流通と保管時における家畜ふん堆肥の品質変化に関する研究

• Project/Area Number: 24K09157
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 前田 武己 岩手大学, 農学部, 教授 (40333760)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2027: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 家畜ふん堆肥 / 流通 / 保管 / 品質変化 / 発芽率 / 発芽指数

Outline of Research at the Start

家畜飼養規模の大型化により堆肥生産規模も拡大する一方で，堆肥の施用が多い時期は限られるため，生産と利用の間のタイムラグが大きくなってきている。本研究では，生産施設から農地への散布・施用までの間の堆肥の保管について，予想される状況を再現した条件による保管実験を行い，堆肥の適切な保管方法について検討を行う。特に，保管時の堆肥の変質により施用時の作物への障害や作業者の健康・環境に対する害が予想されるため，これらが生じないような堆肥の保管条件を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

堆肥の品質評価項目として重要な発芽率・発芽指数の測定方法と，約1年間室温で保管された市販堆肥の発芽率・発芽指数について検討を行った。発芽試験は公的に規格化された方法はなく，供試植物として国内ではコマツナが，海外ではコショウソウが用いられることが多い。また，発芽試験の評価方法としては，根長，茎長，発芽率の他に，発芽数と根長で求める発芽指数（GI）を用いる方法がある。このため，約1年間室温で保管された市販堆肥18品の発芽率・発芽指数芽試験を行い，供試植物種の違い，堆肥による発芽状況（率，根長・発芽指数）について検討を行った。
発芽試験試料液は堆肥の熱水抽出液を遠心分離した上澄みとした。抽出倍率は試料堆肥にEC値が高いものがあったため，牛ふん堆肥が25倍，豚ふん堆肥と鶏ふん堆肥は40倍とし，抽出液のECが4.0 dS/mより低いときには2 Mリン酸塩緩衝液により調整した。培養は，コマツナが20 ℃－5日，コショウソウが25 ℃－3日とした。
発芽率についてコマツナとコショウソウに有意差が生じたのは，鶏ふん堆肥の2品だけであり，植物種による違いは軽微であった。根長は計6堆肥で，茎長は計13堆肥で，コマツナとコショウソウとの間に有意差が生じた。有意差が生じたものの多くはコマツナが有意に高い値であり，コマツナの種子が大きく，培養期間も長いためと考えられる。
GIを各畜ふん堆肥6点ごとに植物種間で比較した結果，有意差は生じなかった。これはGI値のばらつきが大きかったことが主な因と推測される。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

採択後の5月にその約1年前の負傷箇所が要手術と診断され，9月より2カ月間を手術とリハビリテーションのために休業した。復帰後もリハビリテーションは継続しており，機能回復が不完全であることに加えて，授業と学内業務に追われることとなった。また，令和2年度に採択された別課題を本年度まで延長したことからそちらを優先する必要があった。さらには先年より生じている所属する教育組織の教員の欠員による業務増大も継続・エスカレートしており，本研究のエフォート率を低下させざるを得なかった。このような状況から，進捗状況の区分を（4）とした。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度に行った研究結果より，堆肥の保管中の品質変化のうち，植物の成長に影響を及ぼすような生物化学的な評価項目については，さほど大きくないことが示唆されることとなった。このことから今後の研究の進め方に関しては，生物化学的な評価項目に影響を及ぼすような条件の探索を進めることとする。また，当初計画ではペレット堆肥の形状維持，すなわち吸湿による崩壊や散布時の衝撃による壊れやすさについての評価を加えることも検討する。
昨年度に進捗が遅れる原因となった負傷箇所の手術とリハビリテーションについては，筋力強化による機能回復に努めており，重作業に制約はあるものの通常の作業は可能となっているため，研究の進行に支障は少ない。所属する教育組織の欠員による業務増大は継続しているが，昨年度と異なり学内業務は大幅に減少する見込みであり，本研究のエフォートの確保に努める所存である。