動物の糞尿と堆肥を土壌に適用することは、世界中の農家にとって長年の慣行です。適切に管理されると、動物の糞尿は土壌の肥沃度を高め、土壌有機物を作り、栄養素を持続的に循環させます。ただし、肥料をいつどのくらい適用するかを知ることは、長期的な土壌の健康にとって重要です。この記事では、肥料と堆肥の特性に関する一般的な情報と、庭や小規模農場（<5エーカー）に適した施用量を計算するための段階的な例を示します。
植物栄養素の基本
植物の成長に不可欠な14のミネラル栄養素があります。栄養素のうち6つは微量栄養素に分類されます 植物はこれらの栄養素をより多く必要とし、8つは微量栄養素であるためです 植物は微量しか必要としないからです。土壌に十分なレベルの各栄養素がない場合、植物の収量は減少します。管理する3つの最も重要な主要栄養素は主要な主要栄養素です ：窒素（N）、リン（P）、およびカリウム（K）。最適な植物成長を確保するために、Nは通常、収量を改善または維持するために非マメ科作物に毎年追加する必要があります。 PとKはユタの土壌に蓄積する可能性があるため、追加が必要かどうかを確認するために定期的に土壌テストを行うことが重要です。 二次微量栄養素 カルシウム（Ca）、マグネシウム（Mg）、硫黄（S）です。 微量栄養素 ホウ素（B）、コバルト（Co）、銅（Cu）、鉄（Fe）、塩素（Cl）、マンガン（Mn）、モリブデン（Mo）、亜鉛（Zn）です。ほとんどのユタ州の土壌には、健康な植物の成長をサポートするのに十分な高レベルの二次主要栄養素と十分な微量栄養素が含まれています。したがって、これらの栄養素は、定期的な土壌試験や施用を必要としないことがよくあります。栄養素の種類の詳細については、USUエクステンションマスターガーデナーの章、肥料を参照してください。
土壌ビルダーおよび栄養源としての肥料
肥料には、土壌由来の14の植物栄養素のほとんど、またはすべてと有機物が含まれています。有機物は分解された植物や動物の組織であり、土壌粒子を覆って表土に豊かで暗い色を与えます。肥料や堆肥の施用によって土壌中の有機物の量を増やすと、次の方法で土壌の健康と生産性を向上させることができます。
- 植物が利用できる栄養素の増加と土壌中の栄養素の貯蔵
- 植物が利用できる水と土壌の貯水量を増やす
- 通気と排水を促進する土壌構造の改善
- 土壌微生物群集を支援する
- 圧縮と表面の痂皮を減らし、
- 侵食を減らす。
これは、半乾燥気候のために土着の有機物が少ない（0.50 – 2％）ユタ州では重要です。有機物を約5％に増やすことは、多くの土壌や作物にとって理想的です。肥料と堆肥を土壌に組み込むことは、最適な植物成長のために土壌の肥沃度を管理しながら、土壌有機物を構築するための優れた方法です。未消化の物質または大量の非砂床材（わら、木の削りくずなど）を多く含む肥料は、時間の経過とともにゆっくりと分解し、土壌に有機物を追加します。固形および半固形肥料（<75％含水量）および堆肥は、より多くの有機物を含み、一般に、液体肥料およびスラリー（> 75％含水量）よりも効果的な土壌ビルダーです。肥料は、炭素と窒素（C：N）の比率が比較的低く、迅速な堆肥化が可能であるため、容易に堆肥化できます。この記事では、都市、庭、小規模農場で最も一般的な固形肥料と堆肥に焦点を当てます。
肥料と堆肥のアプリケーションの欠点
動物の糞尿の施用の利点により、特に大量の糞尿が利用できる場合は、できるだけ多くの糞尿または堆肥化した糞尿を施用したくなることがあります。ただし、過剰な施用（大量または頻繁すぎる）やタイミングの悪い施用は、高い土壌塩分レベル、作物のやけど、植物の成長不良、および環境汚染を引き起こす可能性があります。長期的な持続可能性を確保するために、ユタ州の土壌にとって特に重要なに従うべき重要な管理上の考慮事項があります。 。特に、肥料には作物が必要とするよりも多くのPとKが含まれていることがよくありますが、十分なNは含まれていません。これにより、土壌にPとKが蓄積する可能性があります。 Pが多すぎると、Znなどの微量栄養素を土壌から吸収する植物の能力が低下する可能性がありますが、春の流出が発生したときに地表水を汚染することによって環境汚染物質になる可能性もあります。 Kが多すぎると、土壌の塩分濃度が高くなり、植物の成長と収量が低下する可能性があります。肥料のpHと塩分も、他の土壌改良剤、特に家禽などの特定の家畜からの肥料よりも高くなる傾向があります（表1）。ユタ州の土壌はすでにアルカリ性であり（植物の成長に高いpHを持っている）、塩分を蓄積しやすいため、肥料の施用に伴うpHと塩分の影響に注意することが重要です。肥料または堆肥化した肥料の施用によって土壌のpHと塩分がさらに上昇すると、作物の収穫量、特に野菜、果物、切り花が減少する可能性があります。一般的な経験則として、これらの作物は、土壌が8を超えるpHと2 dS/mを超える塩分レベルに達すると衰退し始めます。
生の肥料はまた、人間が消費するために栽培された作物に健康上のリスクをもたらします。生の糞尿には、大腸菌、リステリア菌、サルモネラ菌などの危険な病原菌が潜んでいる可能性があります。 USDAのNationalOrganicProgramの基準は、土壌に接触する作物（ニンジン、タマネギ、ジャガイモ）の収穫の少なくとも120日前に生肥料を適用し、土壌に接触しない作物（イチゴ、トマト、コショウ）。栽培者は、食品安全慣行に注意深く従い、作物汚染のリスクを減らすために適用のタイミングを注意深く計画することが重要です。土壌と作物の栄養要求量のバランスを取り、有機物を作り、肥料処理のニーズを満たし、土壌のpHと塩分レベルを監視し、食品の安全性に注意を払うことが、肥料による持続可能な土地管理の鍵となります。
表1。 動物の種類ごとの平均肥料特性。栄養素含有量は、パーセント窒素（N）、リン酸塩（P2O5）、およびカリ（K2O）として表されます。 pH塩分、含水率、およびC：N比も示されています。データは、2005年から2019年にかけてユタ州立大学分析研究所（USUAL）から収集されました。
固形肥料タイプ | N | P 2 O 5 | K 2 O | pH | 塩分
[dS / m] | 湿気
コンテンツ
[％] | C：N |
| ％ |
| アルパカ* | 0.4 | 0.3 | 0.6 | 8.3 | 11 | 77 | 22 |
| 牛肉 | 0.9 | 0.6 | 1.1 | 8.3 | 8 | 53 | 13 |
| バイオソリッド | 2.6 | 2.0 | 0.2 | 7.1 | 6 | 45 | 4 |
| チキン | 2.0 | 2.7 | 1.4 | 8.0 | 16 | 46 | 8 |
| デイリー | 0.8 | 0.5 | 1.2 | 8.0 | 10 | 68 | 15 |
| 鹿* | 1.3 | 0.6 | 0.0 | 7.5 | 1 | 28 | 27 |
| ヤギ | 0.4 | 0.5 | 0.1 | 8.3 | 1 | 64 | 31 |
| 馬 | 0.7 | 0.4 | 1.1 | 8.7 | 3 | 40 | 17 |
| ラマ* | 0.5 | 0.4 | 0.7 | 8.6 | 6 | 23 | 21 |
| ミンク | 1.7 | 4.8 | 0.5 | 7.6 | 6 | 38 | 10 |
| うさぎ* | 2.3 | 1.1 | 0.4 | 7.6 | 1 | 40 | 10 |
| 羊 | 1.0 | 0.5 | 1.0 | 8.3 | 7 | 53 | 25 |
| トルコ | 3.1 | 2.9 | 1.7 | 7.7 | 10 | 28 | 9 |
*3つ以下のサンプルに基づく平均。
実際にどのくらいの肥料を適用する必要がありますか？
適用する肥料の量を知ることは、肥料に含まれるN、P、およびKの量、どの作物が植えられるか、および土壌試験によって決定された土壌の栄養状態に依存します。肥料の栄養素含有量は次のように異なります：
- 動物の種類
- 給餌プログラム
- 肥料に混ぜられた寝具の量
- 肥料の年齢と以前の保管、および
- 肥料の含水量と、肥料がすぐに土壌に取り込まれるかどうか（たとえば、施用時に土壌に耕作されるか、表面に散布されるか）
肥料は大きく異なり、記載されている多くの要因によって変化するため、肥料または堆肥を最高の精度でテストする必要があります。 USUの分析研究所は、肥料と堆肥をテストし、適切なサンプル収集とテスト価格に関する情報を提供します。ユタ州の糞尿含有量の推定値を提供するために、2005年から2019年にユタ州立大学分析研究所に送られたすべての糞尿サンプルを分析しました。表1に、予想されるN、P、およびK含有量、pH、塩分、水分、およびC：N比。
すべての栄養素、特にNが植物がすぐに使用できるわけではないため、肥料の施用のタイミングも考慮することが重要です。動物の糞尿中のNは、有機形態と無機形態の両方があります。有機形態は「徐放性」肥料と考えることができます。時間の経過とともに徐々に分解して植物が利用できるNを提供しますが、無機形態は植物がすぐに利用できます。このため、肥料からのNは、申請後3年以内にクレジットされます。肥料中のNの総量を考慮すると、肥料がすぐに土壌に取り込まれると、最初の1年間でNの約半分が利用可能になります。肥料が土壌表面に残っている場合、最初の年に植物が利用できるのは肥料中のNの約30％にすぎない可能性があります。 2年目は残りの窒素の約10％が利用可能であり、3年目は約5％が利用可能です。
一方、肥料中のほとんどのPとKは、最初の1年で作物に利用できます。ほとんどの場合、肥料には作物によって除去されるよりも多くのPとKが含まれており、十分なNがないことに注意することが重要です。したがって、肥料が作物Nのニーズを満たす速度で施用される場合、土壌PとKは過度に高くなります。 前述のように、Pが多すぎると環境ハザードと見なされ、Kが多すぎると土壌の塩分が不必要に増加します。これは、後で修正するのにコストがかかる可能性があります。
この問題を回避するためのベストプラクティスは、作物のPニーズを満たすために肥料を適用することです。 肥料の施用で十分なNが供給されない場合は、高N、低PおよびKの肥料または改良剤（尿素、血粉、羽毛粉、魚の乳濁液など）を補充する必要があります。マメ科作物（豆、豆）と一緒に回転します。または合法的な被覆作物を植える
（ミヤコグサ、ヘアリーベッチ、メディック）。この記事の最後にあるワークシートは、土壌に持続的に追加できる肥料の量と、追加のNが必要かどうかを判断するのに役立つステップバイステップガイドです。この記事には、土壌の持続可能な速度を自動的に計算する、記入可能なワークブックが付属しています。
施用前の肥料の堆肥化
持続可能な動物糞尿の使用のための別のオプションは、最初に糞尿を堆肥化することです。堆肥化された肥料は、土壌にとって最良の有機物源の1つです。堆肥を頻繁に回し、適切な水分レベルを維持し、他の堆肥化可能な材料を追加すると、肥料はすぐに堆肥になります。堆肥化技術の詳細については、USUの堆肥化ファクトシートを参照してください。肥料を堆肥化することの利点には、作物を燃やす可能性の減少、臭いやハエの減少、他の庭や農場の廃棄物（雑草、生の食品くず、葉のくず、砂以外の寝具など）を迅速に処理する能力、および肥料の量の減少が含まれます（20〜40％）輸送と組み込みを簡素化します。
施用前に肥料を堆肥化することも効果的な貯蔵方法として役立ち、土壌への施用の最適なタイミングを完全に制御することができます。肥料を堆肥化する場合、堆肥化プロセスで一部のNが失われるのに対し、PとKは一般に残ることに注意することが重要です。また、堆肥化によって材料が固化するため、肥料ベースの堆肥のpHと塩分濃度が最終製品で高くなる可能性があります。堆肥は土壌の塩分レベルが過度に高くなる可能性があるため、堆肥を土壌に適用する場合は、これを考慮する必要があります。植物ベースの堆肥、および尿を含まない堆肥は、低塩の選択肢になる傾向があります。
一般的な経験則として、毎年約1インチの堆肥をほとんどのユタ州の土壌に持続的に加えることができます。堆肥の供給源と土壌試験によっては、さらに追加される場合があります。土壌試験でP、K、および塩分のレベルが上昇していることが示された場合は、堆肥の使用、特に肥料由来の堆肥を減らしてください。ここでは、2005年から2019年にユタ州立大学分析研究所に送られた堆肥サンプルの分析に基づいたユタ州の堆肥特性の推定値を提供します。表2に、予想されるN、P、Kの含有量、pH、塩分、水分含有量、およびC：N比。
持続可能性に関する考慮事項
肥料や堆肥を庭や農地に取り入れることで、廃棄物を減らし、栄養分を景観にリサイクルし、土壌の健康を改善することができます。住宅所有者または生産者が動物を飼育していない場合、通常、肥料または堆肥は地元で調達できます。肥料および肥料ベースの堆肥の長期的で持続可能な適用は、施用される肥料または堆肥の栄養素、pH、および塩分レベルを理解するだけでなく、土壌試験による庭または畑の土壌肥沃度レベルに依存します。過剰な施用は、作物の成長を低下させ、水源を汚染し、再生が困難または費用のかかる土壌塩分問題を引き起こす過剰な栄養素につながる可能性があります。猫と犬の糞尿と堆肥がリストされていないことに気づいたかもしれません。それらの肥料はゴミ箱に捨てるべきです。猫や犬の糞尿を庭や堆肥に加えると、望ましくない動物（ラクーン、ラット、マウス、ヘビ）を引き付け、病原体にさらされるリスクを高め、分解中に悪臭を放ちます。
表2。 平均的な堆肥 特性。栄養素含有量は、パーセント窒素（N）、リン酸塩（P2O5）、およびカリ（K2O）として表されます。 pH、塩分、乾物パーセント（％）、およびC：Nも示されます。データは、2005年から2019年にかけてユタ州立大学分析研究所（USUAL）から収集されました。
堆肥
タイプ | N | P 2 O 5 | K 2 O | pH | 塩分
[dS / m] | 湿気
コンテンツ
[％] | C：N |
| ％ |
| 肥料ベース |
| 牛肉 | 1.1 | 0.9 | 1.3 | 8.5 | 4 | 28 | 12 |
| チキン | 1.4 | 5.8 | 2.8 | 8.2 | 16 | 33 | 17 |
| デイリー | 1.0 | 0.7 | 1.5 | 8.5 | 8 | 39 | 12 |
| ヤギ | 1.0 | 0.9 | 1.9 | 8.4 | 5 | 54 | 10 |
| 馬 | 0.7 | 0.3 | 0.9 | 8.6 | 4 | 37 | 28 |
| ミンク | 1.1 | 3.0 | 0.3 | 6.4 | 6 | 41 | 8 |
| 羊 | 1.0 | 1.1 | 1.3 | 8.0 | 3 | 39 | 15 |
| トルコ | 2.2 | 5.3 | 2.2 | 8.2 | 11 | 89 | 10 |
| その他 |
| バイオソリッド | 1.8 | 1.5 | 0.2 | 6.9 | 5 | 43 | 7 |
| 商用 | 1.3 | 0.9 | 1.0 | 7.8 | 5 | 35 | 17 |
| 市営 | 1.2 | 1.1 | 0.7 | 7.8 | 5 | 38 | 17 |
| 植物ベース | 1.4 | 0.9 | 0.9 | 7.9 | 3 | 33 | 16 |
結論
注意深く適用すれば、肥料は多くの二次的利益を伴う優れた栄養源です。土壌中のPとKの蓄積を避けるために、Pのニーズに基づいてアプリケーションを作成することを忘れないでください。また、肥料は土壌の塩分とpHにも影響を与えることに注意してください。表1と表2に示されている栄養価は平均値であり、個々の供給源は大きく異なることを認識することが重要です。使用する予定の肥料や堆肥をテストして、その特定の特性を知ることを検討してください。
肥料施用率計算ワークシート
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追加のリソース
- Bihn、E.A.、M.A. Schermann、A.L. Wxzelaki、G.L. Wall and S.K Amundson 2014.農場での決定木プロジェクト：土壌改良–v5。コーネルCALS。 https://gaps.cornell.edu/educational-materials/decision-trees/soil-amendments/
- Cardon、G. E.（n.d.）肥料。 USUエクステンションマスターガーデナーマニュアルの第4章。 P4-1から4-10。 https://extension.usu.edu/mastergardener/oufiles/chapter4.pdf
- デイビス、J.、R。ケーニッヒ、R。フリン。 1999.肥料のベストマネジメントプラクティス：コロラド、ユタ、ニューメキシコの乳製品のための実用ガイド。 AGWM-04 https://digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.c gi？article =1049＆context =extension_histall
- Farrell-Poe、K.、J。Barnhill、R。Koenig、およびB.Miller。 1997年。ユタガーデンで堆肥を使用。 https://digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.c gi？referer =https：//www.google.com/&httpsredir=1＆article =1491＆context =extension_curall
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- カリフォルニア大学、Inyo-Monoマスターガーデナープログラム。堆肥ミックスの炭素対窒素比を計算する方法。 https：/ /ucanr.edu/sites/mginyomono/files/170818.pdf
