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作物はなぜ有機物・難溶解成分を吸収できるのか

根の作用と腐植蓄積の仕組み

書誌詳細情報

作物はなぜ有機物・難溶解成分を吸収できるのか

根の作用と腐植蓄積の仕組み

著者 阿江教治
松本真悟

定価 2,750円 (税込)

ISBNコード 9784540111488

発行日 2012/02

出版 農山漁村文化協会(農文協)

判型/頁数 A5 256ページ

在庫 あり

この本のジャンル

解説

肥料資源の枯渇が予想されるが、土壌の可給性養分だけを考慮する「リービッヒの無機栄養説」にもとづく近代農学の考え方で、"化学肥料の代わりに堆肥を"というだけでは持続的な農業は実現できない。植物は土壌溶液中に溶解していない鉱物や土壌有機物を分解し、より溶けやすい形態にしたり、直接吸収する能力をもっている。こうした作物のもつ潜在的な養分獲得能力を科学的に解明し、新しい施肥技術を構築しなければ持続的農業は実現できない。この可能性について、著者のこれまでの研究を集大成したのが本書。

目次

●第1章 持続的な農業の母体「土壌の肥沃度」とは-作物生産の増進と安定を決める主要因
(1)乾燥土壌で生産の決め手になる要因は?-水は絶対に必要か
(2)低肥沃度・肥料不足地帯でたよるものは?
(3)土壌の肥沃度とは・・・養分供給量とその持続性

●第2章 リン酸の吸収-根による難溶性リン酸の溶解と吸収
1.土壌中のリン酸の形態と作物根への移動
(1)リン資源枯渇への対策技術
(2)リン酸吸収係数の問題点
(3)土壌に固定されたリン酸の蓄積形態
(4)土壌表面から植物根へのリン酸の移動
(5)リン酸の吸収における根系の発達の重要性

2.リン酸肥沃度の評価について、新しい対応-インド亜大陸の低リン酸アルカリ土壌での検証
(1)半乾燥熱帯土壌の特徴とリン酸肥沃度の評価
(2)根圏土壌phからみたオルセン法の問題点
(3)リン酸肥沃度が高いバーティゾル

3.キマメのリン酸吸収機構とインドでの間作体系
(1)低リン酸土壌で旺盛な生育をするキマメ
(2)低リン酸土壌でのキマメのリン酸吸収能力=要因解析その1
(3)キマメは難溶解性の鉄型リン酸を最もよく吸収
(4)キマメによる難溶性の鉄型リン酸の溶解機構=要因解析その2
(5)インドでのキマメ・ソルガムの間混作の意義

4.火山灰土でのラッカセイのリン酸吸収機構
(1)火山灰黒ボク土でのラッカセイの生育
(2)ラッカセイはなぜ難溶性リン酸を利用できるのか-予想される要因では説明できない
(3)根の細胞壁のキレート作用による鉄型リン酸溶解能力
(4)根細胞壁のリン酸溶解活性部位の安定性
(5)根細胞壁上にある三価陽イオンと結合部位の働き
(6)鉄・アルミなど三価陽イオンと特異的に結合するキレート樹脂

5.根細胞壁に存在する溶解反応-「接触溶解反応説」の妥当性
(1)ラッカセイ根の表面組織の脱落
(2)接触溶解反応説を支持する圃場試験

6.ラッカセイ属植物の農業上の意義
(1)アメリカ作物学の教科書に記述されているラッカセイと輪作
(2)放牧地のイネ科・ラッカセイ属混播で、牛の増体向上

7.持続型農業のヒントはローカルで古くからの農法に

●第3章 有機態窒素の吸収-有機態窒素の本体と直接吸収の仕組み
1.窒素供給力の決め手「可給態窒素」とは
(1)窒素をめぐる今日的問題
(2)土壌および施用有機物からの無機態窒素の放出パターン
(3)土壌の可給態窒素=PEON(ペオン)への注目
(4)要約=有機物-微生物菌体-可給態窒素=有機態窒素

2.無機栄養説では説明できない窒素吸収の事例
(1)ローザムステッドでの堆肥施用試験
(2)有機物の分解がおそいツンドラに育つスゲの窒素源
(3)有機態窒素吸収を予測させる日本での試験例
(4)有機物施用に反応する作物と反応しない作物
(5)植物への窒素の供給減となるPEON

3.PEON(ペオン)=有機態窒素=可給態窒素の特性
(1)PEONの分子量特性-クロマトグラフィーによる分析結果
(2)PEONの生成-どんな有機物でも土中でPEONに変換
(3)PEON生成を支配する微生物
(4)PEONの土壌における存在形態

4.PEONの直接吸収の可能性
(1)作物が吸収できるための条件
(2)根が分泌する有機酸によるPEONの溶解
(3)有機物施用に反応する野菜にPEON以外の窒素源はあるか?
(4)高分子の窒素化合物の吸収についての知見
(5)PEON直接吸収の証明-有機物施用ホウレンソウの分析

5.作物のPEON吸収力を活用する農業の展望
(1)寒冷地作物で活きる有機態窒素吸収
(2)生産物の品質・成分と有機物施用の関係は?
(3)PEON吸収による総合的な「品質」向上-生産物の充実や保存性など「生命力」を高める
(4)PEON吸収から見えてくる「有機農業」の科学
(5)有機物施用の基準、その上限について

●第4章 作物のカリウム吸収能力-作物による鉱物からの溶解と吸収
1.大きな問題のなりカリウムだが・・・
(1)まだ、理解されていないカリウムの働き
(2)カリを施さなくても米が獲れるのはなぜ?

2.土壌中のカリウムの形態と可給態カリウムの評価法
(1)カリウムの供給源とは
(2)さまざまな可給態カリの評価法

3.作物による鉱物からのカリウムの溶解・吸収
(1)作物のカリウム吸収能力の違いはどこから
(2)鉱物の風化・崩壊にともなうカリウムの溶解
(3)作物のカリウム溶解能力がケイ酸吸収量に連動

4.鉱物中のカリウム、ケイ酸の利用と輪作
(1)イネ-マメ科の輪作の意義
(2)鉱物からのカリウム溶解機構の解明に向けて

●第5章 アルミニウムと腐植の蓄積-イネ科植物の働き
1.腐植の今日的意義、火山灰土壌における蓄積
(1)今なぜ炭素=土壌有機物(腐植)が問題か?
(2)黒ボク土での土壌有機物(腐植)蓄積の仕組み-これまでの議論の検証
(3)腐植蓄積になぜイネ科(ケイ酸集積植物)が重要か?

2.イネ科のケイ酸吸収によるアルミニウム出現
(1)マメ科とイネ科によるカリウム欠土壌への対応の違い
(2)ケイ酸を吸わない変異種ではアルミニウムの出現が少ない-イネ品種「オオチカラ」その突然変異種「LSi1」による証明

3.活性アルミニウムが結合する有機物とは?
(1)可給態窒素PEONとの結合による安定腐植化も
(2)PEONと土壌菌類で、アミノ酸や糖が共通
(3)クラスター分析からみえる土壌有機物の起源-作物や樹木よりも土壌生物

4.イネ科作物の輪作体系での土壌有機物(炭素)の蓄積
(1)50年におよぶ米麦二毛作の試験田から
(2)堆肥の大きな効果-無リン酸区の成績から
(3)カリウム欠でも収量がとれるイネ、とれないムギ
(4)イネのケイ酸吸収力がアルミニウムを増やし、炭素を増やす
(5)イネ栽培で炭素とともにCECが高まる-沖積土水田で実証

●第6章 カドミウムの吸収-重金属汚染土壌の作物栽培による修復
1.カドミウムによる健康被害と安全基準
(1)日本でのカドミウム汚染
(2)玄米の基準値と吸収抑制対策
(3)新たなカドミウムの基準値と対応策の必要

2.植物を用いた汚染土壌の修復=「ファイトレメディエーション」
(1)浄化植物による重金属吸収と蓄積
(2)低カドミウム米を生産できる系統・品種の探索
(3)カドミウムを大量吸収するイネ品種を浄化植物に

3.イネを用いたファイトレメディエーションの研究
(1)超集積植物カラシナの有効性と限界
(2)実際土壌ではカラシナよりイネ「密陽23号」が強い
(3)イネは難溶性カドミウムを溶解・吸収できる
(4)さらに高い吸収・浄化能力を持つイネ「長香穀」

●終章 要約とまとめ
・「土壌の肥沃度」の本質は「根による養分抽出能」
・根の細胞壁が「接触溶解反応」で難溶性リン酸を溶解・吸収-第2章
・有機態窒素=PEONはアルミニウムや鉄と結合して生成され、根から直接吸収される-第3章
・カリウムは鉱物を溶解して吸収され、同時にケイ素とアルミニウムも溶出-第4章
・土壌に蓄積されたアルミニウムが腐植をつくる-第5章
・カドミウム汚染土壌も根の溶解・吸収能力で浄化可能-第6章
・持続可能な農業への展望-土壌の特性と作物の養分獲得能力に依拠した農業の可能性

解説(詳細)

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