「硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素に係る土壌管理指針」について

公布日：平成13年07月02日
環水土123号

(都道府県水質保全担当部(局)長あて環境省環境管理局水環境部土壌環境課長)

　硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素に係る公共用水域及び地下水の汚染の調査及び対策の手法については、「硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素に係る水質汚染対策マニュアル」(平成一三年七月二日付け環水管第一一八号、環水土第一二二号)として取りまとめ送付したところであるが、施肥に係る対策を一層推進する観点から、農林水産省とともに「硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素に係る土壌管理指針」を別添のとおりとりまとめたので送付する。
　ついては、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素による水質汚染の改善のため、施肥に係る対策を推進する場合は、本指針を参考にするとともに、農林部局と一層の緊密な連携を図られたい。また、貴管内市町村に対し本指針の周知に努めるようお願いする。
　なお、貴都道府県農林部局には農林水産省生産局農産振興課長から別途通知しているので申し添える。

　　　硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素に係る土壌管理指針

一　目的及び位置付け

　　硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素(以下「硝酸・亜硝酸性窒素」という)に係る地下水又は公共用水域の汚染が判明した場合、対象となる地域及び汚染の特性に応じて汚染の原因別に有効な硝酸・亜硝酸性窒素の負荷低減対策を実施することが必要である。
　　この指針は、硝酸・亜硝酸性窒素汚染の原因のうち、作物生産に不可欠なものとして意図的に土壌に窒素を供給する特性を有する施肥について、その対策を地域において効率的に進めるため、中央環境審議会土壌農薬部会で示された対策のあり方に従い、農用地において土壌から地下水への硝酸性窒素の溶脱を抑制するための地域における土壌管理の進め方の手法を示したものである。
　　「硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素に係る水質汚染対策マニュアル」(以下「マニュアル」という。)に基づき作成される対策推進計画の中で実施される施肥対策については、対象となる地域の条件に応じて、この指針を参考に農林水産省の環境保全型農業の推進に係る事業等を活用して対策を計画的に推進する。
　　なお、対策推進計画の中で実施される工場・事業場等の対策、家畜排せつ物対策、生活排水対策等と連携をとりながら推進することが望ましい。

二　推進体制

　　この指針は、市町村を中心とした地域における土壌管理の進め方の手法を示しており、以下に掲げるとおり、地域における協議会等により推進するものとする。
　　なお、都道府県においては、施肥基準等施肥に係る知見を活用して、市町村等が行う土壌管理の状況の把握・評価、対策の実施、改善状況の確認等について、密接な連携を図りつつ、指導等を行い、対策を推進するものとする。この際、都道府県農林水産部局は、必要に応じて「マニュアル」に基づき都道府県段階において設置される連絡組織に部会を設置する等により、連絡組織と協議会の調整、対策実施地区の選定、具体的対策の検討、対策実施に係る指導等を行う。また、対策の対象となる地域が複数市町村となる場合には、効果的な対策が行えるよう関係市町村間の調整を行う。

　(一)　協議会の設置

　　　地域において具体的に施肥対策を推進していくため、都道府県(地域農業改良普及センター及び都道府県農業試験場(以下「農業試験場」という。)を含む。以下同じ。)、市町村、農業協同組合等から構成される協議会を設置する。協議会には地域の中核的な農業者もその構成員に含めることが望ましい。
　　　なお、この協議会の構成員が、「マニュアル」に基づき設置される連絡組織の構成員となる場合が想定されるが、協議会と連絡組織との関係は地域の実情に応じて調整するものとする。

　(二)　協議会の役割

　　　協議会の構成員は相互に連携し、地域の土壌管理状況の把握・評価、対策の実施計画の策定・普及、改善状況の確認等を実施する。また、定期的に対策の進捗状況を評価し、計画の見直し等を実施する。

1. 　　①　都道府県の役割
   　　　　都道府県は、市町村が開催する協議会に参加し、市町村、農業協同組合等と連携して、地域土壌管理の状況の把握・評価、対策の実施計画の策定、対策手法の検討・実証、対策の普及、改善状況の確認等を実施する。特に、技術的事項の検討及び普及については、地域農業改良普及センター及び農業試験場が中心となり実施する。
2. 　　②　市町村の役割
   　　　　市町村は、都道府県、農業協同組合等と連携して協議会を開催し、地域の土壌管理状況の把握・評価、対策の実施計画の策定、対策手法の検討・実証、対策の普及、改善状況の確認等を実施する。特に、対策の普及及び連絡組織との調整等を実施する。
3. 　　③　農業協同組合の役割
   　　　　農業協同組合は、協議会に参加し、都道府県、市町村等と連携して、地域の土壌管理状況の把握、いわゆる栽培暦、施肥暦等の検討、農業者への対策の普及等を既存の生産、出荷、販売組織等も活用しつつ実施する。

三　土壌管理を進めるための手順

　　施肥に起因すると考えられる硝酸・亜硝酸性窒素が問題となっている地域において、農用地からの硝酸性窒素の溶脱を抑制する土壌管理の導入を図るためには、以下の手順を基本として進めることが望ましい。そのフローを別紙に示す。

1. 　　①　土壌管理の状況の把握・評価
2. 　　②　対策の実施
3. 　　③　改善状況の確認

四　土壌管理状況の把握・評価

　　土壌中の窒素の挙動の特性を踏まえた上で、地域の土壌管理の現状を的確に把握し、対策の対象とする作物栽培方法を決定する。

　(一)　土壌中の窒素の挙動の特性

　　　土壌中に含まれる窒素は、一般にそのほとんどが有機態窒素であり、土壌中微生物の活動によって容易に無機化されるものから難分解性の安定なものまで種々の段階のものが存在する。また、土壌中では、有機態窒素がアンモニア性窒素に変わる「無機化作用」、アンモニア性窒素が亜硝酸性窒素を経て硝酸性窒素に変わる「硝化作用」、アンモニア性窒素、硝酸性窒素及び亜硝酸性窒素が土壌微生物に取り込まれ微生物体を構成する有機態窒素に変わる「有機化作用」等による窒素循環が形成されている。
　　　施肥等により土壌中に供給された窒素成分は、主に硝酸性窒素及びアンモニア性窒素の形態で作物に吸収利用されるが、これらのすべてが吸収されるわけでなく、吸収されなかったものの一部は微生物に取り込まれ、一部はアンモニアガスとして大気に放出され(「揮散」)、一部は窒素ガスとして大気中に放出される(「脱窒」)。
　　　また、硝酸性窒素は陰イオンの形態で存在するため土壌に吸着されにくく、降雨等による土壌中の水の移動に伴い下層に移行する。水田のように土壌表層の直下に還元層がある場合は、硝酸性窒素の相当部分が脱窒されるが、還元層の無い畑地等では、土壌団粒内あるいは地下水面の直上等で一部脱窒が行われると想定されるものの、下層に移行した硝酸性窒素の大部分は脱窒されることなく地下水へ溶脱する。

　(二)　土壌管理について把握すべき事項

1. 　　①　気象条件
   　　　　土壌中の窒素の形態変化の多くは土壌微生物の作用によるため、温度の影響を受ける。例えば、土壌中の有機態窒素の無機化は、一定の温度までは地温が上昇すると無機化量が多くなることが知られている。また、土壌中の硝酸性窒素は土壌中の浸透水の動きに伴って下層に移動する。このため、気温及び降水量は土壌中の窒素の挙動を把握するため重要な項目であり、既存の気象データ等から当該地域の年間の降雨パターン及び年間の気温パターンを整理する。
2. 　　②　土壌条件
   　　　　土壌の透水性は土壌の種類によって大きく異なり、一般に透水性が大きいほど、窒素成分の溶脱が大きくなる可能性がある。このため、地力保全基本調査結果等、既存の調査結果を基に対象地域内の農用地土壌の特性を整理する。なお、農用地土壌については、土地改良事業等の施工等による土壌の攪拌、排水改良等により土壌条件が変化している場合があるので、過去の農地の整備状況等についても把握する。
3. 　　③　作物栽培条件
   　　　　地域における主要な栽培作物、栽培時期、栽培形態、品種等を整理する。その際、同一の圃場で複数の作物の栽培が行われている場合や、同一の作物が複数回栽培されている場合があるので、地域における主な作付体系を整理する。また、雨よけ、マルチ等は、降雨の土壌浸透や地温に影響を与えるので、土壌の被覆の有無、被覆の種類・方法についても把握し整理する。
   　　　　さらに、栽培されている主要な作物及び品種について窒素吸収量や生育段階別の窒素吸収特性等に関する資料等を試験研究機関等から収集する。
4. 　　④　土壌への窒素供給量
   
   1. 　　　ア　窒素肥料
      　　　　　窒素肥料の施用は、農用地土壌に対する窒素成分の供給の最も主要なものである。土壌からの硝酸性窒素の溶脱は窒素の施用量だけでなく、肥料の種類、施用時期、施用方法(全面全層施肥、局所施肥等)によっても大きく異なるので、当該地域の作物毎に、肥料の種類、施用時期、施用方法等を把握する必要がある。また、肥効調節型肥料を用いている場合は、肥料製造業者等から土壌中での溶出速度や硝化速度等に関する資料を収集する。
   2. 　　　イ　堆肥等の有機質資材
      　　　　　土壌の物理性の改善等のために用いられている堆肥等の土壌改良資材にも一定の窒素成分が含まれる。このため、これらの資材の施用についても、その種類、施用量、窒素成分、施用時期及び施用方法を把握する。
   3. 　　　ウ　その他の窒素供給源
      　　　　　マメ科等の緑肥作物、作物残さ、かんがい水中にも窒素成分等が含まれる。このため、すき込み等により緑肥若しくは作物残さを農地に還元している場合又はかんがい水を利用している場合には、これらの窒素成分量を把握する。
   4. 　　　エ　土壌中の窒素成分
      　　　　　土壌中に含まれている有機態窒素には、容易に無機化されるものから難分解性のものまで種々のものが含まれる。このため、土壌中の有機態窒素量及び無機化され易い窒素成分の目安である可給態窒素量を測定する。また、土壌中の有機態窒素量及び可給態窒素量は、土壌への有機質資材の連用により変動するので、有機質資材施用の履歴について併せて把握する。
   5. 　　　オ　窒素供給量の把握方法等に関する留意事項
      　　　　　肥料の施用量の把握に当たっては、県で作成されている施肥基準や農協等で作成されている栽培暦等の指導内容を整理するほか、農家からの聞取り等により確認を行う。その際、肥料等の購入量を把握するのではなく、実際の肥料の施用量を把握する必要がある。
      　　　　　なお、肥料や土壌改良資材として用いられる有機質資材は、一般に地域により含有する成分の相違が大きくその特性も異なることから、実際に地域で使用されている資材について原料及びその製法を製造業者等から確認するとともに、窒素含有量、窒素／炭素比(C／N比)等を分析等により確認する。
5. 　　⑤　土壌管理状況の整理
   　　　　①～④で把握した土壌管理の状況を整理する。その際、一年間(地域の主要な作付体系が二～三年にまたがっている場合その年数)を基本とし、作物又は作付体系ごとにその面積、栽培土壌の特性、窒素成分の施用時期及び単位面積当りの施用量、降水量等を整理した一覧表を作成することが有効である。

　(三)　対策の対象とする作物栽培方法の決定

　　　当該地域において地下水汚染の原因となっている作物栽培方法の推定が可能な一律の方法は確立されていないため、(二)で得られたデータを用い以下に掲げる事項を検討し総合的に判断することが重要である。なお、一般に水田土壌は畑土壌と異なり、土壌からの硝酸性窒素の溶脱はほとんどないと考えられるので、検討の対象から除いても差し支えない。

1. 　　①　作物の作付状況
   　　　　栽培面積、栽培の集約度及び地下水中の硝酸性窒素の濃度分布を考慮して、「マニュアル」において地下水の流動及び涵養域から設定された関係地域と作物栽培の位置的関係について検討する。
2. 　　②　窒素収支等
   
   1. 　　　ア　年間の窒素収支
      　　　　　主要な作物ごとに年間の窒素供給量、作物吸収量等を用いた窒素収支を試算する。その際、窒素供給量には化学肥料に含まれる硝酸性窒素及びアンモニア性窒素のほか、有機質資材及び土壌中の有機態窒素から無機化される窒素量が相当程度見込まれる場合は、分解特性を踏まえてこれらを含める必要がある。
      　　　　　この年間の窒素収支の差を年間の浸透水量(降水量等のうち土壌に浸透する量)で除することで地下水質との関係について、また、栽培面積を乗じることにより全体の負荷の総量について大まかな傾向を把握することができる。
      　　　　　ただし、この試算は、脱窒、土壌中での有機化、アンモニア性窒素の揮散等を考慮していないので、厳密な意味での窒素収支ではなく、一般に実際の溶脱量は窒素収支の差より少なくなることが多いことに留意することが必要である。
   2. 　　　イ　施肥時期と降雨の関係
      　　　　　硝酸性窒素は浸透水の移動に伴って下層へ移動することから、比較的窒素吸収量の多い等肥料効率の良い作物が栽培されている場合でも、施肥後に降雨量が多いような栽培体系の場合は、硝酸性窒素の溶脱が大きくなる可能性がある。
   3. 　　　ウ　肥料等の窒素成分の硝化パターンと作物の吸収パターン
      　　　　　施用されている肥料等の窒素成分の硝化パターンと作物の窒素吸収特性を比較する。その際、アンモニア質肥料等は一般に土壌に施用後速やかに硝化され硝酸性窒素になると考えられるが、有機質資材については資材中の有機態窒素の無機化速度、肥効調節型肥料については溶出速度や硝化速度が各々窒素成分の硝化パターンに影響が生じることから、施用時期の気象条件とともに考慮する必要がある。
3. 　　③　窒素以外の肥料成分と地下水質との比較
   　　　　作物の種類によって窒素肥料の種類が異なる場合や併用する肥料の種類が異なる場合には、作物に特異的に施用される窒素以外の成分と地下水中の成分の比較について検討を行うことも有効である。
4. 　　④　既存の調査研究成果の活用
   　　　　試験研究機関や先進的地区における硝酸性窒素の溶脱に係る既存の調査研究成果(ライシメーターを用いた栽培試験や栽培圃場等における下層土中の硝酸性窒素濃度の継続的な調査)等についても、立地条件や栽培条件に考慮しつつ活用の可能性について検討する。

五　対策の実施

　(一)　実施計画

　　　対策を実施するに当たって、対策の具体的な実施計画を策定する。実施計画には、対策の手法、対策手法の実証・普及の具体的方法、改善状況の確認方法及びこれらのスケジュール等を記述する。

　(二)　対策の手法

1. 　　①　土壌管理指導の徹底
   　　　　施肥基準等の土壌管理に関する現行の指導内容に照らして、実際の施肥量等が過剰な場合は、その原因を明らかにするとともに、指導の徹底を図ることが対策の基本となる。
2. 　　②　土壌管理手法の改善
   　　　　現行の指導内容に即して土壌管理が実施されていた場合又は指導の徹底によっても効果が十分でなかった場合は、現在の土壌管理方法を見直し、改善手法を検討する。土壌管理の具体的な改善手法としては以下のものが挙げられるが、対策の対象とする作物栽培方法を踏まえ、地域において適切な手法を選定する。
   
   1. 　　　ア　土壌・作物診断に基づく適正施肥の徹底
      
      1. 　　　　a　肥料の残効の把握による肥料投入量の削減
      2. 　　　　b　適時な土壌診断による適切な施肥
   2. 　　　イ　堆肥等の有機質資材の特性を把握した適正施用の推進
      
      1. 　　　　a　有機質資材の窒素成分を考慮した施肥設計
      2. 　　　　b　有機質資材の適正施用
   3. 　　　ウ　新しい施肥技術の活用
      
      1. 　　　　a　肥効調節型肥料の活用
      2. 　　　　b　局所施肥技術の導入
      3. 　　　　c　点滴施肥技術の導入
   4. 　　　エ　作付体系の見直し
      
      1. 　　　　a　作付時期の見直し
      2. 　　　　b　輪作体系の導入
      3. 　　　　c　肥料効率の良い作物又は品種への転換

　(三)　対策手法の実証

1. 　　①　実証の内容
   　　　　土壌管理の改善手法の導入に当たっては、あらかじめ試験圃場等を用いて、従来の土壌管理と比較した負荷低減状況の確認、作物の生育や品質への影響等について実証を行うことが有効である。負荷低減状況の確認は、年間の窒素収支の試算のほか、土壌中の硝酸性窒素の継続的な測定等により検証することが望ましい。
2. 　　②　実施期間
   　　　　実証に用いる試験圃場等は、地域の土壌条件等からみて代表的な圃場を選定するとともに、これまでの土壌管理の影響や気象の変動等により効果が異なることを考慮し、複数年実施することが望ましい。
   　　　　また、実証については、改善手法の妥当性の事前の検討という観点だけでなく、地域の農業者への普及又は改善状況の確認の観点からも有効であるので、対策実施中も継続的して実証することが望ましい。

　(四)　対策の普及

　　　協議会構成員の連携と協力の下に、施肥基準、栽培暦、施肥暦等の提示、試験圃場における実証等の活用、農業者への巡回指導、講習会の開催等により地域の農業者に対し、適切な土壌管理の普及を図る。

六　改善状況の確認

　(一)　土壌管理状況の記録

　　　農業者の意識向上を図るとともに、改善対策の効果を検証していくため、農業者の協力を得て、実際に実施した土壌管理の主要な項目(施肥時期及び施肥量)、農作物の収量等を記録することが望ましい。

　(二)　土壌のモニタリング

　　　土壌管理の改善の効果を確認するためには、「マニュアル」に示すように定期的な地下水のモニタリングを行うこととされているが、その他の原因の影響や地下水の水質が改善されるまでのタイムラグ等から、地下水のモニタリングだけでは土壌管理の改善の効果を把握できない場合もある。このため、必要に応じ試験圃場等において土壌中の硝酸性窒素濃度のモニタリングの実施を検討する。
　　　その際、下層土は、①表層土壌に比べ微生物による窒素の形態変化(無機化、硝化、有機化又は脱窒)が少ないこと、②表層土壌に比べ土壌浸透水中の硝酸性窒素濃度の時期的な変動が少ないこと、③表層土壌と異なり土壌溶液中の窒素成分はほとんどが硝酸性窒素の形態で含まれその大部分が作物に利用されることなく地下水に溶脱されることから、地下水の水位が低く安定しているような地域においては、下層土のモニタリングの適用可能性について検討することも有効である。
　　　一方、モニタリングの深度が浅くなるほど、土壌中の硝酸性窒素濃度は施肥、降雨等により変動しやすいので、その頻度を高めるとともに、施肥又は降雨の記録と併せてその結果を解析する必要がある。

別表

　　図　土壌管理を進めるためのフロー

貸付対象事業	貸付けの相手方	貸付金の額の割合	貸付金の償還期間 (据置期間を含む。)	据置期間	利率 (年利)
第16条に規定する事業	中小企業者	貸付対象事業に必要な資金の額の100分の80以内	20年以内	3年以内	4.70％
	上記（中小企業者）以外の者	貸付対象事業に必要な資金の額の100分の70以内			5.20％

貸付対象事業	貸付けの相手方	貸付金の額の割合	貸付金の償還期間 (据置期間を含む。)	据置期間	利率 (年利)
第17条に規定する事業	地方公共団体が資本金若しくは出資金の全部若しくは一部を出資して設立した団体又は民法第34条の規定に基づき設立された法人	貸付事業者が行う貸付けに必要な資金の額の100分の100以内	5年以内	半年以内	4.10％