資料第 54 回土壌物理学会シンポジウム総合討論
柏木淳一・岩田幸良・中辻敏朗（シンポジウム事務局）
Discussion at the 54th symposium on soil organic matter dynamics and soil fertility
improvement in upland ﬁeld

本稿では，5 名の講師による講演の後に行われた総合いる．十勝管内もしくは全国の堆肥について，土壌改良討論（座長：加藤英孝氏，三木直倫氏）の模様を，今後効果を数値化しなければならないと思うが，私の経験での研究活動の資料として掲載する（Photo 1）．なお，総は，30 〜 40 を過ぎると黒味を増しているなという感覚合討論の概略の記録を目的としたため，著者らの判断にを持っている．

より，発言内容の一部を省略，または要約させていただ

座長（加藤）：いたことをご了解願いたい．

道総研中央農試の塚本さんから谷先生へ．有機質資材の本来の特性を把握し，効果を最大限に発揮させるため

座長（加藤）：の施用技術の構築に向けた取り組みについてご紹介くだ

会場から沢山の質問が寄せられているので，それに対さい．

する回答を頂いた後に，有機物動態についての総合討論

谷：を進めていく．まず谷先生への質問，有機物に肥料的効

有機資材には色々なものがあるが，施用に当たっては，果を期待するか有機物（炭素）蓄積効果を期待するかはいつ，どれくらいの量を，どの深さに，どのタイミング

一般的に C/N 比で論じられていることが多いようだが，で入れればいいのかということをきちんと計画を立てな

この効果判別指標に関するお考えをお聞かせ願いたい．

いといけない．堆肥からどれくらいの窒素放出があるの谷（帯畜大）：

か，リンの肥効をどれくらいに見積もるのかといったこ

C/N 比は重要な基準ではあるが，十勝の堆肥は 2，3とを総合的に判断しないと，最終的に環境保全の問題，か月の堆肥化過程で C/N 比はおよそ 20 以下に落ち着い減肥の可能性についてもつながらない．それから実際のてくる．ただその状態では木質や草本の成分が残ってお圃場では散布ムラの問題もあり，農業機械などの技術的り，腐熟化していないという状態である．養分補給なのな向上も必要である．生産者が有効に利用するためには，か養分の動態をコントロールする成分の補給かを利用者

有機物の価値を評価してどのように施用するかの問題にが判別するには，腐植化というパラメータを取り込むべ

ついて，大学や試験場などの研究協力が必要である．

きなのではないかと考えている．
安西（JA 全農）：

塚本（道総研）：試験場で研究している立場では，生産者に技術を提供その通りだと思う．肥料としてか，あるいは土づくりすることが重要となる．有機物の種類による施用効果の資材として使うのかの目安としては C/N 比 30 くらいが違いのような基礎研究的な成果を，私たちが農家向けにある．さらに，窒素含量が 1 ％以下，あるいは EC が 2適用するには，有機物の細かい特性よりも，いつどうやっ㎜ /S 以下では，土づくり資材として継続利用を勧めてて鋤き込むのかといった利用に即した情報を提供する必いる．いくつかの指標を用いているが，炭素貯留やバイオマス量を高める場合，腐植化度を指標とすれば，具体的にどのくらいが目安になるのか教えていただきたい．
谷：
腐植化度は，ピロリン酸ナトリウムで抽出した液の色の濃さを見ているだけのパラメータで，腐植酸の量と黒さの両方を反映している．本来の腐植化度において黒色の増加だけで評価を行うことは危険であるが，目安にはなると考える．十勝の現場では，バーク堆肥だと堆肥化過程で 5 か月を過ぎると急に腐植化度が上がる．腐植化
度 30 あたりを超えてから急激に高くなり 80 付近まで到達する．実際に使う現場の意見も聞くことも重要であり，十勝農協連の岡崎さんにもデータベース化の提案をしてPhoto. 1 会場風景

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土壌の物理性 第 123 号（2013）

要がある．基礎的研究部門である大学と現場に近い試験混合された状態で，土壌中では堆肥の断片も観察される．

研究機関との情報交換の重要性を認識した．

そこに根が入り込んで，そこから根が吸収するというこ座長（加藤）：と．腐植がバリアーとなり，化学的，物理的にブロック次に北海道大学の石黒さんからの質問．①カルシウムしているという風に考えてもいいのではないかと思う．と腐植の結合メカニズムについて，②堆肥化が進むと堆石黒：

肥中リン酸の肥効率が高まる理由，③分解反応と溶存有③ の DOM（ 溶 存 有 機 物 ） の 生 分 解 性 に つ い て．

機物（DOM）の CO₂ 発生との関係，について質問が寄

DOM も腐植由来であると思うが，CO2 の発生との関係せられている．

についてはどうか．

谷：

谷：

カルシウムに関しては，腐植に対する吸着選択性が強

土壌中の DOM の成分を計測すると，疎水性酸である

く，また吸着エネルギーが極めて高いために水溶性としフルボ酸が主体となる．これは土壌中での分解反応や代て出てこないという現象が生じる．作物は水溶性のカル謝合成を受けて生成した腐植の一部が分配平衡によってシウムをマスフローによって吸収するが，腐植含量に水中に溶けだしてきたものと考えていいと思う．つまり，よっては，吸収できない形になっている場合があるとい

分解代謝産物の一部が水に分配されたと考えている．

うことを先ほどのデータで示した．これは銅の挙動と非石黒：

常に似ていて，結合距離が近い等の原理でエネルギーがそれと二酸化炭素の発生はどう関係するのか．

高く，単なる交換性としては評価できないということで

谷：ある．

私は精通していないが，DOM の成分の多くが CO2 放石黒（北大）：
カルシウムと腐植の結合は，単なる静電気力ではないということで，配位子交換とかでしょうか．

出の基質になっているというデータもある．
座長（加藤）：
森林総合研究所の小林さんから谷先生へ．有機物の機谷：

能を考える上で一般に用いられている 0. 45μm 以下は配位結合ですとイオン交換できないのでそうではな

溶存という定義をどのように考えているのか．サイズにい．やはり結合距離の問題や腐植との親和力が非常に強よる分画をする場合に，他に意味のある境界があるか教いためである．銅・亜鉛は確かに配位結合の影響が強いえていただきたい．と思う．②に関しては，堆肥化するとリン酸の大部分は谷：無機態リン酸になるという最近のデータがあり，牛糞堆土壌化学では，0. 45μm 以下は溶存態，0. 45μm 以上

肥では 85 ％は無機態リン酸であり，その半分は水溶性，は非溶存態という分け方がなされている．実際に 0. 22

半分はク溶性になっている．化学肥料では水溶性リン酸μm や 0. 025μm の濾紙では，特に土壌溶液を用いるとが土による吸着と作物吸収で競合するが，堆肥の場合は，ゲル状物質が補足され，確実に TOC（全有機炭素）が圧倒的に，土と競合しないためにリン酸の利用率が 100下がる．DOM の多くはメタルとかなり結合した状態でを超えるという結果が出てくる．吸収しやすい形態で含土壌溶液中に存在し，特に鉄との親和力が非常に強い．

まれていることが一つ．更に堆肥化に伴って有機配位子そうした物質が本当に 0. 45μm で溶存態と非溶存態にが出てくるため，リン酸の土壌吸着をかなりの割合で抑分画できるかはまだ大きな問題である．現状は，データえてくれる．この二つのメカニズムで堆肥化が進行するの比較を行う上で 0. 45μm を受け入れざるをえないととリン酸の肥効率が上がると考えている．

考えている．

石黒：

小林（森林総研）：

堆肥からまずリン酸が出てくるということか．

鉄とかの輸送に関して 0. 45μm で分けた場合と 0. 025

谷：
堆肥からもともと吸収しやすい形態のリン酸が出てくμm で分けた場合とで違いの例はあるのか．
谷：

る．生堆肥（未熟堆肥）と（完熟）堆肥との決定的な違鉄と結合した有機錯体は 0. 45μm の場合に比べ 0. 025

いとして，生堆肥のリン酸は有機態リン酸（植物・動物

μm では濾液の濃度が確実に下がる．供給源として土由来）であり，堆肥化の過程でマグネシウムアンモニウ

壌から抽出された形態と，河川や湖沼に含まれている形ムホスフェイトへと変化していくと言われている．その態が類似しており，土壌系から河川・湖沼への鉄移送が吸収しやすい形態のものが堆肥にあり，土壌と直接接しあると考えている．しかし，分析上では 0. 45μm の基ないことが一つの理由だろうと思われる．

準に課題があると考えている．

石黒：座長（加藤）：

黒ボク土だと接しやすいと思うが，腐植によってカ

東京大学の西村先生から谷先生への質問．1 点目は，バーされているということか．

発酵が進んでいない生堆肥をかなり使っているという話

谷：だが，堆肥が未熟のための生育不良や病害のようなもの物理的にカバーされています．化学肥料では水溶性のが生じていないか．2 点目は，腐植物質の多少が，例え成分がそのまま土壌に混和されるのに対して，堆肥だとばリン酸保持に影響すると思うが，銅や亜鉛の土壌中のシンポジウム特集

資料：第 54 回土壌物理学会シンポジウム総合討論

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動態を考えた場合，腐植物質は土への吸着促進に効くの座長（加藤）：

か．それとも移動を促進する方向に効くのか．

ズコーシャの丹羽さんから竹内さんへ．北海道の普通谷：

畑土壌での腐植含有率の減少を報告されたが，深耕によ家畜糞尿を発酵させるには莫大な副資材が必要となるる下層土の作土への混入の影響もあると思う．これを踏ため，現状では，飼養頭数の多頭化に伴って排出される

まえた場合，腐植（面積当たりの量）はどの程度減るのか．

多量の糞尿をすべて堆肥化させるのは無理な状況にあ竹内：る．生堆肥を秋まき小麦の収穫後に散布して鋤き込むと，深耕によって薄まっていくという影響はかなりあると酸素がある状態でなければ，異常還元が生じてしまう．

思われる．報告例では炭素濃度を測定しているため，炭また生産者から必ず出てくる問題は堆肥に混入した種子素の量がどの程度減っているのかは把握できていない．

による雑草の発生である．この問題に関しては，発酵さ関谷さんの発表での中で，その点で少し触れられていたせた方が雑草の発生は低下するのは明白であるが，現状ので，減ってはいると思うが定量的に断言できない．

においては，（堆肥散布後に）土の上で発酵させるとい丹羽（ズコーシャ）：

う方法しかなく，雑草の問題，病害虫の問題（O157 を難しいところもありますが，谷先生はどう思われるか．

含む）等に対しては，好気条件で速やかに発酵させるの谷：が適切であると考える．堆肥と銅・亜鉛の実験も行った

深さ 5㎝毎のデータをみると下がっていると思う．しが，銅を堆肥の中に入れて溶存有機配位子の影響を分析

かし，多点でデータを集積するのは困難であり，少しずした結果，銅の移行性が高まるという結果が得られた．

つ蓄積するのが望ましい．減っていることは間違いない

竹内（道総研）：生堆肥（未熟堆肥）の影響について，十勝管内では生ので，どうやって増加させるかが大事である．
座長（加藤）：

堆肥が多いため，現場で使わなければならない状況と東北農業研究センターの土屋さんからの質問．窒素肥なっている．十勝農試で堆肥の腐熟度の違いによって，沃度の測定について，北海道の水田では湛水培養窒素のどういう影響が出るのか試験を行っていたと思うが，公みで評価しているが，熱水抽出性窒素で評価できないの表できる情報はあるだろうか．

か．

谷藤（道総研）：竹内：十勝農試では飼料用トウモロコシを対象として，生堆

水田の場合は，湛水培養で窒素肥沃度を評価し，畑地肥と腐熟が進んだ堆肥を施用し，肥効を検討しているが，の場合は，畑地条件で培養する方法もある．しかし，畑まだ整理中であり公表できる段階にはなっていない．しの場合は培養窒素と熱水抽出窒素を比較検討した結果，かし，これまでの経過から見れば，雑草については明確

簡便な熱水抽出窒素の再現性が良いために，畑地では熱な差はまだ見られていない．病害についても今のところ水抽出窒素を採用した．水田の場合は両者の関係性が良特に悪い結果は出ていない．ただ，未熟堆肥の施用は推好ではないために，熱水抽出窒素は用いていない．

奨できる方法ではないので，デメリットに関しては随時

土屋：（東北農研）

情報を提起していく．

私の場合は両方用いているが，湛水培養の方がいい場

座長（加藤）：
北海道農業研究センターの岩田さんから竹内さんへの合もあり，また熱水抽出の方があっている場合もある．
座長（加藤）：

質問です．堆肥といっても生に近いものから完熟堆肥ま北海道大学の波多野先生から竹内さんへ．①有機物ので様々なものがあるが，北のクリーン農産物表示制度投入に伴ってカリウムの過剰投与が生じることについて（YES!clean 表示制度）で堆肥の品質についてはどのよ

どのような対策を取っているか，②堆肥の質に配慮したうに扱っているのか．

施用量の策定は可能か（堆肥診断のような仕組み），③

竹内：

堆肥施用を地球温暖化の緩和技術として登録するために

YES ! clean で想定しているのは，腐熟が進んでいるは不確実性評価が不可欠だがどうすればいいと考えてい牛糞麦稈堆肥である．北海道としては，堆肥はきちんと腐熟したものを施用してくださいという立場をとっている．堆肥の種類（畜種の違い）に関しては，乾物重もし
くは窒素換算量でお互いに換算し対応している．

るか．
竹内：
カリウムの過剰については，牛糞堆肥のカリウム含有率は高いため，指摘の通り連用に連れて蓄積され易い．

岩田（北農研）：草地では大きな問題となっており，定期的に土壌診断を完熟堆肥を使わなかった場合，YES!clean 表示制度は行った結果，施与量を抑えていくという対処を取ってい受けられないか．

る．畑地では，カリウム施肥そのものを行わないという竹内：ことで対処するしかないと思われる．堆肥の質につい

調査票にどんなレベルの堆肥を使ったかについての項て，まだ道の指導の中では質をきちんと評価してはいな目はないので，堆肥を使用したと書いてあれば適正な完い．谷先生と同様に，堆肥の質に応じて，どれだけの量熟堆肥を使ったと考えざるを得ない．

をどの部位に施用するのかといったマニュアル化が必要と思っている．地球温暖化の緩和技術については，まだ40

土壌の物理性 第 123 号（2013）

そういうレベルまで現場が追い付いていない．堆肥を施22cm）の炭素含量は 32. 2g/kg，多湿黒ボク土の表層（0与すれば良いという事は，だいぶ認識してきている．昨〜 30cm）は 67. 8g/kg．黒ボク土の次層（22 〜 34cm）

年度まで帯広市が音頭を取って，堆肥を施与し地球温暖は 9. 99g/kg． 多 湿 黒 ボ ク 土 の 次 層（30 〜 50 ㎝） は化緩和に役立てようという取り組みもあったが，現場に71. 6g/kg となっており，多湿黒ボク土では次層の方が理解してもらうのが大変であった．個々の現場の技術で高いという結果となった．

はなく政策の面で誘導することが必要であると思う．
座長（加藤）：座長（三木）：東大の西村先生からの質問です．畜産廃棄物が少なか赤坂先生の講演に対して，全農の安西さんからの質問

らず使用されていると思うが，飼料中の化学物質（銅・です．基盤整備事業における客土後土壌の腐植含量 5 ％

亜鉛・抗生物質）の堆肥への移行や堆肥施与に伴う農地という目標自体を見直した方がいいのではないか．客土への投入については問題になっていないのか．

後の土壌の腐植含量が 3 ％近くあったとしても 5 ％にす竹内：

るには，10a 当たり 20 トン近くの有機物資材を投入し明快な解答はできないが，一つの例として，豚の餌になければならない計算になる．客土資材が黒ボク土であ含まれている亜鉛がかなり高く，豚糞堆肥中の亜鉛の濃れば腐植含量は一般的に 5 ％以上であり問題ないが，客度が高いというデータがある．その他に，餌の中にはホ

土後の有機物施用量は締め固めた土壌の理化学性改善をルモン物質も存在しているようだが，人によってはそう

目標に提案されている 10a 当たり 4 トンを基本として，いうものを使うと発酵がうまくいかないという農家もい

原土の理化学性に応じて加減するのが良いのではない

る．しかし，データとしてまだ見たことはない．

か．
赤坂（北海道農政部）：

座長（三木）：
岡山大学の森先生から皆さんに対しての質問です．土

現状では，目標腐植含有率 5 ％を土壌改良資材の投入にフレッシュな有機物を混ぜるとかえって全炭素が減るで達成しようと考えてきたが，5 ％の基準についても試ため，畑地に有機物を投与してもなかなか土壌有機物量験場などと相談して検討しても良いと思われる．

は増えないということが自分の理解であった．有機物投

安西：
腐植含量 5 ％以上の土壌というと，一般的に，黒ボク与によって増えると理解して良いのか．
関谷：

土（火山性土）または泥炭等の有機質土しかない．普通

プライミング効果といって分解しやすい有機物を鋤きの低地土は 2 〜 3 ％くらいであり，客土したものを何で込むと，本来あった土壌中の有機物の分解が促進される

もかんでも 5 ％までに持って行く基準はかなりきついとという現象がある．しかし，地球温暖化緩和のために土思われる．そうしなくても生産性という面ではダメだと

壌中へ炭素を貯めようとする場合は，そのことが考えらいうことにはならないと考えられる．

れてこなかったと思われる．どういう状態の有機物を投赤坂：

入するかによってプラスマイナスは変化してくるが，マ検討段階では，指摘の視点で議論をしていないと思わイナス分を見越した量の炭素を投入しなければプラス効れる．5 ％の意味をもう少し勉強すべきであると考える．

果は無いと考える．

座長（加藤）：

谷：

東京大学の塩沢先生から赤坂先生に対しての質問で先ほど，スペクトルでも見せたが，何でもかんでも入す．北海道の畑地における暗渠排水施工率はどの程度か．

れればいいということではない．植物遺体をそのまま

赤坂：

畑作土壌に入れるとセルロースの供給過剰であったり，暗渠排水施工については，過去に基盤整備を行っていC/N のバランスが崩れたりと，必ずしも良い事だけでない圃場での暗渠施工と，施工後 10 年〜 15 年経過してはない．日本古来の堆肥化によって，土壌固有の腐植物の再施工が並行して実施されている段階である．詳しい

質に近いものを供給していくことで，機能と共に量を確数値は覚えていないので後日お伝えしたい．

保できるという考え方が大事であると思われる．質の問

塩沢（東京大）：題が重要である．海外の調査において，不耕起栽培を実

畑地の暗渠排水は北海道の農地整備の特徴だと感じて施しているチェルノーゼムを分析したところ，土壌の有いた．また，排水改良が有機物を減少させる一因ではな

機物量は確かに増えているが，質についてはセルロースいかと考えられるため，こういった質問をした．

やリグニン構造ばかり残っており，スペクトル等を見る

座長（三木）：と全く元のチェルノーゼムとは違った物質になってい全農の安西さんから関谷さんに対しての質問です．現た．量をキープしたのはいいが，構造が破壊されており，地試験に用いた多湿黒ボク土と黒ボク土の腐植含量はど肥沃度を高めるという目的に合致していない一例であのくらいか．多湿黒ボク土の方が高いとすれば，乾燥しる．土壌のクオリティをきちんと維持するためには，質たことによって腐植分解が進んで CO2 フラックスが増的な評価が重要になってくると考える．

加したのではないか．
関谷（酪農大）：CO2 フラックス測定に用いた黒ボク土の表層（0 〜

座長（三木）：
北農研センターの永田さんから皆さんへの質問です．
どのような有機物管理が土づくりのために有効・必要だシンポジウム特集

資料：第 54 回土壌物理学会シンポジウム総合討論

41と考えているのか．これまでの取り組みや現場を見て感による土づくりの展望はどうなっているか．先ほど竹内じていることがあればお聞かせ願いたい．

さんの話から，いろいろな場面に応じて有機物の質と施岡崎（十勝農協連）：

用法を今後追及していくことによって展望が拓けるので本会では土壌分析をしており，十勝における過去からはないかと考えられますが，谷先生，総括をお願いする．の膨大な土壌分析データが蓄積されている．その結果か

谷：ら，化学性に関してはリン酸やカリウムが蓄積する傾向

単純に有機物を投入すればいいという話ではない．質にあるが，化学性で問題がある畑地はそれほど見られな的な評価をし，どの程度の質のものをどの時期にというい．現在の土づくりの問題は，有機物の減少や，耕盤層ことが大事ということが一つ．例えば，生堆肥（未熟堆の形成といった土壌物理性に関することが増加してきて肥）を 10a あたり 5，6 トン散布する場合でも，ただ単いる．耕盤層を破壊するためにどのような手法があるのに均一に散布するだけではだめである．たとえば，小麦か，排水性を良くするためにはどのような方法がいいの収穫後にサブソイラーを入れて，そのあとに生堆肥を散か，今後，検討を進めていかなくてはならない課題であ布し軽く混和した後にえん麦を栽培する．えん麦の根がると思われる．

サブソイラーの亀裂に入っていき，更にえん麦が吸収し永田（北農研）：た窒素分は翌春の（えん麦）鋤き込み後に発現するといっ空知や石狩の水田を中心に見る機会が多かったが，有たように，堆肥を入れればいいということから，機械作

機物投入による土づくりに対する意識が低いような感じ業であるとか土層改良であるとか，場合によっては防除がした．今回は畑地を中心とした話題であり，実際に現などにどういう影響を及ぼすのかといったことを，総合場でどの様なことを主眼とした土づくりが行われている的に見極めないと，生産者にとってメリットのある土づのか，具体的に知りたいので質問した．

くりになっていかないと思われる．生産者は有機物を使赤坂：

いたい，あるいは，それを理解した消費者が買いたいと

北海道農政部では地球温暖化対策を検討しており，そ思うような，経営につながる土づくりを目指すというこの中に農地総合排水対策検討ワーキングというのがあとが最終的な答えであると考える．

る．そこでは農地の排水対策を総合的に考えている．降座長（三木）：

雨により供給された水は，その 70 ％ほどが表面水とし東大の溝口先生からこの学会に対しての質問です．土て排除され，25 ％は暗渠排水施設を通じて流れていく

壌有機物センサーを開発できないか．東南アジアでも化だろうと思われる．残りの 5 ％は地下浸透となると思わ

学肥料から有機物肥料への転換が進んでいる．有機化はれるが，農地の排水性を高めるための土壌有機物の利用世界の潮流である．そこで土壌物理学会の力を結集してについて検討している．工事において有機質資材を投入

土壌有機物センサーを開発できないのか．

することで，土壌構造の変化による耐食性の増強，団粒溝口（東京大）：構造の発達による排水性の向上ということも期待してい現場の話とセンサーの開発を行っている業者が繋がっる．有機質管理は難しいが，それをうまく利用することているというところが土壌物理学会の特徴で，いいとこで，北海道が抱えている湿害とか土壌流亡の問題に対処ろである．世界を見ても土壌有機物センサーは存在しなすべく検討している段階である．

い．日本のテクノロジーを結集すれば開発も可能であり，竹内：活気が高まると思います．みんなで頑張って作りましょ北海道では施肥技術はかなり細かく，化学肥料を前提う．とした場合は㎏レベルで設定できるような技術レベルと座長（三木）：なっている．一方で有機物に関しては，完熟堆肥を施用

5 名の講師の方々，ありがとうございます．そして会することを推奨しているが，定性的であいまいな部分が場の皆さん熱心な論議ありがとうございました．今日の残っている．有機物の評価とそれに応じた適切なやり方

シンポジウム「畑地の土壌有機物動態と土づくり」を閉を定量的に体系化するべきであると思っている．

めたいと思います．

座長（三木）：北海道大学の石黒先生からの質問です．今後の有機物