国内の森林土壌における団粒サイズと有機物特性の関係

Relationship between aggregate size and organic matter characteristic in Japanese forest soils

永野 博彦   ; 小嵐 淳   ; 安藤 麻里子  

Nagano, Hirohiko; Koarashi, Jun; Atarashi-Andoh, Mariko

土壌には様々な大きさの団粒が混在しており、団粒を構成する有機物の存在量や性質と団粒の大きさとの関係を明らかにすることは、土壌への炭素蓄積プロセスを理解するうえで重要である。本研究では、国内の森林から採取したリン酸吸収係数の異なる複数の土壌について団粒分画を行い、団粒サイズと団粒の炭素(C)・窒素(N)濃度およびC/N比との関係を調査することで、リン酸吸収係数をはじめとする土壌理化学性から団粒サイズと有機物特性との関係を推定できるかを検討した。一般的な黒ボク土と同程度のリン酸吸収係数(14g PO/kg /kg)を有する森林土壌(宮崎県)では、団粒サイズによらずC・N濃度は一様であった。広島県の森林で採取した土壌(リン酸吸収係数4g PO/kg)では、全団粒に占めるミクロ団粒(直径250m未満)の重量割合は約15%であったが、C・N濃度はマクロ団粒(直径250m以上)に比べ約2倍高く、ミクロ団粒のC含有量は全土壌C量の30%に達した。C/N比は、土壌の種類や団粒のサイズによらず15前後を示した。より多地点での調査が必要であるものの、有機物濃度の団粒サイズに対する依存性をリン酸吸収係数から推定できる可能性が示唆された。

It is important to examine the relationship between the size of soil aggregates and the density and property of soil organic matter associating with aggregates, in order to understand the process of soil carbon stabilization. However, the relationship between aggregate size and soil organic matter characteristics varies depending on soils. Then, it is difficult to estimate the relationship without the aggregate fractionation. In this study, we investigated the relationship between aggregate size and carbon (C) and nitrogen (N) concentrations of aggregates for several soils collected from Japanese forests. In a soil collected from a forest of Miyazaki (phosphoric acid absorption coefficient was 14 g PO/kg), both C and N concentrations were similar among different sizes of aggregates. In a soil from a forest of Hiroshima (phosphoric acid absorption coefficient 4 g PO/kg), C and N concentrations in micro-aggregates were two-hold higher than those in macro-aggregate. Although further evaluation using more forest soils is necessary, the dependence of the organic matter concentration on the aggregate size could be estimated from the phosphoric acid absorption coefficient.