土壌易分解性有機物の無機化機構解明に向けた物理的隔離・化学的吸着区分定量法の確立

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土壌中の2:1型粘土鉱物の層間はNH_4^+を保持する空間である、鉱物層間の末端に保持されたNH_4^+(weakly fixed NH_4^+)は、層間の出入りを通じて、交換態NH_4^+のシンクあるいはソースとして作用し、水田土壌のNH_4^+の動態や作物への利用可能性に大きな影響を及ぼすしかし、水田土壌のweakly fixed NH_4^+の含量が、交換態NH_4^+の含量によって規定されているのか、あるいは鉱物層間末端の固定可能な部位(反応性層闇領域)の容量によって影響されるかどうかは明らかではない。本研究では、反応性層間領域の容量を評価するためにK固定法と0.01mol L^<-1>HCI法の組合せ法を考案し、それを用いて、水田土壌のweakly fixed NH_4^+の含量に影響を及ぼす要因を評価した。実験は、稲ワラの添加(重量ベースで1%)の有/無の水田土壌を30℃・70日間の湛水培養を行い、培養後に土壌の風乾(40℃・72時間以上)の有/無の処理を施した。その後、土壌をKCI溶液でK飽和を行い、風乾(40℃・72時間以上)後、土壌中の非交換態Kを0.01mol L^<-1>HCI法で連続的に抽出した。その結果、非交換態Kは、K未飽和土壌と比べて、K飽和のみの処理、および湛水培養とK飽和処理によって有意に増加した。この湛水培養にともなう非交換態Kの有意な増加は、2:1型粘土鉱物層間の膨張による反応性層間領域の増加を示す。さらに、湛水培養による反応性層間領域の増大は、培養による交換態NH4+含量の増加と有意に対応した。また、反応性層間領域の容量と交換態NH_4^+含量の2因子とweakly fixed NH_4^+含量との関係も有意であった。以上より、本実験条件下での水田土壌のweakly fixed NH_4^+の含量は、反応性層間領域の容量および交換態NH_4^+の含量の両者に依存していたことが示唆された。