地球温暖化に関する学術的な機関である気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の報告書によると、農林業から排出される温室効果ガスの量は全体の1/4を占めているといわれています。
そんな中、北海道立総合研究機構が、適切量の堆肥を利用することで、土壌から排出される温室効果ガスの量を削減できることを明らかにしました。
そこで本記事では、研究結果の内容と環境負荷低減のために堆肥を活用する際の注意点についてご紹介していきます。
どのような実験を行ったのか
北海道立総合研究機構が行った実験の概要を以下に示します。
温室効果ガス削減効果を調べるため、秋まき小麦とテンサイ栽培を以下の3つの区域に分けて実証実験が行われました。堆肥は麦わらと牛ふんを混ぜたものを使用しています。
- 窒素肥料を用いる慣行栽培（堆肥は使わない）
- 窒素肥料を減らし、堆肥を使い、環境に配慮した栽培方法
- 窒素肥料を減らし、堆肥を2.よりも多く使う栽培方法
（１０アール当たり）
| 窒素肥料の施用量 | 堆肥の施用量 | |
| １ | 14kg | なし |
| ２ | 11kg | 3t |
| ３ | 11kg | 9t |
その結果、２の条件下では、一酸化二窒素（N2O）※の排出量が慣行栽培比88%減となりました。ただし、３の区域はN2Oの排出量が慣行栽培比で2倍になっています。
※N2Oと土壌中の窒素の循環について
N2Oは温室効果ガスの一つです。農地から土壌中の微生物活動に起因して排出される温室効果ガスにはN2Oの他、二酸化炭素（CO2）、メタン（CH4）が挙げられます。N2Oの温室効果はCO2の265倍に上ります。
窒素は土壌中の微生物活動に応じて硝化（アンモニア態窒素（NH4-N）から硝酸態窒素（NO3-N）へ）、脱窒（NO3-Nから分子状窒素（N2）へ変換）します。
N2Oは硝化と脱窒、両方の過程で副生成物、中間生成物として生成され、大気へ放出されます。窒素肥料を過剰に施肥すると、農作物は養分として窒素を吸収しきれず、余った窒素は土壌中でN2Oを排出する物質に変化します。
堆肥中の窒素を利用するのは実は難しい！？
先で紹介した研究では、
１０アール当たり３トンの堆肥を使ってその分窒素肥料を減らすと、土壌から排出する温室効果ガスを４６～９０％削減できることを明らかにした。
とありますが、同時に“堆肥が多過ぎると逆効果になる”ことも示しています。
堆肥は肥料取締法において“わら、もみがら、樹皮、動物の排せつ物その他の動植物質の有機質物（汚泥及び魚介類の臓器を除く ）を堆積または撹拌し、腐熟させたもの。”という明確な定義があるものの、その価値や施用量は一様ではありません。先の研究で用いられた堆肥は麦わらと牛ふんを混ぜたものでしたが、原料の種類によって結果が変わる可能性もあるといえます。
また堆肥（と「動物の排せつ物」）は、平成12年10月から「特殊肥料の品質表示基準」に基づく品質表示が義務付けられていますが、化成肥料とは異なり、窒素量は不明瞭です。化成肥料は資材に含まれる窒素の量が記載されており、適正な施肥量に基づいて投入しやすいですが、その点からいうと堆肥は投入しにくい肥料といえるでしょう。もっとも未熟な堆肥の場合、窒素量が多い上、即効的に窒素が効いてしまうため、窒素過多になりやすいので注意が必要です。
上記実験３の条件下（10アールあたり窒素肥料11kgと堆肥9t）では、窒素肥料と堆肥中の窒素量が土壌にとって過剰になったのだと考えられます。
堆肥の利用には長期的な視点が必要
窒素の含有量や放出量は、堆肥の作り方や原材料などによって変わります。堆肥中の窒素量が見えにくいことを考えると、作物の生育状況を観察しながら取り入れるしかありません。
温室効果ガス削減に適正量の堆肥が役立つという研究にはとても期待が高まりますが、それをそのまま自分の農場で試すには、新たな条件（栽培する作物の条件や窒素肥料、どのような原材料で作られた堆肥か、堆肥の量など）を設定する必要があるといえます。
参考文献
