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本頁は 日作紀 76(2)に掲載．図表省略
岐阜県北部の黒ボク土壌で発生したホウレンソウの葉脈間黄化症状は土壌のマンガン欠乏が原因だった
坂田勲・吉田智彦
要旨：高山市高根町留之原地区にある黒ボク土壌の圃場でホウレンソウ葉脈間がまだら状に黄化して出荷できないという問題が発生した．まだら状黄化は程度の差はあるが，この地区ではしばしば起こる問題である．そこで同じ圃場内のまだら状に黄化した株と通常の緑色をした株，およびこれらの生育土壌を採取し，葉を分析したところ，まだら状に黄化した葉で最も含量が劣ったのはマンガンであった．土壌についても同様であった．そこでまだら状に黄化したホウレンソウに硫酸マンガン0.2％水溶液を葉面散布したところ，4日後に黄化症状は消失した．またまだら状に黄化した圃場のマンガン含量はようりんを大量投入した同地区内の農家圃場あるいは黄化の発生したことのない他地区の圃場の土壌のマンガン含量より大幅に低かった．以上から高山市高根町留之原地区におけるホウレンソウのまだら状黄化の原因は土壌のマンガン欠乏であると考えられた．
キーワード：高山市，土壌，葉，分析，ホウレンソウ，まだら状黄化，マンガン．
The Cause of Yellow Spot of Spinach in Takayama city, Takane-cho was Manganese Deficiency in the Soil：
Isao SAKATA and Tomohiko YOSHIDA
It occurred that it was not possible to ship the spinach grown in the soil of kuroboku in Takayama city, Takane-cho districts because of theleaf yellow spots between the veins. It often happened in this
district though the degree differed in the yellow spots. The plants with yellow spots, normal green plants and the soils in the same fieldwere sampled, and the leaf was analyzed. Manganese content was the most inferior in the leaf with yellow spots. As for the soil, it was similar. Then, the sulfuric acid manganese of 0.2% solution was spreadon the spinach leaf with yellow spots. The symptom of yellow spot was disappeared four days later. Moreover, the manganese content of the field where yellow spots were observed was more greatly lower than themanganese content of the soil of another district where Yourin was applied in large quantities or yellow spot had not been observed. It was thought that the cause of spinach yellow spots in Takayama city Takane-cho was the soil lacking the manganese.
Key words：Analize，Leaf，Manganese，Soil，Spinach，Takayama-city， Yellow spot
岐阜県高山市高根町留之原（日和田開拓）地区は御岳山と乗鞍山に挟まれた標高1300mの黒ボク土壌の地域である．この地区には1990年に造成された簡易なビニールハウスによって主にホウレンソウの雨よけ栽培を行う約5haの農業生産団地がある．この地区では年間3から4作のホウレンソウ栽培が行われる．2005年にクロールピクリンで土壌くん蒸した後の第1作の圃場に，ホウレンソウの葉の葉脈間がまだら状に黄化し出荷できないという問題が発生した．土壌分析したところ，りん酸の欠乏以外に目立った項目はなかった．そこで堆肥4t/10aとりん酸補給としてようりん（りん酸21%含有）を250kg/10aを施用して，通常の施肥を行ったところ，第2作は黄化の程度が少なく出荷できた．しかし第3作では再び黄化が発生した．
当地域は他の圃場においても大きな程度の差はあるが，このような葉のまだら状の黄化症状が起こることがしばしばあり，その原因の究明と対策が望まれている．そこで微量要素を含めた作物体分析と土壌分析を行って，これに基づいた対策を行った．
材料と方法
試験1.2005年に起きた黄化症状の圃場における試験
1)第1作における土壌分析
2005年6月20日に全面にまだら状の黄化が発生した圃場(第1作，同年5月21日播種，第1図)の作付け前 (前年の秋以来，土壌改良材と肥料の施用のない状態) における土壌分析(全農式) を行った．対照区として1週間播種が早く，同様の施肥管理を行ったが問題なく収穫できた圃場の土壌を用いた．また同年6月26日にこの圃場の4箇所から土壌を採取して硝酸態窒素とりん酸吸収係数を測定した．
2)第3作における作物体および土壌分析
同年8月12日に再び全面にまだら状の黄化の発生した同圃場内（第3作，同年7月25日播種) で葉脈間がまだら状に黄化した株と，正常な緑色の株を各5株採取した．同時にその生育している土壌を深さ10cmまで均等に100gずつ採取し，各500gとしてひとつにまとめた．対照として近隣の農家の正常なホウレンソウが生育する圃場の土壌も同様に採取した．採取した株は新聞紙にくるんで鮮度を維持し，1時間後に葉と葉柄を切り離し葉柄をニンニク絞り器で絞って絞り汁をカード型硝酸イオンメーター (堀場科学株式会社製C-141) に数滴落として硝酸態窒素濃度を測定した．葉は1株ごとにまとめて風乾した後，70℃の熱風で1日かけて乾燥した．これを微粉末状になるまで乳鉢で粉砕し，このうち0.5gをとって濃硫酸で分解し，適度に希釈して原子吸光光度計および分光光度計によって作物体中の養分濃度を測定した．作物体および土壌の分析法は，定法 (北海道立中央農業試験場，北海道農政部農業改良課 1992) によった．
3)硫酸マンガンの葉面散布試験
2005年9月2日，株のまだら状の黄化の甚だしくなった同圃場において縦25cm，横30cmの紙を立てて，ホウレンソウに硫酸マンガン0.2％ (清水 2001) を表裏よくかかるように葉面散布し，紙を隔てて一方にはかからないようにした試験区を4箇所設けた．散布4日後に両者の黄化程度を達観で比較した．また同年9月7日に5aの圃場全体に硫酸マンガン0.2％水溶液を100L/10aの割合で散布し，5日後に葉色の変化を観察した．
4)硫酸マンガンの土壌施用試験
2005年9月15日，硫酸マンガン(マンガン含量42％)3kgを60lの水に溶解させて5aの同圃場に均一に散布した後，施肥，耕起してホウレンソウを播種した．10月27日に圃場の平均的な生育をしているとみられる場所から50株ずつ試験区として2箇所を選び黄化した株を調査した．
試験2.地域の土壌のマンガン含量と黄化の発生の聞き取り調査
高山市高根町でかつて黄化症状が発生したことのある地域の圃場の土壌を採取し，同時に周辺圃場および，まだら状の黄化症状が出たことのない高山市朝日町 (標高750m) と飛騨市古川町 (標高500m) の圃場から土壌を合計20点採取して風乾しpH，ECの測定とマンガン含量の分析を行った．分析法は試験1の2)と同様である．
結果
1.2005年に起きた黄化症状の圃場における試験
1)第1作における土壌分析
第1作前の土壌分析結果についてはりん酸が不足している他は特に養分の過剰や不足はないと考えられた．これは同様な施肥管理を行って問題のなかった圃場の分析結果とほぼ同じであった．まだら状黄化が生じた圃場のりん酸吸収係数は4箇所の平均で2359mg/100gと非常に高いことが判った．硝酸態窒素は4箇所の平均で28mg/生土100g (第1表) と，作土深15cm，比重0.6とすると25.2kg/10aあることになり，不足しているとは考えられなかった．
2)第3作における作物体および土壌分析
第3作においてまだら状の黄化葉の作物体中のマンガンの含量は10ppmと緑色葉の38ppmの約1/4であった．他の分析項目についてはまだら状の黄化葉の鉄含量が緑色葉の約2倍であった以外に大きな差はなかった．全窒素の含有率については黄化葉の方が有意に低かったがその差は小さかった (第2表)．葉柄汁中の窒素については大きな差はなかった (第3表)．一方，土壌を分析したところ葉がまだら状に黄化した株の生育土壌のマンガンは20ppmと緑色の株の生育土壌の29ppmより少なかった (第4表)．
3)硫酸マンガンの葉面散布試験
黄化していた株は，硫酸マンガン水溶液の散布後4日目には目立つ黄化は少なくなり (第5表)，7日後には正常な緑色に回復した(第2図)．また5aの圃場全体に硫酸マンガン0.2％水溶液を100L/10a量で散布したところ，全体にまだら状に黄化していたホウレンソウ圃場は5日後には緑色に回復した(第3図)．
4)硫酸マンガンの土壌施用試験
2区とも黄化した株はなかった．圃場の端にも黄化した株はほとんど見られなかった．
試験2.地域の土壌のマンガン含量と黄化の発生の聞き取り調査
土壌のマンガン含量と黄化の頻度の関連を調べたところ，黄化が発生しやすい圃場は，まだら状黄化の対策にようりんを大量に投入した留之原地区の他の農家や，黄化が起きたことのない高山市朝日町や飛騨市古川町の土壌に比べ，明らかにマンガン含量が少ないことがわかった(第6表)．一方で土壌のマンガン含量は低くないが同様に葉脈間が黄化する圃場もあった。
考察
試験1.の2)の結果 (第2表) から，葉のまだら状黄化の最も大きな要因は，黄色葉と緑色葉で最も作物体に含まれる含量に差があったマンガンであると考えられる．清水 (1990) はマンガン欠乏症状は15ppmでは見られず，8ppmで生じるとしているが，黄化葉のマンガン含量10ppmは8ppmに近い．黄化した株の生育土壌はマンガンの含量が緑色の株のそれに比べ少ないこともこれを裏付けていると考えられる．また試験1の3)の結果に示すように硫酸マンガン0.2％溶液の葉面散布によって葉色が回復したことから，ホウレンソウの葉脈間の黄化症状は明らかにマンガン欠乏が主な原因であったと考えられる．加えて試験1の4)の結果に見るように硫酸マンガンの土壌施用により黄化症状が喪失したことも裏付けになると考えられる．さらに2005年の第2作においてようりんを250kg/10a施用したところ，症状がやや改善されたことは，ようりんは製品中770ppmのマンガンを含有している (注 電気化学工業 私信) ことから，これを裏付けていると考えられる．
試験2の結果に見るように高根町の黒ボク土壌においてはマンガンの含量が少ない圃場は他にもあり，これらは潜在的にマンガンが欠乏しやすい圃場であると考えられる．実際に留之原N1およびN2圃場では2005年の春の第1作と秋の第4作に同様なまだら状黄化が圃場全体に発生している．また2004年に台風で土壌の一部が流失した留之原H3圃場では下層土が混じった土壌を客土したところ，2005年春の第1作でまだら状黄化が発生したため，客土部位に大量のようりんを施用したところ第2作以降の黄化症状は消失した．一方，黍生N1圃場で起こるまだら状黄化は生育中期に現れて，収穫時期にはほとんど消失する．この圃場の生産性は低くないが地下水による圃場の湿気があって潅水が不要であることと，黄化が生じたときの土壌のｐHが6.1であること，および易還元性マンガンの含量が133ppmと比較的多いことから，高橋 (1993) が指摘する高いpHによりマンガンが不溶化するため生ずる黄化とは異なり，軽い湿害によりマンガンの吸収が妨げられているのではないかと思われる．
本研究で問題とした症状は，関口 (1988) の報告と類似したものであると考えられる．この報告では土壌の易還元性マンガンの濃度が30ppmを下回るとまだら状の黄化が発生しやすいとしているが，当地域では57ppmでも圃場全体に黄化を生じる圃場があった．この理由は以下のように考えられる．関口 (1988) は北海道では主な黄化が発症する地域は黒ボク土壌ではなく腐植が少ない砂質の土壌であるため，降雨によってECの低下とpHの上昇が招かれてマンガンが不可給態化するので欠乏が発生すると推測している．これに対し，当地域は火山灰を母材とする黒ボク土壌であり，CECが非常に高い(第1表，第4表)ため，マンガンが容易に植物に供給されるためには，砂質土に比べより高い含量が必要であると想像される.このことは飛騨市古川町の圃場の易還元性マンガン含量は60ppmとそれほど多くないのに黄化が起きたことがないのは，中粗粒灰色低地土のため黒ボク土よりCECが低い (25meq/100mg，注：平成16年度中山間農業技術研究所試験成績書) ためと考えられることによっても裏付けられると思われる．また留之原地区においては元々が酸性の黒ボク土壌のため作付け後はpHが下がり，このため春の第１作前はpHを上げるためのアルカリ資材の投入が欠かせないが，このことからもマンガン欠乏のメカニズムはｐHの上昇による不可給態化ではないと考えられる．
高山市高根町留之原地区は平成初期の開拓農地であり，酸性の黒ボク土壌にようりん，炭酸カルシウムおよび苦土石灰を大量に投入することによってpH矯正および，固定能力が高いために不足するりん酸を補って，ようやくホウレンソウの連作が可能となった．開拓当初はホウレンソウが通常のものと同様の大きさに生育はするものの2005年に葉脈間がまだら状に黄化したのと同じ症状で葉脈間あるいは葉全体が黄化してしまい，出荷できないという問題が2年間連続して続いた．そこで農家が土壌診断の結果からは，はるかに過剰と考えられる極く大量のようりんおよび苦土石灰，あるいはこれらに加え石灰窒素の投入によってようやく出荷できる品質のホウレンソウが収穫できるようになったといういきさつがある．しかし何が黄化の主因であるかは解らなかった．通常の土にはマンガンは充分な量があるが，新規火山灰に由来する土壌には難溶性の一次鉱物に含まれるマンガンの割合が高く，植物が吸収できる形態のマンガンは少ないといわれている (岐阜県農業総合研究センター環境部土壌環境科 1991)．試験1において，まだら状黄化の起きた高根町留之原地区の圃場の黒ボク土の易還元性マンガン含量は，極く大量にようりんを投入した留之原地区の他の圃場や，極く大量のようりんやマンガン資材を入れなくても黄化が起きたことのない高根町の下流にある朝日町の圃場の黒ボク土よりはるかに少なかった．このことは，前作のブプレウラムのできが悪かったことと考えあわせて (第6表)，当圃場はこれまで適正な土壌改良がなされてこなかったと考えるのが妥当であり，これが開拓当初の土壌に近いとするならば，高根町留之原地区のもともとの土壌が可給態のマンガンが少ない比較的新しい火山灰土に由来していることを示していると考えられる．すなわち留之原地区の開拓当初に発生したホウレンソウのまだら状黄化症状は，ようりんの極く大量の投入によりマンガンが供給されたことによって消失したと推定できる．
謝辞
問題解決に協力して頂いた高根町のホウレンソウ農家の増田繁一さん，橋詰利一さん，田水順さん，谷藤博さんに感謝の意を表します．また分析機器の使用を許可して頂いた岐阜県中山間農業技術研究所の松村博行所長に感謝の意を表します．
引用文献
清水武 2001．要素欠乏・過剰症 農業技術体系野菜編7．農漁村文化協会，東京．ホウレンソウ基礎編112の3．
清水武 1990．原色要素障害診断事典．ホウレンソウ．農漁村文化協会，東京．59―61．
関口久雄 1988．ホウレンソウのマンガン欠乏とその対策．土肥雑59：108―111．
高橋英一 1993．微量必須要素 植物栄養・肥料学．朝倉書店，東京．87―88．
北海道立中央農業試験場，北海道農政部農業改良課 1992．土壌および作物栄養の診断基準−分析法−．
岐阜県農業総合研究センター環境部土壌環境科 1991．土壌分析・診断マニュアル．35．
図表の説明
第1図 2005年の第1作で葉脈間の黄化が発生した圃場．
第2図 2005年の第3作で0.2％の硫酸マンガン水溶液を葉面散布したホウレンソウの黄化程度の変化．
001左下 9月2日硫酸マンガン散布時
1左上 9月6日
1 上 9月9日
第3図 2005年の第3作で硫酸マンガン葉面散布の6日後に緑色が回復した圃場．
第1表 まだら状の黄化葉を生じた土壌の分析結果.
2005年の第1作の作付け前に測定．
硝酸態窒素と，りん酸吸収係数のみ2005年6月26日に土壌採取して測定．
第2表 同一のホウレンソウ圃場におけるまだら状の黄化株と正常株の作物体分析結果（第3作）．
5株の平均値±標準偏差．
有意差はｔ検定の結果，*が5％水準，**が1％水準，***が0.1％水準で差があることを示す．
第3表 葉柄汁中硝酸態窒素濃度（第3作）．
ｔ検定の結果,有意差なし．
第4表 同一圃場の黄化株土壌と緑色株土壌の分析結果（第3作）．
第5表 硫酸マンガン水溶液散布後の葉色の変化．
葉色は達観による通常(0)〜全面黄化(5)の6段階評価．
試験区の同じ番号は紙で隔てた同じ地点であることを示す．
第6表 地域別の圃場ごとのホウレンソウのまだら状黄化の発生程度と土壌のマンガン含量．
黄化の発生頻度：0(なし)−5(恒常発生)の6段階評価．
2005年採取．土壌の採取は収穫後に行った．
硝化燐安333はマンガン0.2％含有．
以上