Title
沖縄南部地域土壌におけるZA-2土壌分析器の適用性
Author(s)
吉田, 晃一; 金城, 和俊; 渡嘉敷, 義浩
Citation
沖縄農業, 44(1): 57-63
Issue Date
2010-08
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12001/10484
Rights
沖縄農業研究会
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研究論文〕
沖縄南部地域土壌における
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土壌分析器の適用性
吉 田 晃 一 ・ 金 城 和 俊1)・渡嘉敷義浩2)(沖縄農業技術開発(株)， 1)琉大出学部 2)NPO法人日中資源開発協会)
Koichi YOSHIDA， Kazutoshi KINJO and Yoshihiro TOKASHIKI: Application of ZA-II soilanalysismachine in thesouthern part of Okinawa
要 約 本県の土壌診断で主に用いられている全農型 土壌分析器ZA-llの沖縄本島南部地域土壊(島 尻マージ，ジャーガル)における分析値への適 用性を検討した.その結果，可給態リン酸含量 は両土壌型ともZA-ll分析値で100mg/l00g以 下 で 高 い 相 関 関 係 が 認 め ら れ た 交 換 性 石 灰 は 両土嬢型ともZA-ll分析値で'1200mg/100g以 下で高い正の相関関係が認められたそして， ZA-ll分析値は従来法の分析値に比べて比較的 に高い値を示す傾向があることも明らかとなっ た.交換性加里は両土壌型ともZA-ll分析値で 60mg/l00 g以下で高い正の相関関係が認めら れた.そして， ZA-ll分析値は従来法の分析値 に比べて低い値を示す傾向があることも明らか となった.交換性苦土は両土壌型とも今回検討 した測定範囲においては，従来法の分析値と高 い正の相関関係が認められた 陽イオン交換容 量は島尻マージにおいては ZA-ll 分析値で13~ 25me/l00 gの範囲で高い正の相関関係が認め られたが，ジャーガルでは有意な相関関係は認 められなかった.腐櫛含量は両土壌型ともZA -E分析値で 4%以下で高い正の相関関係が認め られた そして， ZA-ll分析値は従来法に比べ て低い値を示す傾向があることも明らかとなっ た. はじめに 土壌診断とは，土壌の理化学性を分析し作物 の品質 ・収量の向上や施肥量削減の具体的な対 策を処方することである 近年の肥料価格の高 騰や，環境保全型農業の推進によるエコフアー マー認定農家の増加などから，土壌診断の必要 性は高まってきている. 土壌診断のための土壌化学性分析は，いわゆ る公定法(以下，従来法)によって行うと，か なりの分析時間を要し，操作が複雑でコストが かかるため，簡易分析法を用いることが多いよ うである.そのため，本県の土壌診断において は，主に富士平工業 (株)が開発した「全農型 土嬢分析器ZA-ll (以下， ZA-ll) J で土壌化 学性の分析がなされている.ZA-llは土壌分析 を迅速・簡易に行える分析器として全国的にも 普及しており，本県でも農業改良普及センター やJAの各支庖に広く導入されている. しかし，沖縄の土壌におけるZA-llの適用性 についてはこれまで十分に検討されていない そのため， ZA-llによる分析値が適正な値を， 即ち，従来法による測定値に近い値を示してい るか疑問視する意見が現場から挙がっている. これは，本県土壌が全般に重粘土壌であり，酸 性の赤黄色土や石灰質のアルカリ性土壌も分布 するという全国的にも珍しい土嬢特性を有する ためであると思われる.
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純 農 業 第44巻 第1号 (2010) そこで，本研究はZA
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と，従来法による土 壌化学性分析値とを比較することで，ZA
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の 適用性について検討することを目的として行っ た.今回は，野菜や花井生産が盛んで，土壌診 断のニーズが高いi
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縄本島南部地域を対象に島 尻マージおよびジャーガルについての適用性に ついて検討したー 材料および方法 1 )供試土壕 分析試料には，沖縄県南部農業改良普及セン ターにて平成20年6月の土壌検診週間中に収集 され，ZA
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による土壌化学性分析済みの島尻 マージおよびジャーガルの作土を供試した.試 料は島尻マージが44点， ジャーガルが87点の合 計141点を供試した.作目は主に野菜(モロヘ イヤ，ゴーヤーなど)，花井 (キク)および果 樹(マンゴー)であった. 2 )分析項目と方法 土壌化学性の分析項目は， 可給態リン酸含量 と交換性塩基(交換性石灰，交換性加里，交換 性苦土)含量，腐植含量および￨湯イオン交換容 量とした.ZA
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は受光休部にフォトダイオードを使用 した，いわゆる比色計である.分析項目ごとに 専用の土壌抽出液法と比色法とを併用する.可 給態リン酸含量の土壌抽出液法はトルオーグ法 に準じ，比色法はMurphy-Riley法を併用する. 交換性 塩 基 (交換性石灰， 交換性加盟，交換性 苦土)含量の土壌抽出液法はpH4.8塩化ナトリ ウムー酢酸ナトリウム混液法単一で，比色法で はそれぞれ異なり，交換性石灰がオルトクレゾー ルフタレインコンプレキソン法 (OCPC法)， 交換性加里がテトラフエニルホウ素ナ トリウム 比濁法(カリポール法)，交換性苦土がキシリ ジルブルー 1 (XB-1)法を適用する.J寓，植含 量の土嬢抽出法，比色法はともに熊田法に準じ ている ￨湯イオン交換容量の土壌抽出液法は交 換試薬としてpH7.0酢酸アンモニウム液，洗浄 試薬として80%メタノール液，抽出試薬として pH4.8塩化ナトリウムー酢酸ナトリウム緩衝液 によるショーレンベルガ一変法で，比色法はイ ンドフェノール法の改良法である. 従来法の分析はr
土壌標準分析・測定法」 (志茂ら， 1985) に準じて測定を行った.可給 態リン酸含量は卜ルオーグ法，交換性塩基含量 は酢酸アンモニウム抽出 ICP法，腐植含量は チューリン法，I
場イオン交換容量は吸引法によ り分析した.なお，チューリン法で得られた分 析値に1.723を乗じた値を腐植含量とした 結果および考察 可給態リン酸含量は，供試した両土壌型とも 従来法での測定値との聞にZ
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分析値100mg /100g以下で高い正の相関関係が認められた (島尻マージ :r =0.923，ジャーガル :r =0.940， いずれも0.01%水準で有意)• しかし， この値 以上では島尻マージでは相関関係の程度は低く なり (r=0.73，1 0.01%水準で有意)，ジャー ガルでは相関関係は認められなかった(図 1). そのため，ZA
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分析値の可給態リン酸含量の 適用範囲は100mg/100gまでが適当であると考 えられた 400 100 200 300 400 ZA.n分析圃(mgllO句] 図1 可給態リン酸含量の比較吉田・金城・渡嘉敷・沖縄南部地域土壊におけるZA-ll土線分析探の適用性 59 ここでは，従来法の可給態リン酸含量はトル オーグ法で行二った. この方法は圏内の可給態リ ン酸分析法として最も広く適用されており，デー タの蓄積も多いことが知られている.しかし， アルカリ性土壊には必ずしも適切な方法とは言 えないことが知られている.そのため， トルオー グ法とは異なる分析方法のプレイNo.2法など が検討されている(志茂ら， 1985; )11中ら， 2009) . このことは，プレイNo.2法やアルカ リ性土壌に適用されているオルセン法の分析値 ともZA-lI分析値との比較を行う必要があるこ とを示唆している.また，プレイNo.2法やオ ルセン法で使用する土壌抽出液について ZA-Eに適用させる分析手法も検討の余地があると 思われる. 交換性石灰は，供試した両土壌型ともZA-lI 分析値1200mg/100g以下で高い正の相関関係 が認められた(島尻マージ :r =0. 947，ジャー ガル:r =0.891，いずれも0.01%水準で有意)• しかし，この値以上では島尻マージでは相関関 係は認められず，ジャーガルでは相関関係の程 度は低くなり (r=0.640，0.01%水準で有意)， 分析値が高くなるほど直線y=xから釆離する 傾向を示していた(図2).そのため，交換性 石灰のZA-lI分析値の適用範囲は1200mg/lOO gまでが妥当であると考えられる.また，適用 範囲内での各分析値プロットは直線y=xの下 2500
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00 機 相 500 500 1000 1500 2000 2500 lA.n分 析 値(mg/l0句) 図2 交換性石灰含量の比較. 側に分布したことから， ZA-lI分析値は従来法 の分析値に比べ比較的に高い値を示す傾向があ ることを示した. 県内のアルカ リ性土壊では，従 来 法 (1M 酢安抽出法)によれば土壌中の遊離の炭酸塩の 影響により，交換性石灰の分析値が過大な値に なることが指摘されている.そのため，今後， 遊離の炭酸塩による炭酸カルシウムの影響を抑 えた分析法(渡嘉敷ら， 1983) の交換性石灰の 値とZA-lI分析値との関係を検討する必要もあ ると考えられる 交換性加里は，供試した両土壌型とも ZA-lI 分析値 60mg/lOOg以下で高い正の相闘があっ た(島尻マージ:r =0.726， ジャーガル.r = 0.873，いずれも 0.01%水準で有意)• しかし， この値以上では島尻マージでは相関関係は認め られず，ジャーガルでは相関関係 (r=0.522， 5%水準で有意)の程度は低くなった(図 3). そのため，交換性加里のZA-lI分析値の適用範 囲は 60mg/100g以下までが妥当であると考え られた.また，適用範囲内での各分析プロット は直線y=xの上側に分布したことから， ZA-E分析値は従来法の分析値に比べ低い値を示す 傾向があることを示唆した. 交換性苦土は，供試した両土嬢型ともy=X の直線付近に各分析値プロッ トは分布しており， 直線性が良好で，高い正の相関関係(島尻マー 160E
口 E 過弘 E 言8剖o 司 余R 世 話40。
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40 60 ..島尻マージ Oジャーガル 120 160 lA.n分析櫨(mgll0句} 図3.交換性加里含量の比較.60 沖 縄 農 業 第44巻 第1号 (2010) ジ:r =0.846， ジャーガル:r =0.923，いずれ も0.01%で有意)が認められた(図 4) その ため，島尻マージおよびジャーガルにおける ZA-lI分析法による交換性苦土の分析値は信頼 性が高く，十分活用できることを示した. 150 凹 日 百 S F h E } 一 軍 事 余 世 縦 割
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直 線l立Y=X を畢す。
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50 100 150 ZA.n分析個(mg/10句l 図4.交換性苦土含量の比較. 腐植含量は，供試した両土壌型ともZA-lI分 析値の4%以下で高い正の相関関係が認められ た ( 島 尻 マージ :r =0. 947， ジャーガル r= 0.795，いずれも0.01%水準で有意).しかし， この値以上では島尻マージでは相関関係は認め られなかった 他方，ジャーガルはすべての試 料で4%以下の範囲に含まれていた(図 5) これらのことから，腐植含量のZA-lI分析値の 適用範囲は4%までが妥当であると考えられる. また，適用範囲内の各分析値プロットは直線y =xの上側に分布していたことから， ZA-lI分 析値は従来法の分析値に比べ低い値を示す傾向 があることを示唆した. 3 2 S 主 一 埋 車 京 制 機 組 } 一 一一一一…ー ー……一一一一一一一一一一一ー..)>: 適用範囲 屯 ; ZA.n分 析 値4%以下 a・ λ . .1島民マージー
。;ジャーガル 4 5 ZA.n分析憧(%) 図5.腐植含量の比較 陽イオン交換容量は，供試した島尻マージではZA- lI分析値の13~25me/100gの範囲で高 い正の相関関係が認められた (r=0.806， 0.01 %水準で有意)• しかし，この範囲の値以上で は有意な相関関係は認められなかった(図6-1). 他方，ジャーガルでは今回検討した範囲におい て有意な相関関係は認められなかった (図6-2). 40 0 0 0 3 2 3 -E E E 互理専余剖隣組 iぐ一一一一一一…剖 直線はy--X を墨す 白島尻マージの ./ :適用範図且l分 析1直 / : n...251T理1100Cl 。。 10.0 20.0 30.0 40.0 ZA.n分析岨(meハ∞g) 図6-1 陽イオン交換容量の比較(島尻マージ) 40 0 0 0 3 2 1 ( 8 2 E 互理事金制縦揺
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10.0 20.0 30.0 40.0 ZA.n分析憧(me!1曲g) 図6-2 陽イオン交換容量の比較(ジャーガル) ジャーガルのZA-lI分析法による陽イオン交 換容量分析値において従来法と相関関係が認め られなかった要因としては，分析操作の問題が あったことが考えられる.具体的には， ZA-lI による分析操作では，試料の洗浄， 抽出反応が 十分ではない可能性が示唆され，洗浄回数を増 やすことなどを検討する必要が考えられる.ま た，比色反応が不十分である可能性も示唆され， 発色阻害要因の検討も必要であると考えられる 以上のことから，島尻マージとジャーガルに おけるZA-lI分析値の適用範囲は表1のとおり吉田 ・金城・渡嘉敷:
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中縦 南 部地 域土 壌 に お け るZA-II土 壌 分 析 器 の 適 用 性 61 表1.ZA-II分 析 値 と 従 来 法 分 析 値 の 相 関 係 数 と 適 用 範 囲 ZA-ll分析項目 土壌 相関係数 可給態リン酸 島尻マージ 0.923* ジャーガル 0.940* 交換性石灰 島尻マージ 0.947事 ジャーガル 0.891噂 交換性加里 島尻マージ 0.726* ジャーガル 0.873事 交換性苦土 島尻マージ 0.846* ジャーガル 0.923* 島尻マージ 0.806* ジャーガル 島尻マージ 0.947本 ジャーガル 0.795* *は0.01弛水準で有意であることを示す である.Z
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分析法は，土壌から得られた抽出液を 発色させ比色によって測定する方法であること から，抽出液中の成分濃度が高くなりすぎると 発色の程度が成分濃度を反映できなくなり，正 確な濃度の分析値が得られなくなる.そのため， 適用範囲の値以上では，従来法の値との相関関 係が低下すると考えられる.適用範囲の値を超 える試料については，抽出液を希釈するか，供 試するサンプル量を減らすかなどして分析操作 をすることが望ましい. おわりに 化学的な土壌分析法に基づく土壌診断は，環 境保全型農業の推進および肥料コストの削減を 実施する上で重要な技術情報であると考えられ る.近年ではr
持続性の高い農業生産方式の 導入の促進に関する法律(持続農業法)Jによ るエコファーマー制度が推進されているが， エ コファーマー認定者は導入計画や実績報告に土 壌診断結果を報告しなければならない また， 土壌診断に基づく施肥量削減は肥料コストの削 減と，作物の品質・収量の確保を両立させるこ とができる. ZA-ll分析の適用範囲 分析値の傾向 (従来j去に比べて) 100mg/l00g 以 下 1200mg/100g以 下 高め 60mg/l00g以 下 低 め 特になし 13-25me/100g 相関なし 4覧以 下 特になし 低 め 土壌分析における従来法は分析に時間がかか りコス トも高いことが知られている.一般的な 土嬢診断に必要な土嬢分析はZA
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等の分析器 による簡易分析が行われている.これにより， 迅速，低コストに分析が可能となるが，簡易分 析は対象土壊によっては適切に分析できない可 能性もある.そのため， これらの簡易分析法の 適用については十分に検討して導入するべきで あると思われる. 今回の研究では，沖縄県内で広く普及してい るZA
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の分析値について検討した.以前より，ZA
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の交換性石灰の分析値は比較的高い値が 出ているのではないかと考えていたが Z A-E
分析値の1
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以上では従来法に比 べ非常に高い値を示し，本研究で明らかにした とおりである.交換性石灰の値は土壌中の塩基 飽和度や境基バランスを判断する上で大きな影 響を与える.今回の知見で， これらの問題が一 度に解決されるものではないが，改善に向けて の役割を果したことが考えられる.ZA
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分析器の適切な使用法の確立で， より 精度の高い適切な土壌診断を処方することが可 能になると思われる また.Z
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は堆肥等の 有機質資材の分析にも活用できることが報告さ62 沖 総 農 業 第44巻 第l号 (2010)
れている(磯部ら， 1999;村上ら， 2006). 沖 same method， respectively
縄で生産されている堆肥についても適用可能か Under 4 % of humus content on both どうか，今後検討する必要があるとも考えてい soilsusing ZA-II indicateda high positive る.これらの知見をZA-II分析法によって得る correlation with thereby Tyurin method but ことで，土壌および有機質資材の双方について the values showed a lowering tendency com-の化学分析作業の低コスト化，省力化が可能と pared to the same method.
なると思われる 化学分析の費用的なハードル The valuesofcation exchange capacity を下げることで， 一般の方々に対して化学的な from 13 to25mell00g insoils usingZA-II 根拠に基づいた土作りに対する理解を促すこと showed a positivecorrelation with thereby ができると考えられる Peechmethod on Shimajiri Mahji soilshow
謝 辞 本研究を実施するにあたり，南部農業改良普 及センターとJAおきなわ糸満支庖から土壌サ ンプルとZA-II分析データの提供を受けました. 記して感謝の意を表しますー Summary It was studied on the application and coverage ofZen-Noh type soilanalyzer ZA-IIto Shimajiri Mahji and Jahgaru soils in the southern partof Okinawa island. The results were as follows.
The values under 100mg/100g ofavail -able phosphate insoilsusingZA-II showed a high positivecorrelation with thereby Truog method on the both soils
Each coverage values of theexchange -able calcium(Ex-Ca) under 1200mg/100g， potassium(Ex-K) under 60mgll00g and magnesium(Ex-Mg) atpresentcontentin soilsusing ZA-II showed a high positive correlation with thereby Peech method on both soils. Using ZA-IImethod， the values ofEx-Ca showed a rising tendency but Ex
-K a loweringtendency compared to the everit was no significant correlationin J ahgaru soils. 引用文献 土壌標準分析・測定法委員会 1994.土壌標準 分析・測定法 :86-160 磯 部 武 志 ・ 山 口 武 則 ・山本 直 之 ・生 雲 晴 久 1999. 比色計システムによる豚ぷん堆肥中の 肥料成分の簡易分析 日本土壌肥料学雑誌 70 (6): 808-810. 川中岳志・種田祐子・吉田晃一 ・儀問靖・宮丸 直子 2009 新しい土地改良に向けて (9). 県内主要土壌における可給態リン酸測定法の 比較(トルオーグ，オルセン及びプレイ第2 法) 沖縄農業研究会第48回大会講演要旨 29-30. 村上章・石田頼子・佐藤寛子 2006. 土壌分析 器を用いた堆肥の簡易分析法法.東北農業研 究 59・111-112. 農林水産省 2009. 飼料・肥料の価格動向 平 成21年版食料・農業・農村白書・ 22-23. 農林水産省HP.2009. エコファーマー認定状 況 に つ い て ・ 別 表 持 続 性 の 高 い 農 業 生 産 方 式導入計画の認定状況.http://www.maff.go. jp/j/seisan/kankyo/hozen_type/h_eco/ 志茂守孝・渡嘉敷義浩 ・大屋一弘 1985. 可給
吉田・金城・渡嘉敷 :i中期日南部地域土擦におけるZA-II土壌分析器の適用性 63 態 リ ン 酸 測 定 法 に つ い て 第 l法Truog法，
