尿素(にょうそ)

尿素とは

尿素(にょうそ)とは、化学式CO(NH₂)₂で表される窒素化合物で、農業では代表的な窒素質肥料として利用されています。

工業的には主としてアンモニアと二酸化炭素から合成されます。

尿素は窒素含有率が高いことが特徴で、市販される一般的な尿素肥料にはN-P-Kが「46-0-0」と表示されるものがあります。

ただし、すべての尿素肥料が必ず窒素46%という意味ではありません。

肥料として登録されている尿素には窒素全量45%程度の製品もあるため、実際の施肥設計では製品の保証票に記載された窒素含有率を確認します。

また、「尿素」と「窒素肥料」は同義語ではありません。
尿素は、硫酸アンモニウム、硝酸系肥料などと並ぶ窒素質肥料の一種です。

尿素の窒素は植物にどう利用されるか

尿素を土壌へ施用すると、そのまま長期間尿素として存在するとは限りません。

土壌中のウレアーゼという酵素の作用によって尿素が加水分解され、アンモニア・アンモニウム態窒素へ変化します。

さらに酸素のある土壌では、微生物の働きによる硝酸化成作用によって、アンモニウム態窒素から硝酸態窒素へ変化していきます。

おおまかには、

尿素 → アンモニウム態窒素 → 硝酸態窒素

という変化をたどります。

ただし、その速さは一定ではありません。

  • 地温
  • 土壌水分
  • 土壌pH
  • 微生物活性
  • 施肥位置

などによって変化します。

尿素を施用した瞬間から、全量が硝酸態窒素として作物に利用できるわけではありません。

尿素は「速効性肥料」なのか

尿素は水に溶けやすく、一般に速効性の窒素肥料として扱われます。

ただし、「水に溶ける=施用直後にすべて植物が吸収する」という意味ではありません。

土壌施用では、尿素の分解、アンモニウム態窒素への変化、硝化、根への移動などが関係します。

気温や地温が低ければ反応速度が低下する場合もあります。

したがって、

「尿素はどの条件でも施用直後から同じ速さで効く」と考えるのは誤りです。

尿素とアンモニア揮散

尿素を土壌表面へ施用すると、条件によっては分解過程で生じたアンモニアの一部が大気中へ揮散し、窒素が失われる場合があります。

アンモニア揮散の程度は、

  • 土壌pH
  • 温度
  • 土壌水分
  • 風
  • 施肥後の降雨・かん水
  • 施肥位置

などに影響されます。

一般に、高温で土壌pHが高い条件ではアンモニア揮散が増える可能性があります。

尿素を土壌中へ適切に混和したり、施肥後に適度な水分によって土壌中へ移行させたりすることは、表面に残したままにするより揮散を抑える方向に働きます。

ただし、「尿素は雨の直前に撒けばよい」と一律に判断してはいけません。

強い降雨では表面流出や窒素の移動が問題になる場合があります。
降雨量、土壌、圃場条件を考えて施肥時期を決めます。

尿素の葉面散布

尿素は水に溶かして葉面散布に利用されることがあります。

葉面から吸収された尿素は窒素供給源として利用されます。

実際に、果樹や小麦などでは、特定の生育段階で尿素葉面散布を行う栽培技術があります。

ただし、尿素の葉面散布濃度を「0.5%」など一つの数値に固定することはできません。

適切な濃度は、

  • 作物
  • 品種
  • 生育段階
  • 散布目的
  • 葉の状態
  • 気温
  • 散布回数
  • 使用する製品

などによって異なります。

濃度が高すぎる場合には葉焼けなどの障害が発生する可能性があります。

対象作物の栽培指針、試験研究成果、使用する肥料の表示などを確認して濃度を決めてください。

また、尿素肥料であればすべて無条件に葉面散布へ適するとは限りません。
葉面散布用途では製品仕様も確認します。

葉面散布は土壌施肥の代わりになるのか

葉面散布は少量の窒素を直接葉へ供給できる方法ですが、通常の土壌施肥を全面的に置き換えられるとは限りません。

葉面に保持できる液量には限界があり、一度に大量の窒素を安全に供給することはできません。

葉面散布が有効かどうかは、作物や目的によって変わります。

例えば小麦では、開花期前後の尿素葉面散布によって子実タンパク質含有率を高める技術が利用される場合があります。

果樹では、樹体の状態や時期によって尿素葉面散布が利用される例があります。

一方で、葉面散布を行えば必ず収量や樹勢が改善するわけではありません。

「葉面散布の方が根からの吸収より効率がよい」と一般化することもできません。

作物、施用目的、根の状態、時期によって判断します。

尿素とEC

尿素を液肥や培養液に利用するときには、ECの読み方に注意が必要です。

尿素は硝酸塩やカリウム塩などのようなイオン性の肥料成分とは性質が異なり、尿素を水へ加えても、その濃度がECへそのまま反映されるとは限りません。

農研機構の養液栽培ホウレンソウの試験でも、培養液へ尿素を添加してもEC値に影響しないため、従来のECだけを基準に管理する場合には注意が必要とされています。

ECが低いから尿素由来の窒素も少ない、とは判断できません。

尿素を含む培養液や液肥では、配合量や窒素濃度を計算して管理する必要があります。

尿素と施設園芸

施設土耕では降雨による養分の洗脱が少ないため、尿素を含む窒素肥料を施用するときも前作の残存窒素を確認する必要があります。

尿素自体は施用後に形態変化するため、最終的にはアンモニウム態窒素や硝酸態窒素として土壌中に存在する割合が増えます。

前作から硝酸態窒素が多く残っている施設へ、慣行量の尿素を基肥として追加すれば、窒素過剰やEC上昇につながる場合があります。

施肥前には必要に応じて、

  • 硝酸態窒素
  • アンモニウム態窒素
  • EC
  • pH
  • 前作の施肥量

などを確認します。

「尿素は安価だから基肥として一定量入れておく」という施肥は、残肥の多い施設では不適切です。

尿素と緩効性尿素肥料の違い

一般的な尿素と、尿素を原料として製造された緩効性窒素肥料は区別します。

例えば、

  • IB肥料(イソブチリデンジウレア)
  • CDU肥料
  • ウレアホルム

などは、尿素などを化学反応させることで肥効を調節した肥料です。

これらは通常の尿素と同じ肥効を示すものではありません。

「原料に尿素を使っている=通常の尿素肥料と同じ速効性」という意味ではありません。

製品ごとの窒素形態や肥効特性を確認します。

尿素を使うと土壌は酸性になるのか

尿素が加水分解される初期には、施肥された場所の周辺で一時的にpHが上昇する場合があります。

その後、生成したアンモニウム態窒素が硝酸態窒素へ硝化される過程では酸が生成されるため、長期的な窒素肥料の施用は土壌酸性化に関係する場合があります。

したがって、

「尿素は中性の肥料だから土壌pHに影響しない」という理解も正確ではありません。

実際のpH変化は土壌の緩衝能、施肥量、作物による養分吸収、降雨・かん水などにも左右されます。

尿素施肥でよくある間違い

尿素には必ず窒素が46%含まれる

一般的な尿素肥料には窒素46%の商品がありますが、すべての登録肥料の保証値が46%とは限りません。

施肥量は使用する製品の保証票を確認して計算します。

尿素は窒素肥料の別名である

尿素は窒素質肥料の一種です。

硫酸アンモニウムなど他の窒素質肥料もあるため、「尿素=窒素肥料」ではありません。

尿素は水に溶ければすぐ硝酸態窒素になる

尿素はまずウレアーゼによって分解され、主としてアンモニウム態窒素を経て硝酸態窒素へ変化します。

変化速度は環境条件によって異なります。

尿素は葉面散布なら0.5%にすればよい

葉面散布濃度は作物や目的によって異なります。

0.2%程度を利用する例もあれば、異なる濃度で試験・利用される作物もあります。

一律に0.5%と決めないでください。

尿素葉面散布は土壌施肥より効率がよい

特定の作物・時期・目的では有効な場合がありますが、一般化はできません。

葉面から供給できる窒素量には限界があり、通常の施肥体系全体を置き換えるとは限りません。

尿素を表面散布しておけば、そのうち全部効く

条件によってはアンモニア揮散による窒素損失が起こります。

施肥位置、土壌pH、温度、水分などを考慮します。

雨の前に尿素を撒けば揮散しない

適度な降雨によって尿素が土壌中へ移動すれば揮散を抑える方向に働くことがあります。

強雨では流出や窒素移動が問題になる可能性があるため、「雨前施肥」を万能な対策とは考えません。

ECが低ければ尿素由来の窒素も少ない

尿素濃度はECへ直接反映されにくいため、ECだけから尿素由来窒素量を判断できません。

特に養液栽培や液肥管理では注意が必要です。

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