地下水の硝酸汚染を防止するための窒素管理方策


[要約]
「余剰水量からみた硝酸性窒素の残存許容量」と「作物による窒素持出量」の合計量を窒素環境容量と定義する。圃場への投入窒素量がこの範囲内であれば浸透水中の年平均硝酸性窒素濃度は環境基準(10mg/L)以下となるので、投入窒素限界量の目安とする。
[キーワード]
  硝酸性窒素、地下水、窒素環境容量、作物持出窒素、汚染防止
[担当]中央農試・農業環境部・環境保全科
[連絡先]電話01238-9-2001、電子メールmatutake@agri.pref.hokkaido.jp
[区分]北海道農業・生産環境
[分類]技術・普及

[背景・ねらい]
近年、道内においても環境基準を超える硝酸性窒素濃度を検出する地下水が多く認められ、その原因として窒素施肥管理による影響が指摘されている。そこで、本研究では圃場条件において浸透水中の硝酸性窒素をモニタリングし、地下水の硝酸汚染を防止するための窒素管理方策を提案する。
[成果の内容・特徴]
 
1. 年降水量から蒸発散量を差し引いた余剰水中の硝酸性窒素濃度として10mg/Lに相当する窒素量を残存許容量とし、これに作物による窒素持出量を加えたものを窒素環境容量と定義する。
2. 道央の露地野菜畑におけるモニタリング調査では、圃場への投入窒素量が窒素環境容量の範囲内である場合、浸透水中の年平均硝酸性窒素濃度は環境基準を下回る(図1)。
3. 窒素環境容量は、気象条件や作物の種類、作付面積および収量等によって異なる。そこで、(1)農水省GEPデータを用いて「余剰水からみた硝酸性窒素の残存許容量」を、(2)北海道農林水産統計(1999)から作物による窒素持出量を求め、(1)と(2)の合計により市町村を単位とした窒素環境容量を試算する。
4. 窒素環境容量の全道平均は183±41kg/haであり、草地主体(225kg/ha)>畑酪主体(200)>畑作主体(170)>水田主体(159)の順である(図2)。
5. 各種統計等に基づき市町村毎の施肥、ふん尿、生物固定、かんがい水由来の投入窒素量を求める。これから窒素環境容量を減じた超過窒素量の全道平均は2±52kg/haであり、畑酪主体(24kg/ha)>畑作主体(20)>水田主体(-8)>草地主体(-12)の順である(図3)。
6. 地下水(井戸水)の硝酸性窒素濃度の全道平均は3.8±4.8mg/Lであり、比較的高い濃度を示す市町村は超過窒素量がプラスを示す市町村と符合する(図3)。7.畑作および畑酪を主体とする市町村では、超過窒素量がプラスとなる市町村の一部で地下水中の硝酸性窒素濃度が環境基準を上回る(図4)。
7. このことから、地下水の硝酸性窒素濃度を環境基準以下に維持する窒素管理方策として、投入窒素量を窒素環境容量の範囲内とする肥培管理が有効である。
[成果の活用面・留意点]
 
1. 窒素環境容量は畑地への投入窒素限界量の目安として活用する.
2. 窒素環境容量は当該圃場の作付け体系を考慮した複数年で把握する.
[具体的データ]
 
[その他]
研究課題名: たい肥等有機物・化学肥料適正使用指針策定調査
予算区分: 補助(土壌保全)
研究期間: 1999〜2003年度
研究担当者: 松本武彦、唐 星児、木場稔信、日笠裕治、三木直倫
発表論文等: 松本ら(2002)日本土壌肥料学会北海道支部秋季大会講演要旨集:20.
三木・木場(2001) 日本土壌肥料学会講演要旨集47:303.


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