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 緑肥作物であるクローバー畑 |
農業において、緑肥とは、まだ緑色の状態で土壌に混ぜ込むために特別に栽培された作物のことである。[1] 一般的に、緑肥のバイオマスは、（褐色）肥料でよく行われるように、鋤やディスクで混ぜ込まれる。主な目的は、土壌に有機物を加えてその効果を得ることである。緑肥は、特に有機農業において、マメ科作物とともに、その後の作物のために土壌に窒素を加えるためによく使用されるが、従来の農業でも使用される。[2]
適用方法
農家は利用可能な植物廃棄物を土壌に混ぜて緑肥を施します。[3]農家はマメ科植物を栽培したり、木や低木の切り株を集めたりして緑肥施用プロセスを開始します。収穫者は緑肥作物を集め、植物材料を土壌に混ぜます。分解されていない植物は、窒素などの栄養素をゆっくりと土壌に放出することで、換金作物のための土壌を準備します。[3]
農家は換金作物の植え付け前または植え付け後に緑肥を土壌に加えることを決めることができます。このような植え付けスケジュールの多様性は稲作に見られます。[4]
機能
緑肥は通常、土壌改良や土壌保護を含む複数の機能を果たします。
- 栽培される被覆作物の種類に応じて、土壌に放出される窒素の量は1エーカーあたり40～200ポンドです。緑肥を使用する場合、後続作物に利用できる窒素の量は、通常、緑肥作物に含まれる窒素の総量の40～60％の範囲です。[5]
- 緑肥は主に土壌酸性化物質として作用し、腐植酸と酢酸を生成することでアルカリ土壌のアルカリ度/ pH を低下させます。
- 土壌に被覆作物を植えると、緑肥に含まれる栄養素が放出され、後続の作物に利用できるようになります。これは、植物質の分解によって土壌微生物が大量に増加し、この新鮮な物質の分解を助けることによってすぐに生じます。この追加の分解により、窒素(N)、カリウム(K) 、リン(P )、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、硫黄(S) など、土壌に特定の形で存在する栄養素が再び取り込まれるようになります。
- 土壌に被覆作物を植えることによって微生物が活発に活動すると、菌糸体や粘性物質が形成され、土壌構造（凝集体）が強化され、土壌の健康に良い効果をもたらします。 [5]
- 有機物 (バイオマス)の割合が増加すると、水の浸透と保持、通気性、その他の土壌特性が向上します。土壌は、団粒化していない土壌よりも簡単に耕作できます。多くの緑肥作物の根系が密集した土壌に効率的に浸透できるため、土壌の通気性が向上します。土壌中の腐植の量も分解速度が速いほど増加し、緑肥作物に続く作物の成長に有益です。非マメ科作物は、主にバイオマスを増やすために使用されます。
- いくつかの種類の緑肥の根系は土壌の奥深くまで成長し、根が浅い作物では得られない栄養源を供給します。
- 雑草抑制のための一般的な被覆作物の機能。主に非マメ科作物が使用される（例：ソバ）。[6]多くの緑肥作物は根が深く張るため、雑草の抑制に効果的である。[7]
- 一部の緑肥作物は、開花すると、受粉昆虫の餌となります。緑肥作物は、捕食性の益虫の生息地となることも多く、被覆作物が植えられている場所での殺虫剤の散布を減らすことができます。
- いくつかの緑肥作物（冬小麦や冬ライ麦など）も放牧に利用することができる。[6]
- 植える緑肥被覆作物を選択する際には、侵食防止も考慮されることが多いです。
- いくつかの緑作物は植物の害虫や病気を軽減します。特にジャガイモのバーティシリウム萎凋病は軽減されます。 [8]
緑肥を農業システムに取り入れることで、補助肥料や農薬などの追加製品の必要性を大幅に減らすことができます。
緑肥の使用において考慮すべき制限は、これらの被覆作物をうまく栽培し、利用するために必要な時間、エネルギー、および資源 (金銭的および自然的) です。したがって、被覆作物の効率的な栽培と利用を確実にするために、栽培地域と年間降水量に基づいて緑肥作物を選択することが重要です。
栄養素の放出
緑肥は、有機物を消費する従属栄養細菌によって植物の栄養成分に分解されます。このプロセスには、堆肥肥料を作るのと同様に、暖かさと湿気が関係しています。植物質は大量の二酸化炭素と弱酸を放出し、それが不溶性の土壌ミネラルと反応して有益な栄養素を放出します。例えば、カルシウムミネラルを多く含む土壌に緑肥を与えると、土壌中のリン酸含有量が増加し、それが肥料として機能します。[6]
植物中の炭素と窒素の比率は、土壌の栄養含有量に影響を与え、緑肥を作るために不適切な植物が使用されると作物の窒素が枯渇する可能性があるため、考慮すべき重要な要素です。炭素と窒素の比率は、種によって異なり、植物の年齢によって異なります。この比率はC：Nと呼ばれます。Nの値は常に1ですが、炭素または炭水化物の値は約10から最大90の値で表されます。肥料バクテリアが土壌中の既存の窒素を枯渇させないようにするには、比率は30：1未満でなければなりません。根粒菌は、緑肥と相互作用して大気中の窒素を土壌に保持する土壌生物です。[9]豆、アルファルファ、クローバー、ルピナスなどの マメ科植物は、根系に根粒菌が豊富に含まれているため、緑肥材料の好ましい供給源となることがよくあります。[要出典]
作物
多くの緑肥は、春や夏の播種前に地面を覆うために秋や冬に植えられます。[10]
- アルファルファは根を深く張り、栄養分を地表に運びます。[注 1]
- 温帯地域のソバ[注2]
- ササゲ[注1]
- クローバー（例：一年草スイートクローバー）[注 1]
- ソラマメ[注1]
- フェヌグリーク
- アゾラ属のシダは東南アジアで緑肥として使われてきました。
- ルパン
- ミレット[注2]
- マスタード
- 落花生
- ファセリア・タナセティフォリア[11]
- 耕起大根や大根などの大根。
- セスバニア[注1]
- ソルガム
- 大豆[注1]
- スーダングラス[注2]
- サンヘンプは、熱帯および亜熱帯全域で広く栽培されているマメ科植物です。
- ベルベットビーン[注1]（Mucuna pruriens）は、20世紀初頭に米国南部で一般的でしたが、大豆に取って代わられ、今日ではほとんどの熱帯諸国、特に中央アメリカで人気があり、スラッシュ/マルチ農法で使用される主要な緑肥となっています。
- ベッチ ( Vicia sativa、Vicia villosa ) [注 1] [12]
- 冬豆[11]
- ^ abcdefghこれは 緑肥作物として使用できる多くのマメ科植物の1つです。 [5]
- ^ abc これは緑肥作物として使用できる多くの非マメ科植物のうちの1つです。[5]
歴史
緑肥は古代から使われてきました。化学窒素肥料が発明される前は、農民は有機肥料しか使えませんでした。紀元前300年頃、ギリシャ人がソラマメやソラマメを土に耕していたという証拠があります。ローマ人もソラマメやルピナスなどの緑肥を使って土壌を肥沃にしていました。[3]数百年前に遡る中国の農業文献には、農場の土壌に栄養を与える上での草や雑草の重要性が記されています。これはヨーロッパから到着した初期の北米入植者にも知られていました。植民地時代の一般的な緑肥作物は、ライ麦、ソバ、オート麦でした。[6]
伝統的に、緑肥を土壌に混ぜ込むことは輪作の休耕サイクルとして知られており、収穫後に土壌の肥沃度を回復させるために使用されていました。[要出典]
緑肥の限界
緑肥を不適切に管理したり、追加の化学物質を投入せずに管理すると、作物の生産量が制限される可能性があります。作物を植える前に十分な時間をかけずに緑肥を土壌に混ぜると、窒素の流れが止まる可能性があります（窒素固定）。窒素の流れが止まると、次の作物を植えるのに十分な栄養素がなくなります。[3]緑肥の生育期間が短い農業システムは通常、効率的ではありません。農家は、緑肥のコストと生産性を比較検討して、適合性を判断する必要があります。[4]
参照
参考文献
- ^ ab Pieters, Adrian J (1927). Green Manuring (PDF) . John Wiley & Sons, NY. 2012-02-02時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2021-09-24に取得。
- ^ Larkin, Robert P.; Honeycutt, C. Wayne; Olanya, O. Modesto (2011-05-01). 「ジャガイモのバーティシリウム萎凋病に対する病害抑制緑肥施用と過去の栽培履歴の影響による管理」. Plant Disease . 95 (5): 568–576. doi :10.1094/PDIS-09-10-0670. ISSN 0191-2917. PMID 30731947.
- ^ abcd Fageria, NK (2007-05-07). 「作物生産における緑肥」. Journal of Plant Nutrition . 30 (5): 691–719. Bibcode :2007JPlaN..30..691F. doi :10.1080/01904160701289529. ISSN 0190-4167. S2CID 93807349.
- ^ ab Becker, M.; Ladha, JK; Ali, M. (1995-07-01). 「緑肥技術：潜在性、使用法、限界。低地稲作のケーススタディ」。植物と土壌。174 ( 1): 181–194。Bibcode : 1995PlSoi.174..181B。doi :10.1007/BF00032246。ISSN 1573-5036。S2CID 28306230 。
- ^ abcd Sullivan、Preston（2003年7月）。「カバークロップと緑肥の概要：持続可能な農業の基礎」ATTRA。
- ^ abcd ローレンス、ジェームズ (1980)。ハロースミスリーダー、第2巻。カムデンハウス出版、p. 145。ISBN 0920656102。
- ^ ヴァシラコグルー、イオアニス;ディマ、キコ。アナスタソプロス、エリアス。リトルギディス、アナスタシオス。グーグーリアス、ニコラオス。ニコラオス、チョウリアラス（2011年2月24日）。 「持続可能な綿花とトウモロコシ畑の雑草抑制のためのオレガノ緑肥」。雑草の生物学と管理。11 (1): 38–48。土井：10.1111/j.1445-6664.2011.00403.x。
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- ^ ローレンス、ジェームズ (1980)。ハロースミスリーダー、第2巻。カムデンハウス出版、p. 146。ISBN 0920656102。
- ^ 「メイン州オーガニック農家・園芸家協会」（PDF） . mofga.org . 2007年11月. 2015年3月21日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。2015年2月27日閲覧。
- ^ ab 「Green Manures」。英国王立園芸協会。 2022年10月18日閲覧。
- ^ Philpott, Tom (2013-09-09). 「農場を永遠に修復する奇妙なトリック1つ」.マザー・ジョーンズ. 2014年3月14日閲覧。
外部リンク
- カバークロップと緑肥の概要
- 緑肥栽培の方法
- 緑肥を使った稲作 [1]
- カリフォルニア大学カバークロップデータベース