家畜ふんコンポストを施用した各種畑土壌におけるコマツナによる亜鉛,クロムおよびマンガンの吸収 : 中性子放射化分析を用いた解析
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概要
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牛ふんコンポスト,豚ぷんコンポストおよび化学肥料を各種畑土壌(褐色低地土,多腐植質黒ボク土,褐色森林土)にそれぞれ5年間連用した場合に栽培されたコマツナについて地上部の亜鉛,クロム,マンガンの含有率について調べた.亜鉛,クロム,マンガンの測定には,高感度な全量同時分析を行うために機器中性子放射化分析法(INAA)を用いた.その結果,以下の知見が得られた.1)INAAによるコマツナ地上部の亜鉛とクロムの含有率を硝酸分解法による測定値と比較した結果,亜鉛では硝酸分解法による測定値はINAAによる測定値とほぼ同じであったが,硝酸分解法によるコマツナ地上部のクロム含有率はINAAの場合の13〜27%であった.このため,INAAによる全量分析は作物による吸収量を正確に把握するために有用であると考えられた.2)牛ふんコンポスト施用によって,褐色低地土で栽培したコマツナの地上部のクロムの含有率,褐色森林土で栽培したコマツナの地上部の亜鉛含有率が増加した.しかし,多腐植質黒ボク土で栽培したコマツナの地上部のクロムとマンガンの含有率や褐色森林土で栽培したコマツナの地上部のクロムとマンガンの含有率は牛ふんコンポストの施用によって低下した.一方,豚ぷんコンポスト施用によって,褐色低地土で栽培したコマツナの地上部の亜鉛含有率,黒ボク土で栽培したコマツナの地上部の亜鉛とマンガンの含有率,褐色森林土で栽培したコマツナの地上部の亜鉛,クロム,マンガンの含有率が増加した.しかし,褐色低地土で栽培したコマツナの地上部のクロム含有率は豚ぷんコンポストの施用によって低下する傾向を示した.褐色低地土の牛ふんコンポスト施用区と豚ぷんコンポスト施用区のクロム,多腐植質黒ボク土の牛ふんコンポスト施用区のクロムとマンガン,褐色森林土の牛ふんコンポスト施用区の亜鉛,クロム,マンガンについては,家畜ふんコンポスト中の亜鉛,クロム,マンガンのコマツナによる利用性の変化がコマツナによるこれらの元素の吸収に影響を及ぼしている可能性が考えられた.3)3土壌の家畜ふんコンポスト施用区における亜鉛,クロム,マンガンのコマツナ地上部の吸収率は亜鉛で1～6%,クロムで2～55%,マンガンで2～12%であった.家畜ふんコンポスト施用区では5年間の施用歴があるにもかかわらず土壌中のクロムやマンガンの含有量は亜鉛と異なり化学肥料施用区を上回らなかった.従って,クロムやマンガンの土壌蓄積性を明らかにするためには今後更にデータを蓄積していくことが重要であり,土壌調査を継続して行う必要がある.We examined the absorption of Zn, Cr and Mn into Brassica campestris L. cultivated in Brown Lowland soil (BL soil), Andosol and Brown Forest soil (BF soil) after five years' applications of chemical fertilizer (CHF), cattle farmyard manure (CFM) and pig farmyard manure (PFM). The effects of animal manure applications on the absorption of Zn, Cr and Mn by B. campestris were estimated by comparing the result in the CFM- and PFM-applied plots with that in CHF-applied plot. Zinc, Cr and Mn in B. campestris were measured by the instrumental neutron activation analysis (INAA) to perform total simultaneous analysis at a high sensitivity. The results obtained in this study were summarized as follows: 1) For Zn and Cr in B. campestris, the results obtained from INAA were compared with a nitric acid-digestion method (NADM). Results obtained from the INAA and NADM were fully in agreement for Zn, but not in agreement for Cr. The Cr concentration in B. campestris determined using NADM was only 13-2727777671520f that determined by INAA. From the results above, it is suggested that INAA could be used to analyze the correct amounts of trace elements removed by B. campestris. 2) CFM application increased Cr concentration in B. campestris cultivated in BL soil and Zn concentration cultivated in BF soil, while decreased Cr and Mn concentrations cultivated in Andsol and Cr and Mn cultivated in BF soil. PFM application led to a significant increase on the Zn concentration in B. campestris cultivated in BL soil, Zn and Mn cultivated in Andsol and Zn, Cr and Mn cultivated in BF soil. In BL soil, PFM application tended to decrease the Cr concentration in B. campestris. For Zn, Cr and Mn in CFM-applied plot of BF soil, Cr and Mn in CFM-applied plot of Andsol and Cr in CFM- and PFM-applied plots of BL soil, the change of availability by B. campestris of Zn, Cr and Mn in animal manure may provide an important influence on the uptakes of these elements by B. campestris.3) For Zn, Cr and Mn, the removed amounts by cropping were smaller than their amounts added by the animal manure. Since the 5-year application of animal manure did not result in a considerable increase in Cr and Mn concentrations in soils, we have to continue soil survey to collect data on the soil accumulation of Cr and Mn contained in animal manure.
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