コロイド組成の異なる農耕地土壌からの硝酸態窒素流出量の比較-イオン交換樹脂埋設法による低コスト硝酸態窒素流出量の測定-

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05760049
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 伊藤 豊彰 東北大学, 農学部, 助手 (10176349)
• Keywords: コロイド / 黒ボク土 / アロフェン / 正荷電 / 硝酸保持 / 硝酸態窒素溶脱 / イオン交換樹脂バッグ

Research Abstract

1.目的と実験方法
本研究ではイオン交換樹脂を充填したバッグを土壌中に埋設し、土壌中を溶脱する成分をイオン交換・回収する方法を用いて、コロイド組成の異なる黒ボク土壌からの硝酸態窒素流出量を比較した。これによって、土壌の荷電特性の違い(陰イオン交換能を持つか否か)が硝酸塩の溶脱にどのような影響をあたえるかを明らかにした。
コロイド組成の異なる4種の黒ボク土(結晶粘土質多腐植質、結晶粘土質非腐植質、アロフェン質多腐植質、アロフェン質非腐植質)を円筒につめ、最上部にNaNO_3,KCL,CaHpO_4を施肥した後、デントコーンを栽培した。イオン交換樹脂バッグによって回収された硝酸態窒素および陽イオン(NH4^+、Ca^<2+>、K^+,Na^+)の量(溶脱量)を測定し、植物による窒素吸収量および土壌地租無機化量と土壌無機態窒素量を測定した。
2.結果と考察
(1)施肥N量(2.1gN/plant)と土壌無機化N推定量の合計は、3.4g〜5.2g/plantで、そのうち30〜40%が硝酸態窒素として溶脱し、50〜60%がデントコーンによって吸収された。土壌中でアロフェンによる正荷電が発現していると考えられるアロフェン質非腐植質土壌において、溶脱N割合が最も低く(29%)、植物のN吸収量も最も多かった。一方、正荷電の発現の無い結晶粘土質土壌では、腐植の多寡に係わらず、溶脱N割合は高く(33%〜38%)、植物のN吸収量は少なかった。また、アロフェン質多腐植質土壌では、植物のN吸収・溶脱N量ともに結晶粘土質土壌より多かった。これらの結果より、正荷電を持つアロフェン質土壌では、畑状態での硝酸態窒素の溶脱が相対的に抑制され、植物による窒素吸収利用率は高くなることが明らかとなった。しかし、腐植が多いと、正荷電発現は減殺され、溶脱N量は結晶粘土質土壌と変わらないことが明らかとなった。したがって、アロフェン質の非腐植土壌は農耕地からの硝酸態窒素流出を抑制する効果があると判断された。