畑地における農業集落排水汚泥の窒素肥料としての有効利用

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要約

畑地において農業集落排水施設の脱水汚泥を窒素肥料として全量代替利用しダイコンの栽培を行うと、収量は化学肥料を使用した場合 に比べ減少するが品質に差はなく、汚泥を5作連用しても土壌中への重金属の蓄積は少ない。

  • キーワード:脱水汚泥、窒素肥料、重金属、農業集落排水施設、畑地、ダイコン
  • 担当:東北農研・畑地利用部・作付体系研究室
  • 連絡先:電話024-593-5151、電子メール juten@affrc.go.jp
  • 区分:東北農業・畑作物、共通基盤・総合研究、共通基盤・土壌肥料
  • 分類:技術・参考

背景・ねらい

農業集落排水施設は、処理水や農業集落排水汚泥(以下「汚泥」という)の地域内リサイクルが容易な環境保全的な施設であるが、排出 される汚泥には銅、亜鉛、アルミニウム(凝集剤)などの重金属が多く含まれる懸念があること等から、農地への施用についてはほとん ど行われていないのが現状である。一方、汚泥等の有機物の農地施用は、地力の向上、溶脱の軽減等に有効であると考えられることから 、畑地における汚泥の窒素肥料としての代替利用について検討した。

成果の内容・特徴

  • 脱水汚泥を窒素肥料として全窒素換算で全量代替利用しダイコンを栽培した場合(全量汚泥区:汚泥施用量は乾物で270 kg/10a相当)には、ダイコンの良品収量が化学肥料で栽培した場合(化学肥料区)に比べ平均で14%程度減少する。これは、汚泥の窒素 無機化率が低いことが一因であると考えられる(表1、図1)。
  • 全量汚泥区では化学肥料区に比べてダイコン根部の全窒素は少ないが、糖質やビタミンCに差はなく有害な重金属濃度にも問題はな い(表2)。
  • 汚泥5回施用後の全量汚泥区の土壌中には、銅の蓄積が認められるが蓄積量は少ない。また、その他の重金属については明確な蓄積 は認めらない(表3)。
  • 汚泥は乾物換算で10アール当たり年間270 kg程度の畑地への施用であれば、窒素肥料として有効利用が可能である。

成果の活用面・留意点

  • 畑地における汚泥の施用基準策定の基礎データとして利用できる。
  • 本実験は東北農業研究センター畑地利用部の畑圃場(淡色黒ボク土)で実施した結果であり、施用する汚泥の形態、土壌の種類、気 象条件、作物等によって施用基準は異なる。また、収量を確保するためには化学肥料との組み合わせなどについて検討する必要がある。
  • 汚泥を長期連用した場合は、銅、亜鉛などの重金属の土壌への負荷量が高まると考えられる(表3)ので、汚泥及び土壌中の重金属 含有量のモニタリングは定期的に行う必要がある。

具体的データ

表1 施用汚泥の組成と窒素無期化率

 

図1 ダイコンの良品収量

 

表2 汚泥施用がダイコン根部の成分に及ぼす影響

 

表3 試験終了時(汚泥5回投入後)の土壌中の重金属の含有量

 

その他

  • 研究課題名:畑地における農業集落排水汚泥の適正施用法に関する研究
  • 課題ID:05-03-01-*-01-03
  • 予算区分:受託(日本農業集落排水協会)
  • 研究期間:1999~2003年度
  • 研究担当者:三浦重典、小林浩幸、小柳敦史、渡邊好昭