水稲の長期撫施肥栽培田の土壌 に関す る知見

水稲の長期撫施肥栽培田の土壌 に関す る知見

柘植 利久 ･松本貞義 * Kn ntes

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1 緒 看

大学 研究助 成 金 よ り援 助 を うけた もの で あ る｡ 記 し 近 代的 な集約 農 業にお して は肥 料 ･農 薬 な ど大過 て謝 意 を表すっ

の 各傾 エ ネルギーの段 卜によ る自然 生態 系 の破壊 や

̲l 蔓性 の低 卜が懸 念 され るLJ ^｡ また これ らに よ る土壌

Ⅱ 試験田の栽培履歴

･農劇 勿の汚染は 人の健 康 や生活 を不安 にす る もの 栗 東 試験 田 と考 え る｡

3a km ( 年 前 に3 の深 さ 近 年, か か る集約 農 法 にた しゝして,無 肥 料 ･無 農 'こ天地返 しが行 をわれ た｡無施 肥 EI]は面積 約 1 で,

6 栗東地 IxHは地 ド水位 が低 く,2

薬 で 専 ら生物 の生 命 力 ･上壌 地 力 お よ び光 エ ネルギ ー な どの FJ]然 力 に依 存 す るい わゆ る自然農 法 的 栽培 が 一部 の地 域 で試 み られ各 方面 の注 意 をひ い て い る｡

か か る自然 農 法 の現 地 におけ る生産性 や植物 の生態

･栄 養 生理 にお よぽ す影響 や病 虫害 との 関係 な どは 実際 上極 め て興味 あ る問題 で あ る｡

本 報 吉では,滋 賀県 栗 東町 と守 山 市に釦 ナる長相 聞

爾 後無施 肥 無 農 薬 の状 態 で戯培 が継 続 せ られ,収 穫 物 の稲 ワラ

,

粗 ガラの他車取 除 卓 の雑 草 な どはすべ て閲場 外 に搬 出 され

,

圃場 内 には刈株 .椙 と極僅 か の雑 草のみ が残 存 したo また栽培 品種 はべ 二 アサ ヒ

(良種 ･槽 重型 ･車 晩 生種 ) で毎 年無施 肥 の保 温 折 中苗 代 で育 成 した 苗 を手植 したLl 本佃 栽培 中 は 旧

す T

車 に よ る田打 作 業 と 4L司の 手取 除 草 を行 な ったO 昭 にわた る簸 施 肥 栽培 闇 (以 ド無施 肥 Li]と呼 ぶ )の 土壌

につ い て. 土壌 肥 料学 的 見地 か らその物 理 的 ･化学 [桝 生質 と微生物 の分 布状態 を倹 し, これ をその試騒 Ij]と隣接 す る上性 ･日照 ･水 利 条件 の 等 しし噌 通施

亡 J L

0

相5年秋 の 玄 米収 崖は3

は

上

記 無 施 肥 旧 に隣 接 した ‑一般 慣 行 t月で, 二ホ ン バ レ種 を 封 直し

,ノ

肥 と して塩 化燐 妾 を, また追 肥

･穂肥 を 2u,実肥 と して NK化成 を施 用 した｡ そ 0

1 / kg 4

6 aで あ った｡施 肥 旧

肥 闇 (H F施肥 闇 と呼 ぶ )との比 較 を試 み た. 〃当 り IV :L2.8kg, r05:'2 36.kg,K2() 乱 本研究 は ｢自然農 法 に関 す る プ ロ ジェ ク ト研 0

0 kg 51. 1 :

の施肥 崖は1

で,昭 和5年秋 の玄 米収 量は 5 冬作 と して 白菜 を栽植 した｡

+農芸 化学科,肥料学研究室 (aL b o SlnLOl eeeI fMa ue D pln r･ e O Aglutrl e sr. n ,l f rCLua Chmity Kik UnV Hgsisk . aa 57 ,a a )l . .ahoa aOsk . 7 Jp n

0a 1 / kg 7

9 で

172 近 畿 大 学 農 学 部紀 要

守 山地 区拭 験 田

地 下 水 位 が 高 く, 数 年 前 に暗 渠施 工 と基 盤 整 備 の 行 な わ れ た と こ ろで , その 面積 は無施 肥 田,施 肥 田 共 に30αで あ る｡ 無施 肥 栽 培 も開始 3年 目で , 昭 和 50年秋 の玄 米 収 量 は347.1kg/

1

0aで あ っ た｡ また稲

ワ ラの 全量 が還 元 され た｡これ と隣接 す る施 肥 田 は, 元 肥 に塩 化隣 妾 ･熔 隣 ･珪 カ ル,追 肥 と して NK化 成 が施 用 さ れ て お り, そ の 施 肥 量 は 10α当 り N : 122g.k, 2 5:P0 2.36gk, 0‑1.kSO 4kK2 .44g i2:7g, MgO :18.5kgで , 昭 和 54年秋 の玄 米収 量 は569.5kg/

10αで あ っ た｡ 栽 培 品種 は無施 肥 田 と同 じニ ホ ンバ レ種 で , また稲 ワ ラ につ いて も その 全量 は圃場 に還 元 され た｡なお稲 跡 地 には冬 作 は行 を われ な か った｡

Ⅲ 実験方法の概要

試 験 田 の 理 化 学 的性 質 に関 す る実 験

昭 和 51年秋 の収 穫 後 , 栗 東 ･守 山地 区 の施 肥 LBと 無 施 肥 田 の ほ ぼ 中 央 部 に お い て約 1桝 の 試抗 を堀 り, その垂 直断 面 の 各 層 (lI'N ZZ'7H)につ い て 自然状 態 に お け る土色 を MullSell式 標 準 土色 帖 14)により判 定 し, 併 せ て斑 紋

,

断 面 に お け る恨 系 お よ び層 界の状 態 な

どにつ い て観 察 した 8118,19)｡意 お守 山地 区 の.銅

剣｣

に お い ては地 F水位 が高 く試抗 がL奉

l

雄 で あ った｡

(Pltael参照 )

供 試 土壌 と して各 柳 立よ り 6‑10kgの 原上 を持 ち 帰 り,速 や か に通 気性 と透水性 (山 中式 )を測 定 し た｡ また その苓 榛 東 , 真 比 重 , 孔 隙 過 よ り t嘆 の 二 相 分 布 を検 した 2･5,9)｡ さ らに この 風 乾 細 上 につ い て粒 径組 成 (Ask遠 ),耐 水性 団粗 氷Lf]沈 定 容 積 な ど土 壌 の物 理 的性 質 を求 め たO 土壌 の 化′､:iJ性 貨'l勺 につ い ては次 の よ うな実験 項 目で実施 したr二,窒 素, 炭 素 (T uyrn

l

法 ) ,1H,,酸 度 ,秩 ,塩 基 置換 容 崖 , 置 換 性 塩 基 総 量 (酢 酸塩 緩 衝 液 抽 出 法 ), 養 分托別 文係 数

(日本 農 学 会 法 ), 可溶 性 珪 酸 (酢 安 法 上 叶絵 態 燐 酸 と加里 (N/5H

Cl

浸 出法 ),乾 上 効 果 を どで あ る3･9)0

在お土壌 腐 植 につ いては風乾紳 士 を熊 田 ･大 羽 11,17'U)

品

^‑Na｡H抽 出 法 に従 い腐 植 物 質 を抽 出 し, これ ら につ い て フ ルボ酸 と腐 植 酸 を 0.1N‑ KMn04の消 費 量 か らその腐 植 炭 素量 を算 出 したO

ポ ッ ト試 験 に よ る天然 養 分 供 給 量 の 査 定 と現 地 に お け る稲 の生 育 と壬 分 吸収 量 の検 定

まず栗 東地 Li試験 田 の施 肥 凹 お よ び撫 施 肥 旧 の 上 顔 につ き三要 素 天然 供 給 量 を査 定 した01/5.OOOuポ ッ トに供 試 土壌 を充填 し, 肥 料 と して硫 安 ,過 燐 酸 石 伏 , 硫

酸

加 盟 を要素 で 各0.6g宛 施 用 し, また 各 ポ ノ

トー一様 に沈 降 性 炭 酸 石版3.0gを添 加 した｡ 試験 区 は

第 12早 (1979)

5区 2連制で, 品 種 は l]本晴 を各 区 3本植 と し, 戟 培 期 間 は

Ⅵ/ 5 ‑ Ⅹ/ 4

で あ っ た(〕

また 栗 東, 守 山 両地 区 に お け る無 施 肥 Ii]と施 肥 佃 に お い て幼 穂 形成期 (Ⅶ/3㌦ 出 穂 開 花期 (Ⅶ/3). 壁 熟 期 (Xl/2Jの 3時 期 に稲 を掘 りお こ し生 育 状 態 (草 丈, 分 けつ, 根 毛, 恨 色 , 穂 数 , 粗 垂 ) を測 定 し, また Ⅶ /20に最 上位 集 につ き分析 をお こ な った ｡ な お守 山地 Liの無 施 肥 Lijと施 肥 旧 に 拙 ナる氷り, 中 央 那 , 水尻 の イネにつ き地上部 ,地 F部 の 発 育 と その 茎 葉部 に お け る各種 成 分の吸 収 状 態 (Ⅸ/2)を検 し た 21)0

試 験 田 の 土 壌 微 生 物 に関 す る実 験

土壌 微 生 物 に関 して は遊 離 窒 素 周走

胤

脱窒菌,

したrJ また

櫨

周 土壌 の微 生物 活性 を兄 るた め に非 恨 圏 土 壌 と対 比 させ な が ら細 菌 と糸状 菌 につ い て検 定

Lと 1㌧

1.遊 離 窒 素 LB走J 菌 ｡

栗 東 お よ び守 山地 Liの試騒 榔 こお け る10‑15cm, 15‑25cm.25‑45cmの 各深 さに お 目 る｣二旗 の 風 乾 試 料 (2耽れ1 FJの各0.1gをそ れ ぞれ準 備 され た心 hhy 塵 窒 素培 養基 100m f

PL

lに接 梢 し】 41｣聞増産 (i℃J:O

L固定 され た NE量を ml川ill'Llg当 りに換 貸 して比 較 したノ

2.脱窒 菌

･

硫 酸還 J亡菌 ･その 他 の嫌 気性 菌,,

供 試 土 壌 は 栗 東地 区 の施 肥 冊 お よ び撫 施 肥 lHの ほ ぼ 中 央部 に お け る稲 刈取 り後 (9 V月

L

H) の そ れ ぞ] れ の 帽腸 の 1二層部 (O‑5cm黒 色上 申層 部 (5‑･15 cm滞 墨 色 ‑滞 娃色 ) , 日動:,F(^{At 5i1‑2c}5^m岸fi色 ) の 各l 部位 の 土壌 を別 々に採 収 し,風

乾

後 2mmJ/1卜に節 別

した土 壌 の 各 1.3kg宛 を 1/5.OOOアールポ ソ ト内 に現 地 に お け る と同様 に各層別に充 た し,湛 水状 態 に保 ち40H聞 ( 'L5,) 9‑N v72, o.,)室 内 (51‑20℃)に静 還 した .この 間経【｣r和 二脱窒 菌,硫 酸 還 元 菌 を倹 し, また同時 に その 都度 土 壌 の 1,IIと ulを測 定 した,, こ れ らの測 定 にあたってはポ ッ トか ら土層 別 に土壌 を採 取 し, 風 乾 した の ち再 び節別 (2mm)して供 試 した､⊃

嫌 気性 菌 の培 養 につ いて は へ トリ皿応 用 簡 易法 . ピロ ガロ‑ ル投 入法 , 焦 性 没 食 [･醸 投 入法 その 他種 々の

方

法 が提 案 4'され. ま

た 定方

測 法 に よ り勘 客数 の 計数 に著 しし､相 異 を きた す もの で あ るが, 本夫 験 に 机 ､ては次 の よ うな 方法 で 行 な った 了 ㌻な わ ち陀

Pを と り, これ に {め殺 菌 し6℃ 以 ト

ロ某

漉 した 培 地

1 を n

加 え て その 固 化 す

･

るの を持 ち 0

倒 置 し, 号求

丞

,

で殺 菌 した 大型 デ シケ ー ター に 入 れ真 空 ポ ンプ で抜

柘植 ･松 本 :水稲 の長期無施肥栽培 田の土壌 に関す る知 見 173 気 して 7-10

H

聞保温 (30℃)培 養 し,適 われ る菌

数 を1015と1016オー ダーの値 を平均 し土壌 1g中の 菌数 を求 めた,J培地 につ いては脱窒 菌には VL寒 天 培地 (ペ フ斗 ン10g,酵母 エ キス5g, システ イン塩 酸塩0.3g,ブルコ- ス 2g

,

水 1

P

,′寒天15g,PH7.2)

を

.硫酸還元菌には K2IlⅢ ｡0.5g,酵母 エキス1.0g. NII4 lO,N1S(41O,L u261LI･g と2 ) ･g a ･ 2)01,i(揖41( .g :十

･711し 2)02,M直 .g (4.)01,乳酸 ソー ダg 3 5.g,1yoチ オグリコー ル酸 ソー ダ液】()'n, 1y7 スコルビ ン醸P 'o ソー ダ10Pm,l寒天1g5

,

水

l P

.♪II .- .71 74の 組 成 培地 を用いた 13㌦ また 一一般嫌 気性 菌については

舶

｢ 寒 天培地 (肉エ キス10g.ペ フ｣トン10g,Nと1(:110g, 寒天15g

,

水 lP,pH7.0)を供用 したo か くして湛 水期間中 (40日)経口的 (10

日

月お き) に採取 した 上嬢 の 各嫌

気

性 菌 を計致 した｡

4.恨周土壌 の微生物 につ いて

栗 東地 区の施肥 用 と無施肥 榔 二裁増 された水稲 に つ き. 生育時畑 を異 に した

f i

b株 を ｣革 に掘起 し,恨J' ー 系 に附点 した 土壌 を水中分離法 4'で恨圏 t膿 と非根 周土壌 (いずれ も0.35叩 H F) に分別採取 し, 希釈 平板法 によって細菌 と糸状 菌 をそれぞれにつ き培 養 計放 した｡培地 は細 菌 (放線 菌 を含む) につ いては 肉エ キス培地 (肉エ キス10g,ペ プ トン10g,～T<･1日 5g,寒天15g,水12)を,糸状 菌 につ いてはロー ズベ ンガル寒 天培地 (K12 '1fり｡ 1g, MLLrS()｡･711200 5,g, ペ プ トン5g.ブルコー ス10g,ロー ズベ /ガルO.033 g.寒天20g,水 12)を用い,細 菌では28℃ 7日間,

糸状 菌で は25℃ 3日間培養 した｡ か くして細 菌 と糸 状 菌 につ き水稲 の 生育 時 期 別 の根 圏 効 果 (R/S:

R･Sはそれぞれの根 圏 および非根 圏 における計数 し た微 生物 数) を求 めた｡ また併 せて水稲 の生育状態 を調査 し, その土壌pHも測 定 した｡

土壌腐植 と糖類 に関す る実験

上壌腐植 は 土壌肥 沃度 ･地 力の慨念の車 で重 要を 位 置付 けがな されてお り, また土

壌

中の糖 畑 につ い ては土壌微 生物 , 上壌 生化学の而か らも

近年

関心 が もたれ るよ うになった .

二二では

施

肥 日]と無施肥 闇の比較検討 な らびに L

壌

微 ′

巨

物 や 上壌 腐植 ･

糖

畑の相 互関係 を知 る F掛 か

りを得

る

目的 で次 J)上 :)を夫験 を行な ･)た′｡ 1. ヒ壊腐植 につ いて

上壌

腐

植 の研究

方

法 は古 くか ら便 々提案 されてい るが, ここでは 1/10NIVこ1川1で レ フて土壌 よ り席 植物 Ii等を摘 皿 し硫酸慢性において腐植酸 とフルボ懐 に分 別 した｡ これ らの腐 植 量の IB:出 には 1/10N- K＼Jln｡｡の酸化滴定消費 .量で も-,てあ らわ した〕11･17)

2.上壌糖 頬につ いて

栗東地 Liの施肥 旧 と無施肥 L]fの イネの恨 周土壌 と 非

恨

周 土壌 につ きて糖 含崖 と構成糖 を検定 したo

土壌 中の塘 頓は 多糖 碩丈は複合糖 相 と して存 在 し てお り, これ らの研究 についてすで にい くつ かの報 告 も見 られ るが6･7

･

犯 22),土壌 中 におけ る糖 規は極 めて イく安定 で遊離 の状態 で存在す るものは少 ない と 考えられ る｡従 って 111Vt-^ll-｡の状 態 で定崖 ･検索 す ることは困雄 であるが, ここでは硫酸加 水分解法 に よ一ノた｡)しか してこの分解 は酸の温度.酸濃度,分 韓日､引田な どによって著 しく影響 を うけ るが, 分解産 物 の比率,再

現

性 の高 い点 な どを考慮 して採 用 した｡

以 ド詳述 す るJ

供試土壌 を 1- 2週間放置 して風乾紳士 と したの ち混 在す る有機物 の細片 をピンセ ッ トで r草 に塀 り 除 き, さらに乳鉢 で暦砕 し0.25柵 の節 で節別 し再度 璃硝 乳鉢 で微粉化 したし)二の土壌 10gをフラスコに 探 り72y 15'oE2 )(4(約2 7N) 1.m26PDえ時 々振 と うしH

なが ら2時間放 置 し, これに蒸留 水 (3762 .

n t) C

を加 えて的 llNの硫酸液 とな し,16時間加 水分解 を行 な う､これ を急冷 させ櫨過 をす る.掘液 にBと1(OH)2の

]] 御 重

飽

柚

夜を/lえて1 根 を沈 でん させ て除 き

, 櫨

^{液 を}

1u i 4)処理 を 活性 炭 と陰 イオ ン交換樹脂 ()')ltpA-

施 し古色物 質 を除 いた_,,二の無色透 明液 を(,II7.0 -7.2に調整 したの ち透かに逓過洗浄 を行 ない,遠心

'Jji雌 (,0720r〕n)ll して さらに(I.過 してg 液滴 を前の掘 液 に合併 して45℃ 以

F

で減圧濃縮 して (蒸溜水 を加 えて400-800mP)一一定容 と したし,か くして得た楯 加 水分解減 につ いてア ンスロ ン法 によ-)て全糖 の比色 遥遠 を行な った｡標準糖液 と して グルコー ス液 を用 い625mFLで比色 定量 した｡

構成糖 の検索 については前述 の加水分解液 を塩基 性酢酸鉛溶液〔pb(CH3COO)2Pb(OH)2〕を加えて除 タンパ クの胤 12Lう で微塵の Phを除 去 した糖試料 液 を再度 イオン交換樹脂処理 (･j1T7l'b,/lrz'日 -10, 1 2,

(腸 ) I)Lz') ( ～ /ll/:-4(陰口で も-て脱塩 した試料) 溶 液 を減反濃縮 しさらに凍結乾燥機 で乾固 させ,糖検索 試料 と したっ

槽の検索 はペーパー クロマ トグラフ ィー法 (11卜 t'卜)し.法 と略 記す)とガス クロマ トグラフ ィー法 (H

r 山JL と略記す)で行 な-)たo

l''l

し

法 では

東

洋J｣紙N.1o5Å (01×2c0m)を用^い,

展 周剤 と して1--ブ タノー ル,酢胤 水 )4:1:5の混合 液 を用い

日

右去で12-1時間展 閲 させ, .'5 05y塩酸o ア

ニ リンメ タノー ル溶液 で発色 させRf値 を求めた｡

同様の操作 を標準糖 (I/(GLll･/.''ヾJf,G/zr'L (tV,,I′l-b l.au0,.,,

) 9 7 9 1 近畿大学農学部紀 要

4 7 1

の特 級 試 薬 を^供 試 ,,RjJ n 7'.(l '' 1)ヾ,)

nJ _,XV/･('Ll'

-

05, 第1号 (

r S 化剤 を用 いて糖 の TMS誘

導

体 を合成 し, その

1FPをLj立1 型 ガスクロマ トグラフ検出機に注 成糖 を確認同意 した｡ 入 した,,'身強諸 条件は別記す る′つ本実L..険においては 一方,被検 試料液の構 成糖 を再確認す るため に Li 供試糖試料 と標準糖 試料 (東京化成上 業の上､M S 糖 LC法 で も行 なった｡ 一般に糖種は不揮 発性 である キ ノト) を用 い, その

保

持時間 とピー クの出現パ タ

3 6 2

L (,.lo

u l F

品 と して展 開発色 させ Rf値 を求め,被検試料液 の構

メチ ル誘導体 の合成 が可能 とな り,さらにSwEELEY は内部標準法,相対保持時間の比較 は行 なわなかっ

M AKITA他 によって トリメチ ルシリル (TM l)誘導 たD か くして試験Lj中の構成糖 の確認 をl'I'

し

法 と 体化 が成功 して糖 の分離定塵 が可能 となったっ ここ GLC法の結果 よ り推 定 した｡ここで はGLC法 による では前述 の凍結乾燥 試料 を東新 ヒ成上 業発売の TM 構 成糖 の検定結果 をFig.9に示 した｡

h t t pasesrucure. h

nadtrn ee

58. - 48. 1.

9.

4 25. 2 1 2

24. 0 5 0 5

15. 68. -

21. 88. 9.

0.

5 76. 2 1 4

26. 9 4 1 4

33. 1 65. 0.

9.

4 55. 2 1 4

25. 8 5 2 3

40. 1. 3 6 2 4

4 5.

5 09. 11 5

26. 6 4.

06. 0.

9.

0.

8.

2 1 0

26. 1 5 7 4 3 3 1 2

50. 0.I 08. 9.

0.

5 99. 1 1 9

23. 8 4 1 5 31. 1. 8 4 45. 2 1 6

24. .1 5 9 4

06. 5.

3 6 2 38.

6.

5 40. 1 1 0

26. 2 4

98. 16. 8.

1. 6.

2 1 0

26. 3 5 4 4 6 4

8 -.4 0 8.

1. 5 10. 2 1 0

23. 6 4 3 6.1 3

/ d nure 25. mo C F 5 i rya 08. 6 5 74. 1 0 56. 1 0 71. - 5 1 - 0 A

Mo ma一一 nma Y 3

55. - 08. 4.

6.

5 6 4 7 6 19.

11 4 25.

12. 0.

9.

5 67. 9 2

24. 7 4 3 6 99. 3.

3 67. 6 76. 7 0

24. 3 5

2 / 0 1 C F 5 34. 8 0 26. 1 0 33. 5 07. 5

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2 3

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F 0 96. 6 0 15. 2 5 54. 5 84. - 5 2 - 5 1 B

C F 5 96. 5 5 04. 3 0 84, 0 15. - 5 4 - 5 2 C

4 1 / / 0 0 1 1 C F 5 40. 7 0 74. 1 0 44. 5 11. 5

4 - 5 2 C

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0 00. 6 0 96. 1 5 45. 1 5 58. 5

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1 - 0 A

ため に GLL法は困錐 であったが.1 _ 3ihs｡pらによって

0 59. 4 5 66. 1 0 65. 1 5 09. 2 - 5 6 - 5 4

C F 0 53. 6 0 87. 1 5 39. 1 5 20. 5 82. 5 2 - 5 1 B

C F 0 98. 5 5 74. 2 5 l9. l

C F 0 63. 6 0 05. 2 0 87. 0 45. - 5 6 - 5 4

C F 0 61. 6 0 61. 1 5 24. 1 5 53. - 5 2 - 5 1 B

0 08. - 5 4 - 5 2 C D

D

ー ンを比較検 討 して供試物 の同定 を行 なった｡ 今回

50. _ 03. 4.

5.

5 79. 0 1 6

21. 9 4 7 6 2

/ 5 5

Y 3 Y 3/1 C

F 0 82. 6 0 67. 1 5 06. 1 5 44. 5

2 - 5 1 B

86. - 09. 7 79.

ay.

3 79. 2 47. 6 9 23,

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39. -

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2 / 5 5

Y 2 Y 2/1

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柘 植 ･松 本 :水稲 の長期 無施 肥 栽培 田の土壌 に関 す る知 見 175 は 産褐 色 か ら暗 褐 色 で あ り, その上 層墳 界 も明 瞭 で

Ⅳ 結果 と考察

ある,,守山地区 試験 日]は,施 肥 札 無 権 肥田の いづ

試 験 旧 の う ら,栗東地 区 は排 水良 好 な乾 し月型 で, れ も各層位 の識 別 は困雅 で,土 色 は いず れ も暗褐 色 試坑 も容 易 に掘 れた が,守 山地 区 は排 水 不良 で地 ド か ら脚 長色 で グラ イ化 が進 行 して お り,柱 状 又は塊 水位 が高 く湿佃化 し上嬢 は グラ イ化 の傾 向 がみ とめ 状 構 造 がみ られ たo (E)1こ11(ゝ1お よ びT balel.参照 )

られ る′) 各式懐 旧 につ い て層位 別 に物理 的性 質 を求 め, そ

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W11氏 標 準 t色 表 によって その 上色 を判 :＼SK分煩 によると細 埴 土 または埴 土 に属 し, 三相 構

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第12早(1979) 近畿大学農学部紀要

6 7 1

に示 され るよ うに気相 比率 は栗 東土壌 において 大で 前 に用 水路 が存 在 したため で あろ う｡次 に硬 度 川｣

水 分比率 は湿 田化 した守 山地 凶 二おいて著 しく大 で あ 中式測 定 ra封か和 では

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層位 において 多少増 ;J]+ る

る｡ 傾 向 を示 す が. 栗 東地 区 の施 肥 旧 は無施 肥 lHに比 し

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区 にお い では む 田 と撫 施肥 li]では

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柘植 ･松本 :水稲 の長期無施 肥栽培 田の土壌 に関す る知見 177 試験 闇の土壌 の

水

中沫底容積 についてみ ると,守 LBにおいて明 かに大である｡ 養分吸収 係数 につ いて II地 区 は栗東地 区 に較べ IJ r人 きいC しか しなが ら栗 はl )5の吸収係数は

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肥 旧の梓 にFI乱酔 二おいて著 東.守 山の刷也区 における施肥 田 と無施肥 旧 を比較 しく大 きい｡窒 素の吸収係数 につ いては著 しい相違

( 2 '

す ると,施肥 し別ま撫施肥 IHよ りも土壌 中の水中沈底 はなかったo ケ イバ ン比 (SiO2/A1 )203は施肥 旧 と 容積 は大である｡ また上儀 の

耐

水性 団粒 において も, 撫施肥 旧 におして ほ とん ど相違 はない もの と考 えら 各式候IHとも施肥 榔 よその無施肥 旧土壌 におけるよ れ るが,表層 よ り F層 上 において低 Fす る傾向 を示 りt'大である｡ 一般 に上壌 の水 中沈底春 損は土壌 コ したl 有効性 養分は梓 に K₂₍)と P₂O5につ いて施肥 ロ イ ドの性状 に開通 し,撫施肥 IH上儀 におけ る

耐水

_Etにおいて 著 しく大である｡ 有効性 Sl] 02もま た 施 性 ト』粒生成率の低 卜は,長期無施肥栽培 の結 果七壌 肥 田の方 が 多い傾 向 にあると考 えられ る｡ しか して

コロイ ドよ りの珪酸 (可溶性 )の溶脱 が進 行 し, そ 一般 に無肥 田で は施肥 田 に くらべて表層上 における の コロイ ドの性状 に変 化を来 た しているためで ある 有効珪配の溶脱 が明 らかにみ とめ られた｡全窒素 に ついては施肥 u と無施肥 出ではほとん ど相違 をいも e5)

次 に試験Llの化J 学

的

性 質 に関して,施 肥 LBと撫施 の と考えられ, 全炭素題 については施肥 Li中 に顕著j 肥 Itの各 ヒ嬢 を比較 す ると] 栗東地 区 では施肥 ttは無] に多い傾 向 が認 め られ, か くして (ソN比 は

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肥 ｢土] 施肥 IHよ りpIIはIL高く､酸 度 (揖換恨度,加水酸度 ) において大で無施肥 旧では小 をる傾 向 にあった｡陀 は低 い､)塩

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置換容 且 置換性塩 基 は施肥 闇 におい 上効 果につ いて も同 じ傾向 にある｡

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区は栗東地 区 に比 して, 一般 に ♪〃は低 く, l

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9 7 柘植 ･松本 :水稲 の長期無施肥栽培 田の土壌 に関す る知見 1

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万が 多い傾向 にあるD 2価鉄 では施肥 闇 ･無施肥 tB 較検討 してみ ると,守山地 区の試験田は 栗東地区

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著 しい相違 は か 1 i

とt, が,燐酸吸収係数は無施肥 Lj 験 用 に釦 するよ うな明順 を相違 は認め られを Ll｡ こ に,窒素吸収係数 は施肥Liに大をる傾向 を示 したO] れはその無施肥 栽培期間の長短 にもよるが, む しろ ケ イバ ン比 は施肥 L日におしゝて大であ り, 有効 養分に その 立地 条件,す なわ ち栗東地 区は乾 Lf]型であ り, つ しゝては有効性珪 酸 は施肥 旧 において 多いが, 有効 守山地 区は湿旧型土壌 とい う特性 のためであろ うと

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次 に栗 東試験L月の窒 素の形態 につ いて見 ると,脂 違 は認 め られなかった｡,全炭 素 全窒 素 もI｡']様 であっ

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第 12早 (1979) 近畿大 学農学部紀 要

0 8 1

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0 99. 1 2 20. 1 6 02. 7 18. 3 8 01. 3 01. 7 8 00. 95. 5 7 05. 2 39. 3 il ternet

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柘 植 ･松 本 :水稲 の 長期 無施 肥 栽培 田の土壌 に関 す る知 見 181

の 表層肺 二吸音 され るが. Nl13の 硝 化作 JHに よ って ITI成 され る＼り3-V はその ド層 部 に移行 す ること

が

認

)れ る ,( ( L め L, 上Ill)(-6 - 7)

次 に 各試 験 川 の･

水

稲 の 生育 とその 養分1剛 史状 態 を 検 した｡即 ち栗 東 試験 田の 無施 肥 田 と施 肥 田 の土壌 につ いて N,P205,K20の天 然 供給量 をポ ッ ト試験 に よ って 調査 した結 果 ,稲 の 生育 は試験 区 に よって 異 るが, 一般 に幼 穂 形 成期 か ら穂 ば らみ期 に か けて は施 肥 田 と無施 肥 田 の各 土壌 にお け る草 丈 , 分 ケ ツ は いず れ もその 無肥 料 区 に近接 した｡ 無燐 酸 区 と撫 加里 区 は その完 全区 にお よば ない が, 無肥 料 区 に比 較 して か な り良好 を生育 を示 した.(Plate2参照 )

モ ミと ワ ラ垂 につ いては無施 肥 l酎 よし弓 ざれ も施 肥 ttjヒ嬢 に賓 -)た しか して無 窒素区収 櫨は両 ヒ嬢 と も無 /J

u旦区,

無燐 酸 区 に比 して低 い傾 向 に あ るが.

稔

′真歩合は塵 窒 素区 にお いて高い傾 向 を示 した√､本

試煤 の結 且 栗 東地区試験 Etjの上

儀.

F)の N. L'2()5.

tt2日 の 天然 供給 は収劇 勺に 一般 に K2

日>

F2'日5>V の 順 位 に あ る もの と考 え られ た｡ 守 山地 区 に お いて も 略 同様 の傾 向 がみ とめ られ る｡ これ よ り して栗 東 , 守 山 両地 区 の 各試験 田 た よ って最 も不足 す る養 分 は

Nで あ る と推 定 され た｡(Table8,Plate2) 次 に栗 東 と守 山 の各 試験 田 に栽 培 され た水 稲 につ いて 生育 と各種 養 分 の吸 収 を幼 穂 形 成期 (Ⅶ/8)と出 穂 開花 期 (Ⅷ/3)お よび萱 熟期 (Ⅸ/2)に測 定 した｡ 出 穂 開花期 にお け る最上 位集 中 の各種 養 分 (N,CaO, Na20,Mg ,O K2 ,0 P205,Si,02)を検 した結 果,栗 東 , 守 山 両地 区 と も施 肥 田の稲 は無施 肥 田の稲 に く

らべ て窒 素含 量 は幾 分 高 く, その

C/ N

比 は施 肥 田 に お いて低 い傾 向 が認 め られた｡ その他 の成 分 につ い て は明瞭 を差 は認 め られ なか った.(Table9)また, 守 山地 区試験 田 にお け る施 肥 田 と無施 肥 田 に お け る 水 口,中央 ,水尻 部 の水稲 の生育 と茎葉 部 にお け る各 種 養 分 の と り込 の状 況 をみ る と,稲 体 の 生育 は お お

む ね水 口 部 は他 の 中央 部 ,水尻部 の稲 体 に較 べ て良 好 で あ った｡茎 葉 部 の成 分 につ いて はN,Na20含 量 は水 口部 の稲 体 にお いて 多 く,中央 部 ,水尻 部 に至 る に従 って 少 な く怠 る｡

L/ N

比 は 一般 に施 肥 Jjtの 稲は 無 施 肥 闇の稲 に較 べ て小 さい ｡ な おしハ 比は 水日 に比 してlt]央 部, 水尻 部 の

不

和 二お いて 大 きい ことが 認 め られ るu これ らの 分析値 を rこユ吊(さ10に示 した ｡

この よ うに稲 にお いて 一般 に Tllの‖及収 過 が 多くな る とその

し

/N比 を低 ドさせ るこ とは稲 の栄 養 生f里 ヒ注 目すべ き事で あ る｢,

また , 土壌 の肥 沃 度 や地 力 に重 要 意意 義 を有す る zt c

上壌 微 生物 , と りわけ A oobaterの窒 素 固定 作 絹 につ い て. 各式騒Li]の 土壌 につ いて実験 を行 な い, その結 果 を llLh'll､11に示 した｡､

栗 東地区試験tt](ニお け る窒 素固定 作 胤^ま 一般 に 1 -0.3mgN/1gmこlnnll('Lの程 度で あるが,撫施 肥 凹 に 較 べ て施 肥 闇 に お いて その作 胤 ま大 き く, 樺 に表層 上 目0 - 5m) に顕 著に あ らわれ 1c

F

層 土 (51C7n

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で低 卜｢る傾 向 にあ った(',JJ･'JLL地 I右 fLt. Bで は その強L 作 JHは 2 gm N/1g･n In.l l; l)l I(lで あ っ て, 栗 東区 に比 し て約

2

倍 t,国定 過 が 大 きいが,施 肥 軋 撫 施 肥 Ll,1 また層位 に よ るLBJ定 櫨の達 し巧 どにはh)頃箸を基 は認 め られ な か った ノこの よ うに.-1Ll'/(ノ!,tZ'./(,rに よ る窒

素 固定 過が 栗東地 区 よ りも守山地 区 の試騒 Li]にお い て 大 意 る こ とは, iiと して歯の生 育 に対 す る基 質 と して の 有機物 量 の 圃場 へ の還 元 が 多い ためで あ ろ う と思 われ る｡ (Tablell)

一般 に, 土壌 中 の微 生物 は動植 物 遺 体 の腐 植 化 や 肥 料 養 分 の供給 に関 して重 要 な働 きを肯す るが, 水

I

Hヒ壌 中 の微 生物 につ い ては従 来 あ ま り注 意 され て し巧 い(｡ 二 二では 栗 東地 区試頒 Lf]の土 壌 を15-20℃

で40

日

間湛 水状 態 に保 ち, 各 その 上層 (0- 5珊 ),

lp層 (5- 15cm).

F

層 (15-25cm)の 上嬢 につ いて, 嫌 気的 微 生物 特 に硫 酸還 元 菌, 脱窒 菌 お よ びその他

Tal lNfxtobel -iainbyAztb ce i ad il oloo atrnpd yfedsi.

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A(10--15) B(15--25) C(2 -5 4 ) -5

Ritto Moriyama N-fixingamoungperlg.manitalinAshby'sN-freesoln.

(mg) (mg) (mg) (mg) 1.13 0.47 2.03 2.31 0.41 0.39 1.92 1.93 0.24 0.04 3.87 1.08

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第12早(1979) 2

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近畿大学農学部紀 要

の 一般 嫌 気性 菌 敗 を 土壌 の pII.

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微 生物 数 は 上壌 1g に 対 して紬粧ま＼×10.1O糸状菌 は VxIO･iで あり, 二れ らは しlF11と,施 肥 冊 土壌 に 古

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く,塵 施 肥 Ei]ヒ壌 (二少意 し､傾 向 に あ

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さ らに栗 東地

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i試験 L目の水稲 につ い て,湛水直後 糸状菌は減 少 す る もL)と 考 え る . J L王水J. t]

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深 さに よ る 1工hの 変 化 は あ ま り明 か で な い が. 若 Fニ

た

ト層 上 は E層 土に比 して低 トトる 事 が認 め られ る〕

この よ うに滞 水 上壌 中 の徴 ′主物 活 動 が施 肥 の 有無 や 土壌 の深 さな どで よ っ て も相違 し, また これ が 上 嬢 の ♪〃やローによって影響 され る もの と 考 える｡

T;lt, ‑13

( , ドll,3参照)

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0 21.

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0 23. l

nurng 0 36. O n 5 34.

Ⅴ

nma V) の 変 化 と

共 に軽 目的 に測 定 した｡ これ らの結 果 を Ta 1, に ま とめ た｡ 各 菌 の 増 殖 は 滞 水 20日頃 に最 高 と 在 るo ま,+=これ らの嫌 気性 菌 は無 施肥闇 よ り施 肥 l削 二 多 く, ヒ層 部 よ り 卜層 部 に 多い傾 向 に あ る っ また硫 酸還 元 菌 が施 肥 用 よ り も む しろ無 施 肥 闇 に お い て少 な い傾 向 が認 め られ る こ とは 興味 深 し沌 の と考 え る 滞 水 に よ る七嬢 の /,Iと/ 1/h.の 変 化 については,脂 2 le b

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上梓す る傾 向 を示 した が, 施 肥 l

上 ]

土壌 は撫 施 肥 冊 土 H

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壌 に比 して常 に高 い ､ 恵方 表層 よ り ド層 に お い て♪l は 上昇す る｡)王工hについては施 肥 旧 上旗 の 万が無 施 肥

I

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数 の経 過 と共 に は 多少増 加 す るが,長期 に わ た る 田土壌 に較 べて常 に低 い値 を示 し,各 土壌 と も滞 水 日

滞 水 は却 っ て l二hを低 ドさせ る傾 向 に あ

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一般 に, 稲 の 生 育 は施 肥 闇 土壌 にお い て良 好 で 生 上壌

育 初 期 か ら鮮 緑 色 を 呈 し, 草丈, 茎数 も 多 く出穂 が ハ )は稲 の生育博 聞 に よ ‑'て異 な るが.糸状菌 ::つ 5

1 3

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上 分 けつ 盛 期 (Ⅵ/ ㌦

),落水朋 (Ⅸ/ ))お よ び収穫期 (Ⅹ/)につ い て, その根 圏 土壌 と非 恨 周 土 壌 中 の紬 省と糸状菌数 を調

7 2

6

柘 植 ･松 本 :水稲 の 長期 無施 肥 栽培 田の土壌 に関 す る知 見 183 比 は珊 胤 糸状 菌 と もに無 施肥 LHでは生育‑の前 半に non‑manured 施肥 tHでは IE青 の 後半期 に 大 きい傾 向 が認 め られ た,,

o.･一･･一 nOnrhizosphere

(TこlL)1し112, 1:厄 6)このように

眼

周 ⊥嬢 は非

恨

周土 fe'iI'd .tlze riop ee hzshr

△‑｢△nonrhizosphere 壌 に較 べ て糸状 菌,細 菌 を含め て微 生物 の数 は 多い

▲‑▲ rhizosphere 傾 向 にあ るの は.植 物 根 が炭 酸 の ほ か 有機 酸 , ア ミ ' また 一万 にお いて

根

毛の脱 落 を どに よっ て恨 周 土壌 は非 恨 圏 ヒ嬢 に比 して極 め JC有機 物 が豊富 に

存

在 し, こ れ を栄 養源 とす る各棲微 生物 の 繁殖 がIIL盛 と怠 り, か く して恨 周 ヒ嬢 では 一般 に微 生物 の

活

性 がILll古くを

ノ酸 ,塘 畑 を どの 諸種 の物 質 を',1泌 し1･15･16

4 l ) llLa ' 怠 る もの と 考 える｡ ( e1

上壌 微 生物 は 土壌 肥 沃性 に関 係 を有す る上壌 腐植 と密 接 なr娼係 を肯す る もの と 考 え られ るっ

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土壌 腐 植 につ いて熊 L日,弘 法､らの方法 )に準 拠 して′則 英を行 な った,,上壌 中 の フルボ醸 崖 と腐 植

7 111,

酸 過 は 一般 に守 山地 区 よ りも栗東地

L

^{{試験 榔 二多い}

傾 向 が認 め られた:,梓 に腐植 憶 につ い ては 栗 東地 区 t壌 中 に 多い傾 向 がみ とめ られ, 特 に表層 部 (/l J副 には その F層部 いう層 ) にお け るよ りも顕 著 に 多 く 存 在 した,J フルボ酸 と腐 植 酸 の 存 在 につ い て は各 試 験 区 の施 肥 r月と撫施 肥 榔 こつ いての 著 しい相違 は 意 か ‑'た｢っ しか して土壌 中 の 有機物 の腐 植 化 は湿 し酎 二 お け るよ りも柁 馴 犬態 の 土壌 中 にお い て速 や か に進 行 す る もの と考 え られた｡ この 事実は前述 の土 壌 徴 yf

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of ′E物 故 と も 一致 す る もの で あ る√.('1､(,lt)1(L4参照 ) 上壌 中 の糖 に閲 しては単 糖 碩 丈は遊 離 糖 と して存 在 す る t,の は少 な く, 大部 分は

水 ,

熱 水 で

潜, L

ijされ 稚 く, その 多 くは 多糖 畑 と して複 雑 射 ヒ含 形態 を意

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l d no ure f丁 i detize

n して い る もの と 考え られ てい る棋 ZJこれ らの糖 煩 は 植 物 遺 体 の腐 f酎 ヒに人 き射

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｣を演 じて い る微 生物 活動 と密 接 射 場係 に あ るが, こ こでは生育時期 の異 な る水稲 の恨

周

部 土壌 と非 恨

胤

邦上壌 を72/'o^l25り｡i で長日封削 ‖水 分輯 し, その糖 を 帖 J

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O した結 果 ヒ壌｣

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植 含過 が増 大す れば糖 含量 も 多 くな る傾 向 が うか が われ, J剛 直と糖 蟻の 間 には相 関 関係 が あ る もの と考 え られ る｡ 二の腐植 と糖 の関 係 はす で に 多数 の鉱 物 質 土壌 や 有機 貨 上演 につ し)て測 定 され た結 果にお し1

/Oも存 在 す る(,腐

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J

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壌ぐ.

07 16‑ . (平均12,.) 施肥皿 られ る｢.また これ ら土壌 中 の糖崖 は稲 の 生育 時期 に

仁 ぐあ る ノまた細 菌 につ い てみ る と無 施肥 川 f嬢 は0 ‑ ).施 肥

t]上壌ぐは0 ‑ H

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さらに

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臥 土壌 と非恨 胤 ヒ嬢 の各 1点 の試料 につ きその構 成糖 をガス クロ マ トグ ラフ法 によ る実順 を 数回繰返 し平均値 を求 め て同定 した ノまたペ ーパー クロ マ ト グラ フ法 によ 十 Ct,同定 し^{た J} その結 果.

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他 の糖 に比 して適的 に も多い もの と推 定 された｡

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か くして土壌微生物 は植物遺体の腐植化 と糖 の生 産 に大 きな役割 を演 じてい ること

が

推 定 され,腐植 と多糖 頬 とは密接 引 射系にあ るとLlえる^‑.

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^{出 されてお り7}㌧微 生物 によ る 腐植の生戊や糖の生励ま.上壌地 力の保特 と値物 産 d.

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5 8 柘植 ･松本:水稲 の長期無施肥栽培 田の土壌 に関す る知見 1

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