土壌中の稲ワラの腐朽分解に伴うフルボ酸画分の挙動

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(1)近故大農紀要. 7 ( 1 9 8 6 ) 1. 9: 2 3 -2 2 3. n ki. Uni v. .1 9: 2 3 -2 7 ( 1 9 8 6 ) Me n.Fa c .AgrKi. 土壌中の稲ワラの腐朽分解に伴うフルボ酸画分の挙動松本貞義◆ Changesi nFuv li cAcd ii nDecayn igRieS c t raw i nSoi l. SadayoshiMATSUMOTO. SynopS i s. Change si nt he qua) t i. t yoffli ddur ns i t yandquan. uvcaci i ngt hede cayn igofi rc es t r awi oi lover s i xmont hswer es t udi e dune drmoi s tcondi t i ons . Theamountoff uv li caci dsi nteN h aOHhee tss toi lwasas s aye aro b nanal yz er( Sumi t omoGCex【 r aca tb) ef r ac t i onf r omt do nac 4 C) .The L yw it hanl bh eavo iroft h. ecmp o onen. t soft hef ut vi caci dwass t udi e dcol or i me t r i ca) hr on,c ar b･ az ol e,fl oi n' sr eagent .. andten h i nyr hdi nr eact i ons .Wef oundt ht a: 1 hes t r aw adde ot hes ) About6 4 % oft dt oi l. ha. dde caye daf t e rs i xmont hs . 2) Or gani cmat t eri nt h. es oi Hnc r eas edast hes t r awde caye d.bt ut iCa di heamountoff ul v ci n t heexr taca tbl gani erde cr eas eddur i ngt hede c ayn lgPr eor cmat t oc e s s . 3) Toa tls de si h. ef uv li cr eas edi hee ar l ac c nt caci dde nt ys whi eami har i t ageofi ncua bt i on,. l no aci dsi nc r e as e d.How e ver ,t h. epat t er nwasr e ver s e dast hei ncua bt i onc on. t i nue. d.. Ⅰ 緒. 先に著者は土壌中での稲ワラの腐朽分解において. 言. 土壌微生物と土壌酵紫の活性が密接に関与すること一般に農用地では消耗した有機物の補給と作物栽培における肥料的効果を期待して稲ワラのほか各種の兼分解有放物が施用される. これらの有機物は土壌中の小動物や微生物の摂食活動および代謝によって腐朽分解する. その大部分は究極的に無機化するが,浅放部はさらに複雑な過程を通して土壌腐植物質へ移行するものと考える.. を報告したs J . ここでは稲ワラの腐朽分解が土壌腐植物質におよぽす影甲をフルポ酸画分について検討して若干の知見を得た.その結果の大要を報告する.. Ⅰ Ⅰ 実験方法 1 ) 供試土壌と稲ワラの腐朽分解. 今日までに土壌腐植物質に関する知見は多数あるが) ･ 2 ) ,土壌中での施用有機物の腐朽分解と土壌腐植物質との相互の関係については不明確な点が多い.. 北川3 )は堆肥の連年施用が土壌腐植軟の増加と質的. 土壌腐植含血の異なる兵庫土壌 ( 水田,C-15 0. .4%) と栃木土壌 ( %,N=01 火山灰 ,C-93 .9%, N-05 .9%) を風乾して 2mm 以下に飾別したもの. 変化のあることを認め,米林4 )らは土壌中の易分解. を用いた. これに乾燥稲ワラの粉末 ( C=3 94 .0 %,. 性有機物の分解がフルポ酸画分やヒューミン画分の. N=08 .3%)を土壌 1 0gに対し炭素として05 .%の割. 形質に影轡をおよぽすことを指摘した.. 0 水分)で3 0 o Cの合で加え,畑条件 ( 叔大香水血の6%. A J t l H7 ヒ fl.細7常*?計光や g. l L Ab.orpa ln tNur L･ t L On.D叫. ' ' lAL r r J CUI. L･ u. I. lCh eml S l r ) ･KmkiU' l hl .Il如 s h'. os aka.Os aka.. 57 7Japan).

(2) 24. 近畿大学農学部紀要. 第1 9号 ( 1 986). 恒湿器中で腐朽分解を所定の期間 ( 最長 6ケ月)行. 丑した.標準物質としてアンスロン法ではグルコー. なった.なお,実験容器は300m】答の三角フラスコ. ス, カルバゾール法ではグルクロン酸を用い,各々. を用いて開封で行なった. この間の水分の補給はそ. その相当皿で求めた.. の減免を秤丑して求め,滅丑分を注水した.. 5 ) フルポ敢画分中のフェノール類の定1 2 ) 土壌腐植の抽出および全炭素･吸光度の測定. 7ルポ酸の一定丑 ( 1 1 ) を KuwATSUKA8 0-20ml. 実験方法 1)で所定の期間腐朽分解を行なった土壌. の手法に準拠してフェノールの定見を行なった.標. を取り出し,蒸留水1 0 0mlを加えて浮遊性残淀や水. 準フェノール液として ♪-クマル酸を用い,結果はその相当丑で求めた.. 水教化ナト溶性成分を除去した.この土壌に01 . Nリウム液10 0 mlを加えて沸庸湯浴中で3分間撹拝 0 抽出を行なった.抽出液は遠心分離 (0 0r 50 .. pm,20 分) して土壌腐楯抽出液を得た. この抽出液に沸硫. I I I 結果と考察 1 ) 稽ワラの腐朽分解に伴う土壌腐植. 酸を数滴加えて溶液の pH を 2以下として一夜放懲. 稲ワラを所定の期間腐朽分解を行なった実験土壌. 後,遠心分離 (0 7 0 0r ... pm,2分)して沈澱部の腐植 0. 酸画分と上澄部のフJ L , ポ較画分を得た.. より01 .N水酸化ナトリウムで土壌腐植を抽出して, その全段紫丑から土壌腐植並を求めた結果を. 得られたフルポ酸画分および分画前の土壌腐植抽. Tabl elに示した.腐朽分解期間は実験開始直後 (2. 出液の一部を必要に応じて希釈して, その全炭窯を. 日), 1ケ月, 3ケ月, 6ケ月とした.. 全有機炭素定温装荘 ( 住友化学 GC-4 C)で定丑し. 稲ワラの腐朽分解に伴って抽出される土壌腐植丑. た6 ) . 併せて本液について400nm と600nm の吸光度. は分解期間の経過に伴い増加する傾向をみせた.供. を測定してフ/ レポ酸の腐植化の程度を求めた.. 試原土壌の腐植含丑が異なる兵庫土壌と栃木土壌の比較において, その抽出腐植丑は火山灰土壌から成る栃木土壌の方が多かった. しかし,施用稲ワラ血. 3) フルポ酸画分中のアミノ酸の定J L. 抽出したフルポ酸液の lmlを拭験管にとり,同血. に対する 6ケ月後の抽出腐植丑の割合は,非火山灰. の漉塩酸を加えて封管し,1 0 0 o Cのドライバス中で. 土壌である兵庫土壌では約64%であ F ),火山灰土壌. 24時間加水分解を行なった. それをエバポレーター. の栃木土壌では約1% 5 となって,土壌の種類によっ. で数回蒸発乾固させて塩酸を除去した後,02 . M-ク. て有携物の腐朽分解能力に差のあることを示唆し. エン酸横衝液 ( pH-5. 0) を加えて25mlに定零し. た.これに関連して,山口らは9 )湛水条件での各種有. た. この加水分解液の Imlを用いて YEMM,CocKl. 機物の分解と土壌の特性について調べた結果,土壌. T NG法7】により比色定瓜した.なお,標準物質として. 中の粘土鉱物の種類によって分解に遅速の差のある. グリシン溶液を用い, グリシン相当丑で求めた.. ことを艶めた. このほか,火山灰土壌の微生物活性は低調で辞紫活性も小さいことなど5 )が稲ワラの腐. 4 ) フルポ酸画分中の楯および多相類の定1 7ルポ酸中の糖および多糖頬を定丑する目的で,. 朽分解を低下させて,抽出腐植血を減少させたと考える.. 抽出フルポ酸液 2mlを試験管にとり, アンスロン. Tabl e2は抽出腐植物質中の 7ルポ酸画分を示し. 法 7) とカルバゾール法7 1で糖および多糖類を比色定. た.一般にフ/ レポ酸画分は腐植酸画分に比べて分子. e1 .Th eamount sofexr taca tbl eor gani cmat t erf r om ted h e c ayn igpr oc e s s Tab一 ofr i c es t r aw L nS O. Hs ( Cmg/1 0gs oi り lCbt nual 0nPe r i os d s ampl es oi 1. 2days. 1mont h. 3n l Ot nhs. 6mont hs. t l yogo ( paddys oi l ) Toc hli g ( voca l. s hs oi l ). 6 00 0. 6 32 L l. 6 73 .L l. g 21 2. 972 0. 9 93 2. 1 0 54 .3. 1 1 48 .0.

(3) 松本･土壌中の稲ワラの腐朽分解に伴うフルポ酸画分の挙動. 2 5. Tabl e2.Theamouns t oHuli vcaci df r a ct i oni next TC at abl eor gani cmat t err fom oi l s. .(mg C /1 0gs t h ede c ayn igpr oc e s sofr i c es t r aw i ns ｡i l ) i ncua bt i onpe r i os d s ampl es oi 1. 2days. 1mont h. 3moL l ts h. r l yogo ( paddys oi 一 ) T｡ chli g ( voe l.as hsi ol ). 2 73 9 ( 4 56 .5 ) 4 612 ) ( 6 30 ,0. 3 66 8 ( 5 8. 0 0 ) 6 90 8 ( 6 95 5 ). 2 53 .0 ( 3 75 .7 ) 6 08 .9 ( 5 77 .5 ). 6mont hs. 2 43 .0 ( 2 63 .7 ) ■ 5 45 .0 ( 4 74 .7 ) ●. ■fli uvcaci dC/ exr ta ca tbl eor gani cmat t e rCxl O O. 2) 稲ワラの腐朽分解に伴うフルポ酸とその主要構. 盟およびその範囲は小さく,土壌中での有機物の腐朽分解と密接に関わっている1. 0 ) ここでもその傾向. 成成分の挙動. が見られる. フルポ酸は稲ワラの腐朽分解が活発に. 稲ワラの腐朽分解に伴って抽出されるフルポ酸の. なる 1ケ月後では増加してその後は漸減する傾向を. 割合は変化した. この丑的な変化は同時に質的にも. 示した. この現象は定常下にあった土壌に稲ワラな. 変化していると考える. そこでフルポ酸の光学的性. どの未分解有供物が加えられることによって,土壌中の微生物活性や化学的活性が高まって一時的に腐. △l ogK) を求めた結果を Fi g.1に質より腐植化度 ( 示した. フルポ酸の腐櫓化の程度は稲ワラの腐朽分. 朽分解が進行してフルポ酸画分が増加したと考え. 解の経過と共に変化した. これは稲ワラの腐朽分解. る. そしてフルポ酸画分の主筆な構成成分 ( 糖,多. 技法の一部がフルポ酸画分に少なからず移行してい. 糖, アミノ駿, フェノール類)はさらに微生物の代. ることを示唆した. そして, それは腐朽分解作用が. 謝に利用されるほか,化学的変化を受けてより安定. 活発な 1- 3ケ月の間で顕著に変化した. その後,. な土壌腐植酸に移行するものと推察した.. 有機物の分解が綾健になるに従い, その値は初期の. H 叫o tt 7 Lp 3 Te U T ^T n J JO uOTTt20TJTunL 4 1. 3. incubation periods ( month) 0(or K400) is the absorbance dlog K - log K400 - ユog K600 , K60. at 60. 0m ( 400nm) Fl g 1 Chane t ,Ol△l ogKvau leolf u) vc. iac. l dsdur i ngt hede cayn lhP ,r oc e s sOEi rc esr tal Vi ns oi l.

(4) 2 6. 近畿大学農学部紀要. 1. 3. 第. 1 9早 ( 1 9 8 6 ). 1. 6. incubation periods ( month) O amino acid. ▲ saccharide. 3. 6. incubation periods ( month) △ poly saccharlde. ■. Phenol. 一一. t smat er il a off uv li caci dsdur i ■ 一 gted h e c ayn igpr o c e s sofr i c e Fl g･2 Chan geofc ompoe l lS O‖ s けaw l. 腐植化度に近づいた. 甲斐は9 )土壌中の稲ワラの分. 一致しており, これらの主要成分がフルポ酸の形質. 解は約 7週で速やかな分解は終り,以降緩慢な分解. に著しく関与していることが穀える.. を続けて微生物数もほぼ一定の菌数に落背き, さら. 大塚は11 )埋没年代の異なる層位の火山灰土壌中. にそれは一定の周期でもって増減するという. この. のフ/ レポ酸画分のこれら主要成分の存在割合を求め. ように動的系内にある土壌中のフルポ酸の形質は土. た結果,各層位ともほぼ一･定で,古代から現在に至. 壌環境や未分解有機物丑などによって形呼を受け. るまでほとんど同質のものであると推測した. しかし,本実験結果が示すように土壌中のフルポ鞍の形. る.. Fi g. 2は土壌中の稲ワラの分解に伴う7/ レポ酸中. 質は存在する未分解有放物hiや柾額および土壌環境. の主要な構成成分のEt 的な変化を示した.図は各標. などによって異なるものと思われ, それは一定の周. 準物質より求めた値をフ/ レポ酸炭窯に対する割合で. 期をもって変質･変動しているものと推察するが,. 示した.土壌に施用した稲ワラの腐朽分解に伴って. この間願は土壌腐植生成および土壌肥沃の面からむ. 抽出されるフルポ酸中の主要成分の先的変化の様相. さらに検討すべきである.. はいずれの土壌も同様な傾向を示した. しかし,稲. Ⅰ Ⅴ 要. ワラの分解に伴う抽出腐植丑の多い兵廊土壌は栃木. 約. フェノール類は多い.糖. 土壌中の稲ワラの腐朽分解が土壌腐植物質に及ぼ. およびアミノ酸の変化の様相が相反する結果を示し. す影轡をフJ L ,ポ酸画分について検討した. その結果. 土壌よりも軌. アミノ軌. た点は注目される. この要盟として, フ) i ,J ･ r f i 酸中の. は次のように並理された.. 地類は土壌中の微生物増殖の直接的な炭紫エネルギ. 1) 稲ワラの腐朽分解において,土壌腐植含出の小. ー源として利用されて一時的に減少するのに対し. さい非火山性土壌の方が抽出腐植Ltは高かった.. て, アミノ酸類の増加は増殖菌体成分に起因するも. 2 ) 稲ワラの腐朽分解の経過に伴い土壌腐植血は増. のと考える. これらの主要成分は稲ワラの腐朽分解. 加する傾向にあった. しかし, フルポ酸画分の出. が稜憶になる 6ケ月後では分解初期の丑に落着く傾. は実験開始 1ケ月後までは増加したがその後は減. 向を示した. これは Fi g.1の腐植化度の様相とよく. 少した..

(5) 松本･土壌中の稲ワラの腐朽分解に伴うフルポ酸画分の挙動 3) フルポ酸の腐植化の程度は稲ワラの腐朽分解に. 伴って低下するが,分解が緩慢になって七額が定常化すれば腐植化度は高くなった. 4) フルポ酸を構成する主要な成分である糖および. アミノ酸の丑は稲ワラの腐朽分解の経過に伴って. 2 7. 2) 日本土壌肥料学会編 :土壌肥料の研究 ,3,2 6. ,養半座 ( 1 9 7 2). 61 4,5 05 2( 1 9 82) 3 ) 北川靖夫 :土肥誌 ,5 4) 米林甲陽,久馬-剛,川口桂三郎 :土肥誌 ,4 4,. 3 6 73 71( 1 97 3). 顕著に変化して, フルポ酸の腐植化度と密接な関. 光原祥裕 :本誌 ,1 8,5卜5 7( 1 9 85) 5 ) 松本貞義･. 係が示唆された.. 6) 大井尚文･山本征也･伊藤匡正･安政良昭･小. 謝. 辞. 本研究を逆行するにあたり,御援助と御助言をいただいた本字農学部助教授川村三郎博士に厚く御礼申し上げます. また,実験に協力された本学農学部農芸化学科 4回生の川波克徳君に感謝の意を表します,. 引用文献 l ) I,. P M ARTIN ad n K.HAtDER:SiSz ol c. , ･111. ,. 5 4 6 3( 1 971 ). 見山芳樹 :分析化学 ,2 7 ,5 5ト5 5 5( 1 9 7 8). 3,p.1 2 6 ,4 2 0 , 7) 日本化学会編 :実験化学講座 ,2 4 2 6 ,丸善 ( 1 9 5 7). a) KuwATSUKA,S ad n SH)NT H) , H. :Si olSi. c. Pk zL n NuL r. :19,29 12 2 7(93 17) 9 ) 微生物生態研究全編 :微生物の生態 ,12, p.. 3,61 ,学会出版センター ( 1 9 8 4). RoLETTO, R.BARBERI S a nd V. ZELANO : 1 0 ) E. pL a nLad n Si ol ,66,8-9 3330(92 18) 6,1 801 8 4( 1 9 7 5 ). l l ) 大塚紘雄 :土肥誌 ,4.

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