植物のミカタ

新しく稲作を始めた田で水面に油が浮いていたの記事で私が知る限り最も反収が高く、利益率が高い田を管理している方が新しい田で稲作を始めたので、その田の様子を見ていた所、水面に油が浮いてきたという内容を記載した。

この油は鉄細菌による鉄被膜だと仮定して話を進め、鉄被膜は鉄細菌による二価鉄の酸化によるものなので、新しい田では二価鉄が多かったのだろうという予想を立てた。

ここで一点不思議なことがあって、反収が高い田と話題に挙げている田で土壌分析をしたのだが、腐植の量に差(新しい田では4%で反収の高い田では2.9%)があって、この結果と二価鉄は連動しているのか？と気になって整理してみることにする。

ちなみに

反収の高い田は耕起すると土表面が速やかに褐色化するので二価鉄が少ないことはなんとなく予想できる。

レンゲ米の田の土表面の褐色化が目立つ

土を採取した時に反収の高い田(腐植が2.9%の方)の土はフカフカで、新しい田(腐植が4%の方)の土は硬かった。

腐植は土を柔らかくする認識からだと、腐植が4%の方がフカフカになり二価鉄も少ないイメージになるが実際にそうではなかったので、土壌分析で見ている腐植は想定している形ではないのだろう。

というわけで、腐植を測定する熊田変法について整理してみることにする。

※ 今回の結果は簡易的な熊田変法とのこと

熊田変法を検索で調べても詳細が記載されているページにたどり着けなかったので、生成AIのGeminiに質問をしてみた。

熊田変法の測定手順は下記の通り

・土の風乾

・アルカリ抽出(ピロリン酸ナトリウム溶液)

・遠心分離①

・酸沈殿(濃硫酸または塩酸)

・遠心分離②

・過マンガン酸カリウム酸化法

・吸光度測定

吸光度測定で様々な型の腐植様物質を調べることができる。

今回の結果は総抽出炭素量(%)による表記なので、過マンガン酸カリウム酸化法までで終わらせているはず。

細かいところを見ていこう。

抽出の箇所は腐植酸とは何なのか？１の内容を参考にして話を進める必要があるので再び記載する。

フミン酸(腐植酸)

アルカリ性溶液に溶け、酸性溶液に不溶の成分で、土壌の黒色を呈し、土壌の構造を安定させる働きがある。

フルボ酸

酸性溶液にもアルカリ性溶液にも溶ける成分で、植物の生育を促進する効果が高く、微量元素の吸収を助ける。

ヒューミン

酸性溶液にもアルカリ性溶液にも不溶の成分で、土壌の骨格を形成し、保水性を高める。

アルカリ抽出と遠心分離①を行うことで、上澄みにはアルカリ溶液に溶けるフミン酸とフルボ酸が含まれていることになる。

続いて、酸沈殿と遠心分離②を行うことで沈殿の方にはフミン酸が含まれ、上澄みにはフルボ酸が含まれることになる。

過マンガン酸カリウム酸化法では各溶液に一定量の過マンガン酸カリウム溶液と硫酸を加え、加熱して有機物を酸化分解する。

有機物が多いほど過マンガン酸(紫色)が消費されて色が薄くなるため、消費された量からフミン酸(C_h)とフルボ酸(C_f)を計算する。

C_hとC_fはどちらも単位が % であるため、合算することで総抽出炭素量(C_t：%)になる。

この内容を踏まえて、反収が高い田の腐植が2.9%であることの理由に探っていこう。