根圏からの非交換態カリウム放出機構の解明

土壌中の養分の植物への利用されやすさは、その化学的な放出されやすさ(化学的可給度)と根への到達しやすさ(位置的可給度)という2つの独立した要因によって規定されている。土壌中の養分の化学的可給度を評価する手法は数多い。しかし、位置的可給度については根の伸長が大きく制限される特殊なポット「根箱」を用いる以外、定量的に評価する手法がない。リンやカリウムなど後者の寄与が大きい元素の植物吸収量を予測し、また最適化するには、フィールドで土壌養分の位置的可給度を評価できる手法の開発が求められる。そこで、土壌中のカリウムの化学的位置的可給度を評価できる新たな手法を考案した。この手法は、植物によるカリウムの放出と化学抽出による放出との本質的な違いを利用するものであり、1)通常のポット試験を行い、栽培跡地土壌と非栽培跡地土壌を準備、2)各土壌のカリウムを中性酢酸アンモニウム溶液、0.01規定塩酸溶液を用いて段階的に抽出、3)それぞれの段階で抽出されたカリウムの量から土壌中のカリウムの化学的位置的可給度を計算、という手順で構成されている。本手法をコムギとコマツナが30日間植栽されていたカリウム含有鉱物及び土壌(灰色沖積土)に適用したところ、酢酸アンモニウム溶液で抽出できるカリウム-交換態カリウム-の約6割が植物に利用できる範囲内にあり、カリウムの化学的可給度が減少するとともに、その割合も減少することが明らかとなった。さらに、本手法を公表されている既存のデータに適用した結果、土壌への適用には、カリウムの選択性に関わる前提を必要とするものの、原則としてあらゆる土壌やポット栽培植物に適用できることを確認した。ここで提示された手法は、植物根の伸長の制御を必要とする既存の手法よりも適用範囲が広いことから、フィールドでの定量法につながる鍵になるかもしれない。

土壌中の養分の植物への利用されやすさは、その化学的な放出されやすさ(化学的可給度)と根への到達しやすさ(位置的可給度)という2つの独立した要因によって規定されている。土壌中の養分の化学的可給度を評価する手法は数多い。しかし、位置的可給度については根の伸長が大きく制限される特殊なポット「根箱」を用いる以外、定量的に評価する手法がない。リンやカリウムなど後者の寄与が大きい元素の植物吸収量を予測し、また最適化するには、フィールドで土壌養分の位置的可給度を評価できる手法の開発が求められる。そこで、土壌中のカリウムの化学的位置的可給度を評価できる新たな手法を考案した。この手法は、植物によるカリウムの放出と化学抽出による放出との本質的な違いを利用するものであり、1)通常のポット試験を行い、栽培跡地土壌と非栽培跡地土壌を準備、2)各土壌のカリウムを中性酢酸アンモニウム溶液、0.01規定塩酸溶液を用いて段階的に抽出、3)それぞれの段階で抽出されたカリウムの量から土壌中のカリウムの化学的位置的可給度を計算、という手順で構成されている。本手法をコムギとコマツナが30日間植栽されていたカリウム含有鉱物及び土壌(灰色沖積土)に適用したところ、酢酸アンモニウム溶液で抽出できるカリウム-交換態カリウム-の約6割が植物に利用できる範囲内にあり、カリウムの化学的可給度が減少するとともに、その割合も減少することが明らかとなった。さらに、本手法を公表されている既存のデータに適用した結果、土壌への適用には、カリウムの選択性に関わる前提を必要とするものの、原則としてあらゆる土壌やポット栽培植物に適用できることを確認した。ここで提示された手法は、植物根の伸長の制御を必要とする既存の手法よりも適用範囲が広いことから、フィールドでの定量法につながる鍵になるかもしれない。