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本頁は“日作紀 63 に掲載したものです．図表省略
群馬県の早植・普通期水稲栽培地帯における育苗箱全量基肥栽培
高橋行継・大島賢一・神沢武男・吉田智彦
要旨：群馬県の普通期水稲栽培地帯において，省力施肥を主目的に水稲育苗箱全量施肥栽培の導入の可能性について検討した．育苗は県下で普及しているプール育苗とし，水稲育苗箱全量基肥専用肥料「苗箱まかせ」を供試し，4か年にわたり圃場試験を実施した．その結果，本田移植後に肥料の濃度障害とみられる生育抑制が発生する場合もあったが，湛水深を3cm以上とすることで被害の軽減が可能であった．活着後の水稲生育は，従来の肥効調節型肥料に特有な生育を示した．初期生育はやや抑制され，茎数は少ないものの，有効茎歩合，登熟歩合が高まり，基肥+追肥の標準体系34〜40％減の施肥量で収量，品質共に同等以上となった．以上の結果から，群馬県水稲普通期栽培地帯において，育苗箱全量施肥栽培技術の導入が可能であると結論づけられた．
キーワード：育苗箱，水稲，省力，施肥，早植，肥効調節型肥料, 普通期．
The Studies on the Single Application of Fertilizer in Nursery Box of Paddy Rice of Normal Season Culture Area in Gunma Prefecture：Yukitsugu TAKAHASHI , Ken-ichi OSHIMA, Takeo KANZAWA and Tomohiko YOSHIDA
Abstract：In Gunma prefecture, normal season culture area of paddy rice, we studied the possibility of introducing the single fertilizer application. The fertilizer was applied exclusively only in nursery box for labor-saving. Rearing of seedling was in the condition of pool raising, which was the standard method in Gunma prefecture. The commercialized fertilizer named "Naebako-makase" was used and studied in the rice field for 4 years. We found that after planting in the rice field, growth injury by fertilizer concentration appeared sometimes. However, over-3cm-depth-flooding was able to reduce the injury. Growth after rooting showed a typical pattern of that by the ordinary controlled availability fertilizer. Early growth was reduced a little and stem number decreased, too. However, percentage of ripened grains and productive stems increased. The amount of fertilizer which decreased 34-40% nitrogen resulted in equal or higher yield and quality than the standard fertilizer application. Therefore, we judged that this method was able to be introduced in the conditions of normal season culture area in Gunma prefecture.
Key words: Controlled availability fertilizer, Eary planting, Fertilization, Labor-saving, Normal season culture, Nursery box, Paddy rice .
大規模稲作農家の基肥施肥作業は機械化が進んでいるが，追肥作業は精度の高い機械散布技術が普及していないため，手作業に頼る農家も多い．このため部分施肥程度にとどめたり，作業自体を全く行わない例も少なくない．一方で小規模な稲作農家も多く存在し，高齢化や兼業化が著しい．これらの農家では，大規模稲作農家とは異なり，本田施肥作業は基肥を含めて手作業に頼る割合が高く，特に追肥は盛夏に行われるために労力負担が大きい．また，経営規模に関わらず追肥は適切な施用時期と施肥量の判断が難しく，作業が敬遠される要因の一つになっている．このような背景の中で，様々な省力施肥法が開発され，普及している．その例として肥効調節型肥料による全層全量基肥法や側条施肥法を挙げることができる．
水稲育苗箱全量基肥施用法（以下箱全量基肥）は，播種時の育苗箱内に培土と共に生育期間中に必要な肥料成分を施用し，そのまま育苗，移植作業を行う技術である．この技術は本田への基肥，追肥作業の必要がなく，大幅な省力・低コスト化が可能であり，すでに秋田県をはじめとする東北地方を中心に省力施肥技術として普及しており，さらに不耕起移植栽培技術の一部にも取り入れられている (佐藤・渋谷 1991，金田ら 1994，北村・今井 1995，佐藤ら 1994 田嶋ら 2005) ．東北地方は4月に育苗を行い，5月に移植をする栽培体系が中心である．一方，群馬県の平坦地域は稲麦二毛作体系が主力である．近年，麦の作付け面積は減少傾向あるとはいえ，水稲は5月播種，6月移植が中心であり，気象条件が東北地方と大きく異なっている．温暖地で箱全量基肥を利用した研究報告はあるが (池田ら 1995, 日高・配島 2000)，関東周辺では栃木県北部の早期移植地帯に例をみるだけで，6月中下旬移植の普通期栽培地帯で普及している地域は見あたらない (高橋 2003a，b，2004)．群馬県では水稲の作期を早期，早植，普通期，晩植，晩期の5つに分類している．この中で群馬県東部平坦地域の主力作期は，普通期栽培 (6月16〜30日移植) である．そこで，群馬県の普通期水稲栽培を対象に箱全量基肥の適応性を明らかにした．本技術の主な導入目的は施肥の省力であるため，収量・品質は基肥＋追肥の標準体系並みを確保することを狙いとした．なお，普通期栽培地域では稲麦二毛作体系を取り入れている事例が多いが，近年は東部平坦地域でも麦類の作付け面積減少により水稲の移植時期が徐々に前進する傾向にある．このため，一部年次で早植栽培 (5月22日〜6月15日移植) も比較のために実施した．
材料と方法
試験は1999〜2002年の4か年，群馬県館林市の群馬県農業試験場東部支場 (現群馬県農業技術センター東部地域研究センター) 内にある育苗施設 (無天蓋網室) 内及び水田圃場 (沖積埴壌土：グライ土下層有機質・細谷統) で実施した．試験区の構成を第1表に示した．供試品種は年次によって異なり，ゴロピカリ，あさひの夢，朝の光を用いた．1999，2000年は早植と普通期の2作期，2001,2002年は普通期のみの実施とした．播種は手播き散播で行い，播種日からの育苗日数は，1999年は移植時期の順に27日及び33日間，2000年以降は20〜21日間とした．播種量は，早植は乾籾重で150g/箱，普通期は同100g/箱とした．4か年とも培土は呉羽化学の水稲育苗用粒状培土D型を床土と覆土に使用，肥料はチッソ旭の水稲育苗箱全量基肥専用肥料「苗箱まかせNK301-100」 (以下苗箱まかせ）を使用し，手動播種機で育苗箱に充填した．また，2001，2002年は対照として関東くみあい化成「ふれあい一発省力型253号」(以下ふれあい一発) を植代時に全量全層施用した．「苗箱まかせ」は，窒素成分を被覆尿素のLPS100を100％配合し，窒素，燐酸，加里3成分の保証成分量 (以下3成分比) は30-0-10％である．ふれあい一発は緩効成分と速効成分比を1:1とし，窒素成分の緩効成分は被覆尿素のLP70とLPS80を1:1の比率で配合している．本肥料の3成分比は12-15-13％である．
標準区の施肥量は，群馬県稲作推進資料 (注:群馬県農政部，各年次発行) を参考に，基肥窒素成分でゴロピカリ0.7kg/a，あさひの夢及び朝の光0.5kg/aとし，稲麦専用複合化成486 (3成分比14-18-16％) を使用した．追肥はNK化成 (同17-0-16％) を各品種とも同0.2kg/a施用した．4か年共に前作麦の作付けはなく，前年の水稲栽培により発生した稲わらは全量圃場外に持ち出しており，すき込み処理は行っていない．苗箱まかせの育苗箱内の施用位置は，床土部分に粒状培土と肥料を配合した混合区，肥料を育苗箱の下層，上層に粒状培土を配合した下層区，その反対の配置とした上層区の3種類とした．箱全量区の施肥量は，北村・今井 (1995) の報告を参考にして標準区の基肥及び追肥合計窒素量の35％減（播種時設計値) とした．なお，第1表に示した箱全量区の移植後の正確な施肥量は，苗の掻き取り量や栽植密度によって変動するため，移植作業終了後に残った苗の量から算出した．全量全層区は過年度の場内試験の結果 (注：群馬県農業試験場東部支場成績書 1996) から同14％減とした．2002年を除いて標準区に対して不足する肥料成分量を砂状ようりん，塩化加里を用いて本田に植代後に表層施用した．また，2000，2001年は苗箱まかせに含まれていない燐酸を育苗箱施用するために，培土に代えて砂状ようりんを覆土として1200g/箱使用した．出芽はスチーム式出芽機を利用して機内設定30℃，72時間で行い，出芽揃い後は育苗用プールに展開，育苗した．その他の育苗方法は群馬県の慣行によった．
2001年には移植後に発生する生育抑制の状況を調査するため，プラスティック製1/5000aワグネルポット (以下ポット) に苗を移植して検討した．苗箱まかせを供試した本田移植用 (上層施肥) の箱育苗マットから縦横約1cm，高さ約1.7cmの培土をつけて4本の苗を切除し，各ポットに移植した．作業時に傷ついた肥料粒は取り除いた．湛水深は0,1,3,5cmの4段階に設定した．ポットは降雨による水位上昇を防ぐためハウス内で管理し，蒸発散で減少した水は毎日朝夕補給した．移植後12日目に草丈，茎数，葉齢，葉色を調査した．
移植作業は，1999，2000年は乗用型4条田植機，2001，2002年は歩行型4条田植機を使用した．本田の生育調査は，1区当たり草丈を1株おき5株，茎数は連続10株を各2か所調査し，移植後概ね20日目と40日目に実施した．葉色は，概ね移植後30日目から15日おきに105日目 (2001年は同20，40，75，105日目) まで調査した．測定は葉緑素計を使用し，1区当たり10株を2か所，主茎の展開した最長葉の葉脈部分を避け，葉の先端部分から5〜6cm付近を測定した．出穂期，成熟期は観察により，成熟期調査は稈長，穂長を1区当たり連続10株を2か所調査した．収穫は1区当たり3畦の連続10株を2か所，計60株実施，穂数を調査して風乾後に脱穀，籾すり作業を行い，玄米重等を調査した．外観品質は1 (上上) 〜9 (下下) の9段階評価とした．粒厚分布は，粒厚が1.8mm以上の玄米100gを電動篩で4分間振とうして求めた．全籾数は脱穀時に各区の収穫調査株の全籾を回収し，均分器で1/16に均分したサンプルから籾数を計測して求めた．登熟歩合は，全籾数と玄米千粒重から玄米粒数を算出して求めた (楠田 1995a，b) ．粗タンパク含量は玄米の近赤外線測定によって求めた．食味試験は上下2点法，パネラー11人による総合評価点によって示した．以上の試験区を1999年は各2反復，2000年以降は各3反復設定した．また，場内の水田圃場に隣接した気象観測装置から水稲栽培期間 (5〜10月) の半旬別日平均気温を求め，葉色や生育・収量の解析資料として使用した．
結果
1999，2000年は移植後に肥料の濃度障害と考えられる生育抑制が圃場内の水深が浅い部分を中心に発生し，一部の苗が枯死するなど活着は標準区よりも5日程度遅れた．育苗箱内の施肥方式による差は明らかではなかった．2001年の同発生程度は小さく，葉先が枯れあがる程度で，活着の遅れは1〜2日程度であり，2002年はほとんど発生がみられなかった．この問題についてポット試験を行い，検討した．湛水深0,1cm区では生育抑制が発生した．ポット移植後12日目調査で，0cm区は草丈が30.6cmと標準の3cm区よりも有意に5.6cm短く，茎数も有意ではなかったものの，6.3本/株で標準区の9.7本/株を下回った．一方，同3，5cmの2区では生育抑制はほとんどみられなかった (第2表) ．
箱全量区の施肥量は，窒素量で標準区の基肥＋追肥量の35％減を設計値としたが，実測から1999，2000年は34〜40％減，2001，2002年はそれぞれ0％，50％減であった (第1表) ．移植後20日目調査の草丈は，1999年は標準区を上回る傾向にあった．2001年の箱全量区は40.7cmとなり，標準区の35.2cmを有意に上回ったが，2000年以降は標準区を概ね下回った．茎数は，1999年普通期の箱全量混合区を除いて標準区を下回る傾向にあり，2000年は両作期共に標準区に対して有意に減少した．同40日目調査の草丈，茎数も標準区と等量の施肥量となった2001年を除いて下回った．特に2000年は，箱全量2区の草丈が標準区の早植80.5cm，普通期の標準区82.7cmに対して早植71.5〜72.5cm，普通期77.0〜77.4cm，茎数は同様に早植484本/u，普通期535本/uに対してそれぞれ372〜376本/u，450〜452本/uでいずれも有意に下回った (第3表) ．各年とも出穂期，成熟期の差はほとんど認められず，倒伏もほとんどなかった (データ省略) ．
4か年の水稲栽培期間の半旬別日平均気温を第1図に示した．1999年と2000年は，概ね平年を上回る高温傾向であった．特に1999年は成熟期間に相当する9月以降の高温傾向が目立ち，2000年はほぼ期間を通じて高温傾向が顕著であった．2001年は生育期前半の高温が著しく，7月第6半旬以降は低温傾向が顕著であった．2002年は高温期と低温期が交互に訪れた年であった．
積算気温と主な施肥区別の葉色の推移をそれぞれ第2図及び第3図に示した．高温年の1999，2000年はゴロピカリを供試し，標準区に対する箱全量区の全窒素施肥量は34〜40％減であった．1999年の積算気温は2000年に対して期間全体を通じて下回っており，その差は移植後90日に最大175℃に達した．葉色は移植後30日目を除いて1999年が2000年より濃く，なだらかに低下する傾向を示した．1999年の葉色は4か年中でも最も濃くなったが，両年とも葉色の区間差は小さかった．2001年はあさひの夢を供試し，全窒素施肥量の標準区に対する減肥率は0％であった．調査日が他の3か年と異なっているため，葉色推移の単純な比較は難しいが，標準区，箱全量区の葉色推移は栽培期間前半の低下が大きく，2000年に近い傾向を示した．積算気温は前半の伸びが著しく，移植後40日目の時点で1065℃に達しており，1999，2000年の同45日目の積算気温を上回った．移植後20日目の箱全量区の葉色は標準区より濃かったが，栽培期間前半の低下が大きく，移植後40日目の葉色は標準区と同水準まで低下した．2002年は朝の光を供試し，全窒素施肥量は標準区の50％減であった．積算気温は，移植後90日目までは1999年を30〜50℃程度上回ったが，同105日目は1999年を45℃下回った．移植後60日目の標準区の葉色は2000年を上回ったが，その後は4か年中で最も低く経過し，低下幅が最も著しかった.特に箱全量区の葉色は，移植後45日以降に著しく低下した．また，区間差が明確に現れており，移植後60〜90日目前後の箱全量区の葉色は標準区より最大3.8低下し，低めに推移した．
稈長は有意な差となった年次，作期は少なかったが，2001年を除いて標準区よりほぼ同等かやや短い傾向がみられた．穂数は2000年と2002年が標準区よりも有意に少なく，その他の年次も2001年を除いて少ない傾向にあった (第3表) ．玄米重は2002年の箱全量区が標準区対比95％と低かったものの，それ以外の年次では同100〜111％で同等以上となる傾向にあった．屑米比は1999年普通期混合区と2001年が標準区を上回る傾向になったが，1999年普通期の箱全量 (下層) 区，2001年の箱全量区，全層全量区は標準区に対して有意に低下したほか，その他の年次，作期でも標準区よりも低くなる傾向にあった．千粒重，大粒比 (粒厚2.0mm以上) は，2001年の箱全量区が32.0％で標準区の42.3％に対して有意であった以外，差は認められなかった．粗タンパク含量は，2001年は箱全量区で7.9％と標準区の7.6％より高く，2002年は7.6％と標準区の8.1％に対して有意に低くなった．それ以外の年次はほぼ同程度であった．食味官能試験は，2000年箱全量 (下層) 区の-0.27と2001年箱全量 (上層) 区の-0.37を除いて標準区とほぼ同等以上の結果となった (第4表) ．全籾数，登熟歩合は1999，2000年は箱全量2区と標準区との間に有意差は認められなかった．一方，減肥率がそれぞれ0，50％となった2001，2002年は箱全量 (上層) 区で有意差が認められた (第4図) ．
考察
4か年の水稲栽培期間の気温推移は，それぞれ異なる傾向を示しており，次のように分類できる．1999年は「成熟期高温年」で，「全般高温年」であった2000年と共に高温年であった．2001年は「前半高温・後半低温年」，2002年は「変動年」に分類できる (第1図) ．葉色と積算気温の関係をみると，明確な傾向はつかみにくいが，期間を通じて気温が高めに経過し，積算気温も高かった2000年は，移植後早期の葉色は濃かったが，葉色の低下が早い傾向が認められた (第2，3図) ．金田・土屋 (1997）は，箱全量基肥を不耕起移植水稲に応用し，窒素の利用率と気象変動の関係に言及している．報告によれば，試験を実施した1992，93両年はそれぞれ平年類似年と冷夏年という異なった年次であったが，肥料の溶出量は積算気温とよく一致したパターンを示した．また，肥料は水稲生育によく対応する形で溶出し，年次間変動は小さく，気象変動に伴う作物生育の生育変動にもよく適合していたことを明らかにしている. 本研究では肥料の溶出量や作物体の窒素吸収量調査は実施しなかった．これらに関しては葉色の推移からの間接的な推測しかできないが，各年次の葉色の変化曲線は，箱全量区の施肥量が標準区対比50％減であった2002年を除いて，標準区と概ね一致した (第3図) ．
試験年次よって気象条件，栽培品種，減肥率は異なっているが，各年の箱全量区の減肥率と標準区との比較で述べることにする．1999，2000年は減肥率34〜40％であった．移植後はこれまで場内で実施した全量基肥の肥効調節型肥料と同様の生育パターンを示した．1999年の普通期を除いて，移植後20，40日目の調査では草丈の伸長は標準区に対して抑制気味で，茎数共に標準区を下回った．有効茎歩合は高まったが，穂数は標準区には及ばなかった．全籾数，登熟歩合は標準区を上回り，収量・品質は標準区と同等以上となった．2001年の0％減肥は，生育初期段階から多くの窒素が供給されたため，生育はきわめて旺盛であった．穂数は標準区を上回り，全籾数も38000粒/uを超え，極端に多くなったが，一方で登熟歩合の著しい低下を招いた．籾数自体が多かったため，登熟歩合の低下にもかかわらず玄米重は標準区対比3％減にとどまった．供試品種が外観品質の良好なあさひの夢であったため，品質は4か年で最も良好であった．しかし，屑米比は箱全量区10.3％で同年の試験区中で最も高く，さらに4か年でみても最も高くなるなど，登熟が良好でなかった一端を示している．さらに粗タンパク含量の上昇や食味の低下も明らかであった．一方，2002年の50％減肥は明らかに基肥不足であった．初期生育は，34〜40％減肥であった1999，2000年とほぼ同じ傾向になった．しかし，有効茎歩合は標準区並みにとどまり，肥効調節型肥料特有の籾数の増加や登熟歩合の向上もみられなかった．この結果，品質は標準区並からやや上回ったが，玄米重は標準区対比5％減であった．肥料不足は，葉色の推移からも明らかであった (第3，4表，第2〜4図)．なお，本研究では年次によって育苗箱内の施肥方式が異なっている．今回の一連の試験では手動の播種機を用いて施肥作業も実施したが，実際の普及場面では播種プラントを利用した播種作業も多く行われていることから，箱全量もこの作業方式を考慮に入れた検討をする必要がある．3施肥方式のうち，混合方式は培土との混合作業に労力がかかり，池田ら (1995) は育苗箱内の肥料むらが大きいことを指摘している．本試験では具体的な調査は実施しなかったが，肥料の散布むらは明らかに大きかった．下層方式は空の育苗箱に肥料を散布することになるため，肥料が箱外に散逸しやすく作業上支障が出る可能性がある．最終的な収量等は，減肥率が50％と大きかった2002年を除いて，2000年までいずれの施肥方式でも目標とする標準体系並み以上を確保している．このため，2001年以降はこれらの欠点がない上層施肥方式に限定した．
以上の結果から，箱全量区の減肥率が34〜40％であれば，気象の年次間変動や品種差はあっても，葉色の推移から目標とする基肥＋追肥の標準体系とほぼ同様の作物体内の窒素状況を示すことが推測できた．収量性もほぼ同等であり，よって箱全量の適正施肥量は標準体系の全窒素施用量の34〜40％減と考えられた．この数値は北村・今井 (1995) の報告とほぼ一致しており，この他の研究事例 (庄子 1999) からも妥当であると考えられた．現在の箱全量基肥専用肥料は燐酸，加里が欠乏しているか，不足しており，完全な基肥全量施肥とはなっていない．この問題が解決されれば，省力栽培技術としてより普及性がより高まるものと考えられる．本技術の先進地である秋田県大潟村は，八郎潟干拓地の肥沃な土壌に恵まれているため，当面燐酸，加里の補給は不要としている (庄子 1999) が，多くの地域では燐酸，加里の補給を圃場の土壌診断結果に基づいて何らかの形で行う必要があろう．池田ら (1995) は，圃場に稲わらを全量還元したり畜ふん等を投入することによって，窒素単独施肥を実施しても問題は少ないと推察している．2001年は，燐酸，加里不足分を本田施用しなかったが，収量・品質等に与える影響は明らかにならなかった (第3，4表，第4図) ．不足する肥料成分の補給方法についての課題が残されているが，箱全量基肥は群馬県普通期栽培地帯に省力施肥技術として導入可能であると考えられる．なお，育苗の詳細な調査及び燐酸・加里不足成分を無施用とした条件での箱全量専用肥料の連年施用に関しては，現在検討中である．
謝辞：本報のとりまとめにあたり，秋田県農業試験場村上章氏，愛知県農業総合試験場池田彰弘氏及びチッソ旭 (株)福田良治氏には，貴重な情報と共に資材の提供をいただいた．また，籾数の調査方法に関しては，九州農業試験場 (現農業・生物系特定産業技術研究機構) 楠田宰博士に懇切丁寧な指導をいただき，その後も貴重な助言を多数いただいた．また，今回の試験実施に際して関東くみあい化成 (株) (現JA東日本くみあい飼料(株)) の塚田耕一，小林克弘両氏を始め，場内の各位にも多くの協力をいただいた．ここに記して深く感謝する．
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以上