牛糞堆肥のデメリットを回避する方法とは？

牛糞堆肥とは、牛の糞尿を主成分とし、おがくずや籾殻、稲わらなどの副資材を混ぜて発酵・熟成させた有機肥料で、多くの作物の土づくりや生育促進に利用されています。肥料としての効果と、優れた土壌改良効果があります。

肥料としての効果

牛糞堆肥には、窒素・リン酸・カリウム・カルシウム・マグネシウムなどの主要栄養素をはじめ、鉄・マンガン・銅・亜鉛・モリブデン・ホウ素などの微量要素が含まれており、作物に対する総合的な栄養の供給源となります。同じ動物質堆肥である鶏糞堆肥や豚糞堆肥に比べると窒素やリン酸が少なく、含まれる窒素の多くは、施用後長期にわたってゆっくりと肥効が現れるという傾向があります。遅効になる理由としては、含まれる窒素の多くは難溶性であり、施用当初には作物が吸収できずに蓄積されて、その後徐々に吸収されていくためと考えられています。このような特徴から、連続して使用し続けると地力が高まり、窒素供給量が増加する連用効果が期待できます。効果の発現の速度は、堆肥に混ぜる副資材の種類によって異なります。例えば、副資材としておがくずや籾殻を多く含んでいるものはさらに分解が緩やかで、肥効が少なくなりますが、牛糞単独で堆肥化したものは、肥効が大きくなる傾向があります。

優れた土壌改良効果

堆肥に含まれる有機物は土壌微生物のエサとなるため、土壌微生物の働きが活発になることで団粒構造の形成を促します。団粒構造が形成されると、土壌中の孔隙率が増加し作物が根を伸ばしやすくなったり、土壌に空気や水分を適度に保持する能力が備わったりすることで、過剰な湿気や乾燥に対する耐性が向上し健全な生育が促進されます。

また、有機物は分解されることにより、腐植物質が増加します。腐植物質は、土の栄養分を保持する機能（CEC）を高めたり、肥料の過剰施肥に対する濃度障害を軽減したりする効果があります。さらに、土の中の鉄やアルミニウムと結合して、活性アルミニウムによる作物への悪影響を軽減するとともに、キレート作用によりリン酸の固定化を防ぐという役割も担っています。また、pHに対する緩衝性能を向上させるため、土壌が酸性やアルカリ性に傾きにくいという作用があります。

一般的な牛糞堆肥の成分

下記に堆肥診断システム（畜産環境技術研究所）における乳用牛で機械攪拌方式による乾物あたりの堆肥データより、含有率を一部抜粋した表を示しました。それぞれの働きについては当方で作成し追加しております。成分は、用いられる原料や製造方法により大きく異なります。

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牛糞堆肥は自然由来の肥料として多くのメリットがありますが、使い方を誤るとデメリットに悩まされることになってしまいます。牛糞堆肥にどのようなデメリットがあるのか、詳しく見ていきましょう。

デメリット①過剰施用で植物の過剰症を引き起こす

牛糞堆肥は、他の家畜糞堆肥よりも三大栄養素の含有量は低い傾向にありますが、土壌の状態や植物の生育状況を考慮し、適切な量を施用することが必要になります。昔広く使われていた落ち葉や麦わらを主体とした植物性堆肥よりは肥効が高いため、完熟堆肥を大量施用しさらに元肥も施用すると、窒素・リン酸・カリが過剰になりやすい傾向があるようです。特に堆肥製造中に切り返しの回数を多くしている牛糞堆肥の場合は、カリの含有量が多くなったり、土壌ECが高くなっていたりすることがあるため注意が必要です。また、牛糞堆肥は連用により窒素の肥効率が高くなることがわかっていますので、その点にも注意をして施肥設計を行わないと栄養素が過剰となり、作物の生育を阻害する可能性があります。

デメリット②塩分集積で水分の吸収に難が出る可能性が

化学肥料の過剰な施肥により、土の中には窒素・リン酸・カリなどの塩類濃度の高い無機塩類がたまっていることがあります。そのような土壌に、塩類が含まれている牛糞堆肥を施用すると、さらに土壌に塩類が堆積し、塩類濃度による障害が発生することがあります。塩類濃度が高い土壌は、植物が根から水分を吸収しにくくなり、生育に悪影響を及ぼします。これは堆肥が原因というよりは、化学肥料のやりすぎにより、もともと塩類集積が過剰ぎみであった点が大きな原因であることが多いようです。化学肥料の量を減らすことで解決する課題かと思います。

デメリット③害虫を誘引してしまう可能性も

牛糞堆肥に含まれる有機物は生物活動を活発化させます。これは土壌改良に有効で、ミミズやトビムシなどの益虫によって土壌がより肥沃になる効果も期待できますが、一方で作物に悪影響を与える虫も引き寄せてしまう可能性があります。特に未熟な堆肥を使用した場合、コバエやコガネムシなどの害虫が発生しやすくなります。特に弱っている作物は被害を受けやすくなります。これらの虫は、未熟堆肥特有の臭いや、分解途中の有機物に含まれる栄養分に引き寄せられることが分かっています。完熟した堆肥を使用することで、このリスクを軽減できますが、完全に防ぐことは難しいため、非常に厄介なデメリットと言えるでしょう。

デメリット④未熟な堆肥には病原菌や雑草のリスクもある！

未熟な牛糞堆肥は、完全に発酵分解されていないため、病原菌や雑草の種子が残っている可能性があります。これらは作物の生育を阻害したり、病気を引き起こしたりする原因となることがあります。

デメリット⑤作物が酸欠や窒素不足に陥る可能性⁉

完熟牛糞堆肥を施用していた場合は大丈夫ですが、未熟な牛糞堆肥を施用してしまった場合は、作物が酸欠や窒素不足によって生育障害を起こしてしまう可能性があります。これは、未熟堆肥に含まれる易分解性有機物を土壌微生物が分解する際に、炭素が多い（C/N比が高い）と土壌中の酸素や窒素を大量に消費するためです。作物に供給される酸素や窒素がなくなってしまうことから、作物は育ちにくくなってしまうのです。この状態が続くと、葉の黄化や生育遅延に繋がってしまいます。未熟堆肥が熟成すると完熟堆肥になるわけですから、土壌に施用しても問題ないように思いますが、未熟堆肥が熟成する前に定植すると、作物の生長を阻害する可能性が高くなります。

一般に完熟堆肥はC/N比が20より小さくなりますが、C/N比が20以上の未熟堆肥は、ほとんど窒素の肥効が期待できないとされています。

デメリット⑥未熟堆肥の施用で発生するガスが作物の生長を阻害する

未熟な牛糞堆肥を施用した場合や大量に施肥した場合、アンモニアガスや亜硝酸ガスを発生させ作物の生長を阻害することがあります。これらのガスは高濃度になると、植物の根や葉に障害を与え、生育不良を引き起こす可能性があります。これをガス障害といいます。ガス障害は高温・高湿度の環境下で特に起こりやすいとされています。土壌微生物が有機物を分解する過程でアンモニアが土壌中にたまり、土壌のpHが高い場合や温度が急激に上昇した場合に、アンモニアがガス化します。作物が葉の表皮にある気孔からガスを吸収すると、体内の細胞の酸素が奪われて急激に黒ずんで萎縮します。また、土の中のアンモニアは亜硝酸菌や硝酸菌によって硝酸に変化しますが、量が多すぎる場合は亜硝酸を硝酸にする硝酸菌の作用が円滑に行われず硝酸がたまり、その状態で温度が上昇すると亜硝酸がガス化して作物に悪影響を与えることがあります。症状はアンモニアガスの障害と似ています。

アンモニアガス障害や亜硝酸ガス障害の症状や発生しやすい環境は下記の通りです。

すでに施肥して上記の症状がある場合は、土壌の状態を正確に測定し、早期に対策することをおすすめします。

デメリット⑦運搬や散布に労力がかかる

牛糞堆肥は含水率が高く長距離の輸送には向いていないため、地産地消が基本です。しかし、畜産農家は特定の地域に集中しているため、堆肥を投入しようと思っても地理的に入手が難しい場合もあります。また散布作業は重労働なうえに、農業従事者の高齢化や人手不足が起こっており、利用をやめてしまうケースが発生しているようです。堆肥は即効性の高い化学肥料とは異なり、10aあたり0.5～3tもの量を投入する必要があります。一般に堆肥は粒度が均一でなく粘り気があるため、ブロードキャスターやライムソワーといった機械では散布することができず、マニュアスプレッダなどの高額大型機械が必要になり、農家さんの経営を圧迫します。

デメリット⑧臭いや害虫などで周囲に迷惑をかける

都市計画法で田園住居地域に定められている場所など、畑の周辺に住宅地がある場合には、牛糞堆肥施用後に悪臭やハエが発生するなど近隣に迷惑をかけるリスクがあります。そして、風の強い日や食事どきの時間帯を避けるなど、タイミングを計って施肥する必要がでてきます。また河川や農業用水等に堆肥が流入してしまうと、周辺農家へ損害を与えるなど周辺に被害を拡大させることとなります。

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牛糞堆肥にはさまざまなデメリットがありますが、それでも優れた土壌改良効果を活用したいという人も多いはずです。そこで、牛糞堆肥によるデメリットを最小限に抑えて効果を最大限に引き出すための使い方のポイントをまとめました。

完熟堆肥を選ぶ

土壌pHのバランスの乱れや虫の誘引、病気や雑草、ガス障害など、牛糞堆肥のデメリットの多くは、未熟な堆肥を施用した場合に発生しやすくなります。そのため、第一に完熟堆肥を選ぶことが大切です。下記に完熟堆肥と未熟堆肥の特徴をまとめました。堆肥の製造過程や原材料の情報も確認するとより安心して施用することができるでしょう。

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公益社団法人中央畜産会の令和3年の神奈川県で行われた調査によると、実際に使われている家畜糞堆肥のうち、手で持っても臭わないレベルの堆肥は32%しかなく、あとは手で持てるが少し臭うレベルの中熟の堆肥が47%、水分が高く臭いが強いと感じる未熟な堆肥が21％もあると報告されています。まだ臭いがあるようなら熟すまで日を置いてから施用することをおすすめします。

入れすぎ注意！適切な使用量を守る

近年の牛糞堆肥は肥料の成分量が多いという特徴があるため、入れすぎてしまうと窒素過多や塩類集積を引き起こす可能性があります。そのため、適切な使用量を厳守する必要があります。家畜糞堆肥の施用量は、まず窒素について算出し、リン・カリ・石灰・苦土などが過剰になった場合には、施用量を減らすと良いとされています。栃木県農産物施肥基準の「表３－１堆肥等有機質資材のほ場への施用量目安」より牛糞堆肥の施用量を抜粋し表にまとめました。オガクズ・籾殻・バークなど混合資材の種類による投入量の違いはないようです。

（t/10a/作）

土壌や堆肥の状態によって適量が異なります。必ずパッケージの表示や地域の農業指導機関の推奨量を参考に施肥するようにしてください。初心者の方は、まずは少なめに施用し、様子を見ながら徐々に量を増やしていくと安全です。入れすぎに注意しながら、土壌や作物の状態に応じて適切に調整しましょう。また、堆肥の連用により窒素の発現は多くなってくるため、連用により発現する肥効を考慮したうえで施肥設計を行う必要があります。

牛糞堆肥は均一に散布し、しっかり混ぜ込む！

牛糞堆肥の施用量を守っていても、使い方が適切でない場合、作物に悪影響が現れる可能性があります。牛糞堆肥を施す際は、土壌全体に均一に散布することが重要です。部分的に集中して施すと、入れすぎてしまった時と同様にデメリットのガス障害や肥料焼けしてしまう可能性があります。また、土壌表面に放置せず、必ず耕して土壌とよく混ぜ合わせましょう。均一に混ぜ合わせることで、土壌微生物による分解が促進され、肥料効果が全体に均等に行き渡ります。使い方としては、土壌の表層から15～20cm程度の深さまで混ぜ込むのが理想的です。このようにすることで、根の張り方に合わせて養分を供給させることができるでしょう。

いつ入れる？施肥の時期に注意

牛糞堆肥は土づくりの際に施用します。「いつ入れるか」というのもとても重要です。基本的な施用のタイミングとしては、水稲の場合は収穫後の10～12月頃が一般的です。葉菜類や果菜類といった土耕で栽培する作物の場合は、作付けごとに、播種や定植前の2週間～1ヶ月前に施用するのが効果的だとされています。これらはあくまでも目安なので、地域の気候条件や土壌の状態に合わせて使い方は調整するようにしてください。

定期的な土壌環境のチェック

牛糞堆肥を施用した後も、定期的に土壌環境をチェックすることが重要です。土壌環境は季節や栽培状況によって変化するためです。こまめにチェックすることで堆肥や肥料の入れすぎも防げ、病害虫などの被害も早期に発見しやすくなります。土壌診断には化学性、物理性、生物性の3つの側面がありますが、簡単に取り入れやすいのはpHとEC（電気伝導度）の測定です。土壌酸度計やEC計も市販されているものもありますので、これらを活用すると手軽です。土壌環境のチェック方法や対策方法については、土壌EC・土壌pHとは？その測定方法と適正値についてで詳しく取り上げているので、ぜひ参考にしてみてください。また、専門機関による分析を検討するのも良いでしょう。専門機関による検査では、硝酸態窒素や陽イオン交換容量、交換性陽イオンなど、より詳細な土壌診断をしてもらえます。

牛糞堆肥と同時に石灰を使用しない

牛糞堆肥を施用する際に気をつけたいのが、石灰と同時に使用しないことです。同時に施用してしまうと、石灰のアルカリ分と堆肥の化学反応によって、肥料成分がガスとなり揮発してしまいます。この反応によって肥料効果が低下する恐れがあります。また、アンモニアガスも発生しやすくなり、作物に悪影響を与えてしまうのはデメリットの部分でお伝えした通りです。石灰は土壌のpHを調整するために使用されますが、牛糞堆肥と併用する場合は、施用時期をずらすことが重要です。どのぐらいの間隔が適当かは石灰資材の種類や土壌環境によって異なりますが、一般的には1～2週間以上空けると良いとされています。土壌のpHを事前に測定し、本当に石灰が必要かどうかを確認することも大切です。pHが適正範囲内であれば、石灰資材の施用が不要な可能性もあります。

保管時の虫の発生を食い止める対策

未熟堆肥を施用すると、臭いに害虫が引き寄せられて産卵しやすくなり、コガネムシの幼虫などが作物の根を食害する被害が多くなります。幼虫は土の中で活動するため、被害がわかりにくく、気が付いたときには手遅れになるリスクが高くなります。牛糞堆肥は、しばらく使っていないと虫が発生してしまう事例が報告されています。益虫であるトビムシなどなら問題ありませんが、コガネムシの幼虫など作物に害を与える虫が発生してしまうと大変です。こうした虫の発生を抑えるためには、湿度と温度管理が重要です。雨天時や高湿度期には肥料をカバーで覆うなどして湿度を調整し、保管場所は涼しく風通しの良い場所を選ぶようにしましょう。また、定期的に保管場所を清掃し、虫が潜みやすい場所を取り除くことも効果的です。さらに、保管場所の周囲に雑草や不要な物がないか確認し、虫の隠れ場を減らすことも重要です。捕虫器でモニタリングを行い虫の侵入を計測しておくと、対策を立てやすくなります。

速効性の肥料と組み合わせて使用する

一般に牛糞堆肥は、窒素の肥効の発現が遅く、栽培作物の初期の生長が遅れることがあるため、速効性のある肥料と組み合わせて施肥すると良いと考えられています。特に今まで堆肥をほとんど使っていない土壌では、窒素が足りなくなることがあります。

今回は、牛糞堆肥のデメリットやその対処方法、さらには牛糞堆肥のメリットを引き出す使い方について徹底的に解説しました。牛糞堆肥は、土壌改良効果が非常に高い有機肥料ですが、未熟な堆肥を使用するとpHバランスの乱れや塩類集積、酸欠などの土壌トラブルや病害虫の被害が発生しやすく、作物の生育に悪影響を及ぼす可能性があります。これらの問題を避けるためには、完熟堆肥を選ぶことが最も重要です。ここでご紹介した堆肥の見分け方をぜひ参考にしてみてください。

また、土壌の検査についてや石灰を使う時の注意事項など、牛糞堆肥を使用する時に抑えておきたいポイントも併せて確認しておくと良いでしょう。

参考資料：
・堆肥診断システムにおける乳用牛で機械攪拌方式による乾物あたりの堆肥データ（畜産環境技術研究所）
・水田における牛ふん堆肥連用時の水稲施肥診断法（茨城県農業総合センター農業研究所）
・農作物施肥基準（栃木県）
・畜ふん堆肥の広域利用促進ガイドブック（公益社団法人中央畜産会）