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群馬県稲麦二毛作地帯における水稲育苗箱全量基肥栽培のプール育苗法に関する検討

高橋行継・吉田智彦

要旨:群馬県稲麦二毛作地帯への水稲育苗箱全量施肥栽培導入のための育苗法について検討した.育苗は,県下で普及しているプール育苗によって実施した.水稲箱育苗全量基肥専用肥料「苗箱まかせ」 (N400-100とNK301-100の2種類) を供試し,育苗期間は20〜22日とした.育苗時期,肥料の種類,育苗箱内の施肥位置,覆土の種類,播種量について3年間試験を実施した.その結果,4月育苗は問題なかったが,5〜6月育苗は育苗期間後半に肥料の過度の溶出が始まりやすく,苗は伸長し,苗マット強度も低下する傾向がみられた.肥料の種類及び施肥位置は,苗の生育にほとんど影響を及ぼさなかった.供試した覆土資材中,粒状培土は苗の出芽,生育に問題はなかった.一方,粒状熔性燐肥ではほとんど出芽しなかった.砂状熔成燐肥も生育障害や苗マット強度の低下が発生しやすく,実用上問題があった.粒状培土による覆土で発生する比較的軽度の苗マット強度低下であれば,播種量の増加で問題を解決することができ,移植作業上支障のない育苗が可能であった.以上の結果から,群馬県稲麦二毛作地帯においても育苗箱全量施肥栽培技術の導入が可能であることが示された.
キーワード:育苗箱,育苗法,水稲,施肥,二毛作,肥効調節型肥料,プール育苗,熔性燐肥覆土.

The Studies on the Single Whole Basal Fertilizer Application to the Nursery Box of Paddy Rice of Double Cropping Area of Rice and Wheat in Gunma Prefecture:Yukitsugu TAKAHASHI , Tomohiko YOSHIDA
Abstract:We studied the method of raising seedling on condition of the single whole basal fertilizer application to the nursery box for double cropping area of rice and wheat in Gunma prefecture. The method of raising seedling was pool raising which was spreading in Gunma prefecture. We applied single whole basal fertilizer named "Naebako-makase" (N400-100 and NK301-100) , and raising seedling period was 20-22 days. We examined for 3 years and found that the raising seedling in April had no problem, however, May-June raising tended to solve feritilizer excessivery in the latter period, seedling tended to show spindly growth, and seedling mat intensity tended to decrease. The type of fertilizer and the position of feritilizer in nursery boxes scarcely influenced growth of seedling. Grained-soil-covering had no ploblem for emergence and growth of seedling. On the other hand, the emergence of seedling was almost prevented by grained fused-phosphate-covering. We had practical problems that powdering fused-phosphate-covering caused growth injury and the decrease of seedling mat intensity. A small decrease of seedling mat intensity caused by grained-soil-covering was avoidable by increasing sowing rate, resulting in seedlings with no difficulty for transplanting. Therefore, we found that this method was able to be introduced to the double cropping areas of rice and wheat in Gunma prefecture.
Key words: Controlled availability fertilizer, Double cropping, Fertilization, Labor-saving, Nursery box, Paddy rice, Pool raising, Fused-phosphate-covering.

稲作は,他の作目に比べて機械化作業体系は進んでいるが,耕地面積の小規模な農家が多く,高齢化や兼業化も著しい.これらの農家では本田への基肥,追肥作業は手作業に頼る割合が高い.一方,稲作経営規模の比較的大きい農家では基肥作業は機械散布が普及している.しかし,追肥作業は機械散布が散布精度などの面で十分普及しておらず,手作業に頼る割合が高い.手作業による施肥は労力負担が大きく,特に追肥作業は盛夏に行われるために敬遠されがちで,生育不良個所を中心とした部分施肥にとどめたり,全く追肥を行わない農家も増えつつある.このように経営規模の大小を問わず,省力施肥技術の確立は急務である.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とも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.この技術では本田への基肥,追肥作業の必要がなく,大幅な省力が可能である.群馬県の稲麦二毛作地帯は,麦類の収穫から水稲移植までの日数が10日〜2週間程度しかない.加えてこの期間は,梅雨の時期にもあたるため作業面で制約を受けることも多く,稲麦の作業の競合がきわめて著しい.本田基肥作業を省略可能である本技術は,きわめて有益であると考えられる.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いる (金田ら 1994,北村・今井 1995) .これらの普及地域では4月育苗,5月移植が中心であり,5月播種,6月中下旬移植の群馬県の稲麦二毛作地域とは気温をはじめとする気象条件が大きく異なっている.また,群馬県ではプール育苗が広く用いられている (飯塚ら 1978) .東北地方にもプール育苗は普及しており (藤井・佐々木 1993) ,箱全量基肥に本育苗法を用いても健苗育成が可能であると報告されている (チッソ旭 (株) 東北支社2000年発行,苗箱まかせ利用の手引きによる).埼玉県でも日高・配島 (2000)が5〜6月移植条件で箱全量基肥を検討し,プール育苗も一部実施しているが,主たる育苗法はプール条件ではない.また,関東以南の温暖地でプール育苗を箱全量基肥に使用し,広く普及している地域は見あたらない (高橋 2003,高橋・吉田 2003,2004a,d) .これまで著者らは,群馬県の稲麦二毛作地域での箱全量基肥の適応性を明らかにするために試験を行ってきた.この結果,本田移植後は活着期に生育障害が発生することがあるが,浅水管理を避けることで軽減可能であり,収量・品質は標準体系と遜色ないことを明らかにした (高橋 2003) .しかし,同時に箱全量基肥は苗の徒長や苗マット強度の低下が発生しやすく,育苗面の課題が多いことが判明した.そこで今回,育苗法を中心に検討を行ったので報告する.

材料と方法
 試験は2002〜2004年の3か年,群馬県館林市の群馬県農業技術センター東部地域研究センター (旧群馬県農業試験場東部支場) 内にある無天蓋網室内で行い,4月播種のみ育苗ハウス内で実施した.2002〜2004年の試験区の概要を第1表に示した.2002年は供試品種としてみつひかり,2003,2004年はあさひの夢を用いた.2002年の播種は7月5日のみで,2003,2004年は4,5,6月播種を行った.播種日は,2003年は4月18日,5月9日,6月3日,2004年は4月16日,5月10日,6月4日とした.

 播種は手播き散播で行い,播種量は乾籾100g/箱を標準とした.2004年はマット強度向上を目的として一部の区 (区名に*印で示す) で播種量を150g/箱とした .播種日からの育苗日数は,20〜22日間とした.床土は呉羽化学の水稲育苗用粒状培土D型 (以下培土) を使用し,標準区の箱当たりの床土量は2002,2003年は場内慣行により2500gとした.2004年は軽量化による省力,低コスト化も念頭におき,高橋ら (2004c) を参考に1650gとした.箱当たりの覆土は試験区によって異なり培土1000g,粒状熔成燐肥 (以下粒状ようりん) 1000g,砂状熔成燐肥 (以下砂状ようりん) を1200gとした.2004年は砂状ようりんの生育障害軽減を目的に砂状ようりん600gと培土500gを混合したもので覆土した区を設けた.

 供試肥料は,チッソ旭肥料の水稲育苗箱全量基肥専用肥料「苗箱まかせ」N400-100,NK301-100 の2タイプ (以下400,301)を使用した.「苗箱まかせ」は,溶出期間100日の被覆肥料を100%配合したもので,窒素-燐酸-加里3成分の保証成分量 (以下3成分比) は400で40-0-0%,301は30-0-10%である.施肥は培土のみの床土の上に肥料を層状に施用する方式 (以下層状) ,培土と肥料を混合して床土とする方式 (以下混合) の2方式とした.10aあたりの使用育苗箱数を30枚とし,箱全量基肥区の施肥量は北村・今井 (1995) の報告を参考に,通常の施肥法における基肥及び追肥合計窒素量の40%減 (播種時設計値) となるように,1箱当たりの現物施肥量は400で350g,301は468gとした.先述の床土量には層状,混合のいずれの場合も供試肥料の量を含めた.また,出芽は平置き出芽法 (高橋ら 2004b) ,出芽揃い後はプール育苗とした.育苗期間中の追肥は実施しなかった.その他の育苗方法は群馬県の慣行によった.本田施肥量は基肥,追肥を含めて窒素量で0.7kg/aとした.以上の各試験区の反復は標準区を含めて3反復とし,参考区についてのみ反復を設けなかった.

 苗の生育状況は,2002年は播種後20日目の1回,2003,2004年は3回調査し,播種後6〜8日 (2003年6月播種は,4日目に出芽個体のみを対象とした) ,及び12〜15日目に草丈と葉齢 (2004年は一部葉色も測定) を,同20〜22日目 (育苗完了日) に草丈,葉齢,葉色,苗マット強度 (表ではマット強度と略記) を調査した.いずれも育苗箱の周縁部を除いた任意の個体を調査し,葉齢は不完全葉を第1葉として測定した.草丈と葉齢は1箱当たり各20個体,葉色は2002,2003年は葉色板 (富士フィルム水稲用葉色板) を使用して各区5個体の最上位展開葉全体の葉色の濃淡を目視で測定,2004年は葉緑素計 (ミノルタSPAD502) で各区10個体の最上位展開葉の中央付近を1回ずつ測定した.地上部風乾重は100個体/箱を風乾後秤量し,1個体当たりに換算した.苗の地上部を切除し,苗マットの外周部以外の部分から10cm角の苗マットを1箱1サンプル切り,培土,肥料及び籾を洗浄除去後,風乾重を測定して根部風乾重とした.2004年は根部風乾重を調査した苗マット内の苗個体数も調査し,1個体当たりに換算した.育苗箱底面からの出根は,底敷板を使用したためごく少量であり,無視した.苗マット強度の測定には,苗の地上部を切除し,苗マット外周部以外の部分から切り取った20×10cmの短冊状の苗マットを1箱1サンプル供試した.この短辺の片方を固定した後,長辺方向に平行にゆっくりと水平に引っ張り,中央部付近で切断されたときの強度を苗マット強度とした.2003年は手による1 (弱)〜5 (強) の5段階評価とし,2002,2004年はバネ秤りを使用してkgfで示した(大谷ら 2000,農業生産工学研究会 1992).この他に各調査値から2003年は充実度,2004年は地上部/根部風乾重比を求めた.充実度は,大谷ら (2000) により苗の1個体当たりの風乾重を草丈で除して求めた.

 2004年は育苗箱内の肥料溶出量を明らかにするために,播種時にネットに封入した肥料サンプル10gを4,6月播種の400土区の育苗箱内に埋め込んだ.サンプルは3回の生育調査時に抜き取り,付着した培土,根を除去して硫酸分解ケルダール法により調査した.以上の調査は各年次ともに各3反復とした.さらに4,6月播種は400土区,5月播種は301土区のうち1区の育苗箱内深さ1cmの温度を毎正時,銅コンスタンタン熱電対で測定し,データロガー (安立精機AM-7002) に収録した.

結果
2002年試験で粒状ようりんを覆土した301粒・層,301粒・混区および土+粒区の出芽個体は10個体/箱未満で,ほとんど出芽しなかった.出芽した301土・層,3011土・混区及び301砂・層区の播種後20日の草丈はいずれも35.3〜36.4cmと,標準区の22.5cmを大きく上回った.葉齢は301土・層,301土・混区が4.6と標準区を0.8上回った.葉色も標準区の葉色板値4.2に対して5.6及び5.8と濃くなった.一方苗マット強度は大幅に低下し,標準区4.1kgfの1/2以下となった.特に301砂・層区は0.7kgfと著しく低く,苗マットがほとんど形成されていなかった (第2表) .

 2003年4月播種の播種後14日調査までは各区間に有意な差はみられなかった.同22日には400土区及び301土区の葉色がそれぞれ5.0と4.8で標準区の4.1を有意に上回った.また,地上部風乾重も同様に標準区を上回った (第3表) .5月播種の400土区および301土区は播種後15日まで各調査項目の標準区との差はほとんどなかった.同22日では苗マット強度が標準区の3.5に対してそれぞれ3.0,3.2と有意に低下したが,その差は小さかった.一方,400砂区および301砂区は出芽のばらつきが大きく,育苗完了時まで生育むらが目立った.両区の草丈は播種後8日では標準区に対して有意に下回ったが,同15日以降は標準区よりも有意に上回った.同22日では標準区の草丈12.2cmに対して17.3,17.0cm,葉色は0.5程度淡くなった.地上部風乾重は標準区の13.8mgに対してそれぞれ17.3,16.5mgと上回り,一方根風乾重は標準区の0.9gに対し0.6gと下回り,いずれも標準区との差は有意であった.特に苗マット強度の低下が大きく,それぞれ2.3,1.7と標準区の3.5を大きく下回った (第4表) .6月播種の播種後12日には各区間の差はほとんどなかったが,同22日では草丈は標準区15.4cmに対してそれ以外の区で19.6〜20.7cm,地上部風乾重は標準区14.3mgに対して同17.1〜22.3mgなど,葉齢を含め全区で標準区よりも有意に生育が進んだ.また,苗マット強度は標準区の3.6を全試験区で有意に下回り,2.8〜2.0であった (第5表) .なお,充実度は各播種期とも試験区間に有意な差は認められなかった.

2004年の4月播種は播種後15日で400土区,400土*区ともに葉色 (SPAD値) は標準区よりも大きくなる傾向にあり,401*区は有意であった.同22日ではそれぞれSAPD値は28.7,27.8と標準区の25.8より有意に大きくなった.地上部風乾重と根部風乾重には有意差は認められなかった.400土*区の苗マット強度は4.6kgfで標準区の3.8kgfを上回る傾向にあった (第6表) .5月播種は,全体的に苗の生育量が小さかった.特に301砂*区の生育がやや遅れ,播種後20日でも草丈は9.5cmであった.301砂土区は301砂*区より生育は良好で生育むらも小さかった.箱全量基肥区の葉色は標準区の24.2よりも1.0〜3.0有意に大きく,地上部風乾重及び根部風乾重は標準区を下回った.苗マット強度は301土*区が4.8kgfで最も大きい傾向を示した.この他の301土区は標準区並み,301砂*区及び301砂土区は1.5〜1.6kgfと標準区の4.0kgfを有意に下回った.地上部/根部風乾重比は301土区,301土*区,301砂*区で3.2〜2.8となり,標準区の2.6を有意に上回った (第7表).6月播種は供試肥料が異なるが,5月播種とほぼ同様の生育傾向を示した.400砂土区は地上部風乾重が17.7mg,根部風乾重6.6mgで標準区のそれぞれ17.2mg,6.0mgを有意ではないが,箱全量基肥区の中で唯一上回った.苗マット強度は400砂*区と400砂土区がそれぞれ2.2kgf,2.9kgfで,標準区の4.8kgfを有意に大きく下回った.地上部/根部風乾重比は400土*区と400砂*区でそれぞれ3.2,4.3となり,標準区の2.9を有意に上回った (第8表) .育苗培土内の深さ1cmの地温は,測定機器の不具合により全期間のデータは得られていない.4,5月播種で変動が大きく,特に5月播種における育苗中期の低温がきわだっていた.また,6月播種における育苗後期の高温も著しかった (第1図) .育苗期間中の窒素溶出率及び溶出量を第2図に示した.5月播種のデータは得られなかったが,4月播種では播種後22日目に5.2%,箱当たり7.2gの窒素成分が溶出した.6月播種では同22日目に12.6%,17.6gが溶出し,培土温度が高かった6月播種で溶出率,溶出量ともに大きかった.

考察
 今回供試した「苗箱まかせ」は,400,301ともに燐酸成分が含まれていない.覆土に溶性燐肥を使用する技術は1970年代に確立しており,出芽や生育障害は発生しないことが確認されている (日高・配島 2000,熔成燐肥協会 1978) そこで,溶性燐肥による覆土を実施し,燐酸成分の不足を補う検討を行った.

2002年4月30日播種の箱全量基肥試験では粒状ようりん覆土による育苗を試みたが,ほとんど出芽しなかった.そこで,2002年の育苗試験は粒状ようりんを中心に検討した.出芽障害が粒状ようりん自体に起因するものか,301との相乗作用によるものかを検討するために,床土を培土のみとした粒状ようりんによる覆土の区も設定したがほとんど出芽せず,出芽障害は粒状ようりんに起因すると判断された.以上の結果から,粒状ようりんは覆土資材として利用できないことが明らかとなった.なお,箱全量基肥試験区の草丈は35cm前後と,標準区に対してかなり徒長した (第1表) が,これは播種時期が7月5日であり,高温のためにの肥料溶出量が多くなったためと推測された.

 2003年以降の試験は,東北地方をはじめとする箱全量基肥普及地域の育苗期間や気象条件に比較的近い4月播種を含め,6月まで計3回の播種時期で実施した.3か年検討した砂状ようりんは,出芽時のむらが大きく,その後の生育むらも解消しなかった.今回の一連の試験では,砂状ようりん区の苗マット強度は育苗期間の気象条件等によって変動した.過去の場内試験から,苗マット強度は移植時の作業性を考慮すると3kgf (5段階評価で3) 以上が望ましく,苗取り板使用を前提としても,最低1.5kgf (同1.5) は必要である.1kgf (同1) 以下では苗マットはほとんど形成されておらず,機械移植作業は不可能であった.砂状ようりん区は移植作業が可能な限界の1.5kgf以上になった年次,播種期もあるが,苗マット強度は概ね小さく,実用面で問題が大きいと判断された.現在国内で市販されている砂状ようりんは,そのほとんどが中国で製造された輸入品 (以下中国産) である.本研究で使用した粒状ようりんは国産であったが,砂状ようりんは中国産であった.中国産の砂状ようりんは国産の製品に比べて不純物が多く含まれ,品質が劣っているとされている.このために苗の生育状況や苗マット強度が劣った可能性も考えられる.この点については,国産ようりんとの比較を含め再検討したい.日高・配島 (2000) は,プール育苗で覆土に球状ようりんを供試し,育苗上の問題はなかったと報告している.なお,今回は球状ようりんについての検討は実施しなかった.砂状ようりんによる出芽障害を軽減するために,培土との混合区を2004年5,6月播種で検討した.その結果,出芽・生育障害は軽減された.しかし,苗マット強度はあまり向上しなかった (第7,8表) .さらに培土との混合作業工程が増加することもあり,実用面も含めて問題点が残された.

 4月播種は年次によらず育苗完了時の葉色は濃くなったが,その他の生育や苗マット強度は標準区と大きな差はみられなかった (第3,6表) .これに対して5,6月播種は,年次によって草丈や葉色等の苗の生育状況がやや異なったが,育苗後半の苗の伸長が目立った.また,2004年の地上部/根部風乾重比から,5,6月播種の箱全量基肥施用試験区は砂状ようりんと培土を混合したものを覆土した区 (301砂土区および400砂土区) を除き,地上部に対して根部の生育が劣っていることが明らかとなった (第7,8表) .2004年は育苗箱内にサンプル肥料を埋め込み,窒素成分の溶出量を調査した.分析方法の関係上,同一サンプルを経時的に調査できず,肥料サンプルの窒素成分量にも若干の変動があるという問題点もあるが,今回データを得ることができた4月及び6月の両播種時期では窒素溶出率,溶出量ともに大きく,特に育苗箱の培土温度が高かった6月播種は,20〜22日間の育苗期間中に10%以上溶出していることが明らかになった (第2図) .東北地方では「苗箱まかせ」の育苗期間中の窒素溶出率は1〜2%程度とされている (チッソ旭 (株) 東北支社2000年発行,苗箱まかせ利用の手引きによる) .しかし,群馬県の5〜6月育苗では東北地方とは異なる高温条件 (第1図) に加えて,プール育苗という常時湛水状態を基本とする育苗条件が早期からの溶出を促進しているものと考えられ,箱全量基肥区の草丈の伸長や葉色等に現れていると推察できた.これらの結果から,既報 (高橋 2003,高橋・吉田2003,2004a,d) と同様,育苗期間は20日程度に設定する必要がある.以上の結果は,日高・配島 (2000) の報告とほぼ一致した.

 苗マット強度は,5〜6月播種では培土で覆土した区でも低下する傾向がみられた.この程度はようりんで覆土した区に比べると小さく,移植作業に支障をきたすものではなかったが,苗マット強度向上対策として播種量を100gから150gへ増量することの効果を検討した.これは,箱全量基肥の育苗期間が群馬県での稚苗育苗期間にほぼ相当する (群馬県各年次発行,群馬県稲作推進資料による) ことから,稚苗育苗における標準的播種量を採用したものである.その結果,苗マット強度は向上し,播種量の増加は有効な対策であると考えられた.

 施肥位置に関しては層状,混合の2つの方式を検討した.両タイプとも生育には標準区との明らかな差はなく,苗の生育の面からは両者の優劣はつけがたかった.しかしながら,播種作業工程を考えると混合方式は肥料と培土を混合する工程が増加することになり,省力面からはやや不利である.また,池田ら (1995) は層状施肥方式との比較を行い,混合施肥方式は育苗箱内の施肥むらが生じやすいことを報告している.

 以上の結果から,群馬県稲麦二毛作地帯における水稲育苗箱全量基肥施肥法の育苗技術として,育苗期間は20〜22日,覆土に培土を使用し,播種量を箱当たり150g程度として苗マット強度を向上させることにより,培土のみによる育苗とほぼ遜色ない育苗が可能であることが明らかになった.

謝辞:本報のとりまとめにあたり,埼玉県農業試験場 (現埼玉県農林業総合研究センター) 日高伸氏,秋田県農業試験場村上章氏及び愛知県農業総合試験場池田彰弘氏には,箱全量基肥に関する研究成果について懇切丁寧にご教示いただいた.また,チッソ旭肥料 (株) 福田良治,岩瀬正美両氏には,貴重な情報と共に試験資材の提供をいただいた.2004年の肥料溶出量調査については,群馬県農業技術センター鹿沼信行氏の多大なる協力をいただいた.この他にも今回の試験実施に際して関東くみあい化成 (現JA東日本くみあい飼料(株)) の塚田耕一氏をはじめ,農業技術センター内の各位にも協力をいただいた.ここに記して深く感謝する次第である.
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以上