農 業 と 科 学

平成 1
7
年1
2月 1日(7)

第三種郵便物認可

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施肥改善支援システム「施肥名人Ver
2.
0
J についてJA
全農営農総合対策部

営農・技術センター

肥料研究室

調査役田中達也
1.はじめにム窒素・ I
B窒素・ CDU
窒素・グ、アニル尿素・オキJA全農が展開している「健康な土づくりと施肥サミド)を新しく追加した。一方，これらの化学改善運動Jは，①土壌診断，②土づくり，③施肥合成緩効性肥料は化学的な加水分解や微生物分解指導という 3本の柱を基本としており，我々はこを受ける乙と，有機質肥料は微生物分解を受けれまでにこの運動を推進するためのツールの開発て窒素成分が発現してくることから，に取り組んで、きた。 JAで簡易に分析できる全農型

Ver
2.
0
J では微生物や土壌の水分状態が大幅に異Z
A‑IJ その結果を活用し営農指
土壌分析器 r

なる水田条件と畑条件の各々に適合したパラメー

導をサポートする土壌診断処方築作成ソフト「診タを登録しており作くん 2000J，そして合理的な肥培管理や施肥設が可能となった。これにより計の検討に有効な窒素発現量シミュレーションソ

く有機質肥料や化学合成緩効性肥料を活用した合フト「施肥名人」などである。特に「施肥名人」

理的施肥法の検討にあたって精度が向上し，かつは，これまで農業現場において推定することが困簡易に行えるようになった。

難であった被覆肥料をはじめとする緩効性肥料，さらに新たな機能として

r
施肥名人

それぞれのシミュレーション
被覆肥料だけでな作物の窒素吸収量予有機質肥料，堆肥等の窒素発現量，さらに土壌か測機能を追加した。窒素吸収量の予測は，窒素発ら発現してくる窒素(地力窒素)量の無機化パタ

現量のシミュレーション結果に施肥窒素利用率をーンを地温(入手できない場合は気温)から推定掛けることによって算出する。各県の成果普及情し，作物栽培期間中の無機態窒素の発現を経時的報等などを参考にしながら本機能を活用することに予測できるという特長をもっによって，好適窒素施用量の決定や肥料選定を簡O

この「施肥名人」を活用することによって，地易に行え，環境に配慮、した施肥設計の策定が可能

温データさえあれば作物の養分吸収パターンに対となる。

応した肥料の選択が簡単にできるため，農業現場またそれぞれの地域にあっ

3. 施肥名人V
er2.
0J の概要(1) 施肥名人V
er
2.
0
J の理論
er2.
0
J は反応速度論的解析法の理「施肥名人Vた全量基肥施用等の新規銘柄の開発が容易となる。

論にもとづいている。その骨格式はここに示した

2聞「施肥名人V
er
2.
0
J の開発
WindowsXPへの対応，②操作性の向上，③化学1次反応式単純型と言われるものである。
NdJ=rt=芝e似xp(Eaけ(T一 298) /298*8.314*Tη)

合成緩効性肥料などの登録銘柄の追加等の要望がただし， N:窒素発現量(無機化量)， No:最大無機化量，寄せられたことから

k:反応速度定数， t:日数司 T:絶対温度， Ea:見かけの活:初期無機化量(切片)性化工ネルギー(温度依存性)， B

において地域毎にどの肥料が最も適するかを比較検討することができ「施肥名人」は提供開始後約 5年が経過し，①ンアップを図りそれに応えるべくパージョ

このたび「施肥名人Ver2刈 と して提供を開始した。
登録肥料銘柄については

rr、
¥
サ、、、
¥、、ト、、、¥、、、¥
山、、、、、、、、

この式のうち No. k. Ea. Bなどは資材ごとに被覆肥料銘柄の追加異なっており，パラメータ(特性値)と呼んで、い(従来 76銘柄→ 120銘柄に増加)に加え，ユーザーる。被覆肥料の場合にはからの要望が高かった化学合成緩効性肥料(ホル始めるまでの期間を表すtauとtauの標準偏差で、あこの他に肥料が溶出を農 業 と 科 学

第三種郵便物認可

(8)

平成 17
年12月 1日

司 1 ，，，，，， 1 ，，..司 1111..1 )1 1-"'1 ・"， 1 ，，"岡田"， 11"" ，.司川 1'11111.... ， .111'11 1 1 ，.. .....11川 H・ H ・"'l1li1\ 111 1 ・ '1'.....".. 川 1"...."" 1 川副 ~I' 川1 ・， "....."'11"'''...''11 川川』困 "1"". ， 1... ，."・"，， 11 ，"'''''川，，，， 111 圃噂川 ..'I"I.....llhjl.lhll..I'llthlll~ 同 ""1" ，，，.

"る σの 2つのパラメータが追加される。

ニング画面である。この画面が表示された後，自動的に図 3のメインメニューに変わる。メインメ「施肥名人Ver2.0J では上記骨格式を改変した
表 1の 6種類のモデル式を使用してシミュレーションを行うが，各資材別に最も適したモデル式を用いて，それぞれに対応したパラメータを設定するしくみになっている。
これらのパラメータを得るためには 数段階の温度で、培養実，験を行って算出されたあと，実際の圃場で埋め込み試験などを実施してパラメータの適合性を確認する必要がある。

ニューは「マスター管理J，I
シミュレーション J，「システム設定J，I終了」から構成されている。
「マスター管理」画面ではシミュレーションの準備段階として 地温データの登録や各種肥料等のパラメータの登録を行う。地温はシミュレーションに不可欠であるが，その入力方法は，①キーボードから直接入力②地温データファイル (CSVファイル形式)を読み込む方法 ③気温データか

表 1圃「施肥名人Ver2.0J で使用するモデル式
モデル類型

主な対象

項数1項モデル

内単純型

￨

速効性肥料

単純改良型

￨被覆肥料

単純並行型

￨

有機質肥料

単純並行型

￨

堆肥

I 3項モデル

単純並行型￨土壌2項モデル"谷"'"￨便宜的に適用する

I1項モデル tauあり ltauはシグモイド型の誘導期間

2項モデル￨分解が速い画分と遅い画分が同時に無機化￨無機化と有機化が並行して進行￨分解が速い画分と遅い画分

改良単純並行型￨化学合成緩効性肥料 I3項モデル tauあり￨シグモイド型の誘導期間がある 3項モデル

また窒素吸収量を求める場合次式のように肥料・堆肥・資材については窒素施用量に施肥窒素利用率を掛け，土壌については土壌由来の窒素発現量に発現する窒素の利用率を掛け，それらの合算値を算出して求める。

ら推定式に基づいて地温に変換する方法，④気温データファイル (CSVファイル形式)を読み込み推定式に基づき地温に変換する方法の 4通りである。なおこの推定式は地域性もあることからユーザーの登録制とした。

作物体窒素吸収量=
窒素施用量×施肥窒素利用率+土壌由来窒素発現量×発現窒素利用率(2)シミュレーションの手順
シミュレーションの流れは図 lのとおりである。
実際には既に登録済みの地温データを選択して，堆肥や肥料等を組み合わせ，施肥量や施肥月日等を入力してシミュレーションを実行する。
その後，必要に応じてシミュレーシ
ョンの条件を変更し その結果を比較検討することによって施肥量や施肥時期を検討し，肥料の組み合わせを決定する判断材料に用いる。

地区・農家名等
ユーザー指定項目の登録

肥料の種類・施用量，土壌の種類，堆肥の種類の入力

肥料・資材・土壌等のパラメータ登録

実測値オプション表示項目の指定

地温(または気温)データの登録コメントの入力

実測窒素吸収量の登録

JHH叶J

印附岬

円

図 2は「施肥名人Ver2.0J のオーブ。

作物・品質等の登録

推定期間の入力u'

機能

使用する地温データの指定

rrrr(3) 施肥名人Ver2.0J の画面構成とr

図1. 施肥名人Ver2.0J のシミュレーションの流れ〈シミュレーション〉〈マスター管理〉

窒素発現量実測値の登録

農 業

平成 17年12月 1日と 科

学

第三種郵便物認可(9)

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図 2. I
施 肥 名 人V
er2.0J のオープニング画面

また肥料マスターや堆肥，土壌マス量立返翠酒l'm翠彊・・・・・・田園田問調田岡田開閉・圃園田・園周囲'田園田園田園田盟国・・・・・・圃・・E・E・‑盟盟盟田園・‑IヌAIダ

ターにはあらかじめいくつかの銘柄や土壌とそのパラメータが登録されていPコート，る。被 覆 肥 料 マ ス タ ー に は L
エムコート

シグマコートトR ユーコート

ロング

セラコー
コープコート等が ，また 有機質肥料マスターには34品目の有機質肥料のパラメータが参考データとして登録しである 。有 機質肥料マスターに登録されている参考
データは特定の条件下(畑条件:褐色低地土(最大容水量 50%)，水田条件:灰色低地土)で培養試験を行い，その結果にもとづいて設定しているため，培養条件が異なるとパラメータが違っ

図3. メインメニュー画面
同 事 刊 百 可 ‑ 再 開 明 開 ‑ ‑ 空 需 用 開 明 用 曹E
四 百 曹 醐醐 糊 議てくる場合にはその条件下で、のパラメータを登録し使い分けをすればよい 。
、咽宅・4

複合肥料は被覆入り複合肥料と化学合成緩効性肥料入り複合肥料および有機配合肥料が登 録できる 。複合肥料については配合されている原料の窒素発
現 量 を個別に推定しそれらを合計する方式をと っているためパラメータは設定しな t) もしパラメータを設定す0る場合は ，その他肥料・ 資材マスターに登録することができる 。
次に「シミュレーション」画面では条件を設定してシミュレーションを行ったり，保存済みのシミュレーション

図4. シミュレーション設定画面結果を確認することができる他，条件

山 由 圏 瞳 盟 冨 盟 瞳 盟 盟 国 冨 覇 顕 覇 臨 覇 覇 揚 覇 輔 癒 醐 臨 顕 寝 顔 扇 冨 盟 臨 輯 輯 題 韓 関 関 問議
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を再設定してシミュレーションすることができる 。図 4はシミュレーション

2005年同月 308[ig:]仁時事 〕
ヴラコ

関畳録名医亙言語厨房系，。うフ，イト J

条件設定画面である 。 シミュレーションの条件(使用する地温データや肥料などの種類，銘柄名，施周年月日，施用量 等)を入力し 実行ボタンをクリッ
クすると，同画面上で積算 もしくは期f
副 長
匂 珊ヲ叶

実行

11t
1<J間グラフ(選択可)が作成される 。 このグラフから，いつ，どれくらいの窒素が発現するのか

凹11
曲目

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P
J‑
同5100

2002006/06/03l
P
コート
5S100

また推定期間の最終日にそれぞれの肥料からどれくらいの窒 素が発現するのかを視覚的に把握

(10)農 業 と 科

第三種郵便物認可

学

平成 17年 12月 1日・則・ "1111.... 司自川 ..1.. ， "9 1 ・ ...1..11四回・・ .n.111 1 噂司 1111111 111 ..... ， 1.11. 1 " ，. ...'1 ， 11" '11 ・・ .....'..1 11 .1 . ・・・ 4 川 tll lI l~".IIII"I"I_~11 川『・・・・....'，・H ・ 1111 ・ a川1・ Ithl""t.lllh.II..~ 1I・ II..H..... 川 1111111".1111111.・，II1II "'111" ・th. ，..'・H・I・ Ill lI'IIII四 11111..11 ・，することができる 。 この例では土壌と速効性肥料しのアラジン 484および被覆肥料の LPコート S80と果を保存する 。

LPコート SS100の組み合わせで水稲の全量基肥施シミュレーションしたときの条件及び結② その慣行施肥によって発現が予想される窒素肥のシミュレーションをおこなっているが肥料パターンに 一致 す る よ う に 速 効 性 肥 料 や 被単独でもシミュレーションすることができるの覆肥料などを選定しながら新たな施肥設計候で，さまざまな肥料の窒素発現パターンを簡単に補を作成する(図 6)。

知ることができる 。

③ いくつかの施肥設計候補を設定した後，比較

図5. 窒素吸収量のシミュレーション結果と実測値の比較
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グラフを用いて検討を行い，新たな施肥設計を決定する(図 7)。

関

このとき 実際の施肥場面におい牛耳二却J
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7(kg!10a)11.2(kg!10a)て，速効性肥料から緩効性肥料に置 き換える場合は肥効が高まυ?rまし~ )。

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一 ¥宣]酬g

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笠]制g
gwm側ることから多少減肥するのが望(2)作物の窒素吸収パターンを利用守する手法

nd①対象作物の窒素吸収量のデータ

つ4 t ; n uを入力する 。
② シミュレーションの種類を「窒素発現量」から「窒素吸収量」に変更する 。

一方，図 5は図 4の例における窒素吸収量のシ③ 窒素吸収量に 一致するように速効性肥料や被ミュレーション結果と実際測定した吸収量 を比較

覆肥料などを選定しながら新たな施肥設計候したグラフを示している 。 これらの結果を 重ね合補を作成する(図 8)。

わせ，作物の吸収にマッチするように銘柄や施肥④ いくつかの施肥設計候補を設定した後，比較量の試行錯誤をパソコン上で繰り返すことで，理グラフを用いて比較検討を行い，新たな施肥想的な施肥体系を容易に組むことが可能となる 。

設計を決定する 。

また「システム設定」画面ではデータの保存先

このようにより現場に近い視点、に立って ，省 力やグラフの配色等の設定を行う 。

4. [""施肥名人Ver
2.
0
J の活用法「施肥名人Ver
2.
0
J を用いて施肥設型の施肥体系を組んだり

図6. 慣行施肥体系と施肥設計候補の比較
川町一"..，‑・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・‑辺EEE

計をより合理的に組むことができるとE

EEE

川'aaa aAリηunυ

1010︹15(1)既存の施肥基準を利用する手法計(慣行施肥体系)どおりに入力

SF¥一回ぷ︺担似 制一術総15を例にして説明する 。
①施肥基準に記載されている施肥設EU'奇からの 蜜霧実現 .
<11"))}}}qJVO︽ Aりの0M
m側て，神奈川県における秋まきキャベツm¥国よ]剰感ボ︹ DF

活用法として用いる 2つの方法につい︐Jz'''JJ
g ee︐e︒
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KkレL︐︐︐({[(8671F'ι

果をもとに]
Aや生産者への推進材料やきる 。 ここでは施肥設計を組む場合のE各槍ともに，得られたシミュレーション結肥培管理指導などに活用することがで効率 的な施肥のためのO

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農 業 と 科

平成 17年12月 1日

学

(11)

第三種郵便物認可・則・・・川，，，..司 1111..1 ， 11_.'11111.. ， 1 同 ~hlttll Jl I 噂司 1111 “.....ー ..11111. 1 1 ，. ....'111. 111 .. ・-叫l 川 "11.'.... 川川 11" ー‘，"川1 ・ H 旬...，・川『川・....'，・H ・'"・・ー '111 1 11111""'41 ・h・ .1....."'111・ 11 . .."""''''・ 11" 園町"II"d ，， '.P'I.・，1・， hll.. ・・N ・I・ E・，~四 '1..1 ・"，・，

図 7.比較グラフの一例(既存の施肥基準量を利用の場合)
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図8. 窒素吸収量と施肥設計候補の比較
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5. おわりに
平成 1
6
年 8月に出された新「食料・農業・農村基本計画」の中間論点整理

tl
種E制穫の窓察吸峨霊(積軍〉

咽重土収

子一ソ 色宮阜
印十円相伺総川川村地吸
同日刈低 素Illi‑‑tドBBBBBBE

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7.
O(kg/lOa)
1.
8(kg/l0.
)7.8(kg/10a)16.6(kg/10a)では， ①環境と調和のとれた農業のために農業者に対する規範を設けて実践

1212を求める， ②農業が環境に及ぼす負荷1010︒[DF¥同ぷ︺ 劇専問ロ憲一似

芝]制阿r
gwm側
守口 F¥

14の大幅低減を図るモデル的な取組を支援するといった具体的な方向性が打ち出された 。特に① については平成 17年3月に， I環境と調和のとれた農業生産活動規範」および「施肥基準の見直し方向」として公表されている 。 このように，施肥を効率化することにより環境に与える影響を軽減することは今後適地適量施肥を可能とする 。
その他の活用法としては益々求められる技術でありあらかじめ設定した農業現場において直ちに実行していかねばならない状況となっている 。

肥効パターンに合致した配合肥料の原料設計を検「施肥名人Ver
2.
0
J はこのような課題に対応で討する際にも非常に有用である 。 また栽培期間中きる重要なツールのひとつと考えており，今後のにおける緩効性窒素肥料の溶出を，それまでの地施肥改善やそれに基づく営農指導に活用されるこ温.をもとにシミュレーションして予測し，その後とが期待される 。の施肥の指標とすることができる 。

以上