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畑地における窒素溶脱に関する研究 : ライシメーター試験による施肥窒素の溶脱過程と窒素収支の解析

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(2)

目 次 第

1章

緒 言 第

2章

黒 ボ ク 土 シ バ 畑 に お け る 窒 素 溶 脱

1.目

2.材

料 お よ び 方 法 3。 結 果

1)土

壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度

2)浸

透 水 量 と浸 透 水 の イ オ ン組 成

3)浸

透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 と窒 素 溶 脱 量

4)シ

バ の 窒 素 吸 収 量

5)土

壌 中 に お け る施 肥 窒 素 の 残 存 量

4.考

1)シ

バ 畑 に お け る施 肥 窒 素 の溶 脱 過 程

2)シ

バ 畑 に お け る 窒 素 収 支 第

3章

砂 質 土 ナ ガ イ モ 畑 に お け る 窒 素 溶 脱

1.目

2.材

料 お よび 方 法

3.結

1)土

壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度

2)浸

透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 と窒 素 溶 脱 量

3)ナ

ガ イ モ の 窒 素 吸 収 量

4)土

壌 中 に お け る施 肥 窒 素 の 残 存 量

4.考

1)ナ

ガ イ モ 畑 に お け る施 肥 窒 素 の 溶 脱 過 程

2)ナ

ガ イ モ 畑 に お け る 窒 素 収 支 頁   1 4   4 8   H 6 6 7

8

8

21 21 22 23 24 24 4   7 2   2

(3)

4章

ナ シ 園 に お け る 窒 素 の 溶 脱 第

1節

黒 ボ ク 土 ナ シ 園 に お け る 窒 素 溶 脱

1.目

2.材

料 お よ び 方 法

3.結

1)浸

透 水 量

2)浸

透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度

3)窒

素 溶 脱 量

4)樹

体 生 育 と果 実 収 量

5)ナ

シ 樹 の 窒 素 吸 収 量

6)土

壌 か らの 窒 素 無 機 化 量

7)土

壌 全 窒 素 含 量 の 変 化

4.考

1)ナ

シ 園 に お け る 窒 素 の溶 脱 過 程

2)ナ

シ 園 に お け る 窒 素 収 支 第

2節

施 肥 窒 素 量 が 窒 素 溶 脱 に 及 ぼ す 影 響

1.目

2.材

料 お よ び 方 法

3.結

1)土

壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度

2)浸

透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 と窒 素 溶 脱 量

3)樹

体 生 育 と果 実 品 質

4.考

1)施

肥 窒 素 量 が 窒 素 溶 脱 に 及 ぼ す 影 響

2)草

生 の 導 入 に よ る 窒 素 溶 脱 量 の 変 化 第

5章

被 覆 肥 料 の 施 用 効 果 と窒 素 溶 脱 へ の 影 響

1.目

2.材

料 お よ び 方 法

3.結

1)シ

バ に 対 す る被 覆 肥 料 の施 用 効 果 37 38 38 39 39 39 39 6     6 3     3 0     2 4     4 2     3     4 5     5     5 5     6 5     5 9     0 6     7 51 51 71

(4)

2)ナ

ガ イ モ に 対 す る 被 覆 肥 料 の 施 用 効 果

3)ナ

シ に 対 す る被 覆 肥 料 の 施 用 効 果

.考

1)シ

バ に 封 す る被 覆 肥 料 の 肥 効 と窒 素 溶 脱 へ の影 響

2)ナ

ガ イ モ に 対 す る 被 覆 肥 料 の 肥 効 と窒 素 溶 脱 へ の 影 響

3)ナ

シ に 対 す る被 覆 肥 料 の 肥 効 と窒 素 溶 脱 へ の 影 響 総 合 考 察

.シ

,ナ

ガ イ モ

,ナ

シ 栽 培 に お け る 窒 素 溶 脱 の 実 態

.窒

素 溶 脱 に 影 響 を 及 ぼ す 要 因 。 地 下 水 汚 染 へ の 影 響 と今 後 の 課 題

.窒

素 施 肥 の 問 題 点 と改 善 方 向 総 括 お よ び 結 論 3     5 7     7 6     9     1 7     7     8 第

6章

1

2

3

4

7章

第 97 99 103 105 109 122 謝 辞 引 用 文 献 英 文 要 約 112 113

(5)

1章

緒 言 欧 米 に お い て は

,1970年

代 か ら農 耕 地 に 施 用 し た 化 学 肥 料 に 由 来 す る 溶 脱 窒 素 に よ る水 質 の 汚 染 い °が 顕 在 化 し

,環

境 に 対 す る負 荷 の 少 な い 施 肥 に よ る 持 続 的 な 農 業 へ の 転 換 が 進 行 中 で あ る 。 わ が 国 で は

,農

業 形 態 の 違 い

,畑

地 と 水 田 に お け る施 肥 成 分 の 挙 動 の 違 い 等 の た め に 欧 米 諸 国 ほ ど注 意 が 払 わ れ て い な か つ た 。 と こ ろ が

,1980年

代 に 至 つ て 各 地 で 浅 層 地 下 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 '° が 10mgL司 を 超 過 して い る こ とが 明 らか に な り

,畑

地 か らの 窒 素 溶 脱 の 実 態 を 明 らか に す る こ とが 急 務 と な つ て い る. 沖 縄 県 宮 古 島 めで は

,サ

トウ キ ビ畑 か らの 施 肥 窒 素 の 溶 脱 が 地 下 水 汚 染 の 一 因 と され

,施

肥 窒 素 の

47%が

地 下 浸 透 す る と推 定 され て い る 。 ま た

,岐

阜 県 各 務 原 市 の ニ ン ジ ン 畑 り

,長

野 県 の レ タ ス 畑 りに お い て も 同 様 に畑 地 に 対 す る 施 肥 が 汚 染 源 と して 指 摘 され る に 至 っ て い る 。 そ して

,水

質 保 全 の た め の 調 査 研 究 H∼ ゆが 各 地 で 実 施 され て い る が

,多

様 な 要 因 が 関 与 して い る た め

,地

域 条 件 に 沿 つ た 取 り組 み が 必 要 と な つ て い る 。 鳥 取 県 の 畑 地 は

,大

山 山 麓 の 黒 ボ ク 土 地 帯 に シ バ

,ナ

,ス

イ カ が

,海

岸 沿 い の 砂 丘 地 帯 に ナ ガ イ モ

,ラ

ン キ ヨ ウ

,ネ

,ブ

ドウ が 作 付 け られ 産 地 を 形 成 して い る 。 しか し

,こ

れ ら の 畑 地 に お け る肥 料 成 分 の 溶 脱 に つ い て は ほ とん ど 調 査 され て い な い の が 現 状 で あ り

,環

境 へ の負 荷 の 増 大 が 懸 念 され る 。と く に, 砂 丘 畑 に お い て は 浅 層 地 下 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 が 10mgL・ を 越 え る 測 定 事 例 も 現 れ て お り

,早

急 な 対 策 が 必 要 に な つ て い る. シ バ は 大 山 山 麓 の 黒 ボ ク 畑 を 中 心 に

,全

国 の 約

10%に

あ た る 1,500haが 栽 培 され て い る 。 シ バ 生 産 に あ た つ て は 300kghが】程 度 の 室 素 が 施 用 され て い る が, 窒 素 溶 脱 に 関 す る報 告 は 見 あ た ら な い 。 これ らの 生 産 シ バ は

,ゴ

ル フ 場

,公

園 緑 地

,道

路 法 面 等 に 利 用 され て お り

,ゴ

ル フ 場 の シ バ 地 管 理 に お い て も

200∼

400kghが

1の

窒 素 が 施 用 され て い る 。 山 間 部 や 丘 陵 地 に 造 成 され た ゴル フ 場 か ら溶 脱 した 施 肥 窒 素 の 影 響 は

,今

の と こ ろ 問題 と は な つ て い な い が

,早

急 に 溶 脱 過 程 を解 明 す る必 要 が あ る 。 砂 畑 に お い て は

,県

東 部 で ラ ッ キ ョ ウ

,中

部 で ナ ガ イ モ とブ ドウ

,西

部 で 白 ネ ギ が 栽 培 され て い る 。 施 肥 窒 素 量 は ラ ン キ ヨ ウ とブ ドウ が 200kghが

1,ナ

ガ イ

(6)

モ と 白ネ ギ が

400∼

500kghが1と な つ て い る 。 砂 畑 で は 肥 料 の 流 亡 が 激 しい た め 多 肥 が 栽 培 経 験 上 の 常 識 と な っ て い る が

,作

物 毎 の養 分 吸 収 量 や 個 々 の 養 分 動 態 に つ い て 調 査 され た 例 は 少 な く

,現

状 の施 肥 体 系 も 溶 脱 を 考 慮 した 施 肥 法 に な つ て い な い の が 実 態 で あ る 。 砂 丘 地 上 壌 は養 分 保 持 力

,保

水 力 に 乏 しい こ と は 事 実 で あ る が

,養

水 分 管 理 が 容 易 で あ る とい う利 点 も あ る 。 今 後 の 砂 丘 地 営 農 の た め に は

,作

物 の 養 分 吸 収 に 合 致 して溶 脱 量 が 少 な い 合 理 的 な 施 肥 技 術 を 開 発 導 入 す る必 要 が あ る 。 ナ シ は

,黒

ボ ク 畑 を 中 心 に 約

2,500haが

栽 培 され

,主

要 品 種 で あ る 二 十 世 紀 は 全 国 生 産 量 の 約

50%に

及 ん で い る

.ナ

シ に 対 す る 施 肥 は

,年

間 施 肥 窒 素 量 と して

150∼

250kgha・ が 施 用 され

,樹

齢 の進 行 に伴 つ て 近 年 は や や 増 加 傾 向 に あ る 。 ナ シ の 施 肥 窒 素 量 は

,果

樹 の 中 で は柑 橘 類 の

300∼

350kghが

1に

比 べ れ ば 少 な い も の の

,ブ

ドウや モ モ の

100∼

200kghが

1よ

り多 く な つ て い る 。 そ の 中 で 施 肥 窒 素 量 が 1,00okghが

1を

越 え る茶 樹 に つ い て は

,溶

脱 に よ る環 境 汚 染 が 指 摘 され て い る が

,果

樹 類 を 対 象 に した 窒 素 溶 脱 の 知 見 は

,他

の 作 物 に 比 べ て き わ め て 少 な く

,そ

の 実 態 は 明 らか で は な い 。 一 方

,窒

素 溶 脱 を 軽 減 で き る肥 料 と して

,肥

効 が 緩 や か で 窒 素 溶 出 の 調 節 が 可 能 な 被 覆 肥 料 が 注 目 され て い る 。 水 稲 で は養 分 吸 収 に 合 致 した 被 覆 肥 料 を 選 択 す る こ とで

,施

肥 量 の 削 減 と窒 素 溶 脱 の 軽 減 が 可 能 な こ とが 解 明 され

,既

に 実 用 化 に 至 っ て い る 。 しか し

,そ

の 他 の 作 物 に つ い て は

,肥

効 や 作 物 毎 の 適 切 な種 類

,窒

素 溶 脱 へ の 影 響 に つ い て 明 らか で は な い た め 普 及 が 遅 れ て い る 。 被 覆 肥 料 の 利 用 に あ た っ て は

,こ

れ らの こ とを 作 物 毎 に 解 明 す る必 要 が あ る 。 施 肥 窒 素 の 溶 脱 は

,作

,地

形 や 土 壌 条 件

,気

象 環 境

,施

肥 量 及 び 施 肥 法 等 に よ つ て 大 き く異 な る こ とが 予 想 され

,地

域 的 な 諸 条 件 に 沿 つ た 評 価 が 必 要 で あ る 。 本 研 究 は

,鳥

取 県 中 部 地 域 の 畑 地 に お け る窒 素 動 向 を 明 らか に す る こ と に よ つ て

,環

境 保 全 の た め の 効 率 的 な 窒 素 供 給 を 図 ろ う とす る も の で あ る 。 研 究 対 象 と して は

,当

地 域 の 主 要 作 物 で あ る シ バ

,ナ

ガ イ モ

,ナ

シ を代 表 作 物 と し, ライ シ メ ー タ ー 試 験 に よ つ て 各 作 物 に お け る施 肥 窒 素 の 溶 脱 過 程 と窒 素 収 支 を 解 析 し

,室

素 溶 脱 の 実 態 を 明 らか に す る 。 そ して

,窒

素 溶 脱 に影 響 す る 要 因 に つ い て 考 察 し

,溶

脱 軽 減 の た め の 改 善 に 役 立 て る こ と を 目的 とす る 。

(7)

論 文 の構 成 は以 下 の よ うで あ る。

まず

,第

2章

にお い て黒 ボ ク土 シバ 畑 の慣行施 肥 に よる窒 素 の溶 脱過 程 を解

明す る。ま た ,お

Nト

レー サ ー法 に よっ て施 肥 窒 素 の行 動 を追跡 し

,シ

バ 畑 に

お け る窒素収 支 を明 らか にす る。

3章

で は

,砂

質 土ナ ガイ モ畑 を封 象 に

,慣

行 施 肥 に よ る窒素 の溶 脱過 程 を

解 明す る。そ して

,同

様 に

Nト

レー サ ー 法 に よつて窒 素溶 脱 が激 しい とされ

る砂 質 土 にお け る施 肥 窒 素 の溶 脱 割 合 を 明 らか にす る。

4章

で は

,黒

ボ ク土 ナ シ園 を対象 に

,長

期 にわた る ライ シ メー ター試 験 の

結 果 を も とに窒 素 の溶 脱 過 程 と窒 素 収 支 を明 らか にす る

.さ

らに

,施

肥 窒 素 量

の増 加 お よび草生 導 入 に伴 う窒 素溶 脱 の影 響 につ いて検討 し

,施

肥 窒 素 の許 容

限界 量 を推 定 す る

.

5章

で は

,窒

素溶 脱 の低減 に効 果 が あ る とされ る被 覆 肥 料 を用 い

,シ

,

ナ ガ イ モ

,ナ

シ栽培 にお け る各種 被 覆 肥 料 の窒素溶 出特性 を明 らか にす る と と

もに

,そ

の肥 効 と窒 素溶 脱 に及 ぼす影 響 を評 価 す る

.

6章

で は

,本

研 究 に よつて得 られ た結 果 を総 合 し

,各

作 物 にお け る窒 素溶

脱 の 実 態 を考 察 す る。 そ して

,窒

素溶 脱 軽減 のた めの方策 につ い て論 ず る。

(8)

2章

黒 ボ ク 土 シ バ 畑 に お け る窒 素 溶 脱

1.目

的 シ バ に よ る 草 地 は 公 園 緑 地

,ゴ

ル フ 場

,道

路 法 面 等 に お い て 多 方 面 に 利 用 さ れ て お り

,そ

れ らへ の シ バ 供 給 の た め に

,わ

が 国 で は 約 15,000hがつの 生 産 シ バ 畑 が あ る 。 そ して

,鳥

取 県 中部 地 域 は 黒 ボ ク 上 に お い て 全 国 の 約

10%を

生 産 す る 主 要 な 産 地 とな つ て い る 。 シ バ 生 産 は

,裸

地 に 種 シ バ を植 え付 け約

1年

の 生 育 の 後

,シ

バ 茎 葉 を 上 壌 と と も に は ぎ 取 つ て 出 荷 し

,翌

年 か ら は 土 中 に 残 つ た 地 下 茎 か らの 再 生 に よ つ て 栽 培 を 繰 り返 して い る 。 そ の 間

,年

10回

程 度

,施

用 窒 素 量 で 300kghが

1の

施 肥 を 実 施 して い る 。 一 方

,ゴ

ル フ 場 の シ バ 地 管 理 にお い て も

,200∼

400kgha・ の 窒 素 が 施 用 嘲 され て お り

,シ

バ 地 か らの 溶 脱 窒 素 に よ る 水 系 汚 染 が 懸 念 さ れ て い る 。 草 地 に お け る施 肥 窒 素 の 行 動 に つ い て は

,諸

外 国 の 研 究 事 例 W∼ 2の が 多 い 。 しか し

,わ

が 国 に お け る報 告 は

,き

わ め て 少 な い の が 現 状 で あ る 。 畑 地 か らの 窒 素 溶 脱 に つ い て は

,野

菜 栽 培 畑 を 対 象 に 多 く の 調 査 事 例 が あ り, 総 説 輝めも発 表 され て い る が

,シ

バ 畑 を 対 象 に した 報 告 は ほ とん どな く

,そ

の 実 態 は 解 明 され て い な い 。 そ こ で

,黒

ボ ク 土 シ バ 畑 に お け る施 肥 窒 素 の 動 態 を 明 らか に す る た め に

,ラ

イ シ メ ー タ ー を 用 い て 植 物 吸 収 量

,溶

脱 量

,土

壌 残 存 量 を 測 定 し

,窒

素 収 支 を 明 らか に した 。

2.材

料 お よ び 方 法

1)ラ

イ シ メ ー タ ー の 規 模 と供 試 土 壌 試 験 は 鳥 取 県 園 芸 試 験 場 内 に 設 置 され た ラ イ シ メ ー タ ー を 用 い て 行 つ た 。 供 試 ラ イ シ メ ー タ ー は

,直

90cmの

円筒 形 コ ン ク リー ト製 で

,深

さ は ■

2mで

あ る 。 充 填 土 壌 は

,鳥

取 県 の 代 表 的 な 畑 土 壊 で あ る表 層 腐 植 質 黒 ボ ク 土 藤 沢 統 の 層 位 を 再 現 した も の と して

,表

層 に腐 植 層 を

35cm,下

層 に 赤 褐 色 の 心 土 を

55cm

の 厚 さ に 充 填 した (鳥 取 県 東 伯 郡 大 栄 町 青 木 で 採 土 し

,1993年

H月

に 充 填). な お

,ラ

イ シ メ ー タ ー の 壁 面 は

,土

壌 表 面 よ り約

10cm高

,表

面 流 去 水 は 発 生 しな い 構 造 に な つ て い る 。 供 試 土 壌 の 理 化 学 性 を第

2-1表

に 示 した 。

2)施

肥 法 と栽 培 概 要 4

(9)

試 験 は

1994∼ 1996年

3年

間 に わ た つ て 実 施 した

.供

試 作 物 の 栽 培 概 要 は 第

2-2表

の とお りで

,1994年

4月

に コ ウ ラ イ シ バ (盈

ttα″9肋

MERR)を

新 植 し, 当 年 の 生 育 量 調 査 を

11月

に 行 い

,収

穫 を

3月

に 行 う作 型 で 実 施 した

.施

肥 窒 素 量 は 第

2-3表

に示 す よ うに

,慣

行 施 肥 と して 新 植 の

1994年

が 24gmつ

,1995年

1996年

が 33gm立 と し

,1回

3g√2を

4月

か ら9月 ま で ほ ぼ 半 月 毎 に 施 用 した 。 慣 行 施 肥 に よ る処 理 は ラ イ シ メ ー タ ー

2基

を使 用 した 。 そ の うち の

1基

は 施 肥 窒 素 の 動 態 を 把 握 す る た め

,施

用 窒 素 の `

Nが

3.65atom%に

な る よ うに

,重

窒 素 で ラ ベ ル した 硫 酸 ア ン モ ニ ウ ム

,尿

素 お よび 硝 酸 カ リ ウ ム を 用 い て 調 製 し, 混 合 施 用 し た 。 さ ら に

,無

肥 料 と して シ バ を 栽 植 した も の と シ バ を 栽 植 しな い も の を

1基

ず つ 供 試 した (以 下

,無

肥 料 (栽 植

)及

び 無 肥 料 (無 栽 植

)と

呼 ぶ).

3)試

料 採 取 法 と分 析 法 ラ イ シ メ ー タ ー は

,排

水 口 に 流 量 計 を 取 り付 け

,約

2011mの

降 雨 毎 に バ ル ブ を 開 閉 し

,浸

透 水 量 の 測 定 と試 料 の 採 取 を 行 つ た 。 ま た

,1995年

5月

か らは, 採 水 毎 に 排 出 水 量 の

5%を

陰 イ オ ン交 換 樹 脂 (Amberlite IR-400)を

40ml充

填 した カ ラ ム に 通 し

,硝

酸 イ オ ン を 捕 捉 した 。 そ して

,約

2か

月 毎 に

2molLJの

塩 化 ナ トリ ウ ム で 吸 着 した 硝 酸 イ オ ン を溶 出 し

,お

N分

析 用 試 料 を得 た 。 採 水 した 浸 透 水 は

,直

ち に イ オ ン電 極 法 郷)に よ つ て 硝 酸 態 窒 素 濃 度 を

,イ

オ ン ク ロ マ トグ ラ フ に よ つ て 各 種 陰 イ オ ン を

,炎

光 法 及 び 原 子 吸 光 法 に よ つ て 各 種 陽 イ オ ン を 測 定 した 。 慣 行 施 肥 と無 肥 料 (無栽 植

)に

お い て

,深

10,20,40,60,80cmに

ポ ー ラ ス カ ンプ を 埋 設 し

,約

1か

月 毎 に 吸 引 法 に よ つ て 土 壌 溶 液 を採 取 した 。 得 られ た 試 料 は 浸 透 水 と同 様 に 硝 酸 態 窒 素 濃 度 を 測 定 した 。 シ バ 植 物 体 は

6月

下 旬

, 8月

下 旬

,H月

下 旬 に 直 径

10.4cmの

ゴル フ用 カ ッ プ ホ ー ラ ー を 用 い て

,深

20cmま

で 土 壌 ご と 円筒 状 に 採 取 し

,根

を 洗 浄 後, 乾 物 重 を 測 定 して 粉 砕 し

,分

析 用 試 料 と した 。 ま た

,刈

り込 ん だ 茎 葉 は

,そ

の 都 度 乾 物 重 の 測 定 後 粉 砕 し分 析 用 試 料 と した 。 土 壌 採 取 は

,1995年

11月

に 直 径

9cmの

ポ ス トホ ー ル オ ー ガ ー を 用 い

,ラ

イ シ メ ー タ ー

1基

に つ き

2か

所 か ら

5層

(0∼ 5,5∼15,15∼ 30,30∼ 50,50∼

90cm)に

分 け て 採 上 した 。 採 取 し た 植 物 体 及 び 土 壌 試 料 は

,ケ

ル ダ ー ル 法 で 全 窒 素 の 測 定 を 行 つ た 。 ま

(10)

,`

Nの

測 定 は 水 蒸 気 蒸 留 (浸 透 水 は デ バ ル タ 合 金 還 元 法

,作

物 体 と土 壌 は ガ ン ニ ン グ 変 法

)で

得 られ た 窒 素 試 料 を 用 い た 。

3.結

1)土

壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 慣 行 施 肥 に お け る 土 壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 は

,生

育 初 期 の

4月

に 深 さ

10cmの

表 層 で 56mgL・ と高 く

,20∼

80cmで

10∼

15mgL・ の 範 囲 に あ っ た 。

5月

以 降 の 表 層 の 窒 素 濃 度 は

,1∼

3mgL司 と低 く経 過 した 。 表 層 に お い て は, 根 系 の 発 達 が 不 十 分 な 生 育 初 期 に は施 肥 した 窒 素 肥 料 に よ る濃 度 上 昇 が 認 め ら れ た が

,シ

バ の 生 育 が 旺 盛 と な つ た 夏 期 に は濃 度 の 上 昇 が 認 め られ な か っ た.

2層

以 下 に お い て は

,施

肥 に 伴 う生 育 初 期 の 濃 度 ピー ク が

5月

に は 深 さ20cm,

7月

に は 深 さ

40cmに

移 行 し

,10月

に は

80cm以

下 に 達 した 。 秋 期 か ら冬 期 に か け て は

,土

層 全 体 が 低 濃 度 で 経 過 し

,翌

年 の

5月

に な っ て 施 肥 に よ っ て 再 び 濃 度 が 上 昇 す る経 過 を 示 した (第

2-1図

). 無 肥 料 (無 栽 植

)の

場 合 は

,7月

に 表 層

20cmに

お い て 窒 素 濃 度 が 52mgL・ に 上 昇 し

,濃

度 ピー ク が

10月

60cm,12月

60∼ 80cmへ

と慣 行 施 肥 よ り遅 れ て

,7月

か ら 12月 に か け て 下 方 に 移 動 した 。

2)浸

透 水 量 と浸 透 水 の イ オ ン組 成 年 間 降 水 量 は

,1994年

1995年

が 約

1,90011mと

ほ ぼ 平 年 並 み の 降 水 量 を示 し

,1996年

は 約 1,500■

mと

冬 期 に 少 な い 気 象 経 過 で あ つ た 。 浸 透 水 量 は

4月

か ら

11月

の シ バ 生 育 期 に お い て

,各

年 と も 降 水 量 と か ん 水 量 の 合 量 の 約

60%

が排 出 し

,シ

バ の休 眠 期 に あ た る

12月

か ら

3月

の 冬 期 間 は約

90%が

浸 透 排 出 した 。 年 間 浸 透 水 量 は 第

2-4表

に 示 す とお りで,68。

5∼ 72.6%の

排 出 割 合 を示 した. 浸 透 水 の イ オ ン組 成 は

,陽

イ オ ン と して カ ル シ ウ ム が 常 に 最 も 多 く

,ア

ン モ ニ ウ ム は 検 出 され な か つ た 。 陰 イ オ ン は塩 素 と硝 酸 が 主 要 な構 成 成 分 で あ り, リン 酸 は 検 出 され な か っ た (第

2-5表

).浸

透 水 の 無 機 窒 素 形 態 と し て は

,硝

酸 が 主 要 な 成 分 で あ り

,窒

素 の 溶 脱 過 程 を 検 討 す る に あ た っ て は

,硝

酸 の み の 追 跡 で 解 析 可 能 で あ つ た 。 な お

,慣

行 施 肥 と無 肥 料 で の イ オ ン組 成 に は

,大

き な 差 が 認 め られ な か っ た 。

(11)

3)浸

透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 と窒 素 溶 脱 量 慣 行 施 肥 に お け る浸 透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 は

,年

次 差 は あ る も の の 夏 期 に 最 高 とな り冬 期 に 最 低 とな る経 過 を 示 し た 。 月 平 均 濃 度 が 10mgL司 以 上 と な っ た の は

,1994年

5月

9月

,1995年

6月

∼ 12月

,1996年

8月

H月

で あ り

,各

年 と も 冬 期 の

2月

に は

1∼

2mgLttに

ま で 低 下 した (第

2-2図

).年

平 均 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 は

,1994年

が 5.8mgL・

,1995年

が 9.3mgL司

,1996年

が 7.5mgLJ とな り

,水

道 水 の 水 質 基 準 値 で あ る 10mgL引 よ り低 か つ た 。 無 肥 料 (栽植

)の

硝 酸 態 窒 素 濃 度 は

,1994年

に は 慣 行 施 肥 と ほ ぼ 同 様 な 推 移 を 示 した が

,1995年

か らは 慣 行 施 肥 よ り低 濃 度 で 経 過 し

,1996年

に は

1年

を通 し て

1∼

3mgL・ で 推 移 した 。 無 肥 料 (無 栽 植

)の

硝 酸 態 窒 素 濃 度 は

,夏

期 か ら冬 期 に か け て 高 く推 移 し

,年

毎 に 濃 度 が 低 下 す る経 過 を 示 した 。 年 間 の 窒 素 溶 脱 量 は

,無

肥 料 (無 栽 植

)が

最 も 多 く

,次

い で 慣 行 施 肥

,無

肥 料 (栽 植

)の

順 で あ つ た (第

2-6表

). 慣 行 施 肥 の 年 間 窒 素 溶 脱 量 は

,8.81∼

14.40gm⊇ を 示 し生 育 期 の

4∼

H月

に 66 ∼

87%が

浸 透 排 出 した 。 無 肥 料 (無 栽 植

)の

窒 素 溶 脱 量 は

,試

験 初 年 の 1994 年 が 37。54gm 2と 多 か つ た が

, 1995年

は 20.88gm‐

2 , 1996年

は 13.66gm‐2と 年 毎 に 減 少 した

.ま

,4∼ H月

の 浸 透 排 出 割 合 は

,45∼

55%と

な り

,シ

バ を栽 植 した 他 の

2区

と比 べ て 少 な く

,休

眠 期

(12∼

3月

)の割 合 が 多 か っ た

.無

肥 料 (栽 植

)の

窒 素 溶 脱 量 は,0。

94∼

8.50gmη と少 な く

,無

肥 料 (無 栽 植

)と

同 様 に 年 毎 に ほ ぼ 半 減 す る傾 向 を 示 した 。 ま た

,溶

脱 時 期 は 慣 行 施 肥 と同 様 に 生 育 期 に

73∼

93%が

浸 透 排 出 した. `

Nト

レー サ ー 法 に よ つ て 求 め た 浸 透 水 に含 ま れ る硝 酸 態 窒 素 の施 肥 窒 素 寄 与 率 は

,1995年

に お い て 施 肥 後 の

3か

月 間 は 0。

6%で

,施

肥 窒 素 の 溶 脱 は ほ と ん ど認 め られ な か つ た 。夏 期 の

7∼

8月

は施 肥 窒 素 の 寄 与 率 が 450/0に 上 昇 し

,H

12月

に 500/0と 最 大 に な つ た 。 そ の 後 は 徐 々 に減 少 して

,次

年 の

3∼

5月

に は

10%以

下 と な り

,1年

10か

月 後 の

2∼

3月

に は 20/0に ま で 減 少 した 。

1996年

の施 肥 に お い て も 前 年 と ほ ぼ 同 様 な 推 移 を示 し

, 8月

か ら施 肥 窒 素 の 溶 脱 割 合 が 増 加 して

10∼

11月

に 最 大 とな り

,次

年 の

2∼

3月

に は H°/。に 減 少 した (第

2-3図

)。 ま た

,年

間 を通 した 施 肥 窒 素 の 寄 与 率 は

,1995年

430/0,1996年

が 280/0 とな り

,そ

れ ぞ れ 6.2gm゛,2.5gmセ が 施 肥 窒 素 に 由 来 す る 窒 素 溶 脱 量 で あ つ た 。

(12)

4)シ

バ の 窒 素 吸 収 量 シ バ 作 物 体 の 乾 物 重 は

,慣

行 施 肥 が

1.51∼

1.88kgmつ と な り

11月

に は 収 穫 可 能 と な つ た の に 対 し

,無

肥 料 (栽 植

)は

0,71∼

1.20kgm立 と少 な く生 育 が 劣 つ た 。慣 行 施 肥 は

,7∼

8月

の 夏 期 に 旺 盛 な 生 育 を示 して 増 加 量 が 大 き く

,9∼ H

月 の 秋 期 に は 減 少 した (第

2-7表

). シ バ の 窒 素 吸 収 量 は

,慣

行 施 肥 が

26.2∼

33.Og♂

,無

肥 料 (植 栽

)が

5。

6∼

8.8gm立 と な り

,施

肥 に よ る 吸 収 量 の 増 加 が 大 き か つ た (第

2-8表

).ま

,無

肥 料 (植 栽

)の

窒 素 吸 収 量 は

,年

々 減 少 す る傾 向 を示 した 。 お

Nト

レー サ ー 法 に よ つ て 求 め た 施 肥 窒 素 の 寄 与 率 は

,1994年

40.5%,1995

年 が

55,4%,1996年

が 61.0%と 年 々 増 加 す る傾 向 を 示 し た 。 慣 行 施 肥 に よ る施 肥 窒 素 の 吸 収 量 は 13,4∼ 19.3gm立 と な り

,施

肥 窒 素 の 44。

2∼

58.5%が

シ バ に 吸 収 され た (第 2‐

9表

)。 ま た

,土

壌 中 に 残 存 して 翌 年 に 吸 収 され た 前 年 の 施 肥 窒 素 に 由 来 す る 窒 素 の 寄 与 率 は

,1994年

施 肥 で

4.7%,1995年

施 肥 で

6.3%で

あ り

,そ

れ ぞ れ ■2gm‐

2,2.Ogmつ

の 吸 収 窒 素 が 前 年 の 施 肥 に 由 来 して い た 。

5)土

壌 中 に お け る施 肥 窒 素 の 残 存 量 供 試 土 壊 中 に は 1,186gm立 の 全 窒 素 が 存 在 した 。い

Nト

レー サ ー 法 に よ つ て 求 め た 施 肥 窒 素 寄 与 率 は

,0∼

5cmで

2.56%,5∼

15cmで

1,02%,15∼

90cmで

は 0.33∼0.37%と な り

,表

層 で 高 か つ た 。 施 肥 窒 素 の 土 壌 残 存 量 は

,表

層 ほ ど多 く シ バ の 根 域 (0∼

15cm)に

6。

73g♂

,根

域 下 層

(15∼

90cm)に

2.70gmつ で

,0∼

90cmの

土 層 内 に 合 計 9。43gm‐

2が

存 在 した (第

2-10表

).

4.考

1)シ

バ 畑 に お け る施 肥 窒 素 の溶 脱 過 程 シ バ 畑 に 施 用 され た 窒 素 は

,上

壌 中 で 硝 酸 態 と な リシ バ に よ り吸 収 され

,残

留 分 が 水 移 動 と と も に 下 層 に溶 脱 す る 。 そ して

,土

壌 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 は 施 肥 窒 素

,土

壌 か らの 無 機 化 窒 素

,シ

バ に よ る 吸 収

,土

壌 水 分 の 影 響 を 受 け て 変 動 して い る 。 シ バ 畑 に お け る施 肥 は

,4月

か ら

9月

ま で

1回 3gm'の

窒 素 を 半 月 毎 に

H回

に 分 施 す る の が 慣 行 と な つ て お り

,生

育 期 間 中 ほ ぼ 均 等 な 窒 素 供 給 と な つ て い る 。 土 壌 室 素 の 無 機 化 は

,供

試 土 壌 が 表 層 腐 植 質 黒 ボ ク 上 で あ る こ とか ら

,地

(13)

温 上 昇 と と も に 増 加 し て 夏 期 に 最 大 と な る と考 え られ

,本

試 験 の 無 肥 料 (無 栽 植

)に

お け る 土 壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 も 夏 期 に 高 ま る こ と を認 め て い る 。 ま た

,シ

バ の 窒 素 吸 収 は

5月

か ら増 加 し

,7∼

8月

に 最 も 多 く な る経 過 を 示 し て い る 。 慣 行 施 肥 に お け る 土 壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 の 変 化 を み る と

,4月

に は 表 層

(10cm)で

56mgL・ の 高 濃 度 が 測 定 され た が

,5月

以 降 は

1∼

3mgL・ の 低 濃 度 で 推 移 した 。 これ は

,根

系 の発 達 が 不 十 分 な 生 育 初 期 に は

,窒

素 吸 収 量 が 少 な い た め 施 肥 し た 窒 素 肥 料 に よ つ て 土 壌 中 の 窒 素 濃 度 が 上 昇 す る も の の

,生

育 が 旺 盛 と な る に 従 つ て 吸 収 量 が 増 加 し

,夏

期 に は施 肥 窒 素 量 と 土 壌 か ら の 無 機 化 窒 素 量 に 相 当 す る シ バ の 窒 素 吸 収 が あ つ た た め と考 え られ る 。 諸 外 国 の 牧 草 地 に お け る 浸 透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 ・動は口

,3mgL引

以 下 で あ り

,草

地 か らの 窒 素 溶 脱 に よ る 地 下 水 へ の 影 響 は少 な い と して い る 。 土 壌 か ら の 無 機 化 窒 素 量 は本 試 験 に お い て は 未 測 定 で あ る が

,無

肥 料 (無 栽 植

)か

らの 窒 素 溶 脱 量 を み る と

,1994年

37.5gm?,1995年

が 20.8g正

2,1996年

が 13,7gmつ で あ る こ と か ら

,少

な く と も これ ら を 上 回 る 量 が 地 温 上 昇 と と も に 無 機 化 した と推 定 で き る 。 ま た

,溶

脱 窒 素 量 が 年 毎 に 減 少 して い る こ とか ら, 土 壌 か らの 窒 素 無 機 化 は

,新

植 時 の 堆 肥 施 用 と土 壌 充 填 時 の 撹 乱 に よ る 窒 素 発 現 の 影 響 が 大 き い と考 え られ る 。 シ バ の 窒 素 吸 収 量 は

,慣

行 施 肥 で

26∼

32gmつ で あ つ た

.各

種 野 菜 の 室 素 吸 収 量 を と りま と め た 結 果 のイこよ る と

,施

肥 窒 素 量

20∼

33gmワ に 対 して 窒 素 吸 収 量 は

10∼

19gmつ と し て お り

,シ

バ は 一 般 野 菜 に 比 べ て 窒 素 吸 収 量 が 多 い 植 物 で あ る と位 置 づ け られ る 。 施 肥 窒 素 の 吸 収 は

,`

Nト

レー サ ー 法 に よ つ て 求 め た 施 肥 窒 素 寄 与 率 が

1994年

40.50/0,1995年 55.40/0,1996年

61.0%と 年 々 増 加 し た こ とか ら

,土

壌 窒 素 の 無 機 化 量 が 年 々 少 な く な つ た た め 施 肥 窒 素 の 影 響 が 大 き く な つ た こ と に よ る も の と考 え られ る 。 シ バ の 主 要 な 根 群 域 は 深 さ

0∼ 15cmに

存 在 し

,深

20cm以

下 に お け る硝 酸 態 窒 素 の 移 動 は 水 移 動 に 依 存 す る 。 施 肥 に 伴 う生 育 初 期 の 濃 度 ピー ク は

,5月

に は 深 さ

20cm,7月

に は 深 さ

40cmに

移 行 し

,10月

に は 深 さ

80cm以

下 に 達 し て い た 。 そ して

,翌

年 の 施 肥 に よ つ て 再 び 表 層 に お い て 濃 度 が 上 昇 す る パ タ ー ン を 示 した

.亀

和 田 2oが黒 ボ ク 露 地 畑 に お い て 硝 酸 イ オ ン の 垂 直 分 布 を調 査 し

(14)

た 事 例 に よ る と

,土

層 内

(lm)の

硝 酸 濃 度 ピー ク の 移 動 は

,1年

周 期 で 完 結 し, 毎 年 同 様 の パ タ ー ン を 示 す と して お り

,本

試 験 に お い て も周 期 性 を 示 して い た 。 深 さ

90cmか

ら の 浸 透 水 に お け る施 肥 窒 素 の 影 響 は

,bNト

レ ー サ ー に よ る 試 験 結 果 か ら

,施

肥 開 始

3か

月 後 の

7月

か ら最 終 施 肥

4か

月 後 の 1月 ま で が 大 き い と考 え られ る 。 施 肥 開 始 後

,浸

透 水 の 施 肥 窒 素 寄 与 率 が 400/0以上 に な る ま で の 積 算 水 量 (降 水 量 とか ん 水 量 の 合 計

)は

,1995年

が 420■

m(4月

11日 ∼ 6 月

30日

),1996年

485111m(4月 10日

7月 22日

)で

あ り

,施

肥 窒 素 が 土 層 の 深 さ

90cm以

下 に 到 達 し

,施

肥 窒 素 が 多 量 に 溶 脱 し始 め る ま で に は 400■

m以

上 の 積 算 水 量 が 必 要 と考 え られ る 。 さ らに そ の 後

,施

肥 窒 素 寄 与 率 が 300/0以 下 に低 下 す る ま で の 積 算 水 量 は

,1995年

1,289111m(7月 1日

1月 5日

),1996

年 が

992HIm(7月

23日

1月

31日

)で

あ り

,施

肥 窒 素 の 溶 脱 が 少 な くな る ま で に は 1,000圧

m以

上 の 積 算 水 量 が 必 要 と考 え られ る 。 ラ イ シ メ ー タ ー 試 験 に お け る 浸 透 水 量 は,土壌 の 種 類 と気 象 条 件 に よ る影 響 が 大 き く

,上

村 2動 が 口

_ム

土 壌 の 牧 草 植 生 下 で 年 間 降 水 量

1,400∼

1夕

900rrmに

対 し

47%,野

中 。加 村 めが 砂 畑 の ダイ コ ンー タバ コ栽 培 下 で 降 水 量

2,20011mに

対 し

80%が

浸 透 排 出 した と して い る 。 ま た

,松

丸 2め は 降 水 量 に 姑 し て 黒 ボ ク 土 で

39%,砂

土 で

59%が

浸 透 排 出 した と して い る 。 本 試 験 に お い て は

,夏

期 に か ん 水 量 が 多 か っ た こ と

,冬

期 に 降 水 量 が 多 く シ バ の 休 眠 期 と な る た め 消 費 水 量 が 少 な か つ た こ と か らみ て

,他

の ラ イ シ メ ー タ ー 試 験 に 比 べ 排 出 割 合 が や や 多 い試 験 条 件 に あ つ た と考 え られ る 。 窒 素 溶 脱 量 は

,水

の 移 動 量 の 影 響 が 大 き い こ とが 知 られ て お り 2の

,本

試 験 結 果 も 生 育 期 の 浸 透 水 量 が 多 い 年 ほ ど増 加 す る こ と を認 め て い る 。 そ して

,1995

年 と

1996年

の 施 肥 窒 素 溶 脱 量 の 年 次 差 は

,降

水 パ タ ー ン の 違 い に よ る も の と 考 え られ る 。 す な わ ち

,1995年

は 施 肥 窒 素 の 溶 脱 が 始 ま っ た

7月

に 連 続 降 雨

(7月 1日

7月

23日

,430-)が

あ り

,7∼

8月

だ け で 3.5gmセ も の 施 肥 窒 素 が 溶 脱 した 。 これ に 対 し

1996年

,7∼

8月

に 降 水 量 が 少 な か つ た た め

,浸

透 水 の 施 肥 窒 素 寄 与 率 は 高 か つ た も の の 溶 脱 量 は 少 な く

,そ

の 後 の 降 雨

(8月

31 日∼

10月

4日

,19411m)に

よ り

8∼

9月

に 1.6gm立 が 溶 脱 す る に と どま っ た. そ の 結 果

,年

間 の 施 肥 窒 素 溶 脱 量 お よ び 施 肥 窒 素 寄 与 率 は

,1995年

に 比 べ, そ れ ぞ れ 3,7gm⊇

,15%少

な い とい う差 を 生 じた と考 え られ る 。 さ ら に

,シ

バ 10

(15)

の 施 肥 窒 素 吸 収 量 に つ い て み て も

,1995年

1996年

よ り も 4.7gm立 少 な く

,施

肥 期 間 の 多 量 の 降 雨 に よ る溶 脱 に よ つ て 低 下 した も の と考 え られ る 。

2)シ

バ 畑 に お け る窒 素 収 支 試 験 初 年 の

1994年

,シ

バ 新 植 の た め に 中途 か らの 施 肥 で あ る こ とや 土 壌 か らの 無 機 化 窒 素 の 影 響 が 大 き い と考 え られ る こ とか ら

,ラ

イ シ メ ー タ ー 試 験 で 得 られ た

1995∼ 1996年

2か

年 の 測 定 結 果 を 平 均 して

,シ

バ 畑 に お け る窒 素 収 支 を 求 め た (第

2-4図

). 施 肥 窒 素 33.Ogmつ は

,土

壌 中 に 9.4gmセ が 残 存 した こ とか ら

,23.6gm?が

植 物 吸 収 や 溶 脱 等 に 関 与 し た と考 え られ る 。 供 試 土 壌 中 の 全 窒 素 量 は 1,186gだ

2で

あ り

,無

肥 料 の 溶 脱 窒 素 量 か ら推 定 して 少 な く と も 17.2gmつ が 土 壌 か らの 無 機 化 窒 素 量 と考 え られ る 。 従 つ て

,施

肥 窒 素 の 有 効 化 量 と合 わ せ て 40.8gmワ が 無 機 化 窒 素 の 合 計 量 と推 定 で き る

.深

90cm

の 上 層 か ら溶 脱 す る 窒 素 量 は H.6gmつ で あ り

,そ

の うち施 肥 窒 素 に 由 来 す る 窒 素 量 は 溶 脱 窒 素 の

37.4%,施

肥 窒 素 の 13.20/0に あ た る

4.3gm?で

あ つ た 。 無 機 化 窒 素 の うち シ バ に 吸 収 され た 窒 素 量 は 29.Og√

2で

,こ

の うち 施 肥 窒 素 由 来 は 17.Ogmセ で あ つ た こ と か ら

,施

肥 窒 素 の シ バ に よ る利 用 率 は 51.5%と な り

,か

な りの 高 い 値 を 示 した 。 こ の 他 に 窒 素 の 動 態 と して 脱 窒 等 が 考 え られ る 。 牧 草 地 (ケ ン タ ッ キ ー ブ ル ー グ ラ ス

)に

お い て 脱 窒 量 を 測 定 した 結 果

0に

よ る と

,施

肥 窒 素 の

1%が

脱 窒 した と して い る 。 ま た

,大

気 中 へ の 窒 素 の 揮 散 は

,土

壌 表 層 か ら の ア ン モ ニ ア 揮 散 が 多 く

,24∼ 36%と

す る 報 告 りも あ る

.本

試 験 の 場 合

,お

Nト

レー サ ー 法 に よ る施 肥 窒 素 の 土 壌 残 存 量

,溶

脱 量

,吸

収 量 の 合 計 は施 肥 窒 素 量 に 対 して 930/0と な つ た こ とか ら

,脱

窒 量 は 多 くな い も の と推 測 され る 。 ライ シ メ ー タ ー 試 験 に よ つ て 施 肥 窒 素 の 溶 脱 率 を 調 査 した 事 例 に よ る と

,キ

ャ ベ ツ 栽 培 下 の 黒 ボ ク 上 で

40%,黄

色 土 で

20%2め ,ィ

ネ 科 作 物 栽 培 下 の火 山 灰 土 壌 で

25%2り

,陸

稲 ― キ ャ ベ ツ ーサ トイ モ の 輪 作 栽 培 下 の 黒 ボ ク 上 で

25∼

32%効

が 施 肥 窒 素 に 対 す る 溶 脱 割 合 と し て い る 。 本 試 験 で の 施 肥 窒 素 の 溶 脱 率 は

13.2%で

あ り

,シ

バ は 野 菜 に 比 べ れ ば 窒 素 溶 脱 が 少 な い 植 物 で あ る とい え る 。 これ は

,施

肥 法 が 少 量 分 施 で あ る こ と に加 え

,窒

素 吸 収 が 旺 盛 な た め施 用 した 窒 素 が 効 率 的 に 吸 収 され る た め と考 え られ る. 一 方

,

日高 ・ 伊 藤 3の は ス

_ダ

ン グ ラ ス 栽 培 下 で は 施 肥 窒 素 の 溶 脱 率 は 0.50/0

(16)

以 下 で あ り

,収

穫 後 の 溶 脱 は ほ とん ど認 め られ な か つ た と して い る が

,本

試 験 の シ バ で は 量 的 に は 少 な い も の の

,2年

後 に ま で 施 肥 窒 素 の 溶 脱 が 続 く こ と が 確 認 され

,生

育 に 応 じた 適 量 施 肥 の 重 要 性 が 示 唆 され る. 藤 井 引)は シ バ 生 育 最 盛 期 の 施 肥 窒 素 量 と して

1か

月 に

4∼

6即

セが 最 適 と し て お り

,シ

バ が 地 表 面 に 繁 茂 した 条 件 で は

,少

量 を 分 施 す る 現 行 の 慣 行 施 肥 体 系 に お い て は

,施

肥 室 素 の 溶 脱 量 は か な り少 な い と考 え られ

,過

剰 な 施 肥 を し な い 限 りは

,溶

脱 窒 素 の 水 系 へ の 流 入 は 多 くな い も の と判 断 で き る 。 し か し, 裸 地 に 近 い シ バ の 生 育 初 期 に お い て は

,溶

脱 量 が 増 加 す る危 険 が あ る の で

,生

育 状 態 に応 じた 道 量 施 肥 が 重 要 と考 え られ る 。 12

(17)

2-1表

深 さ (cm) 上 色

土 性 透 水 速 度

pH

全 窒 素

CEC

交 換 性 塩 基 含 量 (cg kg封

) Truog P205

(cm secり (H20) (g kgり (cmOl(十 )kgコ ) Cao MgO K20 (Cg kg¬ )

0-35 10YR4/3 CL 8.2×

102 5 7 3.75 26.0 101 21.8 9 8 1.9 35′ Ψ90 7 5YR3/6 HC 5.4× 104 5,7 0.50 16 9 66 64.1 0 8 0 8 い 第 2-2表 シ バ の 栽 培 概 要 調 査 年 シ バ の 栽 培 管 理 実 績 (月 /日 ) 1994年 シ バ 新 植 キ

(4/11)

施 肥

8回

(5/16,6/3.6/16,7/14j3/1,8/18,9/19,10/4)

生 育 量 調 査 (11/15) 刈 り 込 み

5回

,か

ん 水 33回 (1回 あ た り 5∼

15L m2)

1995年 シ バ 収 穫

(3/27)

施 肥 11回 (4/1,5/8,5/25,6/6,6/26,7/11,3/3,8/11,8/29,9/8,9/19)生 育 量 調 査 (11/2) 刈 り 込 み

6回

,か

ん 水 18回 (1回 あ た り 10∼

20L m2)

1996年 シ バ 収 穫

(3/13)

施 肥 11回 (4/15,5/7,5/20,6/3,G/21,7/4,7/23!8/6,8/23,9/3,9/24)生 育 量 調 査 (11/3) 刈 り 込 み

6回

,か

ん水 7回 (1回 あ た り 10∼

20L m2)

・ シ バ の 新 植 時 は 鳥 取 県 芝 栽 培 暦 に 従 い

,牛

糞 堆 肥 (全 窒 素 含 量 20g kg1)1 7kgm2,炭 酸 カ ル シ ウ ム

0 4kgm2,BMょ

ぅ り ん 0.2kgm⊇ を 深 さ 10cmに 上 壌 混 合 施 用 し た 。 な お

,無

肥 料 (栽 植

)だ

け は 牛 糞 堆 肥 を 施 用 しな か つた .

(18)

硝 酸 態 窒 素 r・ R度 (mg L-1) 0 20 40 60 1994年 4月 14日 硝 酸 態 窒 素 濃 度 (mgL-1) 0 20 40 60 硝 酸態 窒 素 濃 度 (mBrl) 0 20 40 60 5月 12日 硝 酸 態 窒 素 温 度 (mgL-1) 0 20 40 60 硝 酸 態 窒 素 濃 度 (mgL-1) 0 20 40 60 7月 20日 硝 酸 態 窒 素 濃 度 (mgい 1) 0 20 40 60 硝 酸 態 室 素 濃 度 (mgrl) 0 20 40 60 10月 18日 硝 酸 態 窒 素 濃 度 (mgL-1) 0 20 40 60 10 20 E 40 К 2 。 4 。 6 。 8 。 ︵Eじ他К P︵ 10 20 10 20 E 40 К 1 。 2 。 4 。 6 0 8 0 ︵Eo︶他К ︵Eo︶他К ︵Eo︶他К 12月 19日 1995年 2月 13日 5月 27日 第 2-1図 土壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 の 推 移 (1994年 4月 ∼ 1995年 8月 ) ■ ■ ■ 慣 行 施 肥

│ 1

無 肥 料 (無 栽 植 ) I ■■ ■■硼引コ 8月 22日

(19)

第2-3表 試験 区分 と施 肥 窒 素量 シ タ o イ 一 N ラ メ 一 試 験 区分 調査 年 施 肥窒素量 (g√2) 4月

5月

6月

7月

8月 9月

計 24 33 33 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3   3   3 3 3 つ O   b     d 3   3 3 3 3 3 3 3 d     ● 0   つ 0 つ 0 3 3 3 3 1994年 慣 行 施 肥 1995年 1996年 4 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 つ O   d     b 3   3 3 3 3 3 3 3 い     つ 0   つ 0 つ 0 3 3 3 3 1994年 慣 行 施 肥 1995年 1996年 0 0 3 4 無肥料 奔【月巴淋斗 無施用 (シバ栽植) 無施用 (シバ無栽植) 粥準T肖】考力口週巳S604(16-10-14) 扇Rヨミ化ЛttAM45(15-15-15)

燐硝安加里 (Nl.53g,0.37atom%)十硝酸カ リウム (NO.92g,7 06atom%)+硫 酸アンモニウム (N0 55g,7 09atom%), 尿 素 化 成(Nl.16g,0,37atom%)+尿 素(N122g,5 01atom%)+硫 酸 ア ン モ ニ ウ ム (NO.62g,7.09atom%) 第2-4表 シバ の ライ シメー ター 試 験 に お け る水分 収 支 (全 基 の 平均値) 降 水 量 (rrlm) か ん水 量(■m) 浸透排 出水量 (rrn) 調 査 年 出 合 め , 空 ロ

4∼

11月 12∼3月 計

4∼

11月 12∼3月

計 4∼11月 12∼3月 計 1994年

922

1995年 1,077 1996塗手 932 966 780 588 1,888 1,857 1,520 335 266 211 335 266 211 723 826 667 0   0   0 805 1,528 68,7 715 1i541 72.6 548 1,215 70,2 15

(20)

第2-5表 浸透 水 の イオ ン組 成 処 理 区 分 採水 時期 (年

.月 .日

) 浸透 水 の イオ ン濃度 (mgL獅) Kや ca2t Mg2+ NH4や N03‐ C‐ P043- s042-慣行施肥 1996 3.18 2 1 1996.6.26 2 7 1996 9 12 3.5 n.d.中

1.7

n.d. 30

n.d. 15.7

nd. 6.5

n.d. 6.2

n.d. 49

14.5

89

19 9

30

3.4 4.6 16.0 22.3 16 2 1996 3.18 2 4 20 6 2 4 無 肥 料 (無栽 植

)1996.626 2.8 12.1 28

1996.9.12 4.8 22 8 4.8

nd i3.8

n,d. 3.4 n.d. 11.6

nd. 39

n.d 8.3

n.d 5.2

14 1 19.0 15.0

*n.d.は

0.01 mgLコ以下にあり検出されなかつたことを示す。 第2-6表 浸 透 排 出水 中の硝 酸 態 窒素 量 (gm-2) 1994年 1995笠耳 1996年 処 理 区 分

4∼

11月 12∼3月 計

4∼

11月 12∼3月 計

4∼

11月 12∼3月 計 慣 行施 肥 無肥料 (栽植) 無肥料 (無栽植) 7.73 1.16 8 89 7.97 0.53 8 50 7.13 20,41 27 54 9,55 4.85 3.53 1 15 11 45 9,38 14 40 4.68 20.83 6.53 0 69 6.13 2 28 8.81 0 25 0.94 7 53 13.66 16

(21)

慣行施肥 無肥料(栽植

)無

肥料(無栽植) 令 ム 的 じ 悩 楔 鵬 削 櫻 出 習 4 6 8 5 7 1994年 10 12 9 11 1 第2-2図 2 4 6 8 10 12 2 4 3 5 7 9 11 1 3 1995年 浸透水 中の硝酸態窒素濃度の推移 5/2,ψ6/30 9/14ψ l1/2 1/6-3/18 5/29-7/22 10/5,ψ 12/2 2/1´ ψ3/25 7/1-8/31 11/3-1/5 3/19´ψ5/28 7/23'ψ 10/4 12/3´ ψ1/31 期間(月/日) 第2-3図 浸透 排 出水 中の施 肥窒素 寄 与率 の変化 17 ■ 1995有 三サ趙R巴 鰯 刊996有三,起RB

(22)

2-7表

シバ 作 物 体 の乾 物 重 シバ作物体の期間別乾物増加量(kg m‐之) 処 理 区 分 調 査 年

4∼

6月

7∼

8月 9∼11月 計 慣 行施肥 1994年 1995年 1996年 0,31 0.61 0.55 0.92 0.58 0.90 0.64 0.32 0.42 1.88 1.51 1.87 1994年 無 肥 料 (栽植

)1995年

1996年 0 30 0.42 0.38

051

0.21 0.21 0.39 0.18 0。 12 1 20 0,81 0.71 第2-8表 シバ の 窒 素 吸収 量 シバ の期間別窒素 吸収量(gm 2) 処 理 区分 調査 年

4∼

6月 フ∼8月 9∼11月 計 慣行施 肥 1994年 1995年 1996年 7.0 11 2 11 0 14.2 8.7 13.2 11 8 6.3 7.5 33 0 26 2 31 7 無肥料 (栽植) 1994年 1995年 1996年 4.1 3,7 3.4 2,7

25

1 7 2.0

02

0,4 8.8

64

56

18

(23)

第2-9表 慣 行 施 肥 に お ける シバ の施 肥窒 素 吸収 量 施 肥 窒 素 寄 与 率ヰ

施 肥窒 素 吸収 量Ⅲ

施 肥 窒素 利 用 率… 施 肥 処 理 年 次 調 査 年 (gm-2) 1994年 1995年 40 5 4.7 55,4 6.3

134

1.2 14.6 2,0 19。 3 55 7

50

44 2 6.1 58 5 年 年 当 次 年 年 当 次 1996年

当年

61,0

中 施肥窒素寄 与 率(%)=シバの朽N atom%excess■ 肥料の`N atom%excess X 100 韓 施肥窒素 吸収 量

=窒

素 吸収量

X施

肥窒素寄 与率 拿中*施 肥窒素 利用率

=施

肥窒素 吸収量 ■窒素 施 用量X100

2-10表

施肥窒素の上壌残存量

さ m, 深 < 全 窒 素 量

施 肥 窒 素 寄 与 率 中 (g m-2) (%) 施 肥 窒 素 残 存 量榊 (gm‐2)

0-5

5-15

15-30

30-50

50-90

2.56 1,02 0 37 0.35 0.33 4.02 2.71 1.36 0.54 0.80 7   6   8   3   2 5 6 6 5 4 1 2 3 1 2 1,186 牟 施 肥窒素 寄与率(%)=土壌 のおN atom%excess■ 肥料の"N atom%excess X 100 Ⅲ 施肥窒素 残存 量

=各

層位 の全窒素 量

X施

肥窒素寄与率 9.43 19

(24)

シバ 吸 収 窒 素 29.0 (肥料 由来17.0) 無機化窒素 40 8+α 溶脱窒素 11 6 (肥料 由 来 4.3) 第2-4図 シバ 栽 植 ライ シメー ター に お け る窒素 収 支 (Ngm 2) 20

(25)

3章

砂 質 土 ナ ガ イ モ 畑 に お け る 窒 素 溶 脱

1.目

的 砂 丘 畑 は

,窒

素 肥 沃 度 が 低 い た め に 窒 素 の 施 用 量 が 多 く

,さ

ら に 透 水 性 が 良 好 な た め に

,降

水 や か ん 水 に よ つ て 窒 素 が 溶 脱 しや す い こ とが 知 られ て い る. 砂 質 土 に お け る 窒 素 溶 脱 に つ い て は,ラ イ シ メ ー タ ー 試 験 に よ る い くつ か の 報 告 乾∼勁が あ り

,施

肥 窒 素 量 に 対 して

43∼

67%も

の 窒 素 が 溶 脱 す る と され て い る 。 鳥 取 県 中 部 地 域 に お い て は 北 条 砂 丘 を 中 心 に 約

200haで

す ガ イ モ が 栽 培 され て い る 。 古 く は

8月

か ら の 早 期 出 荷 を ね ら つ て 多 肥 に よ る促 成 栽 培 が 行 わ れ て い た が

,現

在 は

10月

頃 の 収 穫 が 多 く な つ て い る 。 ナ ガ イ モ の 年 間 施 肥 窒 素 量 は

,400∼

500kghが で あ り以 前 よ り減 少 した が

,他

の 作 物 に 比 べ て 施 用 量 が 多 く

,長

い 栽 培 期 間 に お い て 肥 効 の 効 率 化 と溶 脱 軽 減 の た め に

10回

程 度 に 分 施 す る の が 慣 行 と な つ て い る 。 ナ ガ イ モ 栽 培 に お け る 窒 素 溶 脱 に つ い て は

,肥

料 試 験 で の 調 査 事 例 3① は ぁ る も の の

,自

然 降 雨 条 件 下 で 長 期 的 に 検 討 した 事 例 は な く

,現

行 の 慣 行 施 肥 に よ る施 肥 窒 素 の 溶 脱 や 窒 素 収 支 の 実 態 は 明 らか で は な `。

そ こで

,砂

丘 ナ ガ イ モ 畑 にお け る施 肥 窒 素 の動 態 につ い て

,ラ

イ シ メー ター

を用 い て作 物 吸収 量

,溶

脱 量

,土

壌残 存 量 の解 析 を行 つた 。

2.材

料 及 び 方 法

1)ラ

イ シ メ ー タ ー の 規 模 と供 試 土 壌 試 験 は 鳥 取 県 園 芸 試 験 場 内 に 設 置 され た ラ イ シ メ ー タ ー (第

2章

と同様

)を

用 い て 行 つ た 。 供 試 土 壊 は

,場

内 砂 畑 ほ 場 (鳥 取 県 東 伯 郡 大 栄 町 西 園

)か

ら採 取 した 砂 丘 未 熟 土 内 灘 統 の 既 耕 地 土 壌 を 用 い

,1993年

11月

lmの

厚 さ に 充 填 した 。 な お

,処

理 開 始 前 の 供 試 土 壌 の 理 化 学 性 を 第

3-1表

に 示 した 。

2)処

理 区 お よ び 栽 培 概 要 試 験 は

1994∼ 1996年

3年

間 に わ た つ て 実 施 し

,現

行 の 施 肥 基 準 に従 つ た 施 肥 を 行 う慣 行 施 肥 区 と無 肥 料 区 を設 け た 。 慣 行 施 肥 区 に お け る 処 理 は

,室

素 成 分 量 で 39.6gm立 を 施 用 し

,1994年

に ラ イ 21

(26)

シ メ ー タ ー

2基

を使 用 し た 。

2年

目の

1995年

か ら は

,そ

の うち の

1基

を施 肥 窒 素 の 動 態 を 把 握 す る た め

,窒

素 の 半 量 を 施 用 窒 素 の 形 態 に 応 じ て お

Nが

3.66atomO/0に な る よ うに 硫 酸 ア ン モ ニ ウ ム

,尿

,硝

酸 カ リ ウ ム を 用 い て 調 製 し

,混

合 施 用 し た 。 な お

,無

肥 料 区 は

1995年

か ら開 始 し

,2基

を 追 加 して 調 査 を行 つ た 。 ナ ガ イ モ の 栽 培 概 要 は 第

3-2表

に示 す とお りで

,4月

に 元 肥 を 施 用 後

,一

般 栽 培 園 に 準 じ て

1ゴ

あ た り

4.7株

の 栽 植 密 度 で 種 芋 を植 え付 け

,追

肥 を

6月

か ら

9月

上 旬 ま で 月

3回

合 計

10回

の 施 用 と した 。 収 穫 は 毎 年

H月

に 行 い

,翌

年 の植 え 付 け ま で は 休 耕 と した 。

3)試

料 採 取 法 と分 析 法 ラ イ シ メ ー タ ー か ら の 浸 透 水 は

,排

水 口 に は ね 車 式 流 量 計 を 取 り付 け

,約

20111mの 降 雨 毎 に バ ル ブ を 開 閉 し

,排

出 水 量 の 測 定 と浸 透 水 試 料 の 採 取 を行 つ た

.ま

,第

2章

と 同 様 に

,1995年

5月

か らは

,採

水 毎 に 排 出 水 量 の

5%を

陰 イ オ ン 交 換 樹 脂 (Amberlite IR-400)を

40ml充

填 した カ ラ ム に 通 し

,硝

酸 イ オ ン を捕 捉 した 。 そ して

,約

2か

月 毎 に 吸 着 した 硝 酸 イ オ ン を 2molL引 の 塩 化 ナ ト リ ウ ム で 溶 出 し,お

N分

析 用 試 料 を得 た 。 慣 行 施 肥 区 と無 肥 料 区 の ラ イ シ メ ー タ ー に お い て

,深

20,70cmに

ポ ー ラ ス カ ッ プ を 埋 設 し

,約

1か

月 毎 に 吸 引 法 に よ つ て 土 壌 溶 液 を 採 取 した 。 得 られ た 試 料 は 浸 透 水 と同 様 に 硝 酸 態 窒 素 濃 度 を 測 定 した 。 ナ ガ イ モ は

11月

上 旬 に 堀 り上 げ

,茎

葉 は 全 量 を

,イ

モ は

211mに

ス ラ イ ス し て 一 部 を 乾 燥 後

(80℃

,48時

間 通 風 乾 燥

),重

量 を 測 定 して 粉 砕 し

,分

析 用 試 料 と し た 。 ま た

,土

壌 は 収 穫 時 に 直 径

9cmの

ポ ス トホ ー ル オ ー ガ ー を 用 い,

3層

(0∼ 10,10∼40,40∼

100cm)に

分 け て

1基 2か

所 か ら採 取 し た 。 な お

,採

取 し た 試 料 の 分 析 法 は 第

2章

と 同 様 と した 。 3。 結 果

1)土

壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 慣 行 施 肥 区 に お け る 土 壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 の 動 き を み る と

,定

植 後 の

4月

下 旬 ま で は

,深

20cmの

表 層 で

5∼

7mgL引 程 度 だ つ た が

,追

肥 施 用 が 始 ま つ た

6∼

7月

に か け て

87∼

116mgL・ に ま で 上 昇 した 。 根 域 下 層 部 に あ た る 22

(27)

深 さ

70cmて

潮ま, 1994宥岳

8月

1こ 124mgL・ , 1995有岳

6月

1こ 73mgL司 , 1996有岳

7月

1こ 88mgL・ とそ れ ぞ れ 最 高 値 を 示 した 。

9月

以 降 は

,表

,下

層 と も

5∼

24mgL・ に ま で 減 少 し た も の の

,無

肥 料 区 の

1∼

12mgL・ よ りは 高 く経 過 した (第 3-3 表)。

2)浸

透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 と窒 素 溶 脱 量 浸 透 水 の イ オ ン組 成 は

,陽

イ オ ン と して カ ル シ ウ ム が 最 も多 く

,ア

ン モ ニ ウ ム は検 出 され な か つ た 。陰 イ オ ン は 硝 酸

,塩

,硫

酸 が 主 要 な 構 成 成 分 で あ り, リン酸 も

1∼

4mgL・ が 検 出 され た (第

3-4表

).浸

透 水 の 無 機 窒 素 形 態 と して は

,硝

酸 が 主 要 な 成 分 で あ り

,窒

素 の 溶 脱 過 程 を 検 討 す る に あ た つ て は

,硝

酸 の み の 追 跡 で 解 析 可 能 で あ つ た 。 調 査 年 に お け る年 間 降 水 量 は

,1994年

と 1995 年 が 約 1,900Hlmと ほ ぼ 平 年 並 み の 降 水 量 を 示 し

,1996年

は 約

1,500Hmと

冬 期 に 少 な い 気 象 経 過 で あ つ た 。 浸 透 水 量 は

4月

か ら

10月

の ナ ガ イ モ 生 育 期 に お い て

,各

年 と も 降 水 量 とか ん 水 量 の 合 計 値 の

63∼

67%が

排 出 し

,休

耕 期 に あ た る

11月

か ら

3月

の 冬 期 間 は

88∼

92%が

浸 透 排 出 した 。 年 間 浸 透 水 量 は,

1994年

1,98811m,1995年

1,73011m,1996年

19330Hlm

と な り

,70∼

76%

の」F出 割 合 を 示 した (第 3-5,6,7表 ). 慣 行 施 肥 区 に お け る浸 透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 は

,年

次 差 は あ る も の の 夏 期 に 高 くな り冬 期 に 低 く な る経 過 を 示 した (第 3■ 図)。

1994年

4月

か ら浸 透 水 中 の硝 酸 態 窒 素 濃 度 が 徐 々 に 上 昇 し

7月

に 103mgL司 と最 高 値 を 示 した

.1995年

も前 年 と同 様 に

7月

に最 高 と な り69mgL・ を 示 した 。 ま た

,1996年

6月

か ら8 月 に高 ま り

29∼

36mgL・ で 推 移 した 。 各 年 と も休 耕 期 と な る 冬 期 に 最 低 と な り

3∼

6mgL・ ま で 低 下 した 。 慣 行 施 肥 区 の 年 平 均 硝 酸 態 窒 素 濃 度 は

,1994年

が 26.4mgL・

,1995年

が 28.9mgL司

,1996年

が 17.8mgL・ と な り水 道 水 の 水 質 基 準 値 で あ る 10mgL・ よ りか な り高 か つ た 。 無 肥 料 区 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 は

,慣

行 施 肥 区 よ り低 い も の の

1995年

7月

に 43mgL・

,1996年

6月

に 21mgL・ の 最 高 値 を 示 した 。 生 育 期 に お け る 窒 素 の 溶 脱 は

,降

水 量 や か ん 水 量 が 多 い 時 期 に 多 く な る傾 向 に あ つ た 。慣 行 朔醐 巴に お い て

1994年

は 8月

22日

か ら

9月

15日 に か け て 256Lmつ が 浸 透 排 出 し

,こ

の 期 間 で 年 間 溶 脱 量 の 260/0に も あ た る 量 が 溶 脱 した 。

1995年

7月 1日

か ら

7月 27日

に か け て 平 年 の

2.3倍

に 相 当 す る

430nmの

降 雨 が あ 23

(28)

,41lmmが

浸 透 して

,こ

の 期 間 で 年 間 溶 脱 量 の 600/0が溶 脱 した 。

1996年

は 5 月

29日

か ら

6月 26日

に か け て 196Lmワ が 浸 透 排 出 し

,こ

の 期 間 で 年 間 溶 脱 量 の 300/0が 溶 脱 した 。年 間 の 窒 素 溶 脱 量 は

1994年

53即

,1995年

が 50gmつ

,1996

年 が

24即

セと な り

4∼

10月 の 生 育 期 に お け る溶 脱 量 は

,こ

れ ら年 間 溶 脱 量 の 77 ∼

89%に

も の ば つ た 。 お

Nト

レー サ ー 法 に よ つ て 求 め た 浸 透 水 中 の 施 肥 窒 素 の 寄 与 率 は

,1995年

お い て 施 肥 開 始 か ら徐 々 に 高 く な り

8月

46%と

最 大 に な つ た 。 そ の 後 は 合 々 に減 少 して

2月

に は

9%に

ま で 減 少 し た

.1996年

も前 年 と 同 様 に

8∼

9月

に460/0 と最 大 に な り

2月

に は

14%に

ま で 減 少 した (第

3-2図

).1年

間 の 窒 素 溶 脱 量 に 占 め る 施 肥 窒 素 の 割 合 は

1995年

33%,1996年

33%と

な り

,そ

れ ぞ れ 16.2gmη ,7.7gmつ が 施 肥 窒 素 の 溶 脱 量 と見 積 も られ た.

3)ナ

ガ イ モ の 窒 素 吸 収 量 ナ ガ イ モ の 乾 物 重 は

,慣

行 施 肥 区 が

1.6∼

1,7kgmつ と な リー 般 栽 培 ほ 場 で の 作 柄 と 同 等 の 生 育 を 示 した の に 対 し

,無

肥 料 区 は 慣 行 施 肥 区 の

38∼

40%の

乾 物 重 に と どま り生 育 が 劣 つ た

.ナ

ガ イ モ の 窒 素 吸 収 量 は

,慣

行 施 肥 区 が

26∼

28gm2 ,無

肥 料 区 が

8∼

地面2と な り

,施

肥 に よ つ て

18∼

20gmセ の 窒 素 吸 収 の 増 加 が 認 め られ た (第

3-8表

). お

Nト

レー サ ー 法 に よ つ て 求 め た 施 肥 窒 素 の 寄 与 率 は

,1995年

が 61.00/0,1996 年 が 61.60/0と な り

,そ

れ ぞ れ 16.1,17.3gm立 が 施 肥 窒 素 の 吸 収 量 と見 積 も られ た 。 従 つ て

,施

肥 窒 素 の 利 用 率 は

41∼

43%と

推 定 され た 。

4)土

壌 中 に お け る施 肥 窒 素 の 残 存 量 供 試 土 壊 中 に は

284∼

292gm‐

2の

全 窒 素 が 存 在 した 。お

Nト

レー サ ー 法 に よ つ て 求 め た 施 肥 窒 素 寄 与 率 は

,表

層 で 高 く 0∼

10cmで

6∼

80/0,10-40cmで

は 3 ∼

4%,40∼ 100cmで

は 0,6∼1.4%を 示 した 。 こ の こ とか ら施 肥 窒 素 は

,0∼

100cmの

土 壌 中 に

5.6∼

7.3gm宅 が 存 在 し

,室

素 施 用 量 の

14∼

19%に

相 当 す る 量 が 残 存 して い る と見 積 も られ た (第

3-9表

).

4.考

1)ナ

ガ イ モ 畑 に お け る施 肥 窒 素 の 溶 脱 過 程 砂 丘 ナ ガ イ モ 畑 に施 用 され た 窒 素 は

,土

壌 中 で 硝 酸 態 と な リナ ガ イ モ に よ る 24

(29)

吸 収 を 経 な が ら

,水

の 移 動 と と も に 根 域 下 層 に溶 脱 す る 。 こ の よ うな過 程 に お い て

,窒

素 溶 脱 量 の 多 少 に影 響 す る 要 因 と して は

,施

肥 窒 素 量 お よび 施 肥 法, ナ ガ イ モ の 窒 素 吸 収 量

,土

壌 か らの 無 機 化 窒 素 量

,水

の 移 動 量 が 関 与 して い る と考 え られ る 。 砂 丘 ナ ガ イ モ 畑 に お け る 室 素 施 肥 は

,元

肥 と して

4月

に 総 施 用 量 の

10%を

施 用 後

,追

肥 と して

6月

26%,7月

38%,8月

22%,9月

5%を

10 回 に 分 施 す る の が 慣 行 と な つ て お り

,栽

培 期 間 が 長 く

,茎

葉 の 伸 長 期 に 追 肥 を か さね る の が 特 徴 とい え る 。 一 方

,ナ

ガ イ モ の 窒 素 吸 収 3め は

,茎

葉 が 仲 長 し始 め る

6月

か ら増 加 し

,茎

葉 繁 茂 最 盛 期 の

7月

か ら

8月

に か け て 最 大 とな る と考 え られ る 。 こ の よ うな 施 肥 体 系 に お い て

,本

試 験 の 慣 行 施 肥 区 に お け る 土 壌 溶 液 中 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 の 変 化 み る と

,追

肥 量 が 多 く な る

6月

か ら濃 度 上 昇 が 認 め られ た が

,7月

下 旬 以 降 は 比 較 的 低 濃 度 で 推 移 して い た 。 これ は

,ナ

ガ イ モ の 根 系 拡 大 に 伴 う窒 素 吸 収 量 の 増 加 と降 雨 等 の 水 移 動 に よ つ て

,土

壌 中 の 窒 素 濃 度 が 低 下 し た た め と考 え られ る 。 慣 行 施 肥 区 の 窒 素 吸 収 量 は

,年

次 差 が 少 な く施 肥 窒 素 利 用 率 も

41∼

43%と

ほ ぼ 同 じ値 を 示 し

,溶

脱 過 程 に 違 い が 認 め られ た に も か か わ らず

,ほ

ぼ 一 定 し て い た 。 これ は

,施

肥 法 が 分 施 回 数 が 多 い た め

,窒

素 溶 脱 の 影 響 が 短 期 間 で 回 復 し

,窒

素 吸 収 に 関 して は 供 給 状 態 に 大 き な 差 が 生 じ な か つ た た め た め と考 え られ る 。 北 海 道 に お け る 黒 ボ ク 畑 の ナ ガ イ モ 栽 培 3つで は

,標

準 施 肥 窒 素 量 を 24gm珍 (目 標 窒 素 吸 収 量 10g

2)と

,元

肥 主 体 で 追 肥 を

1∼ 2回

と し て お り

,砂

丘 畑 の 施 肥 法 と大 き な 違 い が あ る 。 本 試 験 の 窒 素 施 用 量 は

,黒

ボ ク 畑 の ナ ガ イ モ

,そ

の 他 一 般 野 菜 の 施 用 量 2め

20∼

33gm立 よ り多 く

,窒

素 吸 収 量 も 多 く な つ て い る 。 砂 丘 畑 ナ ガ イ モ の 現 行 の 施 肥 法 は

,生

産 安 定 に は 有 利 で あ る 反 面

,窒

素 溶 脱 に 関 して は栽 培 期 間 中 に お い て 常 に溶 脱 の 危 険 が あ る と判 断 され る 。 土 壌 か らの 窒 素 無 機 化 量 は

,本

試 験 で は 未 測 定 で あ る が

,無

肥 料 区 の 濃 度 変 化 を み る と生 育 初 期 の

5月

か ら

6月

に 土 壌 中 で 濃 度 上 昇 が 認 め られ る こ と か ら

,地

温 の 上 昇 と と も に 無 機 化 量 が 増 加 す る と考 え られ る

.ま

,`

Nト

レー サ ー 法 に よ る施 肥 窒 素 寄 与 率 か ら

,施

肥 窒 素 以 外 の 吸 収 量 と して

57∼

59%が

25

(30)

見 込 ま れ

,土

壌 か らの 窒 素 無 機 化 量 が 施 肥 窒 素 量 を 上 回 つ て お り

,窒

素 溶 脱 に 関 して も 量 的 に は 土 壌 窒 素 の 無 機 化 の 影 響 が 大 き い こ とが 示 唆 され る 。さ ら に, 浸 透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 の ピー ク と施 肥 窒 素 寄 与 率 の ピー ク を 比 較 す る と

,約

1か

月 の 違 い が 認 め られ

,施

肥 窒 素 寄 与 率 の ピ ー ク が 遅 れ て 現 れ て い る 。 これ は

,施

肥 窒 素 の 供 給 様 式 と土 壌 窒 素 の 発 現 様 式 の 違 い に よ る も の と考 え られ

,5

6月

の 溶 脱 は 土 壌 窒 素 の 寄 与 が 大 き く

,7∼

8月

は施 肥 窒 素 の 影 響 が 大 き く な る こ と を 示 して い る 。 一 方

,浸

透 水 に お け る 施 肥 室 素 の影 響 は

,施

肥 開 始 後 か ら徐 々 に 高 ま っ て

8月

頃 に 最 大 と な り

,そ

の 後 は施 肥 窒 素 の 溶 脱 割 合 が 徐 々 に 減 少 す る も の の

,次

年 度 の 植 え 付 け 前 に お い て も溶 脱 窒 素 量 の 約

10%が

施 肥 窒 素 に 由 来 して お り

,溶

脱 が 激 しい と され る 砂 質 土 に お い て も 施 肥 窒 素 の 影 響 が

,施

肥 終 了 後 半 年 以 上 に お よ ぶ こ とが 確 認 され た 。 ま た

,

トウモ ロ コ シ 栽 培 に お い て も

,窒

素 溶 脱 は 栽 培 期 間 よ りも非 栽 培 期 間 に 多 く な る とす る報 告 瑚 も あ る こ と か ら

,窒

素 溶 脱 を評 価 す る に は 通 年 に わ た る観 測 が 重 要 で あ る 。 砂 質 土 か ら の 窒 素 溶 脱 は

,水

移 動 の 影 響 が 大 き い こ と が 指 摘 さ れ て い る ИFiり 。 本 試 験 に お い て も

,4月

か ら

10月

の 生 育 期 間 に お け る 窒 素 溶 脱 量 は

,浸

透 排 出 水 量 が 多 い 年 に 多 く な る傾 向 を 示 して い る 。 ま た

,そ

れ ぞ れ の年 で 溶 脱 量 が 最 も 多 か つ た 時 期 は

,1994年

8月

下 旬 か ら9月 中 旬

,1995年

7月

,1996

年 が

6月

と一 定 で は な か つ た が

,い

ず れ の 期 間 も浸 透 水 量 が

256nm,41lnm,

196111mと 多 か っ た こ とが 共 通 して い る 。 年 毎 の 窒 素 溶 脱 過 程 を 降 雨 パ タ ー ン

,土

壌 中 の 窒 素 濃 度

,窒

素 吸 収 に つ い て み る と

,1994年

6月

下 旬 か ら

8月

中 旬 に 降 水 量 が 少 な か つ た た め

,浸

透 水 の 硝 酸 態 窒 素 濃 度 は 徐 々 に 高 ま っ た が

,溶

脱 窒 素 量 は比 較 的 少 な く な つ た と考 え られ る 。 そ の 後

,8月

下 旬 か ら

10月

中 旬 は 降 水 量 が 多 か っ た た め

,土

壌 中 に 高 濃 度 で 存 在 して い た 窒 素 が

,水

移 動 と と も に 一 度 に溶 脱 した と考 え られ る 。10 月 下 旬 以 降 は

,溶

脱 に よ つ て 土 壌 中 の 窒 素 濃 度 が 低 下 した た め

,12月

下 旬 か ら1月 下 旬 に 降 水 量 が 多 か つ た が 窒 素 溶 脱 量 は 少 な くな つ た.

1995年

7月

の 梅 雨 期 に 連 続 降 雨 が あ つ た こ とに よ り

,上

壌 中 で 徐 々 に 蓄 積 され て い た 窒 素 が

,こ

の 時 期 に 一 度 に溶 脱 し

,調

査 期 間 中 で 最 も 多 い 溶 脱 量 を 示 す 結 果 と な っ た と考 え られ る

.8月

以 降 は

,追

肥 に よ る 窒 素 の 付 加 が あ つ た も の の

,ナ

ガ イ モ の 窒 素 吸 収 の 増 加 と降 水 量 が 少 な か つ た た め

,窒

素 溶 脱 量 26

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