じ換算量となる他の有機物で代替え施‒‒

本制度の施肥管理上の特徴として，以下の 4 点が挙げ用することができる（Table 6）．例えば，エンバク緑肥られる．第一に，総窒素施用量の上限は，土壌窒素肥沃を生重 40 t ha 1 相当量を鋤込むことで乾物 6 t ha 1 施用度水準別に与えられる．土壌窒素肥沃度の評価分析手法に換算でき，たい肥 20 t ha 1 施用したものと同等と見‒‒‒土壌の物理性 第 123 号（2013）14

Table 4 YES ! clean 栽培における土壌診断による窒素肥沃度水準の区分．

土壌Ｎ肥沃度水準

評価分析法

地目または作物の例‒1（mg kg ）低やや低中やや高高湛水培養Ｎ〜 50〜 70〜 120〜 140140 〜〜 70〜 100〜 150〜 180

180 〜〜 30−〜 50−

50 〜〜 50−

〜 70−

70 〜〜 100−

〜 150−

150 〜

生土培養Ｎ

〜 15−

〜 25−

25 〜

熱水抽出性Ｎ

〜 30−

〜 50−

50 〜

硝酸態Ｎ

〜 50−

〜 100−

100 〜

水田
低地土（乾）
低地土（湿）
畑作物
バレイショ
テンサイ，秋まきコムギ A

熱水抽出性Ｎ

秋まきコムギ B
露地野菜
ハウス野菜

（「北のクリーン農産物表示制度」要領・様式集（改訂版），2010）
注）秋まきコムギの A 区分は，火山性土のうち乾性を呈し，かつ作土の腐植含量が「含む」以下のもの．台地土のうち褐色森林土，低地土の全て．B 区分は左記以外の土壌．

Table 5

YES ! clean 栽培における土壌肥沃度水準に応じて設定した総窒素施用量と化学肥料窒素施用量の上限．
‒（単位：kg ha 1）
土壌Ｎ肥沃度水準
作物作型

低中

土壌Ｎ肥沃度水準

高

低中

慣行化肥

高総Ｎ施用量上限量

化肥Ｎ施用量上限量

施用量1）‒化肥削減率（高の場合）2）（kg ha 1）

（％）

水稲

高収地帯

9590

80808070

10030

〃

低収地帯

75

70

606060

50

100

50

バレイショ

露地

120

10080909070

110

36

タマネギ

〃180

150120

130

130

100

20050

ネギ

ハウス

250200150

140140

90

250

64

（「北のクリーン農産物表示制度」要領・様式集（改訂版），2010）1）化学肥料の施用量（慣行レベル）．
2）土壌 N 肥沃度水準が「高」の場合に，化学肥料を施用上限量まで施用した時の慣行対比の削減率．

Table 6 YES ! clean 栽培におけるたい肥等有機物の施用下限量算出にあたっての窒素量および乾物量による相互換算施用種別
たい肥類種類（例）牛ふん麦稈たい肥

N 換算率

乾物率

N 換算量 乾物換算量（t ha ）
10（%）
0.1（%）
30（kg ha 1） （t ha 1）
103

施用量
‒1

‒

‒〃

バークたい肥

804003〃

石灰系下水汚泥 コンポスト

30.36

85

112.5580.13

8100.64

0.8

1.3

80

100.64

液状有機物 及び糞尿 牛ふんスラリー
〃緑肥
〃
ほ場副産物
〃有機質肥料

発酵鶏ふん
後作エンバク

20015

03

間作赤クローバー

6.7

15

101.01

秋まきコムギ茎葉鋤込み

3.35

0.15
‒0.6

90

‒203.02

テンサイ茎葉鋤込み

100.1

15

101.5

魚かす

0.2595100.19（「北のクリーン農産物表示制度」要領・様式集（改訂版），2010）
注）N 換算率，N 換算量とは，施用した有機物（現物）中の有効な（＝減肥可能な）N の割合，量を示す．

シンポジウム特集 解説：北海道の環境保全型農業における有機物利用の技術的対応

15Table 7 十勝農試で実施したたい肥と収穫残渣の連用試験の方法．

試験期間：1975 〜 2004 年
輪作体系：テンサイ−ダイズ−春まきコムギ−バレイショ
有機物処理：（たい肥施用区は特記以外毎年 ha あたり，牛ふんバークたい肥）①化肥区，②たい肥 15 t 施用区，③たい肥 30 t 施用区
以上は残渣搬出④残渣区，⑤テンサイ時のみたい肥 15 t 施用区，⑥たい肥 15 t 施用区
以上は残渣すき込み

Fig. 1 たい肥と収穫残渣の連用が作物収量に及ぼす影響．
（縦軸は，化肥区を 100 とした収量比．テンサイ：根重，バレイショ：上イモ重，ダイズおよび春まきコムギ：子実重．横軸は残渣も含む乾物重）．

なしている．この換算は，前作残渣や有機質肥料をも含経済的なメリットを実感し難いことから，取り組みの拡んでおり，後段で述べる試験例で明らかなように，有機大は必ずしも順調ではない．

物の種類に関わらず施用する乾物の量によって土壌改良効果が得られることに着目したものである．第四とし

4. 有機物の長期連用による土壌と作物生産性の変化て，化学肥料施用量の上限は，「総窒素施用上限量−た

これまで述べたことは，有機物の施用による肥料的効い肥等有機物施用下限量（窒素減肥可能量に換算した果を査定し，一般化したものであるが，同時に土壌改良値）」により与えられる（Table 5）．農水省の特別栽培の効果も期待すべき点である．この観点から，畑作にお農産物に係る表示ガイドラインでは，化学肥料の施用上ける有機物の長期連用試験結果を紹介する．

限量は慣行対比で 50 % 以下としているが，本制度では，北海道立十勝農試では，畑作物に対する有機物の長期化学肥料施用上限量を施用した場合の化学肥料削減率は連用試験を淡色黒ボク土において行い，Table 7 に示す

作物，作型によって異なり，50 % を下回ったり，大き処理，作物で 1975 〜 2004 年の 30 年間にわたり実施しく上回る例も生じる（Table 5）．

た結果をとりまとめた（中津・田村，2008）．試験開始

このように，本制度は有機物施用に係る技術的対応を1 〜 10 年目，11 〜 20 年目，21 〜 30 年目をそれぞれⅠ明確に打ち出した認証制度であるが，生産者にとっては期，Ⅱ期，Ⅲ期とすると，対照区（化肥区）の各作物の

土壌の物理性 第 123 号（2013）16

Fig. 2 たい肥と収穫残渣の連用が土壌特性に及ぼす影響．
（上段の土壌化学性は化肥区１年目を 100 とした比．下段の土壌物理性は 29 年目の実数値．横軸は残渣も含む乾物重）．

‒し，25 年目以降は 3 kg ha 1 程度に収斂した（Fig. 3）．
以上の試験結果から，たい肥のみならず残渣を含めた有機物の長期的施用は，もともと物理性の良好な黒ボク土であっても，その改善効果が得られること，炭素や養分の蓄積効果の大きいことが明らかとなり，従来の有機物による土壌改良効果の知見を裏付けている．さらに，たい肥の連用で窒素供給効果が増加し，施用するたい肥‒‒

10 t ha 1 あたり窒素 30 kg ha 1 の減肥を可能とする対応が適当であることが実証された．
Fig. 3

本試験は残念ながら 2007 年をもって中止したが，試テンサイに吸収されるたい肥由来窒素量の推移．

験区跡地は均一栽培で維持されており，今後，各処理区の土壌試料を供試した詳細な解析が期待される．

実収量はⅠ期からⅢ期にかけて増加する傾向にあり，気4. おわりに象条件や，品種，防除技術の改善が大きく影響したと見北海道の生産現場における有機物（主にたい肥）施用られる．各処理区の比較を行うと（Fig. 1，2），① 各作の考え方を，主に施肥量の適正化や土壌改善効果の視点

物の対照区に対する増収率は，たい肥の施用量だけではから，畑作物の例を中心に簡単に紹介した．有機物施用なく，残渣を含めた施用有機物の総乾物重に比例して増の効果については古くから多くの検討が行われており，

加 す る． ② そ の 効 果 は， 根 菜 類（ テ ン サ イ， バ レ イ

その基本的な利用技術は整理されていると考える．まショ）ではⅠ期からⅢ期に至るほど大きくなるが，穀類た，生産者も指導者も，有機物利用の重要性は認識して（ダイズ，春まきコムギ）ではⅠ〜Ⅲ期の差が小さい．

いることに加え，近年は，消費者に対する安全・安心を③ 土壌理化学性も施用有機物の総乾物重に比例して改担保するものとして，さらに農地への炭素集積を図るた

善し，土壌改良効果が明らかであった．④ また，そのめの最重要手段として，その重要性がさらに増している

効果は有機物の連用年限が長くなるに従い明瞭となり，ものと考えられる．しかし，実際にその施用促進を図る

特に炭素量や有効態リン酸濃度において，Ⅰ期＜Ⅱ期＜ためには，良質なたい肥の作成の手間やコスト，ハンドⅢ期となった．⑤ テンサイに吸収されるたい肥由来窒リングの問題，入手法等に多くの課題が残されており，‒1‒1

素量は，15 t ha 施用でたい肥 1 t あたり当初 1 kg ha

有機物の循環，流通体制の整備が必要である．現在も行程度であったものが，たい肥の連用年限に伴って漸増われている環境支払いの拡充等，インセンティブの充実シンポジウム特集 解説：北海道の環境保全型農業における有機物利用の技術的対応も必要であろう．

引用文献
奥村正敏・東田修司・大塚省吾（2010）：北海道のクリーン農業．
北海道農業と土壌肥料 2010，pp.179‒190．日土肥学会北海道支部編．北農会．札幌
北海道クリーン農業推進協議会（2010）：「北のクリーン農産物表示制度」要領・様式集（改訂版）．
北海道農政部（2010）：北海道クリーン農業推進計画． http://www.pref.hokkaido.lg.jp/ns/shs/10/clean/cl101227keikakuhonbun.pdf

17

北海道農政部編（2010）：北海道施肥ガイド 2010．北海道．
北海道農政部編（2005）：北海道における有機質資材の利用ガイ
ド．北海道．
北海道立農業・畜産試験場家畜ふん尿プロジェクト研究チーム編（2004）：家畜ふん尿処理・利用の手引き 2004．北海道
立畜産試験場．
中津智史・田村元（2008）：30 年間の有機物（牛ふんバーク堆肥および収穫残さ）連用が北海道の淡色黒ボク土の全炭素，全窒素および物理性に及ぼす影響．日土肥誌 79（2）
：139‒
145．
道立農試（2010）：北海道耕地土壌の理化学性の実態・変化とその対応（1959 〜 2007 年）．平成 22 年普及奨励ならびに指導参考事項．pp.115‒116．北海道農政部．

要旨

北海道の環境保全型農業では，有機物の合理的かつ効果的な利用指針が定められており，有機物施用時‒‒の定量的な減肥量が算出できる．たい肥施用上限量は 50 t ha 1y 1 としているが，実際の施用量は少ない．十勝農試の有機物長期連用試験では，残渣を含めた施用有機物の総乾物重増加に伴い，土壌理化学性の改善効果や作物の増収効果が認められた．
キーワード：たい肥，有機物，減肥，土壌改良，生産性