肥料の連用にともなう南九州各種火山性土壌浸透水中の硫酸イオン濃度の推移

[要約]: 施用した硫酸イオンが南九州各種火山性土壌地下１ｍの土壌浸透水中に急増するまでの年数は土壌の種類によって異なり，土壌の硫酸イオン保持能に依存する。その後の硫酸イオン溶脱量は土壌の種類をとわず，降水量に支配される。また，浸透水中の硫酸イオンの変動周期は，硝酸，塩素イオンに比べて長い。

農業環境技術研究所　環境資源部　水質管理科　水質特性研究室
[部会名] 環境資源特性
[専門]   環境保全
[対象]
[分類]   研究

[背景・ねらい]: 　環境保全型農業技術を構築するには，施肥栽培にともなう水質変化の予測が必要である。予測には水質構成成分の変遷と変動の周期を施肥歴，土壌因子との関連で捉える必要がある。本研究では，随伴イオンとして負荷される硫酸イオンが浸透水水質に及ぼす影響を，各種土壌に対する連用施肥条件下で明らかにする。

[成果の内容・特徴]

南九州各種火山性土壌で飼料作物を７年14作栽培した。施用した硫酸イオンが地下１ｍの土壌浸透水中に多量に現れるまでの作付回数はシラス(1回)，ボラ＜アカホヤ＜黒ボク（新期粗粒質）＜クロニガ＜ローム（古期褐色ローム）(10回)の順に多くを要した（図１）。硫酸イオンの溶脱が急増する時期と土壌のDCB (Dithionite-Citrate-Bicarbonate)抽出Al含有率とほぼ正の相関が認められ（図２），溶脱抑制要因の一つとして遊離アルミニュウム酸化物の関与が推察された。
栽培５年計10作後の土壌中には，上記の順位に対応して，多くの硫酸イオンが保持されており（図３），施肥栽培の初期には，硫酸イオン保持能が土壌浸透水中の硫酸イオン濃度を抑制する段階があると推定された。
浸透水中に硫酸イオンが多量に出現した段階以降では，硫酸イオン年間溶脱量の土壌種類間差は小さく（図１），また，同一土壌における硫酸イオン年間溶脱量は年間浸透水量，大きくは年間降水量の多少に応じて増減した（図４）。
浸透水中における硫酸イオン濃度の変動は硝酸，塩素イオンに比べて小さく，ピークの形状はブロードであった。また，硫酸イオン濃度の上昇は硝酸，塩素イオン濃度の低くなる時期にみられ，この時期の無機イオン構成の基本型はCa－SO4型であった（図４）。

[成果の活用面・留意点]: 　硫酸イオン濃度は施肥栽培にともなう土壌浸透水水質変遷のひとつの指標となる。
　ただし，本結果は限定された土壌における結果であり，土壌特性と浸透水の水質変動との関連性をより明確にするためには，さらに，母材および風化過程の異なる土壌で検討する必要がある。

[その他]

研究課題名：施肥栽培にともなう畑土壌浸透水中の硫酸イオン濃度の推移
予算区分  ：科・重点基礎
研究期間  ：平成７年度（単年度）
発表論文等：暖地多雨地帯の飼料作畑における施肥窒素の動態，九州農試報告  印刷中  1995
           施肥栽培にともなう土壌浸透水水質の推移，土肥学会発表予定（1996.4）

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