Feces V7
Young cattle
V5 Grass βbOVegroun V且
Gra8s Lmderground
V2
CO皇 Vg
Photosynthesis
ST
Legum abovegromd
V
Legum underground
V L憶eビ
・・
@ノ
図3−38，乾物生産のサブモデル Fig。3一弓8． Drγma tter product圭on subrnode l，
2） カリ吸収，移動サプモデル
図3−40にサブモデルの概要を示した。図3−
40のモデル中に含まれるパラメーターは，ライシ メーター試験や圃場試験の結果より，その妥当性 を検討し，より適切な値に近づける工夫を行なつ た。さらに，土壌中のカリの動きについては，現 在までの知見を参考にして，より論理的なものと して下記のような改良を加えた。
3） 放牧草地（排尿地点）におけるカリ循環モデル の作成
乾物生産サブモデルとカリ循環サブモデルと．の 相互作用を図3−41に示した。
以上のことから，放牧草地のカリ循環モデルの プロセスの概要を次のごとく考えた。．光合成によ り入力した乾物生産は，イネ科草とマメ科草に分 配され，さらに，地上部，地下部に配分ざれる。
一部は枯死してリターとなる。家畜の入牧後は採 食部位の一部が排泄される。5c租ずつの土層の溶
液中のカリは，前述の3つのプロセスを経た後に 牧草根により吸収される。牧草根によるカリ吸収 量はマスフロー，根はり，拡散によって決まる。
根と地上部と．の間昧可逆的な移行炉行なわれる。
放牧家畜に採食されたカリの多くは，ふん，尿と
50 電
撃4・
二
二βo
ミ．
ε．20．
ゑバ
Young Cattle
V5 Photo8ynthe8is ST
Gra．ss abρv
ｹ画
Feces V7
Grass undergroun V2
CO2 Vg
Legu㎡＝．．．．
aboveground
Legum underground V4
Litter
V8馬
．Interactions K20（⑳oveground）
uI a㎡dV3 are suppressed・
K is．obsorbed in propo「t忌ona1
…relation to K
ごonce．獅ｵration in soiL：
K is labsorbed
．「р?ｐｅｎｄｈ瑠 on dry matter product蓋on・
Vl and V8 are determined by K content，
Gr包ss above9τoゆ〔葦 耳1．．．．
．Grass un
ﾓlund
Young cattle K5
Legum aboveground
， K8
Legu而
・derg…nd．
P衰le．
Ava玉1abie 凶ta串sium K6
査eces
K7
Pry r畔aち㌻er…：託ミubmodel Potassium eirculation subm〔〕del
函3二4L．．乾物生産サブモデルと卸里循環サブモデルの相互作用
Fig｛37μ触Ip㌻eraction♪銭wepn the submodel．s of dry m帥ter productio取and P⑫串曲muptal至e．一tra長島筆eri㎎r・．
％Oa
60己
珍．
邑i．
君30
島 撃
8
o．
1，4
0，7．．
0 15
．な．
＄
7，5
￡ お δ o
Dry matter
ノ ／ 〉一・一くで… ！
a ．β．ノ 1 一
／1シイ〆
／／ ，，」＿＿．、．．．＿＿．副，，
しロヘコ
一一 一 一♪r，知一一一一
．ノ，1老ンー〉くミ
・，．．∴四．．晶．．㌔二．．．，．．。」＿．伽．＿し．鱒．．．．．．．．・・…，・一…・・、．．＿．
Pota8sium
丸ノa
ご ノ
ノ刀 ！…㌦
●
， ．鱒・・マ㌧四閃「の．r，．ノ
〜 ．．．9
■、。
i！二㍉．．イ 、1 ・・…．．一．〆．
…∴．ノ1．、ソ ㎞働墨．気 5 哨 零．
窃．
ゆ 邑
・旨．
25馨
0、
骸。ゑ軌G、
50 ；loo．
N。・。f days from May 1
150 ．0 夙G、
図・一・・渤および力糧の轡．（第・回隅一・排尿さ準地点の雛計難果）
．1、．回の滞牧期間は5臼問
Fig．3−42． Dai正y changes．iu、dry rnatter and potassium a血ount． S＝ 奄?ｉｕｌａｔｅｄ fe6ults．
亀tthe site urinated during the first grazing period．．．．in rotation program， where
望。豊，器i瀦躍。搾容纒器縄論，轡ε己㎎，a七、1，，：d． G，。ss己uhder。
：ground， e・Legum u田ergrQund， f・． Feces．，9・Urine， h・Sq．rface litter．
尿のカリ量の．推移を示したものである。これらの結果は，
びカリ量の経時変化を示している．．ものと考えられた。
ほぼ妥当で，．現実的な地上部．乾物重およ
4） 放牧草地（牧区全面）における物質循環g推定
実際の放牧地は，入牧されるたびに排尿，排ふんがされ，それらが牧草の生産に大きく影響を及 ぼすものと考えられている。したがって，図3−42の結果は，牧区内の排尿地点というごく限定さ れた場所の乾物生産ないしはカリの動きをみたすにすぎない。
そこで，既往のふん尿分散モデルを適用して，牧区内でのふん尿の分散をシミュレートし，それ ぞれの地点ごとに図3−42のような計算を試ると，牧区全体の乾物生産が推定できる。第1段階と して，ふん尿分散モデルのシミュレーションを行なうと，この排泄物は牧草の収量に影響を及ぼし，
また非排泄地点の牧草は，5月1日から，乾物生産モデルによる生育過程をたどる。他方，各放牧 時に乱読を受けた地点では，それ以降，排泄当年の肥料効果にもとづき牧草の生育が増進または抑 制される。これらの効果を，乾物生産サブモデルのCGRの係数に別途の試験から得た係数を乗ず ることで表現しシミュレーションを実施した。
以上の結果から，時々刻々の牧区内の牧草収量を集計することが可能になった。
考 察
今回作成した放牧草地におけるカリの循環モデルは，既往の成果をできるだけ採用すると同時に，
ライシメーター試験または圃場試験を行なうことによって，パラメーターの修正を実施するという，
試行錯誤的な方法ででき上ったものである。
その内容として，図3−42に示したものは，第1回放牧期に尿が排泄された地点における1放牧期 の乾物生産ならびにカリの動きを計算した結果である。しかし，このモデルは，CGRに尿，ふんの肥 料的効果を乗ずることで放牧期や排泄物の種類に関係なく乾物生産を表現することができるものであ
る。
このように，このモデルの特徴は，乾物生産モデルとカリの吸収・移動モデルを結合させることに よって，放牧草地を対象としたカリ循環モデルに改良した点である。そして，このモデルは，放牧利 用後の牧草生育およびカリ吸収については，ほぼ妥当に表現していると考えられた。しかし，リター の量が異常に高くなったことや，土壌中のカリの動きについては満足する結果が得られなかった。こ れらについては，今後の問題点として残されているだろう。土壌中のカリの動きに関しては，実測値 が不足しているので，さらに，十分なデータを蓄積することによって現実に妥当な値をパラメーター
として用いる必要性が認められた。同様なことがりターについても指摘されるだろう。さらに，年次 の経過の影響や気象要因の影響などは今後の課題として残るものと考えられた。
摘 要
草地生態系における物質循環の解明を目的とし，既往の成果，ライシメーター試験および圃場試験 の結果より，放牧草地のカリ循環モデルの作成を試みた。
（1）乾物生産サブモデルとカリ吸収・移動サブモデルの結合によって，放牧利用後の牧草生育，カリ 吸収が表現される放牧草地のカリ循環モデルが作成された。
② 第1回目の放牧利用が終了した時点でのふん，尿の分散をふん尿分散モデルにより計算し，それ に基づいて各地点ごとの牧草生産量を上記（1）のモデルより算出し，牧区全面の牧草生産量の分布図 が作出できた。
（3）土壌中でのカリ移動を，3つの過程に分解してモデル化することによって，土壌中でのカリの動 きをある程度表現できたが十分な結果でなかった。今後は，パラメーターをより詳細に実験的に明 らかにする必要が認められた。
厳odelling approach to potassium c廿culation in a horthefn grassland in Japah
Junichi kQsEKI＊， Te士uo MATsu酋AKA．＊and Tomoyuki HAKAMATA＊＊
（＊Konsen Agricultural Experiment Station，
．＊．．＊National Institute ofE貝viro皿mental Studies）
Summary
Amodellin露approach of potassium cycle in． a pasture． was attempt6d for・elucidation of ma．tt奄r．． cyGling in ．grassland ecQsyStem by using the previously establisked results and data obtained from a lysimeter and field trials． The results are as follows：
（1）As ccessful model for fitting to he虻bage grQwth and「potassi亡m uptake after grazi血g was derived by combining submodels of dry matter production and potassium uptake and transferring，
（2）An spatial distributiQn Qf herbage yields on a grazing paddock was figured by fQllowi登g method：first， a dispersion of dung and urine was mapPed by usingdn excreted dispersion model whk》h hag been already established． Secondly， herb age yields were calculated．脚ithin ea6h．area mapped by using the model derived in（1）．
（7）
飼料作物の生産・利用における エネルギーの流れの解明
萬田富治・村井 勝・畠中哲也
ネ
秋由 侃・塩見正衛・高橋繁男
土地面積が前面なわが国の畜産経営では粗飼料生産は集約化の方向に向かわざるをえなかった。こ のため，近年，多肥栽培，糞尿の施用が一般的となり，平場における作付体系は牧草から長大作物へ
と移行しつつある。
畜産経営の安定化のためには，収：量の増大のほかに，長期間，安定的に高品質の飼料を低い投入エ ネルギーの条件下で生産することが要求される。そこで本研究は肥料形態と施肥量を変えた場合，土 一草一家畜系にどのような変化が生じるかを，物質およびエネルギーの収支によって解明すること
を目的とした。このうち本報告では，エネルギーの流れについてとりまとめた。
方 法
1977年夏に5m×9mのコンクリートブロック枠を9区設け，心土として藤荷田ロームを70−80
㎝，表土に腐植火山灰土壌30〜40cmを搬入した。この際，土壌改輿材として，すべての区に10a 当たり消石灰300R9，さらに溶燐区には溶燐600 kg，小石区には過燐酸石灰727㎏を与えた。 9区の うち3区を永年採草地（G1〜G3）として，オーチャードグラス（アキミドリ）を播種した。残り6区は輪 作耕地（A1〜A6）として夏作にトウモロコシ（長交590号），冬作にオオムギ（アズマイエロー）を作 付けた。各区の肥料形態と施肥量を表3−3に示す。
表3−3．施肥形態および年間施肥量
Table 3−3． Design for fertilizer app至ication．
Fertilizer
Treatment Plot Slurry b・ Soiid b・
M9−Phos． SP Lime AS KCl manure mallure
No kg ㎏kg kg ㎏ も
tRotated crop field Chem． fert． L Chem・fert． H Slurry b・manure L SIurry b・manure H Solid b．manure L Solid h。 manure H Perennial cutting meadow Chem． fert・十Mg−Phos・
Al A2 A3 A4 A5 A6 G1
Slurry b・manure＋Mg−Phos・G2 Slurry b・manure＋SP
G3
750
2，250
375 375 375 375
1，250 1，250
1，500
350 350 350 350 350 350 350 350 350
714 249
2，142 747
1，190 415
150 450
100 100
90 270
翻撫論躍鼎膿階艦漁凹凸1「、鼎a監とlm8儲竃認謡1、、轟1：
Slurry b・manure：Slurry barロγard manure， Solid b・manure：Solid barnyard m＆nure，
L：Light apP耳cation・H：He翫vy apPlication・
＊草地試験場牧草部，家畜部，環境部，生態部 ＊＊現．農業環境技術研究所環境管理部
永年採草地のオーチャードグラスは年5回刈りし，火力乾燥した。輪作耕地ではオオムギを毎年10 月25日に播種，翌年5月25日間刈取ったあと，トウモロコシを6月1日に播種して9月上旬に収穫 し，それぞれホールクロップサイレージとした。乾草およびサイレ．一ジは緬羊に2週間給与した。そ して土一草一家畜系の量的質的変化を各担当者が解析した。すなわち土壌および植物体に吸収され た成分量の変化を草地試験場土壌第1研究室が，植物生産物の重量およびエネルギー量を生態システ ム研究室が，収穫物の栄養価，飼料成分を粗飼料利用研究室が，そして家畜体（第1胃，血液）への 影響を牧草調製研究室が継続して調査した。
このうち今回は太陽光が飼料作物に固定され，家畜飼料として調製され，家畜の胃に入り可消化物 となるまでの過程をエネルギー量を軸としてまとめた。その道筋の概要は図3−43のように示される。
地表に到達した太陽光エネルギー三遠 VI Global Solar Radiation
↓＼Ph・…四th・ti・all・1…ti・・R・di・もi・n V2 Photosynthetically Active Radiation ↓＼Eher蟹C6・・um・d i・Respi・・ti・n
V3 Primary Pナoduced Energy
↓＼Ener即R・m・i・i・g i・St・bbl・
V4 Harvested Energy
↓＼Ener艀L・ss d・・i・g P・・cessi・g V5 Si lage Energy or Hay Energy
↓＼1・digestib1・功ner群 V6 Digestible Energy
＼Energy Losses inDigestion and Metabohsm and Heat Production ↓
V7 Energy Stored in Animal
図3−43，飼料生産過程におけるエネルギーの流れ Fig，3−43． Energy flow diagram for livestock feed production in a rotational cropping soiling crop and perrenial cutting（hay making）Systems，
のうち，光合成に有効な波長の量％は．
限られている。しかもその大部分は植 物体に触れることなく地面に吸収され たり，反射して大気に戻ってしまう。
また一旦同化された後，呼吸として消 費される部分もある。作物に固定され たエネルギー量：聡のうち，地下部およ び地上7cm以下の株部は収穫されずに 放置される。収穫物エネルギー量ηの うちオオムギ，．トウモロコシはサ．イレ ージに供せられるため，その廃汁や発 酵によるロスが生じる。オーチャード
グラスの乾草の場合，こ．の過程を含ま ない。以上の結果，最終的に家畜の飼 槽に届くエネルギー量は偽となる。さ らに家畜が消化できない部分を除くと 可消化エネルギー量聡が求められる。
可消化エネルギーは畜体内で呼吸・体 温維持などに消費され，残りが最終的 な安静エネルギー量％となって留まる。
このようなエネルギーの流れを調べる試験は，本来1年間を最小単位として実施すべきものであるが 枠試験のため家畜を1年間飼養するだけの作物収量が得られないため，今回の報告は可消化エネルギ
ー％の算出までに留めた。
太陽光は全短波放射量（300〜3，000mn）を管型日射計で，光合成有効放射量（400〜700 nm）を東芝 型光合成有効放射計により測定した。また植物が固定した熱量を求めるためにボンブ型カロリーメー タにより部位別に単位熱量：値（cal・倉）を測定した。単位熱量値と植物現存量（g／㎡）を乗じτ， 熱 量現存量（cal／短2）を求めた。また飼料の消化率は中性デ二一ジェント法（阿部・堀井7）1974）によって 求め，これから可消化エネルギー量を推定した。
結 果
1） 単位熱量値
トウモロコシとオオムギについて1978年の収穫時に測定した各施肥区別，部位別の．単位熱量値 を図3−44に示した。施肥区間の差についてはこのデータからは明確でないが，部位間の違いは現