有機肥料

有機肥料は自然に生成される肥料です。 ^[1] 肥料は、栄養を与え、成長を維持するために土壌や植物に追加できる物質です。一般的な有機肥料には、食肉処理廃棄物、堆肥、スラリー、グアノを含むすべての動物性廃棄物、および堆肥などの植物ベースの肥料、およびバイオソリッドが含まれます。 [ 2 ]無機の「有機肥料」^には、ミネラルと灰が含まれます。有機とは、肥料が有機化合物で構成されているかどうかではなく、肥料が商業的な有機農業に使用できるかどうかを決定する有機農業の原則を指します。

主な有機肥料は泥炭、動物の排泄物、農業からの植物性廃棄物、処理済み下水汚泥です。^{[3] [4]}

鉱物は、緑砂（嫌気性海洋堆積物）、一部の石灰岩（化石貝殻堆積物）^[5]、一部のリン酸塩岩（化石グアノ）など、動物活動の化石産物から採掘できます。^[6]石灰岩を追加したり、土壌に「石灰をまく」ことは、pHを上げる方法です。^[7]土壌のpHを上げることで、微生物の成長が刺激され、生物学的プロセスが増加し、栄養素が土壌をより自由に流れるようになります。^[8]栄養素が自由に流れると、植物がより栄養素にアクセスしやすくなり、植物の健康と質量を増やすことができます。土壌のpHがすでにバランスが取れている場合は、土壌に石灰をまくことは効果がありません。

• リン酸塩岩
• 原石ラングバイナイト
• ロックダスト
• 未加工の天然硫酸カリウム

動物由来の材料には、動物の糞尿と動物の屠殺後の残留物の両方が含まれます。^[2]

肥料は、乳を生産する乳牛、卵を生産する家禽、肉や皮革の生産、スポーツやレクリエーションのために飼育される動物から得られます。肥料は豊富な資源であり、米国だけでも牛の肥料は年間20億トンに達すると推定されており、^[9] 1羽の鶏は6か月ごとに1立方フィートの肥料を生産する可能性があります。^[10]作物に肥料を加えると、窒素、カリウム、リン、硫黄、マグネシウム、カルシウムが追加されます。^[11]また、有機物を増やして水の浸透を増やすことで土壌の安定性を高め、細菌の多様性を高め、時間の経過とともに土壌浸食の影響を軽減することができます。^[11]

しかし、肥料には有機肥料と非有機肥料があります。肥料が有機肥料とみなされるためには、有機畜産または有機認定を受けた栽培農家から採取されたものでなければなりません。^[12]有機肥料が入手できない場合は、動物が歩き回るスペースがあり、暗闇に放置されておらず、栽培農家が遺伝子組み換え飼料を使わない限り、非有機肥料を使用することが認められています。^[12]

畜舎から出たばかりの新鮮な堆肥は、アンモニア含有量が高すぎたり、動物の腸内の細菌が含まれていたりするため、問題を引き起こす可能性があります。これは植物に悪影響を及ぼす可能性があります。アンモニアは根を焼き、動物の腸内の微生物は土壌の微生物を傷つけて殺したり、大腸菌やサルモネラ菌などの農産物を汚染したりする可能性があるためです。^[13]また、種子が比較的無傷で動物の腸を通過したり、家畜の寝床に種子が含まれていて、それが堆肥に混ざったりするため、雑草が侵入するリスクもあります。したがって、堆肥化して種子や病原菌を殺し、アンモニア含有量を減らすことが理想的です。^[9]

鶏糞と敷料からなる鶏ふんは、収穫に向けて土壌を整える効果において合成肥料よりも優れているとされる有機肥料である。 ^[14]鶏ふんには他の肥料と同様のミネラルが含まれており、銅、亜鉛、マグネシウム、ホウ素、塩化物も微量含まれている。^[13] 鶏ふんの種類によっては、鳥の死骸が含まれている場合がある。この種類の鶏ふんは作物に撒いてはならないし、腐敗した鳥の体内の細菌によって引き起こされるボツリヌス中毒症により放牧家畜に危険をもたらす可能性がある。^[13]

馬糞は、堆肥化に最適な炭素と窒素のバランス（30:1）を含有しており、伝統的な庭の土壌改良剤である。しかし、ピコリン酸系の除草剤（米国ではマイルストーンおよびグラゾンとして販売）を散布した畑の飼料（および敷料）は、馬の消化管を通過し、長期間、堆肥や堆肥の山にそのまま残る可能性があるため、有機肥料の慎重な調達が重要である。これらの化学物質は、ジャガイモ、トマト、豆類によく影響を及ぼし、植物の変形や収穫量の減少またはゼロを引き起こす。また、馬の駆虫薬であるイベルメクチンは、有益な昆虫や生物に有害なレベルで、最大45日間、堆肥中に検出される可能性がある。汚染された堆肥は、植物や有益な生物を死滅させるだけでなく、所有者の責任問題を引き起こす可能性がある。^[15]

コウモリの糞は何千年もの間肥料として使われてきましたが、最も有名なのはインカ人です。インカ人はコウモリとその糞を非常に大切にしており、コウモリを殺すと死刑に処せられました。コウモリの糞には、炭素、窒素、硫黄、リンなどの元素が豊富に含まれています。コウモリの糞には通常約10％の窒素が含まれており、植物が健康で鮮やかな緑色を保ち、急速な成長を促進します。コウモリの糞は、人工肥料と比較して、家の内外、大きな庭、小さな植物に安全に使用でき、土壌から浸出せず、そのまま残ってゆっくりと植物に栄養を与え、土壌を強化し続けます。また、コウモリの糞にはバイオ修復微生物が豊富に含まれており、植物の成長を妨げ、急速な腐敗を引き起こす可能性のある土壌から不自然な毒素を除去するのに役立ちます。^[16]

尿は、動物だけでなく人間の尿も肥料になります。尿に含まれる尿素は窒素化合物で、尿にはリンとカリウムも含まれています。^{[17] [18] [19] [20]}人間の尿には通常、窒素がカリウムの約3倍、窒素がリンの20倍以上含まれています。^{[21] [22]}尿に含まれるカリウムの量は変動し、その人の食事に含まれるカリウムの量によって異なります。^{[21] [23]}牛や豚などの動物の尿は農家の畑で広く使用されていますが、下水汚泥以外の人間の尿は現在、商業的な農業事業で使用することは許可されていません^{。ただし、}尿を密閉容器で12〜16か月熟成させると、尿素含有量が増加してpHが上昇するため、有害な細菌が99％除去されることを示した研究が進行中です。^[17]

動物副産物。動物が屠殺されると、生きた動物の約40％から60％のみが市場製品に変換され、残りの40％から60％は副産物として分類されます。動物の屠殺時に生じるこれらの副産物は、ほとんどが食べられない血液、骨、羽毛、皮、蹄、角などであり、血粉、骨粉^[3]、 魚粉、羽毛粉などの農業用肥料に精製することができます。

加工有機肥料には、堆肥、液体植物肥料、フミン酸、穀物ミール、アミノ酸、海藻抽出物などがあります。その他の例としては、天然酵素消化タンパク質があります。前年の 作物残渣（緑肥）を分解することも、肥沃度のもう一つの源です。

堆肥は植物に栄養を与えるという点では少ないが、有機物を増やすことで土壌を安定させる。堆肥は微生物の増殖を助け、その結果、腐敗した植物質が植物が容易に吸収できる栄養素に分解される。^[27]堆肥は完全に植物由来である必要はなく、炭素を多く含む植物廃棄物と窒素を多く含む動物廃棄物（人間の排泄物を含む）を混ぜて作られることが多い。これは、後者から病原体や悪臭を取り除く手段となる。^[28]

穀物ミールは、コーングルテン、アルファルファ、綿実、大豆から作ることができます。ほとんどは窒素とカリウムを供給しますが、大豆ミールは窒素とリンを提供します。^[27]  最初に散布すると、土壌内のアンモニアの増加を引き起こし、種子を燃やす可能性があるため、作物の成功を確実にするために、植物が成長した後に使用することをお勧めします。

ARS の他の研究では、農地から流出する窒素とリンを捕獲するために使用される藻類は、これらの栄養素による水質汚染を防ぐだけでなく、有機肥料としても使用できることがわかっています。ARS の科学者は、もともと栄養素の流出を減らし、小川、川、湖に流れ込む水の質を高めるために「藻類芝生洗浄機」を開発しました。彼らは、この栄養豊富な藻類を乾燥させると、キュウリやトウモロコシの苗に施用でき、合成肥料を使用した場合と同等の成長が得られることを発見しました。^[29]

植物の燃焼によって生成される灰も重要なK肥料である。^[30]

泥炭または芝は、部分的にしか分解されていない植物性物質です。これは有機物の供給源です。有機物含有量が多い土壌は圧縮されにくく、土壌の通気性と排水性が向上し、土壌微生物の健康維持にも役立ちます。^{[31] [11]}これは最も広く使用されている有機肥料であると考えられており、量的には最高の有機肥料です。

下水汚泥はバイオソリッドとも呼ばれ、生物学的に安全と判断されるまで処理、混合、堆肥化され、時には乾燥された排水である。肥料としては、林業や土壌修復などの非農業作物に最も一般的に使用されている。農業生産におけるバイオソリッドの使用は一般的ではなく、米国農務省の国家有機プログラム（NOP）は、米国ではバイオソリッドは有機食品生産に許可されていないと決定している。汚泥は鉱物ではなく生物由来であるが、有毒金属の蓄積、医薬品、ホルモン、その他の要因により受け入れられない。^[32]

人間が媒介する病原菌に対する懸念と、水洗トイレや集中下水処理の好まれる傾向が高まっていることから、従来の有機肥料である下水汚泥（人間の排泄物から作られる）の代わりに、最小限の処理で作られるバイオソリッドが使われるようになってきています。^{[引用が必要]}

非有機農業では、化学肥料と有機肥料の使用の妥協が一般的であり^[要出典]、作物残渣の還元や堆肥の施用など、容易に入手できる有機物の施用で補完された無機肥料が使用されることが多い。

カバークロップは、大気中の窒素固定^[33]や土壌中のリン（栄養素の流動化による） ^[34]含有量を増やすことで、緑肥として土壌を豊かにするためにも栽培されます。

肥料となる木は、土壌の深部から栄養分を運び、水の使用量を調節することで有機農業を助けます。^[35]

マメ科の被覆作物や肥料樹木も、大気中の窒素固定^[36]や土壌中のリン（栄養素の流動化による） ^[37]含有量を増やすことで緑肥として土壌を豊かにするために栽培されています。

一般的に、園芸用の有機肥料に含まれる栄養素はより希釈されており、植物が利用しにくい。しかし、これは不溶性窒素を含む緩効性肥料の一種として望ましいかもしれない。有機肥料は、その性質上、土壌中の物理的および生物学的栄養素貯蔵メカニズムを高め、過剰施肥のリスクを軽減する。有機肥料の栄養素含有量、溶解度、および栄養素放出率は、通常、ミネラル（無機）肥料よりもはるかに低い。^{[38] [39]} ノースカロライナ大学の研究では、土壌中の潜在的ミネラル化窒素（PMN）は、有機マルチングシステムでは合成肥料の対照群よりも182～285％高いことがわかった。^[40]

肥料焼けのリスクがある「速効性」有機肥料も存在します。これには、堆肥化されていない動物の糞尿、魚のエマルジョン、血液粉末、尿が含まれます。堆肥化により、これらの源の窒素はより安定した形に変換されます（いくらかの損失はありますが）。^[41]

有機肥料は、土壌の生物多様性（土壌生命）と長期的な土壌生産性を向上させることが知られており、 ^{[42] [43]過剰な}二酸化炭素の大きな貯蔵庫となる可能性がある。^{[44] [45] [46]}

有機栄養素は、真菌の菌根（植物の栄養吸収を助ける）などの生物関係に有機物と微量栄養素を提供することで土壌生物の豊かさを高め、^[47]、収量の減少を犠牲にして、農薬、エネルギー、肥料の外部投入を大幅に削減することができます。^[48]

堆肥やその他の資源から得られる有機肥料は、バッチごとにかなり変化する可能性があります。^[49]バッチテストを行わないと、施用された栄養素の量を正確に知ることはできません。しかし、1つまたは複数の研究では、長期間使用すると、少なくとも化学肥料と同等の効果があることが示されています。^[50]

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• 有機水耕栽培ソリューション
• 排泄物の再利用

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