土壌の電気伝導率（EC）の測定方法
農業は成長産業であり、良い作物を生産するための主要な要素の一つが土壌のダイナミクスです。土壌の品質を測定するために、電気伝導率（EC）は重要な要素であり、農業者にとって土壌内の溶解塩およびイオン（栄養素）の濃度に関する貴重な指標を提供します。
この記事では、土壌の電気伝導率の重要性と、最良の作物を育てるためにそれをどのようにテストするかについて説明します。
土壌の電気伝導率と最適なECレベルの重要性
電気伝導率（EC）は、植物の成長をサポートする土壌の能力や溶解塩や栄養素のレベルを決定するための重要なパラメータです。また、ECは重要な生態系微生物の活動レベルを信頼性のある反映として提供します。
土壌の溶解塩含有量（EC値）が高くなり許容閾値を超えると、逆浸透圧が生じ、それによって水が根系から離れることがあります。これは、植物の根の端が茶色くなり乾燥する結果を引き起こします。高いECレベルはまた、根腐れ病を引き起こす綿かび病の可能性を高めることもあります。
一方で、土壌のEC値が低い場合、植物に十分な効果的な栄養素が存在せず、成長が悪くなります。
土壌のEC値に影響を与える要因：
- 土壌の質感（砂、シルト、粘土の粒子サイズ分布）
- 有機物の含有量
- 塩分濃度（溶解塩の濃度）
- 粘土鉱物の組成（例：モンモリロナイト、カオリナイト）
- 土壌のpH値
- 微生物活動
- 肥料や改良材の施用
EC（電気伝導率）とTDS（総溶解固形物）の関係
電気伝導率（EC）と総溶解固形物（TDS）は、水や土壌などの溶液中の溶解イオンの濃度を測定するために使用される密接に関連するパラメーターです。前述の通り、ECは溶液が電気を伝導する能力の尺度であり、これは溶解イオンの濃度に直接比例します。ECの単位はデシジーメンス毎メートル（dS/m）、ミリジーメンス毎センチメートル（mS/cm）、またはマイクロモス毎センチメートル（μmhos/cm）です。1dS/m = 640ppm TDSは一般的に使用される換算係数ですが、含まれる溶解塩の種類によって異なる場合があります。
土壌の電気伝導率を測定する4つの方法
土壌のECをテストするには、異なる方法で結果を得ることができます。
1.実験室分析
実験室分析は、正確なデータを求める人にとって比類のない精度を提供します。専門的な電気伝導率計を使用して実験施設で土壌サンプルを評価すると、非常に正確な結果が得られます。ただし、この試験方法は時間がかかり、他の方法よりも費用がかかる可能性があります。
2.可溶性塩試験紙
可溶性塩試験紙は、土壌に浸すことでECを測定するために使用される紙ストリップです。これは、土壌溶液のEC値に応じて色が変化することにより機能します。提供された色チャートとストリップ上の色合いを比較することで、ECがどの程度過剰かを迅速に判断することができます。
可溶性塩試験紙は使用が簡単で迅速ですが、ECメーターほどの正確さや信頼性はありません。
3.電気抵抗率イメージング（ERI）
電気抵抗率イメージング（ERI）は、土壌の湿度、質感、塩分濃度などの要因によって影響される地下の電気伝導率の分布を抵抗パターンを分析することでマッピングします。この非侵襲的な方法は、土壌の特性や不均一性についての貴重な洞察を提供します。
ECメーター
アトラスサイエンティフィックのEC-KIT-0.1は、高度な装置であり、土壌が健康で生産的であることを確実にするために正確な導電率の読み取りを提供します。
アトラスサイエンティフィックのEC-KIT-0.1のいくつかの顕著な特徴には以下が含まれます：
- 導電率プローブ K 0.1 は NSF/ANSI 51 規格に準拠しています。
- ケーブルを100メートル以上延長しても信号損失がない場合、当社のSMA延長ケーブルを使用してプローブケーブルを簡単に延長できます。
土壌の一般的なECの範囲
異なる植物や作物には異なる成長ニーズがあるため、土壌のEC値は栽培しているものによって異なります。ここに異なる作物の範囲があります：
- 大多数の畑作物と野菜：0 – 4 dS/m
- 豆類やイチゴのような塩分に敏感な作物：<1 dS/m
- 綿やナツメヤシのような塩分耐性の作物：最大8 dS/m
- 4 dS/m を超える土壌は多くの作物にとって塩分制約があるかもしれません。
- 非常に低い読み取り値（.2 dS/m 以下）は栄養不足を示すことがあります。
土壌サンプリングプロトコル
土壌のECをテストする前に、ECの測定に影響を与える可能性のある汚染がないサンプルを採取する必要があります。
まず、環境条件の一貫性を維持するために、すべての土壌サンプルはテストの当日に収集するべきです。
フィールドのサブソイル全体のECを測定したい場合は、10個以上のサンプルを採取し、それらを合わせてその特定のエリアのECをよく表す総合サンプルを作成します。
一様な土壌サンプルを掘る方法：
- プッシュプローブ
- ハンマープローブ
- バケットオーガー
土壌サンプルの採取方法：
- 各サンプルにつき約1オンスまたは6スプーン（30g）を取ります。
- 個別のサンプルをプラスチック袋に入れます。
- サンプルを収集した後、プラスチック袋の中で適切に混ぜ合わせて総合サンプルを形成します。
- 代表的な土壌サンプルを取得したら、次のいずれかを使用して土壌溶液を準備します：
土壌スラリー（希釈比1:2）
この方法では、土壌サンプルに水を加えて液体になるまで混ぜ、固形物に対して水が2単位となる比率で水の量が多くなるようにします。
Saturated Media Extract (SME) Method
この方法は、土壌サンプルに含まれる水分に基づいて水を使用して土壌を湿らせることにより行います。これにより、農場全体を代表する土壌溶液サンプルが得られます。
Soil Solution Sampling and Analysis Technique (SSAT)
土壌解析では、毎日の校正が最善の実践です。
準備した土壌溶液の電気伝導率を測定するには、以下の手順に従います：
- ECセンサーをビーカーに入れた土壌溶液に浸します。
- 読み取り値が安定するまで待ちます。
- 一つのサンプルから3回の読み取りを行い、平均値を計算します。
- 異なる土壌溶液間の汚染を避けるため、測定後のECセンサーは流水で洗い流します。
Direct Soil EC Testing
土壌のECをテストする別の方法は、直接土壌ECテストです。一部のECメーター/プローブはこの目的のために特別に設計されており、現場で直接土壌の導電性を測定することができます。
直接土壌ECテスト：
- 精度と信頼性のため、測定前にECプローブを校正します。
- 必要に応じて穴を掘り、望ましい場所にプローブを挿入します。
- 読み取りが安定したら、それに応じて測定を記録します。
土壌のECテストが終わったら、プローブを十分にすすぎ、プローブ内の電極を傷つける可能性のある研磨材が残らないようにしてください。
農場全体の包括的な視点を持つためには、様々な場所で複数の測定を行い、土壌のECレベルを代表するサンプリングを得ることを忘れないでください。これには、温度や湿度の内容も考慮して読み取りを行い、これらの変動がECの結果に影響を与えないように、ほとんどの高品質な導電率メーターやプローブに共通の自動温度補償機能を通じて修正します。
EC結果の解釈と実用的な洞察
電気伝導率を測定することは、土壌の健康を理解する終点ではなく、植物の栄養要求や作物の成長の他の側面を理解するための基盤として機能します。
結論
ECは土壌の健康、栄養素の利用可能性、作物の生産性についての洞察を提供します。手持ち型ECメーター、実験室での可溶性塩テストストリップ、電気抵抗イメージング、または土壌湿度センサーを使用するかどうかにかかわらず、それらはすべて信頼性が高く代表的な結果を提供します。
