プラス材料と土壌改良とバイオ炭

プラス材料と土壌改良

プラス材料の土壌改良の基本：4つの効果で棚卸し

土づくりの現場で「プラス材料」と呼ばれるものは、実態としては“土壌の状態を良い方向へ動かすための追加資材”の総称として扱われがちです。そこで最初に、資材の効き方を「何を改善するのか」で整理すると、購入判断や施用設計が一気に楽になります。行政の整理としても、有機質資材（家畜ふん堆肥など）の施用効果は、①作物への養分供給（肥料的効果）、②土壌化学性の改善、③土壌物理性の改善、④土壌生物性の改善の4つに大別されています。これは現場の意思決定にそのまま使える分類です。参考：千葉県「家畜ふん堆肥の施用効果」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html
この4分類に沿って「今困っている症状」を当てはめると、狙うべき資材が見えます。たとえば、雨の後に水が引かない・耕起しても固い・根が浅いなら「物理性（孔隙、団粒、通気・排水）」が主戦場です。葉色が安定しない・後半で落ちる・追肥が効きづらいなら「化学性（養分保持や緩衝能）」や「生物性（無機化の進み方）」が関与します。さらに近年は、炭素貯留や環境価値（クレジットや評価）を意識して、バイオ炭のように“炭素を土に残す”という軸でプラス材料を選ぶ動きも強まっています。産総研の解説でも、バイオ炭は多孔質な炭素物質で、農業面では通気性・保水性・保肥力を高め、微生物環境を活性化して収量・品質向上が期待されると整理されています。参考：産総研「バイオ炭とは？」バイオ炭とは？
参考）バイオ炭とは？
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ここで重要なのは、資材は「万能薬」ではなく「狙う効果が違う」という点です。堆肥は養分供給と化学性改善に強く、牛ふんなどC/Nや分解の遅いタイプは連用で物理性改善にも寄与し得る、と公的資料でも説明されています。つまり、短期で見える成果（初期生育、葉色）と、長期で積み上がる成果（団粒、緩衝能、微生物相）を分けて設計するのが、農業のプラス材料を“費用対効果で当てる”コツになります。参考：千葉県「家畜ふん堆肥の施用効果」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html
参考）商品紹介 - 土壌改良プラス
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プラス材料の堆肥の使い方：窒素無機化と窒素飢餓を避ける

堆肥は「土を良くする」代表格ですが、効かせるには“窒素の動き”を理解しておく必要があります。家畜ふん堆肥の窒素は多くが有機態で、そのままでは作物が吸えず、土壌中で微生物により無機化されてアンモニア態窒素や硝酸態窒素になって初めて利用されます。千葉県の解説では、この無機化の割合が堆肥窒素の肥効を左右すると明記されています。参考：千葉県「家畜ふん堆肥中窒素の土壌中での動き」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html
さらに“意外に見落とされる”のが、アンモニア態と硝酸態は電荷が違うので土の中での動きが違う点です。アンモニア態（NH4+）は陽イオンで土壌のマイナス電荷に保持されやすい一方、硝酸態（NO3-）は陰イオンで保持されにくく、水と一緒に流亡しやすいと説明されています。畑では好気条件で硝酸化成が進みやすく、透水性が良いほど硝酸態の流亡が起こりやすいので、「堆肥を入れたのに効かない」の背景が“実は流れている”ということも起きます。参考：千葉県「アンモニア態窒素と硝酸態窒素の違い」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​
もう一つの落とし穴が窒素飢餓です。C/Nが高い（目安として20以上）堆肥では、施用直後に土中の無機態窒素が微生物に取り込まれて一時的に不足し、作物が窒素欠乏のような症状を示すことがある、と同じ資料で説明されています。ここを知らずに「堆肥＝優しいから多めに」とやると、初期生育が遅れ、結局追肥を増やしてコストが上がるという逆転現象が起きます。したがって、堆肥は“量”より“熟度とC/Nと投入タイミング”が重要です。参考：千葉県「窒素飢餓」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​
現場での実務に落とすなら、次のようにシンプルなチェックで事故を減らせます。

・🧾 資材の成分（N-P-K、C/N、含水率）をまず確認する（“良さそう”で決めない）。参考：千葉県の表では家畜ふん堆肥は稲わら堆肥よりN・P・K含有率が高くC/Nが低い傾向が示されています。
https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​
・⏳ 定植直前の大量投入は避け、作型に余裕があれば早めに入れて分解を進める（特にC/N高めの有機物）。参考：千葉県「窒素飢餓」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​
・💧 透水性が良い畑ほど、硝酸態の流亡を想定して施肥設計（分施、被覆、根域への保持）を考える。参考：千葉県「硝酸態窒素の流亡」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​

プラス材料のバイオ炭：土壌と炭素貯留の両立を狙う

バイオ炭は、単なる「炭」ではなく、植物などのバイオマスを高温・低酸素下で熱分解（炭化）してつくる多孔質の炭素物質、と定義されます。多孔質であることがポイントで、水や養分、微生物の“居場所”を増やし、結果として土壌の通気性・保水性・保肥力の改善や微生物環境の活性化が期待される、と産総研の解説に整理されています。参考：産総研「バイオ炭とは？」バイオ炭とは？
「意外な情報」として押さえたいのは、バイオ炭が“収量だけ”ではなく“環境価値とセットで語られている”点です。経産省の資料では、高機能バイオ炭の農地施用により「農地炭素貯留」と「農業生産性向上（2割向上）」の同時実現を狙う、といった方針が示されています。さらに、農地1ha当たり年間3トン程度のCO2固定という目安も同資料に記載があり、単なる土壌改良を超えて、経営上の付加価値（環境配慮型の販売戦略等）と結び付ける文脈がはっきりしています。参考：経産省資料「農業副産物を活用した高機能バイオ炭」https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/green_innovation/industrial_restructuring/pdf/021_07_00.pdf
参考）https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/green_innovation/industrial_restructuring/pdf/021_07_00.pdf
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バイオ炭導入で失敗しやすいのは、施用目的が曖昧なまま「流行っているから」で入れるケースです。バイオ炭は土壌の物理性・化学性・生物性に関与し得ますが、現場で最初に設計すべきは「水管理が課題か」「肥料が抜けやすいのか」「微生物相を立ち上げたいのか」「環境価値まで狙うのか」です。産総研のページでも、稲作でバイオ炭施用の田んぼが収量数％～10％程度向上した事例が報告されていると紹介されており、過大な期待より“堅実に上振れを拾う資材”として見るのが現実的です。参考：産総研「稲作での収量向上事例」バイオ炭とは？​
現場での使い分けのヒントとして、バイオ炭は「単独で魔法を起こす」というより、堆肥や有機物、微生物資材と組み合わせて“土の器”を整える考え方が相性良いです。経産省の資料でも、作物特性に応じた高機能バイオ炭の配合レシピや施用体系の確立が研究開発の柱として書かれており、“レシピ化”が前提の資材であることが読み取れます。参考：経産省資料「配合レシピ等の開発」https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/green_innovation/industrial_restructuring/pdf/021_07_00.pdf​

プラス材料の土壌団粒：通気性と排水性を資材で設計する

「根が張らない」「雨後にぬかるむ」「乾くとガチガチ」という悩みは、肥料の前に土壌の物理性がボトルネックになっていることが多いです。公的整理でも、有機質資材の効果の一つに「孔隙量の増加、団粒化の促進、通気性と排水性の促進」といった物理性改善が挙げられています。つまり、プラス材料の役割は“肥料を効かせる前提条件”を作ることでもあります。参考：千葉県「土壌物理性の改善」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html
団粒を作るアプローチは大きく2つで、「有機物で微生物と粘土を動かして団粒化を促す」方法と、「団粒化を狙った土壌改良資材を使う」方法があります。市販資材の例として、団粒促進剤は透水性・通気性の改善や根張りの促進をうたっており、肥料分を含まないタイプは養分過剰土壌でも使いやすいという説明があります。こうした資材は“肥料設計を崩さずに物理性だけ触りたい”圃場で検討余地があります。参考：生科研「土壌団粒促進剤 キッポ団粒プラス」土壌団粒促進剤 キッポ団粒プラス ｜ 中嶋農法の生科研
参考）土壌団粒促進剤 キッポ団粒プラス ｜ 中嶋農法の生科研
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また、土壌の電荷（プラス・マイナス）の話は難しく見えますが、団粒と関係が深い分野です。民間資材の説明には、プラス電荷を持つ成分が粘土・シルト表面のマイナス電荷と結合して団粒構造の土壌に改善できる、という趣旨の記載もあります。もちろん資材ごとに作用機序や再現性は検討が必要ですが、「団粒＝有機物だけ」と決めつけず、電荷や凝集の観点で選択肢を持つことが、現場の引き出しを増やします。参考：林化学工業「土壌改良剤 EB-a」土壌改良・植物活性
参考）土壌改良・植物活性
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団粒づくりは、投入→耕うん→水→乾湿の繰り返しで進むため、結果が出るまで時間差があります。だからこそ、プラス材料の投入は「一回で決める」のではなく、まず小面積で試験し、排水性（作業性）・根張り・生育ムラ・追肥の効き方をセットで観察するのが合理的です。公的資料が示すように、化学性・物理性・生物性の改善は同時に絡むので、単一指標ではなく複数指標で判断すると失敗が減ります。参考：千葉県「施用効果の4分類」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​

プラス材料の独自視点：土の「匂い」と「水の染み方」で異常を早期発見

検索上位の解説は、成分表や施用量の話が中心になりがちですが、現場では「分析に出す前に、異常の芽を早期に掴む」ことが利益に直結します。そこで独自視点として、プラス材料を入れた後の圃場診断を、数値ではなく“感覚情報”で早めに拾う方法を提案します。これは科学的には、微生物相の変化や窒素の形態変化が、匂い（揮発性物質）や浸透（団粒と孔隙）に現れる、という考え方に基づきます。参考：千葉県では堆肥施用による微生物活性化（生物性改善）が整理され、窒素は無機化・硝酸化成などの過程を経ると説明されています。
https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html
具体的には、次の「3分チェック」を、施用後1週間～数週間の間に繰り返します。

・👃 匂い：土を握って近づけ、刺激臭（アンモニア様）や強い腐敗臭が出るなら、未熟有機物や局所的嫌気が疑われます（堆肥窒素は無機化でアンモニア態になるため、窒素の動きと関連付けて考えられます）。参考：千葉県「有機態窒素の無機化」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​
・💧 染み方：同じ量の水を表面に落とし、すっと入るか、玉になって弾くか、横に流れるかを観察します（団粒・孔隙の状態が出ます）。参考：千葉県「孔隙量の増加、団粒化の促進」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​
・🪱 生き物：ミミズや細かな昆虫が増える/偏るは、土壌生物性の変化のサインになります（有機物増加で微生物が活性化し、その上位の生物にも影響します）。参考：千葉県「土壌生物性の改善」https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​
このチェックの利点は、検査結果を待たずに「次の一手」を打てることです。たとえば、腐敗臭＋水が染みないなら、耕うん深度の見直し、排水対策、投入物の粒度・熟度の再確認へすぐ移れます。さらに、バイオ炭のような多孔質資材は水の保持や浸透に影響し得るため、同じチェックで“効き方の違い”も比較できます。参考：産総研「バイオ炭は多孔質」バイオ炭とは？​
有用な参考リンク（堆肥の効果分類と、窒素の形態変化・流亡リスクの説明がまとまっている）。
https://www.pref.chiba.lg.jp/chikusan/taihiriyou/funtaihi.html​
有用な参考リンク（バイオ炭の定義、多孔質による土壌改善、収量向上事例の概要）。
バイオ炭とは？​
有用な参考リンク（高機能バイオ炭の社会実装、炭素貯留と生産性向上を同時に狙う設計思想）。
https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/green_innovation/industrial_restructuring/pdf/021_07_00.pdf​

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