農研機構 スラリーインジェクタ 北海道クボタ、北海コーキと開発

農研機構はこのほど、北海コーキ、北海道クボタと共同で、これまで主に草地、水田に表面散布されていたメタン発酵消化液や家畜ふん尿スラリー等の液肥を土中に施用でき、既存機械を活用することにより低コストな2機種のスラリーインジェクターを開発した。
北海道では近年、乳牛の飼養頭数が増加し、それに伴いふん尿発生量も増加傾向にある。また、「再生可能エネルギーの固定価格買取制度」が2012年に開始されて以降、メタン発酵の事業性が向上し、ふん尿を原料としたメタン発酵施設の導入件数が増え、特に、北海道の十勝地方では既に45基が稼働。それに伴い、メタン発酵の発酵残さであるメタン発酵消化液等の液肥の発生量が増加している。
このような状況により、本州と比較して広い牧草地を有し、これまで牧草地を中心とした利用が可能だった北海道であっても、発生する消化液やスラリー等を含めた液肥全量を消費することは難しくなっている。更に、化学肥料使用量の低減や地域資源循環の観点からも、畑作での利用を積極的に進める必要性が高まっている。
しかし、従来の表面散布では液肥の肥料成分であるアンモニアの揮散率が高いため、牧草や水稲等への利用と比較して多くの施肥が必要な畑作物に対して十分な窒素施用が困難で、畑作農家にとって営農的メリットが小さい状況だった。また、液肥の散布は、農地の規模に応じて施用規模が異なる。
今回開発したスラリーインジェクターは、アンモニアの揮散を抑制して、液肥を土中に施用でき、低コストで導入できる大規模向け(大型)と小規模向け(小型)の2機種。
大型機は、北海道の畜産農家が一般的に所有している、4~20t容量のスラリータンカーに後付けするタイプのインジェクター。トラクター後部の三点リンクに同機を接続して、その後方にスラリータンカーを配置して挟む形で利用する。液肥を土中施用する部分は、土中に空洞を形成する刃(空洞形成刃)、液肥注入部、土壌を転圧するローラーから構成。大きな空洞を成形する改良された刃により、多量施用時でも安定的に施用できる。大型機の適用馬力帯は90馬力以上。
大型機は、液肥を施用量10a当たり4~8tの範囲で土壌中に施用できる設計となっている。実際に10a当たり5tの条件で消化液を施用して、想定通り、深さ10~20㎝の位置を中心に施用できることを確認した。
小型機は、既存の農地排水改良用全層心土破砕機をベースとしたインジェクター。機械上部に約400~600ℓ容量のタンクを積載し、機械下部に1~3連で配置したV字の心土破砕刃で作成した溝内にタンク内の消化液を注入できる構造を有している。小型機の適用馬力帯は70~120馬力。施用量10a当たり4~10tの範囲で消化液を土中施用できる。
同技術により、メタン発酵消化液や家畜ふん尿スラリー等の液肥を、地域内で肥料資源として有効活用することで循環利用を促進し、みどりの食料システム戦略が目指す、地域資源循環の取組の推進、化学肥料使用量低減に貢献する。なお、同機はメーカーから市販化を予定している。
北海道では近年、乳牛の飼養頭数が増加し、それに伴いふん尿発生量も増加傾向にある。また、「再生可能エネルギーの固定価格買取制度」が2012年に開始されて以降、メタン発酵の事業性が向上し、ふん尿を原料としたメタン発酵施設の導入件数が増え、特に、北海道の十勝地方では既に45基が稼働。それに伴い、メタン発酵の発酵残さであるメタン発酵消化液等の液肥の発生量が増加している。
このような状況により、本州と比較して広い牧草地を有し、これまで牧草地を中心とした利用が可能だった北海道であっても、発生する消化液やスラリー等を含めた液肥全量を消費することは難しくなっている。更に、化学肥料使用量の低減や地域資源循環の観点からも、畑作での利用を積極的に進める必要性が高まっている。
しかし、従来の表面散布では液肥の肥料成分であるアンモニアの揮散率が高いため、牧草や水稲等への利用と比較して多くの施肥が必要な畑作物に対して十分な窒素施用が困難で、畑作農家にとって営農的メリットが小さい状況だった。また、液肥の散布は、農地の規模に応じて施用規模が異なる。
今回開発したスラリーインジェクターは、アンモニアの揮散を抑制して、液肥を土中に施用でき、低コストで導入できる大規模向け(大型)と小規模向け(小型)の2機種。
大型機は、北海道の畜産農家が一般的に所有している、4~20t容量のスラリータンカーに後付けするタイプのインジェクター。トラクター後部の三点リンクに同機を接続して、その後方にスラリータンカーを配置して挟む形で利用する。液肥を土中施用する部分は、土中に空洞を形成する刃(空洞形成刃)、液肥注入部、土壌を転圧するローラーから構成。大きな空洞を成形する改良された刃により、多量施用時でも安定的に施用できる。大型機の適用馬力帯は90馬力以上。
大型機は、液肥を施用量10a当たり4~8tの範囲で土壌中に施用できる設計となっている。実際に10a当たり5tの条件で消化液を施用して、想定通り、深さ10~20㎝の位置を中心に施用できることを確認した。
小型機は、既存の農地排水改良用全層心土破砕機をベースとしたインジェクター。機械上部に約400~600ℓ容量のタンクを積載し、機械下部に1~3連で配置したV字の心土破砕刃で作成した溝内にタンク内の消化液を注入できる構造を有している。小型機の適用馬力帯は70~120馬力。施用量10a当たり4~10tの範囲で消化液を土中施用できる。
同技術により、メタン発酵消化液や家畜ふん尿スラリー等の液肥を、地域内で肥料資源として有効活用することで循環利用を促進し、みどりの食料システム戦略が目指す、地域資源循環の取組の推進、化学肥料使用量低減に貢献する。なお、同機はメーカーから市販化を予定している。