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植物⽣産⼟壌学 (⼟壌作物栄養学) 7 回⽬

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Academic year: 2021

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植物⽣産⼟壌学 (⼟壌作物栄養学) 7 回⽬

教員名:筒⽊ 潔

講義のホームページ: http://timetraveler.html.xdomain.jp/

7 回⽬の講義の内容 「⼟壌の化学性 Part 2 ⼟壌の酸性」

作物の⽣育は⼟壌のpH によって⼤きく影響されます。⽇本の⼟壌はほとんどが酸性⼟

壌です。この講義では⼟壌が酸性化する機構と、その改良法などについて述べます。

1) 今回の話題 ⼟壌の化学性 Part 2 ⼟壌の酸性について 2) ⾝近な物質、⽣体、⾷品の pH

3) pH と作物⽣育(野菜・イモ類)

4) pH と作物⽣育(穀物・牧草)

5) ⽔耕培地の pH と乾物⽣産 6) ⽔耕培地における Al の害 7) ⼟壌の pH と養分の可給性

8) ⼟壌酸性と作物の⽣育 1 (⽔素イオン、活性アルミニウム、Ca Mg の不⾜)

9) ⼟壌酸性と作物の⽣育 2 (リン酸⽋乏、ホウ素⽋乏、マンガン過剰)

10) ⼟壌酸性と作物の⽣育 3 (有機物の分解抑制、微⽣物フロラの変化)

11) ⼟壌酸性と作物の⽣育 4 (窒素固定の抑制、硝酸化成の抑制)

12) 酸性⼟壌の改良 1 (炭酸カルシウム、せっこう)

13) 緩衝曲線で炭カル必要量を求める。

14) 炭カル必要量の計算(例)

15) 酸性⼟壌の改良 2 (リン酸資材、有機物補給)

16) ⼟壌をアルカリ性にしすぎると・・ 要素⽋乏が起きやすい。

17) ⽔と各種⼟壌の pH 緩衝曲線 18) 3種類の⼟壌の特徴

19) ⼟壌が酸性化する機構

20) ⼟壌コロイドによる陽イオン保持 陽イオンの交換侵⼊⼒

21) ⾬⽔による⼟壌の酸性化

22) KCl での置換による Al

3+

と H

+

の遊離 23) 酸性⼟壌におけるアルミニウムの⽣成 24) 施肥による酸性化

25) ⽣理的酸性肥料

26) ⽣理的中性肥料

(2)

27) 酸性⾬

28) 酸性硫酸塩⼟壌

28) アルミニウムと酸性の害:リン酸の固定 29) 交換性塩基(置換性塩基)

30) 交換性塩基の定量⽅法 31) 交換性塩基の動態と傾向

32) 陽イオン交換容量 (CEC) の給源 腐植と粘⼟

33) 陽イオン交換容量 (CEC)とは 34) 陽イオン交換容量 (CEC)の⼤きな⼟

35) 陽イオン交換容量 (CEC)の基準値

付表 粘⼟鉱物の陽イオン交換基の酸的性格

試料 CEC

(cmol

c

/kg)

酸的性格の区分 (cmol

c

/kg) 強酸的な部分の

⽐率 (%)

強酸的 弱酸的

モンモリロナイト

73.0 63.0 10.0 86

ハロイサイト 24.0 18.0 6.0 75

カオリナイト 4.9 3.0 1.9 61

アロフェン 60.8 0 60.8 0

イモゴライト 15.4 0 15.4 0

腐植酸(参考) 401-790 249-556 152-325 68 季刊化学総説 No.4「⼟の化学」 p.62, p.92 より 学会出版センター(1989) 腐植酸については、筒⽊の研究結果(同上 p.92 に記載)からカルボキシル基を強酸部分、

フェノール性⽔酸基を弱酸的部分として計算した。

【⼟壌中の陰荷電の発⽣メカニズム】

モンモリロナイトの陰荷電はケイ酸・アルミニウム 2:1 型格⼦の中間の Al ⼋⾯体層にお ける Al と Mg の同像置換により発⽣する。恒久的な強い酸である。

ハロイサイトおよびカオリンの陰荷電は、ケイ酸・アルミニウム 1:1 型格⼦の Si 四⾯体 層破断⾯における Si-O

-

により発⽣する。⼤部分弱い酸であるが、強い酸も含まれる。

アロフェンおよびイモゴライトの陰荷電は、中空球状粒⼦および中空管状構造の内部のケ イ酸4⾯体層の破断⾯にできた Si-O

-

により発⽣する。⾮常に弱い酸である。

⼟壌有機物による陰荷電は、主に腐植酸とフルボ酸のカルボキシル基およびフェノール性

⽔酸基の解離により発⽣する。カルボキシル基の中にはかなり強酸的なものもある。

(3)

植物⽣産⼟壌学(⼟壌作物栄養学)7 回⽬ レポート 学籍番号: ⽒名:

化学肥料の施肥によって⼟壌が酸性化する場合がある。これは何故なのか説明しなさい。

感想・質問等。

植物⽣産⼟壌学(⼟壌作物栄養学)7 回⽬ レポート 学籍番号: ⽒名:

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