りん酸(りんさん)

りん酸
りん酸は、植物の根や葉、花や実の成長を支える肥料三要素の一つ

りん酸とは

りん酸（りんさん）とは、農業では植物の生育に欠かせない主要な肥料成分の一つを指し、窒素、加里とともに肥料三要素に数えられます。

英語では「Phosphate」と表現されますが、植物の必須元素としてはリン（Phosphorus：P）を指します。

リンは、植物体内でATPなどを介したエネルギー代謝、DNA・RNAなどの核酸、細胞膜を構成するリン脂質などに関係する必須元素です。

根や茎葉の生育、開花、結実、種子形成など、植物の幅広い生理機能に関わります。

農業では「りん酸は根や花、実に効く」と説明されることがありますが、多く施用すれば発根、開花、結実、収量が比例して増えるという意味ではありません。

りん酸の施用量は、作物の要求量と土壌・培地中の養分状態を踏まえて判断します。

りん酸・リン・P₂O₅の違い

農業では「りん酸」という言葉が、肥料成分や土壌中のリン酸イオンなど、複数の意味で使われています。

混同しやすいのは次の区別です。

  • リン（P）：植物の必須元素であるリンを表します。
  • りん酸（肥料成分）：日本の肥料表示では、通常P₂O₅換算で含有量を示します。
  • リン酸（H₃PO₄）：化学物質としてのリン酸（オルトリン酸）を指します。
  • リン酸イオン：土壌溶液や培養液中に存在し、植物が吸収するリンの主要な形態です。

肥料袋に「りん酸10％」と表示されていても、元素Pが10％含まれるという意味ではありません。

また、P₂O₅という表記は肥料成分量を表すための換算形式であり、植物が五酸化リンをそのまま吸収するわけではありません。

植物が吸収するリン酸の形

植物は、土壌溶液や培養液中に存在する無機リン酸イオンを、主に根から吸収します。

代表的な形態は次の二つです。

  • H₂PO₄⁻（リン酸二水素イオン）：酸性から弱酸性付近の溶液中で相対的に多く存在します。
  • HPO₄²⁻（リン酸水素イオン）：pHが高くなるにつれて割合が増加します。

両者の割合はpHによって変化します。

植物はこれらのリン酸イオンを取り込み、体内でさまざまな有機リン化合物などに利用します。

ただし、土壌中にリンが多量に存在していても、すべてが根から直ちに吸収できる状態とは限りません。

リン酸は土壌成分に吸着されたり、難溶性の化合物になったりするため、実際の利用性は土壌条件によって異なります。

植物体内でのリンの主な働き

エネルギー代謝への関与

リンはATPなどの構成成分として、植物体内のエネルギーの受け渡しに関係します。

光合成で得られたエネルギーを利用する反応や、養分の代謝、細胞の活動などに欠かせません。

細胞分裂と組織の形成

リンはDNAやRNAなどの核酸、細胞膜のリン脂質などを構成する元素です。

細胞分裂や新しい組織の形成に関わるため、根、葉、茎などの正常な発達に必要です。

開花・結実・種子形成

リンは植物の生殖成長にも関係します。

不足すると、作物によっては開花、結実、種子形成などに影響が現れる場合があります。

ただし、これらの生育過程は窒素、カリウム、カルシウムなどの養分や、日射、温度、水分、根域環境などにも左右されます。

りん酸だけを増やして生殖成長を調整できるわけではありません。

土壌中のりん酸とリン酸固定

土壌中のリンは、土壌溶液中のリン酸イオン、土壌粒子に吸着されたリン、難溶性の無機リン化合物、有機態リンなど、さまざまな形態で存在します。

肥料として施用したりん酸も、すべてがそのまま植物に吸収されるわけではありません。

酸性土壌でのリン酸固定

酸性土壌では、リン酸が鉄やアルミニウムの化合物などと強く反応し、植物が利用しにくい状態になる場合があります。

特に黒ボク土などの火山灰土壌では、リン酸を強く吸着する性質が見られます。

アルカリ性土壌での反応

石灰質土壌などでは、リン酸がカルシウムと反応して難溶性のリン酸カルシウム化合物を形成することがあります。

このため、pHが高い土壌でもリン酸の利用性が低下する場合があります。

固定されたリン酸は利用できなくなるのか

リン酸固定とは、土壌成分への吸着や難溶性化などによって、植物が直ちに利用しにくくなる現象です。

固定されたリン酸が土壌から消失したり、永久に利用できなくなったりするわけではありません。

土壌条件や根圏環境の変化に伴い、土壌に保持されたリンの一部が再び利用可能になる場合があります。

ただし、その量や速度は土壌型、pH、リン酸吸収係数、施肥履歴などによって異なります。

肥料に表示されるりん酸の種類

肥料保証票では、りん酸について複数の成分区分が用いられています。

代表的なものは、りん酸全量、可溶性りん酸、く溶性りん酸、水溶性りん酸です。

りん酸全量

肥料中に含まれるリンの総量を、P₂O₅換算で表したものです。

全量が直ちに植物へ吸収されることを意味しません。

水溶性りん酸

水に溶けるりん酸成分です。

水に溶けて土壌溶液や培養液中に供給されやすい性質があります。

ただし、水溶性であっても、土壌中では吸着や固定などが起こるため、全量がそのまま植物に吸収されるわけではありません。

く溶性りん酸

所定の2％クエン酸溶液に溶けるりん酸成分です。

「く溶性」の「く」はクエン酸を意味します。

水に溶けにくく、クエン酸溶液には溶ける成分も含まれます。

土壌中での溶解や肥効は、肥料の種類、土壌条件、根圏環境などによって異なります。

可溶性りん酸

肥料分析では、所定のアンモニアアルカリ性クエン酸アンモニウム溶液に溶けるりん酸成分を指します。

「可溶性」は、水に溶ける成分だけを示す名称ではありません。

水溶性りん酸や、く溶性りん酸とは分析上の区分が異なるため、保証票では成分名を正確に確認します。

りん酸の保証票で注意する内数表示

肥料保証票では、ある成分に含まれる別の成分量を「内数」として表示する場合があります。

例えば、次のような表示です。

  • く溶性りん酸：10.0％
  • 内水溶性りん酸：8.0％

この場合、水溶性りん酸8.0％は、く溶性りん酸10.0％の内数です。

10.0％＋8.0％＝18.0％と計算してはいけません。

この例では、水溶性りん酸が8.0％、く溶性りん酸のうち水溶性ではない部分が2.0％に相当します。

FAMICも、このような表示例を用いて、成分量の重複計算に注意を促しています。

りん酸肥料の主な種類

りん酸を供給する肥料には、過りん酸石灰、重過りん酸石灰、ようりん、りん安を含む肥料などがあります。

過りん酸石灰・重過りん酸石灰

水溶性りん酸を含む代表的なりん酸肥料です。

肥料成分の濃度やその他の含有成分は製品によって異なります。

ようりん（熔成りん肥）

ようりんは、主にく溶性りん酸を含む肥料です。

水溶性りん酸を主体とする肥料と、溶解性や利用特性が異なります。

また、製品によっては苦土やけい酸なども含みます。

りん安を含む肥料

リン酸アンモニウムを含む肥料は、りん酸と窒素を供給します。

複合肥料の原料としても利用されますが、施用する場合は窒素とりん酸の両方の投入量を確認します。

りん酸だけを補給したい場合、窒素を含む肥料を選ぶと不要な窒素まで施用する可能性があります。

りん酸の含有量と元素Pへの換算

日本国内の肥料表示では、りん酸量をP₂O₅換算で示します。

元素Pとの換算関係は次のとおりです。

  • P ＝ P₂O₅ × 約0.436
  • P₂O₅ ＝ P × 約2.291

例えば、りん酸10％の肥料を20kg使用する場合、表示値に基づくりん酸の投入量は次のようになります。

20kg × 0.10 ＝ 2.0kg（P₂O₅換算）

元素Pへの換算では、

2.0kg × 0.436 ＝ 約0.87kg（P）

となります。

ただし、保証成分量に基づく計算値と、製品の実際の分析値は必ずしも一致しません。

また、肥料の種類によって保証するりん酸成分の区分が異なるため、計算には保証票の成分名を確認して使用します。

りん酸欠乏で見られる症状

りん酸が不足すると、細胞分裂やエネルギー代謝などに影響し、植物全体の生育が停滞する場合があります。

主な症状には、次のようなものがあります。

  • 生育の停滞：株全体が小さくなり、葉や茎の発達が遅れる場合があります。
  • 根の生育への影響：根量や根の発達が低下する場合があります。
  • 葉色の変化：作物によっては葉が暗緑色になったり、赤紫色を帯びたりする場合があります。
  • 開花・結実への影響：欠乏の程度や生育段階によって、開花、結実、種子形成などに影響する場合があります。

ただし、赤紫色の葉が現れたからといって、りん酸欠乏と断定することはできません。

低温、根傷み、過湿、乾燥などによって、根からのリン酸吸収が低下する場合もあります。

また、品種の特性や他の生理障害によって葉が赤紫色になることもあります。

土壌分析、根の状態、地温、施肥履歴などを確認して判断します。

りん酸過剰と養分バランスへの影響

りん酸は、土壌中に蓄積しやすい肥料成分の一つです。

作物が吸収する量を上回る施肥を続けると、土壌中のリン酸量が増加する場合があります。

過剰なリン酸の存在は、条件によっては亜鉛などの微量要素の利用性に影響することがあります。

ただし、土壌のりん酸分析値が高いことだけで、直ちに作物にリン酸過剰障害が発生すると断定することはできません。

施設キュウリのリン酸過剰障害の研究例

農研機構の研究では、量管理養液栽培のキュウリにおいて、リン酸過剰に関連した葉の白化障害が報告されています。

この事例では、リン酸を含むpH調整剤の使用によってリン酸の過剰吸収が生じ、マグネシウムなどの移行阻害が関係したと考えられています。

ただし、この研究は特定の養液栽培条件で得られた結果です。

一般的な土耕栽培のキュウリで葉が白化した場合に、同じ原因であると断定してはいけません。

可給態りん酸と土壌診断

可給態りん酸とは、所定の分析方法によって評価される、作物に利用され得る土壌中のリン酸の指標です。

日本の土壌診断では、トルオーグ法などが用いられています。

ただし、可給態りん酸の測定値は分析方法によって異なります。

分析方法や抽出条件が異なる数値を、同じ基準で比較することは適切ではありません。

また、可給態りん酸の適正範囲は、作物、土壌型、地域、作型などによって異なります。

全国共通の数値を用いて、りん酸施肥の要否を一律に判断することはできません。

都道府県の土壌診断基準や施肥基準を参考にし、分析方法と数値の単位を確認します。

施設園芸でのりん酸蓄積と減肥

施設栽培では、長期間にわたる化成肥料、液肥、堆肥などの施用によって、土壌中にりん酸が蓄積する場合があります。

特に、家畜ふん堆肥を連用している圃場では、堆肥に含まれるりん酸も施肥量として考慮します。

土壌に十分なりん酸が存在する場合、追加施肥の効果が小さくなり、減肥できる場合があります。

農研機構では、施設キュウリを対象に、土壌中のリン酸を評価して施肥量を削減するためのマニュアルを公開しています。

ただし、減肥や無施用の可否は、土壌分析値、作物、栽培期間、地域の診断基準などによって異なります。

施設土壌を採取する際の注意

施設圃場では、施肥位置や点滴灌水の位置によって、養分分布に偏りが生じる場合があります。

土壌診断を継続して行う際は、採土位置、採土深、採土時期、分析方法などの条件をそろえます。

一部の場所だけを採取した分析値から、圃場全体の状態を判断しないよう注意します。

養液栽培でのりん酸管理

養液栽培では、培養液中のリン濃度をほかの養分と合わせて管理します。

窒素、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどとのバランスも考慮する必要があります。

培養液のECが適正であっても、りん酸濃度が適切とは限りません。

また、pHの調整にリン酸を含む資材を利用する場合、調整剤から供給されるリンも養分投入量に含まれます。

培養液の処方を検討する際は、肥料由来の成分だけでなく、原水やpH調整剤などから供給される成分も確認します。

りん酸施肥と環境への影響

りん酸の過剰施用は、肥料費の増加だけでなく、農地からのリン流出による水域への影響にも関係します。

土壌中のリンは硝酸態窒素ほど移動しやすいわけではありませんが、土壌粒子に付着した状態で流出したり、条件によっては溶存態として水系へ移動したりする場合があります。

水域への過剰なリン供給は、富栄養化の要因となります。

土壌診断に基づく施肥量の適正化は、生産コストと環境負荷の両面から意味があります。

りん酸について誤解されやすいこと

  • りん酸を増やせば根張りや着果が良くなる：必要量を満たした後も施用量を増やせば、生育や収量が比例して向上するわけではありません。土壌や培地の養分状態を確認して施用量を決めます。
  • 肥料袋のりん酸10％は元素Pが10％という意味：日本の肥料表示では通常P₂O₅換算です。元素Pとの比較には換算が必要です。
  • 水溶性りん酸はすべて作物に吸収される：水に溶けても、土壌中で吸着や固定が生じる場合があります。水溶性と実際の吸収率は同じ意味ではありません。
  • く溶性りん酸と水溶性りん酸を合計する：保証票の内数表示を見落とすと二重計上になります。成分名と内数の有無を確認します。
  • 固定されたリン酸は完全に利用できない：土壌条件や根圏環境によって、一部が再び利用可能になる場合があります。
  • 黒ボク土ではリン酸を多く施用すればよい：リン酸吸収係数が高いことだけで施肥量を決めるのは適切ではありません。可給態りん酸や施肥履歴を確認します。
  • 葉が赤紫色になればりん酸欠乏：低温や根の吸収障害などでも似た症状が現れます。土壌分析と栽培環境を確認します。
  • 可給態りん酸の基準値は全国共通：土壌型、作物、分析方法などによって診断基準は異なります。
  • りん酸が多くても害はない：過剰施用は養分バランスや環境負荷に影響する場合があり、特定の養液栽培条件では過剰障害の研究例もあります。

りん酸の参考動画

りん酸の不足が作物の生育に及ぼす影響を理解するため、次の動画が参考になります。

R3-002-イネに窒素･リン酸･カリの各成分を長期間与えないとどうなるか

公開元：兵庫県立農林水産技術総合センター

イネに窒素・リン酸・カリの各成分を与えない場合の生育変化（YouTube）を見る

動画について：
この動画は、肥料三要素の不足とイネの生育との関係を理解するための参考資料です。りん酸の土壌中での固定や、すべての作物に共通する欠乏症状を解説するものではありません。農材ドットコムが制作・管理している動画ではなく、公開状況やURLは公開元の都合によって変更される場合があります。

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