土壌溶液中のケイ酸濃度と水稲のケイ酸吸収量との関係
福岡県農業総合試験場研究報告２８（２００９）31土壌溶液中のケイ酸濃度と水稲のケイ酸吸収量との関係（短報）
荒巻幸一郎＊・荒木雅登・兼子

明・満田幸恵［キーワード：土壌溶液，ポーラスカップ，ケイ酸濃度，ケイ酸吸収量，水稲］
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ption by Rice Plant.ARAMAKI
AkiraKANEKO andYukieMIZDA（FukuokaAgriculturalResearchCenter,
Chikushino,FukuokaKoichiro,
MasatoARAKI,.Cent.
２８：３
１３３（2009）
８
１８８５４９,Japan）Bull.FukuokaAgric.Res

第１表緒言

水稲に対するケイ酸の効果については，耐冷性の改善や斑点米被害の低減，玄米の低タンパク化や収量性の向上，光合成速度の低下抑制による乾物生産の向上等が報告されている（東江ら １９９２，宮森 １
９９６，後藤ら２００５，安田・永田 ２００５）。したがって，必要に応じたケイ酸の施用は，水稲の生産性向上の面から非常に重要である。
施用が必要か否かは，根域土壌のケイ酸含量の多少によって判断すべきである。作付前の施用の判断は，土壌分析によるケイ酸の評価で対応が可能である。しかし，近年ケイ酸の追肥施用について検討されている（藤井ら ２００３）が，追肥施用の診断のために作付中の水田において土壌を採取し分析することは，乾燥・調製作業に時間を要するため実用性に乏しい。一方，園芸作物で根域の養分診断に採用されている減圧ポーラスカップ法（土壌環境分析法編集委員会 １９９７）によると，簡易迅速に養分診断のための土壌溶液を得ることができる。作付中にポーラスカップ法によって得られる土壌溶液のケイ酸濃度の高低が水稲のケイ酸吸収に反映されるものであれば，ケイ酸追肥を前提とした診断に有効なものとなりうる。
三枝・小林（２００２）は田面水や土壌溶液中のケイ酸濃度と水稲のケイ酸吸収について調査を行い，ケイ酸濃度の時期的動態を明らかにしたが，水稲のケイ酸吸収量との関係について一定の傾向が認められなかった。
そこで，本研究ではケイ酸質資材の施用量が異なる水田において，ポーラスカップを用いて採取した土壌溶液中のケイ酸濃度の推移を調査し，水稲のケイ酸吸収量との関係を検討した。

試験方法
試験は，２００５〜２００７年の３年間，福岡県農業総合試
験場のコンクリート枠造成ほ場（１枠４０m２）で実施した。供試ほ場は未耕土（中粗粒黄色土）の上に中粗粒灰色低地土の作土を３０cm 客土して造成したもので，土性は砂壌土である。試験開始時の土壌の可給態ケイ酸含量は６．
３mg／１００g乾土（酢酸法）であった。供試品種は水稲「つくしろまん」で，試験規模は１区２０㎡の無反復で実施した。ケイ酸質資材としては，くみあい粒状珪酸苦土石灰を用い，施用量については，３カ年とも１０a当たり０ kg，１００kg，２００kgの３水準とした。さらにそれぞれのケイ酸処理について，異なる窒素栄養条件下でもケイ酸の効果があらわれるのか確認するため，窒素施肥量を多肥，少肥（便宜上，N多，N少とする）の２水準とした。肥料としては緩効性肥料 LPV５０（窒素：リン酸：カリ＝１４：１４：１４）を用い，全量基肥とした。多肥区の １０a当たり窒素施肥量は２００５年８ kg，２００６年１２kg，２００７年１０kgで，少肥区の窒素施肥量は２００５年４ kg，２００６，２００７年は６ kgとした。第１表に移植期および土壌溶液採取日，成熟期を示した。採取日は移植約２５日，３５日後を便宜上，＋２５日，＋３５日と表記した。播種量は，１箱当たり乾籾１５０gとした。施肥は移植の２日前にケイカルと LPV５０を全面全層に行った。移植は稚苗で１株４本の手植えとし，栽植密度は㎡当たり２０．
８株とした。
収穫後のワラはほ場外へ全量持ち出した。
成熟期に１０株を採取し，わらと籾に分け，乾物重を測定後，粉砕して作物体分析試料とした。作物体のケイ酸濃度は重量法で定量した（作物分析法委員会
１９７５）。
土壌中の可給態ケイ酸含量は，成熟期に条間から作土を採取し，酢酸緩衝液にて抽出後，抽出液をろ紙及びメンブレンフィルター（０．
４５μm）でろ過し，モリブデン青による比色法で定量した（土壌養分測定法委員会 １９９７）。
土壌溶液の採取は，第１表に示した採取日に地表下１０〜１５cm のところからポーラスカップを用いて行った。得られた土壌溶液をろ紙及びメンブレンフィルター（０．
４５μm）でろ過し，モリブデン黄またはモリブデン青による比色法により，ケイ酸濃度を定量した（日本分析化学会北海道支部 １９８１）。

結果および考察１＊連絡責任者（土壌・環境部：karamaki@farc.
pref.
fukuoka.
jp）

移植期および土壌溶液採取日，成熟期

成熟期水稲のケイ酸吸収量
第２表に成熟期水稲のケイ酸吸収量を示した。水稲のケイ酸吸収量は，窒素施肥量の違いによる有意な差32

福岡県農業総合試験場研究報告２８（２００９）

第２表

成熟期水稲のケイ酸吸収量（kg/10a）

第３表

成熟期における土壌中の可給態ケイ酸含量（酢酸法）（mg/100g乾土）

第４表

土壌溶液中のケイ酸濃度（mg/L）が認められなかった。ケイ酸質資材施用量が多く，連用年数が長くなるほど水稲のケイ酸吸収量は多くなる傾向にあり，連用３年目でケイ酸資材の効果は，５％水準で有意となった。
２

土壌中の可給態ケイ酸含量
第３表に成熟期における土壌中の可給態ケイ酸含量を示した。成熟期水稲のケイ酸吸収量と同じく，ケイ酸質資材施用量が多く，連用年数が長くなるほど土壌中の可給態ケイ酸含量は多くなった。この要因は，水稲に吸収されなかったケイカルのケイ酸分が，土壌中に残存したためと考えられた。
３

土壌溶液中のケイ酸濃度
第４表に土壌溶液中のケイ酸濃度を示した。２００５年において，中干し以降の土壌溶液中のケイ酸濃度は顕著に低下した。その要因として，中干しの際に地表面に亀裂が入り，田面水がその亀裂を介して土壌溶液とともにポーラスカップで採取されたことと，三枝・小林（２００２）らの指摘にあるように，水稲のケイ酸吸収力が分げつ期以降増大することが考えられた。よって
２００６年度より中干し以降，土壌溶液の採取は行わなかった。
各年度とも，移植期の土壌溶液のケイ酸濃度は，ケイ酸質資材の施用量を反映したものとはなっていなかった。移植期は作土の撹拌直後で土壌溶液のケイ酸濃度が不均一となっており，またケイカルに含まれるケイ酸は施用後直ちに溶け出さなかったために，このような結果になったと考えられた。移植後同時期で比較すると，ケイ酸質資材の連用年数が長くなるほど土壌溶液のケイ酸濃度は高くなる傾向が認められた。その要因としては，土壌中の可給態ケイ酸含量からみて，施用年度の水稲には吸収されず土壌中に残存したケイカルのケイ酸分が，翌年以降に利用されるためと判断

第１図 土壌溶液中のケイ酸濃度と水稲のケイ酸吸収量との関係された。
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土壌溶液のケイ酸濃度と水稲のケイ酸吸収量との関係
第１図に３カ年とおしての土壌溶液中のケイ酸濃度と成熟期の水稲ケイ酸吸収量との関係を示した。＋２５日の土壌溶液中のケイ酸濃度と成熟期の水稲ケイ酸吸収量との間には有意な正の相関関係が認められた。この要因として，＋２５日頃までは水稲も小さく，湛水状態が続くため土壌溶液としては安定した状態であることが考えられた。

土壌溶液中のケイ酸濃度と水稲のケイ酸吸収量との関係

引用文献
東江栄ら（１９９２）．日作紀 ６１（２）：２００−２０６
土壌環境分析法編集委員会編（１９９７）土壌環境分析法．
博友社．東京：１８−１９
土壌養分測定法委員会編（１９９７）土壌養分分析法．養賢堂．東京：２７８−２８０
藤井弘志ら（２００３）．土肥誌 ７４（６）：８３１−８３
３．
後藤英次ら（２００５）．土肥誌 ７６（６）：８８１−８８９3
3

宮森康雄（１９９６）．土肥誌 ６７（６）：６
９６−７００．
日本分析化学会北海道支部編（１９８１）水の分析 第３版．化学同人．京都：１９８−２０
１
三枝正彦・小林紀子（２００２）．土肥誌 ７３（５）：４７１−４７５．
作物分析法委員会編（１９７５）栽培植物分析測定法．養賢堂．東京：１４１−１４２
安田道夫・永田修（２００５）．土肥誌 ７６（２）：２０１−２０３．