平成 21年 3月 1日'戸l

農 業と科 学第 三 種 郵 便 物 認 可 ( 11)

町川川 1".. 司川川"， '."'10 ，， 111" 円四 ."11" ，，，司司 1111 川 111...tfl. ， II'II ，- .....I)lllf川1 ・・.，j \II" 川ド同..，， 111'11"" ‘ 11 1I '\1111...~1111" ・ 111...... III IIIIIII... l q' ・ 1111 ，"-川1 ・'1I， 11 "， "'U '1 11IH._-' ， '11111111 圃噂川 1 ，， 1111"''' 川 Ij"lll tI.，. I'hlhlll~ 同 11111111""

CAF全量基肥・接触施肥法による不耕起
デントコーン栽培の環境負荷軽減効果の強化
東北大学大学院農学研究科附属複合生態フィールド教育研究センター

伊藤豊彰
果樹研究所

井上博

(独)農業・食品産業技術総合研究機構

道1.はじめにた。なお，耕起・慣行区では硫安 100kgN/haを不耕起栽培は耕転や整地を省略した栽培法であ種子の 5cm
下 方 に 施 用 し 草 丈 1mになった時期

り，①土壌侵食の防止②耕転壌水分保持量の増加

整地作業の省略に50kgN/haを追肥した。 1996'""1998年に LP30③土+LP70区と硫安区に重窒素施用のサブプロット④ミミズなと、の小動物や微を設け，肥料窒素の利用率を求めた。リン酸，カによる省力・低コスト化

化石燃料の節減

生物の増加，などのメリットが挙げられ，さらにリ肥料は全処理区で共通とし近年では温暖化対策のーっとして不耕起栽培にお被覆重過石 30日タイプ(1995年)または粒状熔リける土壌の炭素貯留(隔離)機能が注目されている 1)。

ン(1996'""1998年)

一方で，土壌が硬いために根の伸長が抑制されリン酸肥料としてカリ肥料として被覆塩化

カリ 70日タイプを用いた。
デントコーンの播種は 5月中旬に畦幅 72cmXやすいこと，全面施肥では肥効低下や土壌表層の播種間隔 18cmで、播種し酸性化が起こりやすいことた。各処理は乱塊法で 3反復とした。

条施用では出芽時に濃度障害の可能性が大きいこと

土壌窒素の無機最終的に 1本立てとし

3. 肥効調節型肥料の接触施肥による不耕起栽培L化量が少ないために収量が低下する可能性がある

デントコーンの生育・収量および養分吸収こと，さらに播種時の雑草処理のために非選択性

1)出芽率除草剤の散布量が増加する

図1.播種後 14日間の降水量と全量基肥接触施肥区の出芽率100などのデメリットもある。
本稿では東北大学大学院農学研究科フィールドセンターで実施した研究 2，3，4，5) をとりまとめ，料 (CAF)の全量基肥・接触施肥法 6)の有効性を明らかにした。

2. 栽培試験の概要

806040東北大学大学院農学研究科附属複合生態フィールド教育研究センター(非アロフェン質黒ボク土)

indentat
aSTURTcv.パイオニア 3352，RMl18)の栽培試験を 1995'""1998年の 4年間同一圃場で継続した。

20‑ベト・硫安接触区

ハU地)を設置し，デントコーン (ZeαmαysL.v
ar.

一←被覆尿素接触区

ハUに不耕起区と耕起区(ロータリー耕，ハローで整施肥処理としては(次)時株沼

デントコーンの不耕起栽培における肥効調節型肥306090120(mm)

播種後 14日間の降水量

図 1に，出芽時の積算降水量の異なる 4年間における不耕起区の被覆尿素および硫安(いずれも窒素肥料として硫安および全量基肥・接触施肥)施用区の出芽率を示した。

肥効調節型肥料(ポリオレフィン被覆尿素)であ

被覆尿素区ではるLP30とLP70 (それぞれ 50， 100kgN/ha) をのECを高めないために出芽率は 81'""
93%と安混合して全量基肥で種子と同じ位置に接触施用し定して高かった。

硫安を接触施肥すると濃種子と接触施用しでも種子近傍
一方

(12)

農 業 と 科 学

第三種郵便物認可平 成2
1年 3月 l日・司 1"11 ， 11 ，，"司川川 h"-~""II ・川町 """11 ，， 11' "，司 111111111'.... “ 1.."" ，，...， 1・ .llt'II....~'..111 ・ H・-・..，， 11"11・a・-川川1"'"凶 "'11 1 '1'・ 11.......1111 1' 1111111" 川 I"""~-"I ・ '10，"1....." ・ II"U...."III川 1" 回噂川川 1.. ，.."川・ I" ， h ，，"~川 IIIIIII~ 開 11111.."1"度障害によって出芽率は 22"‑'95%と播種後の降による初期生育不良)および多雨年(肥料窒素の水量により大きく変動した。また，不耕起栽培で溶脱)とも収量が低下したのに対して，不耕起・は硫安施用においても耕起栽培より出芽率が高く

被覆尿素 30十 70区では気象による変動は少なく，なる傾向があった。これは，不耕起区では耕起に安定して高い乾物収量を得ることができた。

よる毛管切断がないために下層土からの水分供給

施肥窒素利用率(表 2) は不耕起・被覆尿素により播種部位の水分含量が相対的に高いためと30+70区で 50"‑'60%と最も高かった。これに対考えられた。

して，不耕起・硫安区では，窒素吸収量は気象に2) 乾物収量および窒素吸収より変動し，乾燥や多雨により施肥窒素利用率が乾物収量(表 1)は耕起・硫安慣行区に比べて同等もしくは高く耕起・被覆尿素 30+70区と26%"‑'27%に低下し また，耕起・被覆尿素 30+70区では 39"‑'45% 耕起・硫安慣行区では 27"‑'30%と低い値を示した。

ほぼ同等であった。また不耕起・硫安区では気象

由来別窒素吸収量(表 3) をみると，土壌由来により収量が左右されやすく，乾燥年(塩類障害

窒素吸収量は耕起区より不耕起区で低い傾向を示

不耕起・被覆尿素 30+70区のデントコーンの表1.デントコーンの乾物収量に及ぼす耕起処理と施肥 処理の影響
乾物収量 (Mgha‑1)

16.
713.
315.
919.
6

硫安
被覆尿素 30+70
硫安
硫安慣行*
*18.
418.
219.
416.
99.
116.
58.
1

1998年

1997年

a15.
8
15.
515.
311.9
12.
914.
6
10.
0
13.
7
12.
511.7

aca
bbcb
c

被覆尿素 30+70

1996年

aaaaa

1995年

abab

耕起

4年間の平均

aaa

不耕起

施肥処理

異なる記号は 5 %水準で有意差があることを示す.
**基肥十追肥で、行ったした。これは，不耕起栽培では耕転し表2. デントコーンの施肥窒素利用率(%)

87917ある。しかし，全窒素吸収は不耕起区

山
つ

硫安
硫安慣行

a bめ b b窒素の無機化促進が起こらないためで﹁ひっ臼 ququ1998年

aabb
ccc

1997年

abab

不 耕 起 被 覆 尿 素 30+70硫安
耕 起 被覆尿素 30+70

ないために撹乱効果による土壌有機態

1996年

0193065323

肥料種06565241

耕起処理と耕起区で違いが生じなかったのは，肥効調節型肥料の接触施肥と不耕起区のデントコーンの表層での養分吸収能が高いこと(後述)により，表層施肥異なる記号は 5 %水準で有意差があることを示す.

窒素の吸収量が増加したためと考えられる。

表3. デン卜コーンの由来別室素吸収量3) デントコーンの肥料由来窒素 (kgha‑1)

1998年

1996年

1997年

70961845444

1056210561

799799108105

1998年

氏U山
つnyρOQUFOFhU
Fh
U 円︒只 U 良U Q d

1997年

ウtQU

不 耕 起 被 覆 尿 素 30+70
硫安
耕 起 被覆尿素 30+70
硫安
硫安慣行

1996年

96845875344肥料種5984

耕起処理

土壌由来窒素 (kgha‑1)

養水分吸収活性上層(重窒素注入深さ 2.
5cm) における不耕起区のデント
コーンは耕起区に比べ1.5"‑'2.
0倍の窒素吸収速度を示し，有農 業 と 科 学

平成 21年 3月 1日(13)

第三種郵便物認可・司1" ・ 10.1".. 司 "11 ， 11" ， ""'1.. ， 1. ，.'岡田川 n" lI'噂司 II.lttll.......d..."" ，. ....I..I'川1 ・・ _""llll fJ・司..，， ""11・・・・川 "11 ・ 11....... ，川『川・...."・1刊'"・..'・ 11 川川』困刈 Illhltl.~U ・'"・ u...... 川川 IIII.........IIII~..III・ ~lflhl'...lltl ・I・，.1 ..，，.・・ 11111"'.

意 水 準 5 %で 差 が 認 め ら れ た ( 図 2)。これは，(水分吸収速度)を地上部乾物重との関係により根 系 発 達 の 傾 向 ( 深 さ 0‑5cmで は 不 耕 起 区 は 耕示したものである。デントコーンの地上部乾物重起区よりも総根量が多く二次根(細根)の量はあたりの水分吸収速度(出液速度)は，耕起区に2.
1倍であった。)と一致した。下層(重窒素注入深さ 22.5cm) における窒素吸収速度は，不耕比べて不耕起区で、高かった(Inoueetal.
，2001)。

起区と耕起区に有意な差は認められなかった。ことを反映した結果である。のことは，不耕起では下層での根量が少ないが，これは，不耕起表層土壌の土壌水分含量が高いこ
以上の結果より

不耕起区では耕起区に比べo"‑'5cmで、のデントコーンの根量およ

不耕起区のデントコーンの体内リン酸濃度が高いて，表層ために根の養分吸収活性が高まっていた可能性がび細根が多いために個体あたりの窒素吸収活性がある。

高く，さらに土壌水分保持量が多い不耕起土壌で出液速度により能動的吸水量の推定が可能では降雨がない日が続いた場合に耕起土壌に比べある。図 3は，不耕起区と耕起区で深さ 0"‑'15cm

作物への水分供給量が多いことが，不耕起区に層の土壌水分張力に差が見られた時期 (1999年

おける施肥窒素利用率の向上に寄与したと考えら

6月 11日， 3"‑'4葉期)のデントコーンの出液速度れる。

図2. 深さ別窒素吸収速度の比較

図3. 出液速度の比較

2.
5

1997年

22.
54/'/

注入窒素の吸収速度 (mgN/個体/5日間)

個80

臥匂60

一重40

ハU20AU。

﹂・・亡し0.
1‑ X LJO

0.
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2.
5

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0 耕起区

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1996年

22.
5‑不耕起区‑川.
c(44E¥E宮¥ぷ何回)wm刷用媛司(Eυ) 初総ノヘ制機制縦割寝ムヘY 爪 燃 側 糊0.
40.
5

1996年8月 12日， 1997年
窒素吸収速度の測定方法:デントコーンの根系が下層まで充分発達したと考えられる出穂期 (
1996年
， 50.
4atom%) ，または硝酸カリウム (1997年， 50.
5atom%) を用いて，は 8月 8日)に硝酸カルシウム (および、10cmの同耕起法の違いによるデントコーンの養分吸収能を比較した。デントコーンの株を中心とした半径 5cm
心円上のそれぞれ 6地点，計 12地点に硝酸態窒素溶液 10mLを注射器を用いて均一に 注 入 し た (1個体に 200mgN) 。
調査個体として不耕起区，耕起区において草丈および稗基部の茎周が平均的な個体を選び (4反複)注入個体の両隣り一5cm層と 15‑30cm層の中心とした。の個体は刈り取り，注入した個体は 5日後に回収した。注入深さは O) の出液速度によって比較した。不耕起区と耕起区
出液速度の測定方法:耕起，不耕起土壌の水分供給能を石原・平沢 7層の土壌水分張力に差が見られた， 1999年の 6月 11日 (3"'4葉期)のデータを示した。デントコーンで深さ 0‑15cmの地上部をカミソリで切断し，水分が蒸発しないようにラップフィルムで覆った脱脂綿で出液を 1時間回収した。 15個体について， 出液速度が最大に達する午前 9時から 10時にかけて測定を行った。

(14)農 業 と 科 学第三種郵便物認可(毎月 1日発行)平成21年 3月 l日第 606号

司1'1' 川 1".. 司・，，，，， 111'." ・・11 ， 1 ・， 11 町四・ 1 ，，，， 11 11 喝司 1111 ・ 1111・ ........11.'.' ，.._“川 II IH ‘岨'.....，'.・・・ 4 川 '''11''ー‘， 11 川1 川恒 ~lll l tI川・ ...."'11 川H ・ a・ '11"111 1 ""'141 1 '"・， I.. ~" ・・・ ..11 ，......川川 11" 圃司・・1I.11" ， """ 'I...I'lhll..1h..h.ll" 四"・， 1 ，，" '.

4. 全量基肥・接触施肥法を活用した不耕起栽培における雑草防除法の改善
播種後の選択的除草剤を散布しない場合，接触持続的に高い収量を得ると同時に，環境負荷(硝酸態窒素の溶脱，施肥では畦間に肥料が散布されないために，表面除草剤使用量の削減)を軽減するのに有効である施肥に比べて雑草が畦問で少なく，畦で多くなっと結論された。

を安定させ，表層での養水分吸収活性が高いために施肥窒素利用率をさらに高めた。そこで接触施肥と除草剤の畦のみ散布を組み合わせると，畦問の雑草の成長を抑制しつつ，畦に集中する雑草を効果的に防除できた(図 4)。
図4. 除草剤散布法と施肥法の組み合せが雑草生育量に与える影響

引用文献1)R.Lal:Soilcarbons
eQuestrationtom
iti‑gat
eclimatechange，Geoderma，123，1‑22(2004)

2) 伊藤豊彰・井上博道・ 三枝正彦:耕起法と窒素肥料種が全量基肥・接触施肥栽培におけるデ8tnb

ヴ

187‑193 (2000)
3) 井上博道・伊藤豊彰・ 三枝正彦:全量基肥・543210(NE ¥凶) 剛 容 鋭Q冊 諜

ントコーンの出芽に及ぼす影響，土肥誌， 71，口畦問・畦

接触施肥・不耕起栽培におけるデントコーンの養分吸収と収量性土肥誌， 71，674‑681(2000)

4) 井上博道・伊藤豊彰・ 三枝正彦:不耕起栽培における接触施肥と除草剤畦散布の組み合わせがデントコーンの収量に与える効果，土肥誌，であった。

71， 682‑688 (2000)
5)H.Inoue，T.ItoandM.Saigusa:
Notillagecultiv
ationofcornusingc
ontrolledreleasefertilizer，Proceedingso
f12thInternationalWorldfertilizerCongress (Beijing，China)，
Volume，
1 1028‑1034 (2001)6) Shoji，S.andGandeza，A.T.:Controlledreleasefertilizers.KonnoP
rintingCo.，
Ltd.
，Sendai，Japan (1992)

5. まとめ7) 石原邦・平沢正:蒸散と吸水の測定，最新

無散布・接触無散布・表面

畦のみ・接触畦のみ・表面処理(除草剤散布法・施肥法)

除草剤畦散布と肥効調節型肥料を用いた接触施肥を組み合わせることによりデントコーンへの養分供給効率を高めるとともに雑草との養分競合を緩和し，除草剤使用量を 72%削減することが可能

以上のことから，不耕起栽培においては肥効調
節型肥料を用いた全量基肥・接触施肥が，出芽率

作物生理実験法，農業技術協会，東京， 106(1985)