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基礎知識

 

   炭素率 C/N比 シーエヌ比 carbon‐nitrogen ratio

土壌中の有機物の挙動を推測する上で、炭素率こそが普遍的な指針であり、投入する微生物資材や肥料、土壌環境の考察に絶対的に認識していくべき解釈です。

炭素率は、土壌中の肥料の働きや、微量要素の吸収形態、何よりも大事な土壌環境に大きな影響を与えており、このホームページの一番大事なことがらです。

つまり、このホームページに来ていただいた方で、炭素率の認識が無いか、もしくは少ないと思われる方は、同時に堆肥などの有機物や有機肥料を使用した農業を今後とも続けていくのであれば、とにかく炭素率だけは十分に理解できるようにしていただきたいと考えております。

もちろん、自分が完全な農学を修めているわけではないので、記述の中で少なからずも、誤りがある場合があるかもしれませんが、農林省の環境保全型農業の部署や、茨城県の農業研究所などに直接電話をして確認した平均的な土壌の炭素率 13

 を基本的な概念として今後の説明に当てるつもりです。

炭素率 13 とは、仮に窒素(N)が10kg存在していれば、その13倍の炭素(130kg)が存在することを顕わしています。

つまり    炭素/窒素      (13/1)    の事を言います。

これを単純に解釈すれば、130kgの炭素が余分に土壌にあると、その分解の為に土壌中の窒素を10kg消費することを顕わしており、土壌に炭素を1,300kgも入れれば、窒素が100kgも消費されることを予測できます。

堆肥の全炭素量を認識せずに投入すると、それだけ常に窒素飢餓が起きることを危惧していなければなりません。

平均的な堆肥や有機物には、10〜30%の炭素が含まれており、バーク堆肥などは、40%を超えて炭素が存在していることがあります。

40%の炭素含有量の堆肥(炭素率25)2,000kg(炭素含有量800kg)投入すると、土壌中の窒素や投入肥料の窒素を単純計算で、62kg消費することとなりますが、40%の炭素量の未完熟の堆肥には、平均的に1〜2%の窒素が含まれており(1,5%)、計算上では30kgの窒素が含まれている事となり、62−30=32kgの窒素消費ということにはなります。

実際の圃場では、2〜4年の期間で上記の現象が起きますが、3年間の平均で考えても、年間32/3=11kgの窒素飢餓が起きることとなりますが、毎年連続して投入していると、年間32kgきがすることとなります。

上記のことからの単純なそして、当たり前な認識として、

炭素率が13の堆肥を理想的な完熟堆肥という事が出来ます。

自分の堆肥は炭素率が12.8で、窒素含量が1.2%という低さの為にこの炭素率になって居りますが、全炭素15%という事から、500kgの投入では、炭素含量は75kgとなりその分解に必要な窒素全量は、5.7kgであり、堆肥に含まれている窒素含量6kgから差し引いて、全く窒素飢餓が起きないことを予測しています。

炭素率12.8   窒素 1.17% : 炭素 15% = 6kg : 75kg (500kgの含量)

上記の計算から、炭素率も大事なのですが、炭素含有量が非常に大事であることがよくわかりますが、炭素含有量が30%を超える堆肥の投入には注意が必要であり、何よりも全炭素量の解らない堆肥の投入は、今後慎むべきであります。

平成13年10月より特殊肥料(堆肥)には、新たに炭素率の表示が義務付けられましたが、その理由は窒素飢餓や窒素過多の原因の多くが、有機偏重により堆肥の投入し過ぎから来る、各地域で起きている圃場の破壊があまりにも多いことからきていることは、農林省の担当者も認めている事です。

これ以降のページに順次、非常に大事な炭素率の考察を載せていきますので、再び見学に来てください。

11月30日 22:00 更新

炭素率 C/N比 シーエヌ比 carbon‐nitrogen ratio

植物あるいは土壌中の腐植などに含まれている炭素と窒素の比率。 C/N 率とも書き, 炭素‐窒素比 ともいう。次の二つの場合に使われる。

(1) 高等植物における花成 (花芽が形成されること) 現象を体内の炭素と窒素の割合によって説明しようとする場合。植物の花成が体内の栄養状態によって影響されるという考え方は, 1900 年代にはいり,フィッシャー H.Fischer (1916),クレプス G.Klebs (1918) などによって示され,その中で C‐N 率の概念も提示された。

さらにクラウス E.J.Kraus とクレービル H.R.Kraybill (1918) はトマトを用い,根から吸収された水および窒素化合物と葉で同化された炭水化物の割合が植物の生長および成熟に大きく関係することを明らかにし,その関係を炭水化物‐窒素関係と呼び,次の四つの場合のあることを示した。

すなわち,

  1. 水分および窒素の供給が充分なる場合に、炭水化物の生成が不十分であるならば、栄養生長は活発でなく,花芽の分化も行われない。

  2.   水分および窒素の供給が充分なる場合に、炭水化物の生成が充分であれば,栄養生長は活発となるけれども、花芽の分化が行われないか、または行われても花振いを来す。

  3.   水分および窒素養分がやや減少し,炭水化物の生成が十分であると,栄養生長はやや弱くなるが花芽の形成や結実は良い。

  4.   水分および窒素養分がさらに減少すると,栄養生長はいっそう弱くなり,花芽の形成も不良となる。

この研究によって,炭水化物と水分や窒素養分との均衡が花成に対していろいろに影響することが明らかにされ, C‐N 率の位置づけが整理された。 C‐N 率についてはその後も多くの研究が進められ,一時は栽培上の指標として,とくに果実を対象とする園芸分野で重視された。しかし花成にかかわる要因には,ほかに温度や日長など,より影響の大きい要因があり,花成を C‐N 率のみで説明するのは妥当とはいえない。しかし C‐N 率を花成にかかわる一要因として認識しておくことは作物栽培上十分意義のあることといえる。

(2) 土壌中の腐植その他の有機物に含まれている炭素量と窒素量の比をいい,有機物の分解の程度を表す指標として用いられる場合。 C‐N 比 または 炭素率 と呼ばれることも多い。ふつう,土壌中で十分に分解された有機物の C‐N 率は 10 程度,新鮮な落葉は 50,稲わら 70,堆肥 15 程度である。 C‐N 率の大小は植物の利用できる土壌中の窒素量と密接に関係する。 C‐N 率の高い有機物が土壌中に与えられると,土壌微生物はその分解に必要とする窒素を有機物以外の土壌中から吸収してしまうため,作物は窒素不足の状態となる。したがって,稲わらや麦わらなど炭素含量の多い有機物をそのまま土中に施すと,窒素不足の害が出るので,その場合には窒素肥料を補ってやる必要がある。逆に C‐N 率の低い有機物では余剰の窒素は無機化して作物に利用されやすくなる。

増田 澄夫

C/N比 炭素率
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