有機栽培技術の基本と留意点 1

品種の選択

品種選定の基準

大豆の品種選択は、生産者側からは栽培が容易な品種が望ましく、第一に地域の気候に合った早晩性(生態型) を有する品種が挙げられる。大豆は品種の地域分化が進んだ作物で、栽培地や栽培時期に応じた品種の選択が必要である。
次に、地域や圃場固有の課題、例えば耐冷性などの環境抵抗性や紫斑病、シストセンチュウ等に対する病害虫抵抗性などを考慮する。しかし、これらの抵抗性は一律に選択することはできず、地域や圃場ごとに要不要の有無を考慮しなければならない。なお、開花から成熟期までの積算気温が高いほど虫害による被害粒が増加する傾向があるため、有機栽培においては開花期が遅く、登熟期間が短い品種や百粒重が小さく莢数が多い品種の選択が有望と考えられている(三浦ら2010)。
近年は、作付規模の拡大に伴って、耐倒伏性や裂莢性などの機械作業適応性も重要視されている。各道府県でこうした諸要因の中から奨励品種を選定しているので、それらを参考に選択するとよい。なお、奨励品種の在来種は、
用途が限定されていたり(丹波黒、納豆小大豆など)、地域が限定されているもの(ミヤギシロメなど)が多い。在来種の中には奨励品種ではないが、育成種と同等の収量性を持っているものもあるので、在来種にこだわる場合はそういった品種の利用も検討するとよい。
他方、販売面からは用途によって適品種は異なっている。大豆は古くから煮豆や枝豆・もやし、納豆のほか、豆腐や味噌・醤油等の加工原料として利用されてきており、大豆に含まれるタンパク質や不飽和脂肪酸がコレステロール低下や高脂血症、高血圧、癌などの予防に効果があることから、健康食品としても注目されている。国内産有機大豆の需要はどの加工分野でも強く期待されているので、地域の事例を参考に、実需者の意向に合わせた品種選択が望ましい。
有機栽培の実施事例(後出) を見ても、経営体内での加工を指向していない場合には各道府県の奨励品種を使用していることが多いので、特別に有機栽培を意識した品種選択は必要ない。ただし、一部には晩播によって虫害や雑草害を回避するために在来種を使用している事例も見受けられる。また、有機栽培による高付加価値化を目的として積極的に品種を選択している事例(甘みや風味の強い在来種とか、ポリフェノールの高いきな粉製造のための小粒黒大豆の利用など) も見受けられるので、奨励品種だけにこだわらない積極的な市場開拓も望まれる。
なお、在来種の栽培に当たっては、品種の適合地域に限界があるので、なるべく地域に伝来する品種を入手するなどの注意も必要である。また、有機栽培では遺伝子組換え種子の使用を認めていないので留意する。遺伝子組換え大豆は、現在日本では普及していないが、海外ではラウンドアップレディー(モンサント) 以外にも高オレイン酸大豆などいくつかの品種が育成されており、広範囲に普及している((独)農研機構作物研究所2011)。

生態型

大豆の生態型は、日本では開花までの日数の長短と結実日数(開花から成熟期に達するまでの日数) の長短によって9 群に分類する方法(福井ら1951) が利用されている。この分類では、開花までの日数は、極短(約60 日、Ⅰ型)~長(約100 日以上、Ⅴ型)の5 段階に、結実日数は短(約60 日以下、a 型)~長(約80 日以上、c 型)の3段階に区分し、両者を組み合わせて品種の早晩性を示している。
生態型Ⅰ~Ⅱの品種群は概して感光性が弱く、温度によって開花が促進される。このため生育可能日数が短い北海道~東北北部での利用が多いほか、九州南部や関東南部等の暖地では干害や虫害対策として早播(夏大豆) に利用されてきた。一方、生態型Ⅴの品種群は感光性が強く、生育期間も長いため温暖な地域の晩播(秋大豆) で多く利用されてきた。
近年広域に普及した品種では、「フクユタカ」はⅣ c で関東南部~九州の温暖な気候で、「エンレイ」、「タチナガハ」はⅡ c で東北~北陸、東山等の比較的冷涼な気候での作付けが多い。

抵抗性

品種の持つ抵抗性は、大別して環境抵抗性と病害虫抵抗性に分けられる。環境抵抗性は耐冷性や耐湿性、耐干性、耐倒伏性など、主に地域の栽培環境に対する抵抗性であり、病害虫抵抗性は大豆栽培で特に重要視されるダイズモザイク病、わい化病、茎疫病(レースⅠ、レースⅡ)、紫斑病、ダイズシストセンチュウに対する抵抗性である。
環境抵抗性については、耐冷性は主に障害型冷害 に品種間差が認められているので、北海道~東北地方の太平洋岸の冷害が懸念される地域では有効とされている。耐湿性や耐干性は品種間で強弱があるものの絶対的な指標はなく、比較的成績が良い品種を指している。
有機栽培でも密植型の栽培や台風等の影響で倒伏することもあるので、汎用コンバインによる機械収穫で倒伏が懸念される場合は耐倒伏性品種を選択する必要がある。
病害虫抵抗性は、耐病性ではモザイク病、わい化病、紫斑病、茎疫病等に、耐虫性では線虫類特にダイズシストセンチュウに対する抵抗性育種が進んでいる。ただし、モザイク病については発病をほぼ抑える品種(スズユタカ) があるが、その他の病害やシストセンチュウについては相対的な強弱(発病が比較的少ないか、発病しても減収幅が小さい) であるので、抵抗性品種とはいっても過度に依存しないようにしたい。
以上のように、大豆品種の持つ環境や病害虫に対する抵抗性は相対的なものが多く、また、栽培条件によっても強弱が異なる。先ずは有機大豆作の基本技術の上に立って、栽培上の問題になるようであれば、強弱の指標として抵抗性品種の導入を検討する方が良い。

用途

国産大豆の用途で最も多いのは豆腐で、次いで味噌・醤油、納豆であり、煮豆用は割と少ない。また油脂製造はほぼ輸入に頼っている。大豆はタンパク質35.3%、糖質19%、脂質28.2%、灰分5%を含む(日本食品標準成分表五訂) とされるが、これらの含有率は品種によってもかなり異なる。また、粒の大きさ、種皮の色や厚さ、臍の色なども各々の品種固有の特徴がある。こうした品種の成分や形質の違いに対する利用上の要望から、各品種の適する用途が自ずと決まっている。
豆腐製造には、タンパク質含量が高いほど歩留りが良く、奨励品種の多くが適応している。また、糖を含む炭水化物が多いと豆腐が柔らかく、甘み、風味が高くなると言われている。味噌製造には、色調の良い黄色粒または黄白色の大粒で、臍の色が淡い品種が好まれる。納豆製造にはオリゴ糖(スタキオース、ラフィノース) が多い極小粒~小粒の品種が好まれるが、中粒種を砕いて利用(挽き割り納豆) する場合もある。
また、近年は健康志向からポリフェノールの高い黒大豆を使った有機黒大豆納豆などの商品も開発されている。煮豆ではショ糖の高い大粒~極大粒種が好まれ、臍の色が淡い黄色~黄白色の品種が主流であるが、黒色(黒豆) や緑色(浸しマメ) の大粒種など、地域の食文化と結びついた在来種の利用も多い。

日本の品種

日本の大豆品種は、県での育成品種などもあるが、歴史的に見ても国の研究機関(現(独) 農研機構) で育成された品種が多く(146 品種)、全作付面積の87%は農林登録された品種で占められている。このうち、全国的に作付面積の多い品種は、多い方から「フクユタカ」、「エンレイ」、「タチナガハ」、「リュウホウ」、「ユキホマレ」(2008 年度)で、全体の57%に及ぶ。在来品種では「ミヤギシロメ(3.3%)」、「丹波黒(2.2%)」、「納豆小粒(1.6%)」となっている(農林水産省2005)。

圃場の選定・準備と土づくり

栽培に適する圃場

大豆栽培の要点は、発芽・苗立ちが揃うこと、開花期以降の養水分吸収が可能なこと、根粒菌の活性を高く維持できることに加えて、雑草との競合を回避しやすいこと、病害虫が発生しにくいことである。圃場を選定する際にはこのような条件を満たす圃場の選定が望ましい。
発芽・苗立ちが不揃いになる大きな原因は、発芽時の過湿や過乾燥であり、播種期が梅雨と重なりやすい東北以南の特に水田では暗渠排水が整備され、圃場内に明渠の排水溝を設置した透・排水性の良い圃場を選ぶことが望ましい。
排水が悪い圃場では、播種やその後の中耕等の雑草抑制対策が適期に行いにくく、茎疫病や蝶蛾類等の病害虫の発生が多くなることが経験的にも知られている。
地下水位が40cm 以下で地表面が乾燥する圃場条件が望ましいが、水田転作大豆ではこのような条件を有する圃場の選択が難しいので、重粘土壌や降雨後の表面排水が迅速に行えない圃場への作付けを行わざるを得ないことも多く、低収の大きな要因になっている。一方、北海道や東北北部で問題となる播種時の過乾燥については、砕土性が良くクラストを形成しにくい土壌での作付けが望まれる。
大豆の生育は、地力によって大きく異なり、概して全炭素や全窒素、可給態窒素が高い圃場で収量性が高い。また、大豆の養分吸収は1 番花の開花以降に急激に増加するので、この時期にリン酸や塩基類が不足しないよう、ある程度土づくりが進んだ圃場が適している。また、開花期以降は降水量を上回る水分が必要で、地下水位が低く乾燥する圃場では畝間灌水や畑地灌漑が必要である。
雑草や病害虫の発生は、通常連作によって増加するので、適度な田畑輪換が行われている圃場や他作物との輪作が組まれている圃場での作付けが望ましい。病害虫や鳥害は、まとまって作付けしている地域より、水田地帯の水稲に囲まれた地域が被害の発生が少ない。
大豆は発芽さえ揃えば、その後の生育はそれほど問題なく生長し、登熟に至るが、機械の効率的な作業等も考慮した圃場の選定が望ましい。

圃場条件の違いと大豆の生育

大豆の生育は、圃場の持つ様々な特性により変化する。圃場条件の違いによる大豆生育への影響は以下の通りである。

土壌型による違い

大豆の生産性は土壌の母材によっても異なり、花崗岩土壌が最も適している。沖積土壌と洪積土壌を比べると、発芽は洪積土壌の方が良好で、茎長も長くなる。沖積土壌では分枝が多く、根が太く短くなり、支根は比較的表層に多くなるため倒伏や蔓化の傾向は少なく、生育後期の養分吸収が旺盛な“あとまさり的” な生育をする。火山灰土壌はリン酸吸収係数が高く、相対的に低収であるとされている。
また、いずれの土壌でも堆肥の施用で土づくりが進み収量差を小さくできるが、施用効果は花崗岩土や沖積土に比べて火山灰土でより大きい。

水田畑利用と田畑輪換

大豆は「畑の肉」と呼ばれているように、かつて畑地での生産が主流であったが、平成22 年時点では我が国の大豆作の85% (北海道では57%) が水田の畑利用の形で転作として作付けされている。この中では水田機能を保持したまま畑利用を行う水田の利用方式が中心であり、畑作物を生産し続ける水田(転換畑) と水稲との交互利用を行っている土地利用方式(田畑輪換という)に分かれている。後者では圃場単位で田畑輪換を行っているタイプが多いが、地域ぐるみで集団的、計画的土地利用により、転作の公平性や排水条件を確保する観点からブロックローテーション方式による転作団地化を図っている方式も2 割ある。
水田を一時的に転換畑として利用する方式は、ブロックローテーション方式を含む排水対策によって湿害を回避できれば、水分要求度が高い開花期以降の保水や灌水も容易である上に、基盤整備が進んでいるので機械化作業による省力化も図れ、畑作大豆に比べ収量面でも労働生産性の面でも優れている。
大豆は3 年以上の連作によって収量が低下するとされており、このことは転換畑であっても同様である。連作期間が長くなる影響は、ダイズシストセンチュウや立枯性病害、紫斑病などの病害虫や雑草の増加に加え、土壌中の可給態窒素(培養窒素) 等の減少によることが指摘されている。
以上のことから、有機栽培において田畑輪換は大豆作にも水稲作にも有利であり、大豆作では雑草の抑止や病害虫回避、地力維持が期待できる。
田畑輪換の期間は一定していないが、概ね水稲2~3 作に大豆1~2 作程度(排水性のよい地域では隔年で作付けている事例もある) で、畑地期間が50%を越えないようにするとともに、転換に際しては排水対策を徹底するように留意する。

畑地での輪作

畑大豆が多い北海道の道東、道北では、大豆は輪作体系で作付けられることが多い。また、転作畑として長期間畑地利用をしている場合は畑地とみなす必要がある。
府県の畑地でも大豆-麦類、緑肥-大豆などの1 年2 作体系で長期間安定的な収量を上げている有機栽培の事例がある。この場合大豆への施肥は大豆栽培当初の3,4年後以降からは原則として行われていないが、前後作への堆肥または鶏糞を元肥として入れるほか、長年にわたり圃場内の作物の茎葉は全て同じ圃場へ還元するなどの地力保全策がとられている。このためか、地力低下による単収低下は起きておらず、雑草害も病虫害も気にならない程度に抑えられており、栽培者は土づくりによる圃場生態系の変化による効果ではないかとみている。
畑地での大豆作付けに当たっては、必ず輪作体系を組む必要があるが、前出のように畑地では地力の低下が著しいので、イネ科作物を取り入れた輪作体系が望ましい。イネ科作物は圃場への残渣還元量が多く、地力維持に有効である。また、輪作にタマネギやビート、ニンジン等だけを取り入れる場合は、有機物残渣が少ないので必ず堆肥等を連用しなければならない。
イネ科作物はVA 菌根菌との相性が良く、土壌や施肥体系にもよるが、概して大豆の前作には麦類、トウモロコシ、陸稲、サツマイモなどが適しているとされている。VA 菌根菌の非宿主であるアブラナ科、タデ科、アカザ科作物跡地や休閑地では、VA 菌根菌の密度が低下して大豆のリン酸等養分吸収が抑えられて生育、収量が低下すると言われている(農林統計協会2002 b)。
大豆の連作はダイズシストセンチュウを増加させるが、非宿主作物の作付けはダイズシストセンチュウ密度の軽減に効果が高い。センチュウ被害が発生している圃場に4 年間以上非宿主作物を作付けると安定した効果が見られるとされている。なお、越冬期にダイズシストセンチュウの拮抗作物として赤クローバを作付けるとセンチュウ密度が低下することが報告されている。

圃場の排水性の改善

有機大豆作では、しばしば雑草問題と害虫問題への対応が最も大きい問題とされているが、その根源に遡れば、圃場の排水問題に行きつくケースが多い。圃場の透・排水対策は非常に重要であり、大豆以上に湿害に弱い裏作麦類にも共通する問題である。

望ましい土壌水分

大豆の播種に当たっては、最大容水量の70%以下(84%では発芽率は50%以下) の条件が必要であるとされている。土壌が過湿であると発芽に要する酸素が不足するほか、種子から栄養分が流失して雑菌が繁殖し、発芽率が著しく低下するためである。また、過湿条件下で播種をすると急激な吸水によって種子そのものの崩壊が起こることもある。これら播種時の過湿によって発芽率は大きく低下し、発芽・苗立ちの揃いを著しく阻害する。
一方、大豆は開花から40~50 日頃に多量の水を必要とする。この時期に乾燥が続くと、大豆体内の水分が不足して落莢や子実の肥大低下によって著しく減収する。そのため、灌水などの対策が必要になるが、この時期に地下水位が40cm前後であれば灌水の必要はないとされている。

排水不良になる原因と対策

排水不良の圃場では、概して大豆の発芽、生育が不良になり、また、雑草や病害虫の発生も多いので有機栽培には向かない。排水が悪い要因は地形的、耕種管理的、土壌的な要因など様々であるが、以下のような場合は大豆以外の作物を作付けるか、徹底した排水対策が必要になる。
地形的に圃場が周囲の土地より低位にある場合(山際や窪地、低湿地、棚田の下段等) には、必然的に地下水位が高く、降雨や周囲の水田からの漏水や伏流水が流入するので、湿気が高い状態が続きやすい。このような圃場では、暗渠を密に配置し明渠も設置し、自然排水ができない場合はさらにポンプ排水を行い地下水位を低下させる必要がある。
耕種管理では、転換畑は水田利用時の耕盤が破壊されていないので排水性が低下している。大豆の根は土壌への貫入性が高いが、硬度20mm以上(山中式硬度計、コーンペネトロメータでは1.5MPa 以上) の耕盤があると根の伸張が阻害される。また、耕盤が水の上下移動を抑えるので透水性が悪くなることから、心土破砕や弾丸暗渠等で破壊する必要がある。ただし、短期間のサイクルで田畑輪換を行う場合は、耕盤を全部破壊せず部分破壊でないと、水田に戻した時に透水性が大きくなり過ぎて稲作への影響を与えるので留意する必要がある。
土壌面では、粒子の細かい粘土質土壌(いわゆる重粘土壌) やシルト質土壌では透水性が悪く、特に転作畑ではこうした土壌が多いことから、有機物等の施用による物理性の改良のほか、播種に先立って土壌の砕土をていねいに行う必要があり、砕土に適した機械を使った耕起を行う必要がある。

圃場の過湿対策

圃場が過湿になる転作畑は、概して地下水位が高いことや、土壌中の粘土含量が多いことから透水性が悪く、特に転換初年目は地表に粘土が集積している上に、耕盤が残っていて湿害を誘発しやすく、砕土が困難な場合が多い。このため、暗渠排水施設を設置し圃場全体の地下水位を下げることが望ましい。近年は暗渠施設を活用して地下水位を調節する地下灌漑方式が開発され、効果を上げている。
簡易な排水方法としては、額縁明渠または圃場内明渠や弾丸暗渠の施工がある。近年は弾丸暗渠内を籾殻で埋める籾殻充填やシードパイプ式等のものがあり、機械施工で比較的簡単に設置することができる。
北海道は気象条件、地形条件、土壌の特性から土壌の透・排水性に問題を抱えていることから、土壌の透・排水性を向上させるためのチェックリストと対策を提示している。
また、愛知県西三河の指導(JA あいち中央「平成15 年度大豆栽培こよみ」、水稲・大豆2毛作の洪積世土壌) では、明渠は6~10 m間隔に設置し、弾丸暗渠は明渠に直交する方向に2~4 m間隔で、深さは25~30cm で弾丸暗渠の排水口が明渠と直交するように(排水できるように) 設置することとされ、明渠と簡易暗渠の接続を確実に行うこと、明渠からの隣接圃場への漏水防止のためにトラクター等で踏み固めること、圃場外への排水路を確保するなどに留意して実施する必要があるとしている。また、明渠掘削残土の処理や水田用時の圃場均平なども考慮しておく必要がある。

圃場の準備と土づくり

大豆栽培を始める際には、まず圃場の透・排水性を確保する必要がある。大豆は開花期以降に水分要求度が高くなるものの、その他の時期や特に発芽時には湿害を受けやすい。排水不良圃場では大豆の発芽揃いが悪いだけでなく、雑草や病害虫の発生も多くなる。また、有機物施用による異常還元が起きやすく、ヘアリーベッチ等の緑肥を用いる場合も発芽や生育が阻害されることがある。
圃場の排水性の改善には、プラウ耕や心土破砕、簡易明渠(額縁明渠) や弾丸暗渠の施工など比較的容易に実施できる方法と、暗渠の敷設や客土のように大がかりな土木工事を伴うが一旦行うと恒常的に圃場の排水性を改善する方法があり、その方法は慣行栽培の場合と同様に行えばよい。
なお、(独)農研機構北陸研究センターが重粘土転換畑の多い北陸地域での一般的な排水対策についてホームページで技術紹介を行っており参考になる(「北陸地域における大豆栽培マニュアル」HP: http://narc.naro.affrc.go.jp/inada/pub/daizu/start.htm)。
大豆は開花期以降の生育後期に多くの窒素を吸収する性質がある。有機栽培では有機質肥料による追肥が考えられるが、大豆の地上部が繁茂しているので、必要量を有機質肥料だけで補うことは難しい。従って、大豆の有機栽培では、地力を高める土づくりが肝心となる。土づくりを行う過程では土壌分析を行い、地力の診断を行うと効果的である。
大豆が吸収する窒素の40~50%は地力(窒素肥沃度) に依存しており、根粒菌による窒素供給と合わせると、ほぼ90%に達するとされている。施肥による窒素の吸収は全吸収量の10%程度に過ぎない。このことから、大豆栽培の土づくりは作物残渣や堆肥等の有機物連用を前提に行う必要がある。
慣行栽培から有機大豆作へ転換する場合や、遊休地で栽培を開始する当初は、堆肥3~5t /10a を3~4 年程度は投入することが望ましい。ただし、その後は1 t /10a 程度とし、地力が向上すれば茎葉を持ち出して、大豆の茎葉の過繁茂を抑えている例もある。
転作大豆は、東北や北陸、山間地では年1作、東海や九州等の温暖な地域では水稲に麦を含めた2 年3 作あるいは1 年2 作の田畑輪換が行われている。転作による大豆作では、前作の水稲や麦に対する有機物施用や施肥時に大豆のための土づくりを合わせて行うと合理的である。1 年2 作や2 年3 作の作付けを行っている圃場では、地力窒素の消耗が大きいので、堆肥等の有機質資材の増施が必要になる。
大豆は総じて塩基類が多く、リン酸吸収係数が低い土壌で生産性が高い。大豆の成分吸収量は他の作物に比べて高く、子実100kgを生産するためには、概ね窒素8~10kg、リン酸1~2kg、加里3~3.5kg、石灰2.5~3kg、苦土1kg、硫黄0.7Kg その他、塩素、鉄、マンガン、亜鉛、銅、ホウ素、モリブデン、コバルトが必要とされている(農林統計協会2002c)。
土壌の最適pH は6.0~6.5 とされるが、これはpH そのものより石灰の供給が関与しているためと言われている。
吸収された窒素とリン酸は子実と葉身に、カリウムは特に葉柄に、カルシウムは葉身と葉柄に、マグネシウムは葉柄、莢殻に多く含まれる。子実肥大期に窒素とリン酸が不足すると子実の肥大が低下する。
これまでに水稲、麦等の残渣や堆肥等、地力の維持増進のための有機物が経年施用されてきた圃場では、大豆栽培における施肥は基本的に必要なく、現実に施肥を行っている事例はほとんど見られなかった。ただし、水田転換畑等の圃場ではpH が低下していることがあり、このような場合にはpH 矯正に必要な量の石灰や苦土を施用する必要がある。また、黒ボク土のようにリン酸吸収係数が高い土壌では、土壌診断値に基づき必要に応じてグアノ系リン酸や溶成リン肥を堆肥施用時に施用しておくとよい。
また、大豆は加里の吸収が多く、加里が不足すると矮化や着花・着莢数が減少し、登熟が悪くなることがある。有機栽培の圃場は概して加里過剰の傾向があることが報告されているが、大豆は吸収した加里の約50%が子実に固定されて持ち出されることから、必要に応じてヤシガラや草木灰等の利用を考える。なお、家畜糞の中では乳牛糞の加里含量が高いので、地力維持と併せて利用することも有効である。

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