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良質な作物を栽培するためには、窒素・リン酸・カリウムなどといった養分を適切に与えることが基本です。しかし、土壌pHが栽培に適していないと、いくら養分を適切に与えていても作物が上手く吸収できない場合があります。

土壌pHの変化は目に見えるものではないため、適切な調整方法がよくわからない人もいるのではないでしょうか。

そこで今回は、土壌pHの測定方法や効果的な改良方法などを紹介します。

高収量・高品質の作物を栽培するためには、土壌pHの調整が欠かせません。まずは土壌pHの調整が重要な理由を解説します。

pHが作物に与える影響

pH値を定期的に確認し、必要に応じて調整することが重要です。

土壌pHが適切に保たれていると、作物が効率的に養分を吸収できるようになります。

pHは0～14の値で表され、数字が小さいほど酸性に近く、数字が大きいほどアルカリ性に近いことを示します。適正なpHはそれぞれの作物で異なりますが、ほとんどは中央値に近い5.5～7を好みます。

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作物が生長する過程では降雨によるアルカリ成分の流出や根から養分を吸収する際に発生する水素イオンの影響でpHは下がりやすく、栽培を続けていると土壌が酸性に近づく傾向にあります。

pHが酸性に近づきすぎると作物の根が傷み、リン酸の吸収が妨げられる場合があるので注意しなければいけません。

イチゴの生理障害の1つ「白ろう果」 低温、日照不足のほか、土壌が酸性に傾き過ぎている場合に発生
写真提供：HP埼玉の農作物病害虫写真集

反対に、pHが必要以上に高くなりアルカリ性に傾くと、マグネシウムやカルシウム、鉄といったミネラルの吸収が悪くなり欠乏症を引き起こし、病害にかかりやすくなることがあります。

キュウリのマグネシウム欠乏症　葉脈間クロロシス(白化）
写真提供：HP埼玉の農作物病害虫写真集

トマトの生理障害の1つ「尻腐れ病」 カルシウム不足が原因
写真提供：HP埼玉の農作物病害虫写真集

作物別のpH適正値

上述したようにほとんどの作物はpH5.5～7を好みますが、適正値はそれぞれ異なります。品質のよい作物を収穫するためにも、栽培作物の適正pH値を知っておきましょう。主な作物ごとの適正pH値は以下の通りです。

出典：財団法人日本土壌協会「土壌診断によるバランスのとれた土づくり Vol.2 土壌診断結果の見方」よりminorasu編集部作成

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土壌pHを測定する最も簡単な方法は、土壌に直接測定計を当てて調べる方法です。機種によって若干の違いはありますが、一般的にはセンサー部を測定したい土壌に2～3cm差し込めば自動的に測定してくれます。

注意点としては、土壌が乾燥していると正確な数値がでない場合があることです。そのようなケースではあらかじめ蒸留水を用いて土壌を湿らせておきましょう。

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より正確な数値を知りたい場合は、土壌の上澄み液を活用する方法があります。上澄み液を活用した測定方法は、「pH電極を浸ける方法」と「測定液を用いて比色表で確認する方法」の2種類に分けられます。

pH電極を浸ける方法では、まずは調査する土壌1に対して蒸留水2.5を加え、約30分間撹拌しましょう。そうしてできた上澄み液に、pH電極を浸け軽く混ぜながら30秒後に測定値を読みます。

比色表で確認する場合も、最初に調査する土壌1に対して蒸留水2を加えてよくかき混ぜます。その後、上澄み液に試薬を適宜加えると液体の色が変わるので、それと似た色を比色表から選び、pH値を確認するという流れです。

上澄み液を活用する方法は手間がかかりますが、土壌中に含まれる成分の均一化が図られることから結果の偏りが起こりにくく、信頼度が高い点がメリットといえます。

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連作などの影響により土壌pHが下がってきた場合には石灰資材を投入するのが一般的です。

石灰はアルカリ性であるため、土壌pHを上げる効果が期待できます。また、微量要素のひとつであるカルシウム分の補充に役立つ点もメリットです。

上述のように日本の土壌は基本的に酸性へ傾きやすいのですが、石灰資材の過剰投入などによりpHが上がり過ぎてしまう場合もあるでしょう。

そのようなときは過リン酸石灰や硫安などの肥料を投入してpHを下げます。ただし、それほど緊急を要する状況でなければ石灰の使用を控えるだけで自然に下がるケースが多いでしょう。

また、水稲育苗など土壌の一部だけpHを下げたい場合は、市販されているpH調整剤の活用も検討できます。

石灰を使用すればpHを上げられますが、投入量はほ場の大きさによって異なるため、目安を知りたい人もいるのではないでしょうか。そこで、土壌に投入する石灰量の目安を算出する2つの方法を紹介します。

両方とも、まず、10a当たり・深さ10cmの土壌を基準とした炭酸カルシウムの必要量を求め、次に耕土の深さやほかの石灰資材を利用する場合の係数かけあわせて計算していきます。

炭酸カルシウムの必要量を緩衝能曲線から求める

出典：ホクレン農業協同組合連合会ホームページ「土づくりQ&A Ｑ-14　石灰の施用量はどうやって求めるのでしょうか?」よりminorasu編集部作成

緩衝能曲線とは、「ほ場から採取した土壌にアルカリ成分を加え、どの程度pHが変化したかをグラフに表したもの」です。

試験的に採取した20gなど少量の土壌に対して、段階的に炭酸カルシウムを加え、その懸濁液のpHを測定します。（実際には、0.1M水酸化ナトリウム液を使用。0.1M水酸化ナトリウム液1mlは炭酸カルシウム5mgに相当）

グラフの横軸に使用した炭酸カルシウムの量、縦軸に測定したpH値をプロットし、目標pHに対して必要なアルカリ成分の目安を導き出します。

例えば、緩衝能曲線を作成した結果、採取した20gの土壌を目標pHにするために必要な炭酸カルシウムの量が135gだったとしましょう。

広さ10a・深さ10cmの土壌の重量を10万kgだと仮定した場合、20gの500万倍なので、必要量は675kgと計算できます。（比重を1.0と置いた場合）

このように、緩衝能曲線から求める方法は具体的に必要な資材投入量がわかるのがメリットです。

ただし、試験時に炭酸カルシウムを段階的に投入してpHを測定する関係上、測定結果を算出するまで時間がかかる点がデメリットといえます。

炭酸カルシウムの必要量をアレニウス表から求める

土壌分析を実施している場合は、アレニウス表を利用して石灰資材の量を求めることができます。

アレニウス表とは

アレニウス表は、土壌改良に広く用いられている表であり、ph6.5にする場合の目安となる炭酸カルシウムの必要量が記載されています。

アレニウス表が掲載されている資料の例：
農林水産省「都道府県施肥基準等」所収の「青森県　健康な健康な土づくり技術マニュアル」31ページ
ホクレン農業協同組合連合会ホームページ「土づくりQ&A Ｑ-14　石灰の施用量はどうやって求めるのでしょうか?」

アレニウス表を使った炭酸カルシウムの必要量の求め方

まず、現状のpHはもちろん、土性や腐植含量、耕土の深さを把握しておかなければいけません。一般には土壌分析の結果を用います。

表の縦軸は土性と腐植含量、横軸は現状のpHを示しています。土壌分析の結果の土性・腐植含量の該当行と現状のpHの交差するところが、現状のpHをpH6.5まで上げるために必要な炭酸カルシウムの量です。

あくまで深さ10cm・比重1.0の土壌を基準にしているので、目標とするpH値が異なる場合や深さが違う場合、ほかの石灰資材を用いる場合はそのまま適用できるわけでありません。

例えば、目標pHが6.5ではなく、6.0の場合を考えてみましょう。

各種資料よりminorasu編集部作成

土壌分析の結果、土性が「壌土」で腐植含量が「富む」、pHが5.2だった場合、pH6.5にするために必要な炭酸カルシウムの量は10a当たり439kg（A）です。

一方、同じ土性・腐植含量でpH6.0だった場合にpH6.5にするために必要な炭酸カルシウムの量は、10a当たり169kg（B）です。

目標のpH6.0にするために必要な炭酸カルシウムの量は、（A）と（B）の差分の10a当たり270kgであることがわかります。

耕土の深さを加味

緩衝能曲線やアレニウス表によって求めた「10a当たり・深さ10cm」の場合の「炭酸カルシウムの必要量」に、実際の耕土の深さを加味します。

20cmだった場合は、20cm÷10cmで2倍量が必要になります。

炭酸カルシウム以外の資材を使う場合

さらに、炭酸カルシウム以外の資材を使う場合は、含まれているアルカリ成分が異なるので係数をかけあわせます。

炭酸カルシウムの保証アルカリ分は53％なので、これを1.0として用いる石灰資材の保証アルカリ分から係数を計算します。

例えば、苦土石灰の保証アルカリ分は55%なので、0.96をかけ合わせます。粒状20%ようりんの場合の保証アルカリ分は45%なので、1.18をかけ合わせます。

土壌pHを上げるときは、いくつかの注意点があります。適切な栽培を行うためにも注意点を理解してから、土壌改良に取り組みましょう。

アルカリ性→酸性への矯正は難しいので注意する

土壌pHを調整するときは、pHの上げ過ぎに気を付けましょう。

なぜなら、一度アルカリ性に傾いた土壌を酸性に再度矯正するのは簡単ではないからです。過リン酸石灰や硫安、pH調整剤を投入したり、石灰の使用を控えたりしてpHを下げる方法もありますが、かえって下げ過ぎてしまったり、過剰投入による肥料やけを起こしてしまったりする恐れもあります。

pHを上げるときは事前に必要な資材量を把握しておき、慎重に行いましょう。

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EC値やリン酸値などとのバランスも考慮して土壌管理する

作物の生育に適したpHを維持することは重要ですが、それと同じぐらいEC（電気伝導度）に気を付けることも大切です。

ECは主に土壌中の残留養分を知るための指標として用いられますが、含まれている硝酸態窒素含量が多いほど高くなる傾向にあります。

そのため、EC値が高いと窒素成分が土壌にたくさん残っていることが考えられ、そのままでは塩基成分の溶出による濃度障害が起こる可能性が高くなります。

そのようなときは、石灰を投入してpHを上げるよりも、EC値を下げることを優先したほうがよいケースもあることは頭に入れておきましょう。

必要に応じてpHを下げる効果のある過リン酸石灰の投入を検討するなど、他の肥料とのバランスを考えた土壌管理が重要です。

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今回は土壌pHの作物への影響や作物別の適正pHなどについて紹介しました。適正なpHを維持することで作物の生育によい影響を与えるだけでなく、病害虫にも強くなります。

作付けの合間など、日ごろから定期的な土壌改良を行って生育に適した環境を整えられるように気を付けながら栽培に取り組みましょう。