2023.05.08いまさら聞けない「pH/EC/CEC」電子伝導率, 肥培管理,養分吸収
「pH/EC/CEC」は、高品質に安定的多収穫に重要
ｐHは、水素イオン濃度のことで、土壌酸度のこと<
土壌酸度（ｐH）には、ｐH０～ｐH１４まであります。
ｐH７が中性で、数字が少ない程酸性が強く、数字が大きい程アルカリ性が強くなります。
土壌酸度の程度は、微生物の働きや肥料成分が吸収できたり、できにくくなったりといったことに関係してきます。
一般的には、植物にとってｐH５～ｐH７の弱酸性の範囲が生育に適し、どの肥料成分も吸収しやすくなります。
EC（Electric Conductivity）は、電気伝導度のこと
電気伝導度（EC）は、土壌中にある様々な物質のイオン濃度の総量をあらわします。
チッ素肥料成分は、イオン化された状態（アンモニウム=NH4+, 硝酸=NO3-など）で植物に吸収されるため、土中に含まれている肥料の総量をあらわしています。
イオン量が多いと、電気が伝わりやすくなるため数字が高くなります。
植物にとって0.2～0.4 mS/cmの範囲内が生育に適し、0.8 mS/cm以上では濃度障害などの悪影響があらわれます。
CEC（Cation Exchange Capacity）は、塩基置換容量のこと
塩基置換容量（CEC）は、保肥性の目安になる項目です。
土の表面は、マイナスの電気を帯びて陽イオンの成分（アンモニウム/NH4+, カルシウム/Ca2+, マグネシウム/Mg2+など）とは相性がよく吸着して蓄えます。
逆に陰イオンの成分（硝酸/NO3-, リン酸/PO43-など）は反発して流失します。
火山灰土や腐植が多い土は、陽イオン交換容量が大きいため保肥性に優れて、逆に砂などは小さいです。
抗酸化力を高めて「高品質に安定的多収穫」
作物の生理生態的特性を活性
アミノ酸還元溶液「リズム３」は、タンパク質を含む物質を還元し、タンパク質のジルスフィド結合（システインと呼ばれるアミノ酸が、酸化/形成されて硫黄原子間で共有結合）が補強金具のように機能することで、タンパク質の立体構造は頑強なものになります。
微細アミノ酸還元溶液「リズム３」の酸と塩化物塩を含む混合物で、イオン交換をスムーズにするための還元剤です。
このイオン交換の役割は、タンパク質の純度が高くなり、高品質になります。
イオン交換で、分子栄養素を
水素水が地下（根）部で、イオン交換
１）土中の養水分を還元することで
・根圏の細菌密度を高める。
・土着菌が旺盛に活動する。
・根からのミネラル吸収が高まる。
※減農薬, 生産性向上, 抗酸化力向上, 高品質, 差別化, 多収穫の確立
植物の養分(分子栄養素)吸収
１）養分吸収のメカニズム
養分吸収の主要なメカニズムは、根からの吸収です。
根は、根毛と呼ばれる微小な突起を通じて、土壌中に存在する水分、ミネラル、有機物質を吸収します。
吸収プロセスは、植物の成長にとって非常に重要であり、健康的な成長と発育に欠かせない栄養素を取り込むために不可欠です。
一部の植物は、貧しい土壌でも生育できるように、根が特殊な形状になっていることがあります。
これらの根は、土壌中の養分をより効率的に吸収できるようになっています。
２）三要素試験
三要素試験は、植物栄養分の必要条件を調べるために行われる試験です。
この試験では、植物が正常に成長するために必要な3つの栄養素である窒素,リン,カリウムの存在を確認することができます。
三要素試験は、検体から必要な栄養素を抽出し、それぞれの栄養素に特有の試薬を加えて反応を起こすことで行われます。
試験の結果、植物が十分な栄養を吸収しているかどうかを判断することができます。
また、三要素試験の結果に基づいて、植物の栄養状態を改善するための適切な肥料を選択することができます。
３）作物の養分吸収量
作物の養分吸収量は、その作物の種類や生育段階、根系の発達状況、土壌の栄養状態などに影響されます。
一般的には、作物は生育初期には窒素、リン、カリウムなどの主要な養分を多く吸収します。
生育期が進むにつれて、窒素やカリウムの吸収量は減少し、リンの吸収量は増加します。
また、土壌に存在する微量要素（鉄、マンガン、亜鉛など）の吸収量も、作物の種類や生育段階によって異なります。
作物の養分吸収量を正確に判断するためには、土壌および作物の検査が必要です。
これらの検査によって、作物に必要な養分の供給量を正確に把握し、適切な肥料を施すことができます。
そして、効率的な栽培を行うことができます。
４）作物の養分吸収特性
作物の養分吸収特性には様々な種類があります。
例えば、作物は、窒素やカリウムなどの主要な養分は、活発な生長期に多く吸収します。
また、リンや亜鉛などの微量要素は、根の先端に存在する吸収部位で吸収されるため、根系の発達と密接に関連しています。
また、地力のある土壌では、作物は養分を自ら求める性質を持っています。
つまり、必要な養分が豊富に存在する土壌では、吸収量が増加し、逆に養分が不足している土壌では、吸収量が減少します。
さらに、作物の種類によっても養分吸収特性に差があります。
例えば、イネ科の作物では窒素吸収が活発で、豆科の作物では窒素固定が行われるため窒素吸収量が比較的少ない傾向にあります。
以上のように、作物の養分吸収特性は、種類や生育段階、根系の発達状況、土壌の栄養状態などによって影響を受けるため、適切な養分管理が必要です。
適切な養分管理によって、作物は必要な栄養素を適量吸収し、健康的に成長することができます。
また、過剰な栄養素は土壌や環境に悪影響を及ぼすことがあるため、養分管理には十分な注意が必要です。
近年、持続的かつ質の高い農業を目指し、減農薬・省エネルギー化・省資源化などが求められています。
このような取り組みにおいても、適切な養分管理は重要な要素の一つとなっています。
例えば、微生物資材を利用して有機物を分解・養分補給する、農業用水を有効利用して肥料分を循環させるなど、様々な方法が研究・開発されています。
私たちは、常に新しい技術やアイデアを取り入れています。
その一つに「ジオバンクメソッド」です。
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植物の養分吸収のしくみ
１）エネルギーを必要としない受動的吸収
①拡散による吸収
イオンが高濃度側から低濃度側に移動する現象。
細胞間隙や細胞壁にはイオンが自由に出入りできる領域が存在するが、根の内部の方が外液より濃度が高いことが多く、拡散による吸収は起こりにくい。
②交換吸着による吸収
細胞壁は、マイナスに荷電しておりプラスイオンを吸着する。
根の吸着基は、連続的に分布しており、吸着されたプラスイオンが、イオン交換を繰り返しながら順次内部へ移行していく。
根の吸着基の容量は、双子葉植物の方が単子葉植物より高い。
③マス・フローによる吸収
根によって、水が吸収される際、水に溶けている養分も一緒に根表面から細胞間隙を通って、中心柱へと移行し吸収される。
このようなマス, フローによる吸収は、カルシウムやケイ酸で認められる。
カルシウムの吸収が若い根で活発なのは、古い根には内部にカスパリ帯が形成され、リグニンやスベリンが付着し、水の移行の障害となっているためである。
植物の養分吸収のしくみ
２）エネルギーを必要とする積極的吸収
養分濃度の薄い外液から、濃度の濃い細胞内への養分の取り込みを進めると同時に、養分の選択的吸収が生じる。
①坦体による吸収
イオンは単独では根の原形質膜を透過しにくいが、それぞれの養分固有の担体イオントランスポーター と結合することによって、透過しやすくなり吸収される。
②プロトン・ポンプによる吸収
細胞内でATP が ADP と無機リン酸に加水分解されるとプロトン（ H ++）が生成され細胞外に放出される。
これにより細胞膜の内外でプロトンの濃度勾配が形成され、細胞内が電位的に負になると、このプロトンが異なる部位から細胞内に流入し、それに伴ってイオンが吸収される。<
葉面からの吸収（葉面散布）
葉面散布に向いている成分
尿素、微量要素
作物は必要な養分の大部分を根から吸収するが、一部は葉から吸収することができる。
高濃度の肥料溶液を散布すると濃度障害が出るので、多量要素では散布できる量が制限される。
（ただし、尿素は比較的濃度障害が現れにくく、吸収速度も比較的速い）
微量要素は、少量の施用で効果があるので、葉面散布がとくに有効である。
微量要素を土壌に施用する場合では、土壌に吸着されて不可給態化が起こるが、葉面散布では直接植物に利用されるので、施用効率は高い。
効果的な葉面散布の方法
葉面に散布された養分は、葉の表面のクチクラ層を通って内部の柔組織に到達する。
しかし、クチクラ層の表面はワックスでおおわれており、水をはじく性質があるので、あらかじめ適当な展着剤（界面活性剤）の使用が効果的 である 。
養分吸収に及ぼす環境要因
温度
養分吸収は、一般に温度が上昇すると増加するが、ある温度で最大となり、それ以上では減少する。
養分吸収が最大になる温度は通常 40 前後であるが、植物種や生育時期などで異なる。
一方、温度が低下したときの養分吸収に対する影響は、イオンの種類によって異なっており、リン酸などで大きい。
光
明所においた植物は、暗所においた植物よりも養分吸収が進む。
この場合も、照度が低下したときに吸収低下が著しいのは、窒素・リン酸・マンガンなどであり、カルシウム・マグネシウム・ケイ酸はあまり影響されない。
酸素
養分吸収に必要な呼吸を盛んにするためには、根の周りに酸素が豊富になければならない。
土壌が還元状態になると養分吸収は阻害される。畑作物では、土壌の物理性を改良して通気性をよくするのはこのためである。
酸素不足で起こる吸収阻害の程度は元素の種類によって異なる。
水稲の場合は、地上部から地下部へ通気組織が発達しており、これによって根の呼吸に必要な酸素が供給されるので、湛水しても養分吸収が可能（進化の過程で獲得した機能）になっている。
