難溶性リン酸を吸収する作物

酸性やアルカリ性の火山灰土では、リンが土に固定されて、植物が吸収することが難しくなる。しかし、植物のなかには難溶性リン酸を吸収する種が存在するし、栽培植物についても報告がある。

ソバ(タデ科):ソバの原産地は、中国の雲南省と考えられている(*1)。ソバは、根からH(プロトン)を放出して、アパタイトなどCa型リン酸を溶解、吸収するとされている。


ソバ(タデ科)(Author:Koba-chan)

アブラナ科:ナタネ、ダイコン、ハクサイ、カブ、カラシナなどのアブラナ科作物は、根からHを放出して、Ca型リン酸を溶解、吸収する。また、アブラナ科作物とタデ科のソバは、リン肥沃度の低い土中では、「リン獲得根」が伸長すると報告されている。(*2)

ヒユ科:ヒユ科のテンサイ、ホウレンソウは、根からHを放出して、Ca型リン酸を溶解、吸収することが知られている。

ヒヨコマメ(マメ科):ヒヨコマメは、PPNB期に西アジアで栽培化されたきわめて古い作物で、創始作物(founder crop)のひとつとされている。西アジアの創始作物は、アインコルンコムギ、エンマーコムギ、オオムギ、レンズマメ、エンドウマメ、ヒヨコマメ、ビターベッチ、ソラマメ、アマといわれている。ヒヨコマメは、根からクエン酸やコハク酸を放出して、アルカリ土でのCa型リン酸を溶解して吸収する。また、ヒヨコマメは、Fe型リン酸が多い土壌でも生育することから、Fe型リン酸を吸収する可能性もあるといわれている。


ヒヨコマメ


キマメ

キマメ(マメ科):キマメは、インドやアフリカ東部で栽培されている。根からマロン酸、シュウ酸、ピシジン酸を放出し、AlおよびFeとキレート結合して、Al型リン酸、Fe型リン酸を溶解、吸収するとされている。(*3, 4)


(大谷, 阿江, 山縣. 1997)

ラッカセイ(マメ科):ラッカセイは、南アメリカで栽培化され、難溶性のFe型リン酸とAl型リン酸の溶解能があることが知られている。Fe型リン酸の溶解の全活性のうち、一部は根の表面に活性が存在することが報告されており、これは「接触溶解反応」と呼ばれている。溶解活性の反応部位では、3価の陽イオンとのみ特異的に結合するとされている。また、ラッカセイの根は、表面が脱落して、絶えず新しい溶解活性部位が表面に生成していると考えられている。(*5)


ラッカセイ(Author:Delince)

イネ:イネ(陸稲)は、可吸態リン酸が少ない黒ボク土で、リンをよく吸収することが知られているが、イネが難溶性リン酸を吸収する機構は解明されていない。

なお、水田では、畑作に比べて、イネのリン酸吸収が高いことが知られている。湛水下の水田土壌では、リン酸の溶出量は、pH5以下あるいはpH7以上で高くなるが、pH5~7の間では、著しく低くなる。pH5以下で、リン酸の溶出量が増えるのは、リン酸と結合している鉄が還元されて藍鉄鉱[Fe3(PO4)2・8H2O]に変化して溶解度が増大するためと考えられている。いっぽう、pH7以上では、土壌溶液中の鉄(Ⅱ)(Fe2)が、大気中のCO2によって炭酸鉄(Ⅱ)(FeCO3)となって沈殿し、溶液中から除去されて、リン酸の溶出が促進される。一般に水田土壌は中性付近なので、Fe2の沈殿によるリン酸の溶解度上昇が、水田土壌におけるイネのリン酸吸収の増加の要因とされている。(*6)


(飯村, 2005)

文献
*1)Ohmi OHNISHI. (1993) Population genetics of cultivated common buckwheat, Fagopyrum esculentum Moench. VIII. Local differentiation of land races in Europe and the silk road. The Japanese Journal of Genetics Volume 68 Issue 4 Pages 303-316.
*2)船場康司, 南條正巳. (2004) アブラナ科作物のリン獲得根伸長と土壌の可給態リンレベルとの関係. 日本土壌肥料学会講演要旨集50巻 p.143.
*3)大谷 卓, 阿江教治, 山縣真人. (1997) 植物のもつ難溶性リン酸獲得戦略. 農環研ニュースNo.36.
*4)大谷 卓, 阿江教治, 山縣真人. (1999) 黒ボク土中のリン酸に対するキマメおよびラッカセイの特異的吸収・利用機構. 農業環境技術研究所報告17号 p.55-123
*5)阿江教治. (2002) リンの溶解・吸収における細胞壁の関与:ラッカセイの場合. 日本土壌肥料学会講演要旨集48巻 p.183
*6)飯村康二. (2005) 湛水下の水田土壌におけるリン酸の溶解度上昇の原因について. 日本土壌肥料学雑誌76巻2号 p.199-200.

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投稿者: jcmswordp

著述、企画、編集。農家が教えるシリーズなど

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