苦土石灰と化成肥料のうね内部分施用によるダイズカドミウム濃度の効率的低減

要約

うね中央部の播種位置付近の幅20cm・深さ20cmの範囲に苦土石灰と化成肥料を同時に帯状に施用すると、従来の全面施用と比べてダイズ子実のカドミウム濃度を同等程度またはそれ以下に低減することが可能であり、施用量を6割程度削減できる。

  • キーワード:うね内部分施用、カドミウム、ダイズ、苦土石灰、土壌pH
  • 担当:東北農研・カドミウム研究チーム
  • 代表連絡先:電話019-643-3464
  • 区分:東北農業・基盤技術(土壌肥料)、共通基盤・土壌肥料
  • 分類:技術・普及

背景・ねらい

ダイズは子実カドミウム(Cd)濃度が高まりやすいため、今後の国内基準値の設定に向け、リスク低減のための対策技術の確立が早急に必要である。これまで、苦土石灰と化成肥料のうね内部分施用法(部分施用)により野菜の可食部Cd濃度を従来の全面施用と同等程度に低減でき、施用量を4~6割削減できるため、水田転換畑等の低pH圃場でコスト低減効果が高いことを明らかにしている。そこで、部分施用をダイズに応用し、収量と子実Cd濃度の面から最適な施用幅・深さの条件を解明し、実用的な技術を開発する。

成果の内容・特徴

  • 部分施用によるダイズ子実Cd濃度低減のためには、うね内部分施用機を用いて、うね中央部の播種位置付近に苦土石灰と化成肥料を同時に帯状に施用する(図1)。
  • 部分施用の場合の苦土石灰と化成肥料の施用密度を全面施用と同等とすれば、部分施用の幅20~30cm・深さ15~20cmの条件における施用量は全面施用(深さ15cm)の29~57%となるが、栽培期間の土壌pHは全面施用と同等程度に上昇する(表1)。
  • 収量については、目標土壌pH6.0における部分施用の幅20cm・深さ15cmの条件で最も低く、全面施用と比べて2割程度低いが、目標土壌pH6.0と6.2のいずれでも部分施用の幅20~30cm・深さ20cmの条件では全面施用と同等程度である(図2)。
  • 子実Cd濃度については、目標土壌pH6.2の試験2年目まで(全面施用で苦土石灰施用量180 kg/10a/年)の場合、部分施用の幅20cmまたは25cm(深さ20cm)の条件で全面施用と比べて3割程度低く、3年目に苦土石灰施用量を1.5倍に増やすと、全面施用との差が認められず、同等程度である(図3)。
  • 収量と子実Cd濃度に施用量を加味すれば、部分施用における幅20cm・深さ20cmの条件が最適であり、全面施用と比べて資材施用量を6割程度削減できる。

成果の活用面・留意点

  • 現地水田転換畑(下層黒ボク灰色低地土:0.1M塩酸可溶性Cd濃度1.1 mg/kg)の初年目から3年目まで試験を実施した。苦土石灰は粒状・アルカリ分55%、化成肥料はN-P2O5-K2O=6-25-18%を使用し、うね内部分施用機による施用直後に播種を行った。ダイズの栽植密度はうね間70cm・株間15cmとし、中耕・培土は通常どおり実施した。
  • うね内部分施用機は2条用と3条用が市販されている。資材施用の10a当たりの作業時間(資材補給時間を含む)はうね間70cm、車速1.4 m/sの時、2条用機で約0.7時間、3条用機で0.5時間である。
  • 部分施用(幅20cm・深さ20cm)を用いれば、苦土石灰(全面施用で200 kg/10a・630円/20kgの場合)および化成肥料(50 kg/10a・3950円/20kgの場合)の施用量をそれぞれ約6割削減できるため、10a当たり資材費は1年間に約10,000円の低減となる。施用機の価格を100万円とすれば、3.3ha導入の場合、3年間で機械費を回収できる。

 具体的データ

図1 全面施用と部分施用の施用域の違い

表1 部分施用の幅・深さによる施用 量の違いと栽培期間の土壌pH

図2 目標土壌pH 別のダイズ収量

図3 目標土壌pH6 .2 におけるダイズ子実 カドミウム濃度

その他

  • 研究課題名:水田・転換畑土壌及び作物体中のカドミウムの存在形態等動態解明と低吸収系統の開発
  • 中課題整理番号:323b
  • 予算区分:委託プロ(生産工程)
  • 研究期間:2008~2010 年度
  • 研究担当者:三浦憲蔵、吉住佳与、戸上和樹、工藤一晃、青木和彦、屋代幹雄、松尾健太郎
法人番号 7050005005207