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用い、その芽生えを土耕実験に使用した。ハツカダイコンの種子を 70％エタノール水溶 液で 30秒、および1％次亜塩素酸ナトリウム水溶液で10分間殺菌処理し、それぞれの殺 菌処理後はよく水洗した。殺菌した種子をイオン交換水に浸し、冷蔵庫で一晩静置した。
種子を湿らせた濾紙の上に移し、23.5℃に制御したグロースチャンバー内に静置した。グ ロースチャンバーは暗所で 1日間、その後 3日間は5000 lux以上で16 h 照射するよう制 御した。上記の方法により生成した芽生えを土耕実験に用いた。
1.2塩化アルミニウムの添加量を変えた土壌を用いた実験系の確立
赤玉土 700 g（絶乾重量で 472 g）に対して、所定濃度の AlCl3水溶液（70 ml）および イオン交換水（105 ml）を加え、ビニール袋内でよく混合した。検討した AlCl3水溶液の 濃度は、0.075 M、0.1 M、0.15 M、0.2 M、0.25 M、0.3 M、0.35 M、および0.4 Mとした。
アルミニウムを添加しない系として、赤玉土 700 g（絶乾重量で 472 g）にイオン交換水
（175 ml）を混合した系も用意した。土耕実験には 800 ml 容のポリプロピレン製の容器 [138×109×97 (H) mm] を用い、そこに調製した土 300 gを加えた。各条件につき、同じ ものを2点用意した。
各容器に主根長を測定したハツカダイコンの芽生えを 4固体ずつ移植し、容器全体の重 量を測定した。土耕実験は 23.5℃、および5000 lux以上で16 h 照射するように制御した グロースチャンバー内で行った。土耕実験の期間は 3日間とし、1 日 1 回重量減少分の水 分をイオン交換水で補給した。実験終了後はハツカダイコンの主根の生長量 (cm) を測定 した。異常値はディクソンのQと呼ばれる手法で取り除き、有意差検定はt-検定を用いて 行った。土耕実験に使用した土および実験終了後の土を用いて pH (H2O)を測定した。
1.3アルミニウム添加土壌および ALを用いた土耕実験
AL（1 gまたは3 g）をイオン交換水（150 ml）に溶解し、希塩酸水溶液を用いて溶液の pH を 6.0 に調製した。赤玉土 1 kg（絶乾重量で 674 g）に対して、下記の①～③のいず れかの試薬等をビニール袋内でよく混合した。
① イオン交換水 250 ml
② 0.3 M AlCl3水溶液（100 ml）およびイオン交換水（150 ml）
③ 0.3 M AlCl3水溶液（100 ml）およびリグニン水溶液（150 ml）
その後は 1.2に記載した方法に従って土耕実験を行った。ただし各条件につき、同じも のを 3点用意して実験を行った。
1.4 塩酸添加量を変えた土壌を用いた実験系の確立
赤玉土 700 g（絶乾重量で472 g）に対して、所定濃度の塩酸水溶液（70 ml）およびイ オン交換水（105 ml）を加え、ビニール袋内でよく混合した。検討した塩酸水溶液の濃度 は、0.25 M、0.5M、0.75 M、および1.0 Mとした。塩酸を添加しない系として、赤玉土 700 g（絶乾重量で472 g）にイオン交換水（175 ml）を混合した系も用意した。その後は1.2 に記載した方法に従って土耕実験を行った。
1.5 アルカリ処理オゾン酸化クラフトリグニン（2.0-O3A , 4.0-O3A）の調製
精製した針葉樹クラフトリグニン（1 g）を酢酸：水：メタノール（16:3:1, v/v/v）混 合溶液60 ml に懸濁し、氷冷下にてオゾンを含む酸素ガス（約3.7%、0.5 l min-1）を2.0
h または 4.0 h 通気した。反応溶液を減圧乾固または凍結乾燥してオゾン酸化クラフトリ
グニンを得た。オゾン酸化クラフトリグニン（1 g）に 0.1 M NaOH（250 ml）を加えて室 温にて一晩処理し、カチオン交換樹脂（H+ 型）に通した。処理液の pH を中性に調整後、
濃縮・凍結乾燥した。2.0 h および 4.0 h オゾン処理したクラフトリグニンから得られた アルカリ処理オゾン酸化クラフトリグニンを、それぞれ 2.0-O3Aおよび4.0-O3Aとした。
172
1.6 塩酸添加土壌および改質リグニンを用いた土耕実験
改質リグニン（1 g）をイオン交換水（150 ml）に溶解し、希塩酸水溶液を用いて溶液の pH を 6.0 に調製した。改質リグニンとして AL、およびアルカリ処理オゾン酸化クラフト リグニンである 2.0-O3Aと4.0-O3Aを用いた。赤玉土 1 kg（絶乾重量で 674 g）に対して、
下記の①～③のいずれかの試薬等をビニール袋内でよく混合した。
① イオン交換水 250 ml
② 0.75 M HCl水溶液（100 ml）およびイオン交換水（150 ml）
③ 0.75 M HCl水溶液（100 ml）およびリグニン水溶液（150 ml）
その後は 1.2に記載した方法に従って土耕実験を行った。ただし各条件につき、同じも のを 3点用意して実験を行った。
1.7 pH (H2O) および pH (KCl) 測定
土の pH (H2O) および pH (KCl) は、「土壌環境分析法」に記載してある方法に従って測 定した。
2. 結果
2.1 塩化アルミニウム添加土壌を用いた検討
2.1.1 塩化アルミニウムの添加量を変えた土壌を用いた実験系の確立
酸性土壌における植物の生育阻害の要因のうち、土壌の酸性化に伴い溶出してくるアル ミニウムの害が最も深刻な問題であると考えられているが、他にもマンガンや鉄の過剰害、
およびリン酸、カルシウム、マグネシウムの欠乏などの要因も指摘されている。そこで本 研究ではまず、土に塩化アルミニウムを添加して擬似的に酸性土壌を作出し、実験に用い ることとした。この系を用いた理由として、弱酸性である塩化アルミニウムの添加によっ ても土壌のpH が下がること、および生育阻害の要因がアルミニウム毒性によるものである 可能性が高い点があげられる。また本研究では、予備実験の結果により本実験期間内では 養分を添加しなくてもハツカダイコンの生長に問題がなかったこと、およびアルミニウム と相互作用する養分があることが知られており、アルミニウム毒性の評価が複雑になるこ とを避ける目的で、養分の添加は行わなかった。
塩化アルミニウム溶液の濃度を変えて添加した系でのハツカダイコンの主根の生長量、
および土耕実験前後における土の pH (H2O) の値を、それぞれ図 101 および表 39 に示す。
本研究ではこれまで行ってきた水耕実験同様、主根の生長量にてアルミニウム毒性の評価 を行った。
図101の結果より、添加したAlCl3溶液の濃度が 0.3 M 以降の系ではAlCl3を添加して いない系（0 M）に比べ、主根の生長量が有意に抑制されることが確認できた。よって、以 降は添加 AlCl3溶液の濃度が0.3 Mの系を用いて検討を行った。
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図101 添加AlCl3濃度を変えた系でのハツカダイコンの主根の生長量
表 39 塩化アルミニウム添加土壌を用いた系での土耕実験前後における土のpH (H2O)
2.1.2 アルミニウム添加土壌およびALを用いた土耕実験
2.1.1 での検討によりハツカダイコンの主根の生長量が抑制される条件が確認できたこ
とより、本実験ではソーダ・アントラキノン蒸解により得られたアルカリリグニン（AL）
を添加した系で主根の生長量が回復するかを検討した。AL の添加により土壌の pH が上昇 してアルミニウムが無毒化することを避ける目的で、AL は pH 6.0 に調製した水溶液とし て土と混合した。リグニン溶液のpH を6.0とした理由として、予備実験の結果よりpH 6.0 に調整したリグニン水溶液の添加による土の pH (H2O) の変動がほとんどなかったこと、
および溶液のpHを 6.0以下にした場合に、ALが沈殿する場合があったことがあげられる。
本実験では、赤玉土 1 kg（絶乾重量で674 g）に対して、下記の①～③のいずれかの試 薬等を混合した。
① 0 (-Al) : イオン交換水 250 ml
② 0: 0.3 M AlCl3水溶液（100 ml）およびイオン交換水（150 ml）
③ Lignin: 0.3 M AlCl3水溶液（100 ml）およびリグニン水溶液（1 gまたは3g lignin/ 150 ml）
上記の条件下において行った土耕実験の結果を図 102、および土耕実験前後における土 の pH (H2O) の値を表40に示す。
AlCl3濃度, M 0 0.075 0.1 0.15 0.2 pH (H2O)前 5.7 4.9 4.7 4.4 4.2 pH (H2O)後 5.7 5.0 4.9 4.6 4.4 AlCl3濃度, M 0.25 0.3 0.35 0.4
pH (H2O)前 4.2 4.1 4.1 4.0 pH (H2O)後 4.2 4.1 4.0 4.0
0 1 2 3 4 5 6
0 0.075 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4