LAQUAtwinによる土壌中の交換性カルシウムイオン測定

土壌中の交換性カルシウムイオンの測定法として、1mol/L 酢酸アンモニウム(酢安)にて抽出されたカルシウムイオンを原子吸光法（AA）や誘導結合プラズマ発光分析法（ICP-OES）などで全量測定することが慣用法とされています。しかし、AAやICP-OESは大型で高価な装置であり、現場や一般農家での測定は困難なため、現場で簡易に測定する手段として小型で安価なLAQUAtwinCa²⁺計（イオン電極法）を用いた測定法を開発しました。
イオン電極法でカルシウムイオン濃度を測定する場合、カルシウムイオン濃度に対して酢安が大量に存在すると、イオン強度の影響により電位シフトが生じ、正確な測定が困難になります。そこで、酢安の共存影響を受けない方法で測定しました。

【方法】

1. 5 種類の土壌試料を1週間室内にて風乾させ、2mm角のふるいにかけた後、試料1gに対し酢安（濃度1mol/L）20mLの割合にて振とう抽出しました。
   《条件：大洋科学工業（株）製RECIPRO SHAKER SR-ⅡW，振幅40m/m，振とう速度250rpm程度で1時間》
2. 振とう後の液をろ紙（JIS規格：6種）でろ過し、LAQUAtwinCa²⁺計で測定しました。なお、LAQUAtwinCa²⁺計の校正は、抽出液と同じ濃度の酢安で調製した150ppm、2000ppmカルシウム標準液の2点で行いました。

※LAQUAtwinCa²⁺計の測定範囲について：　40mg/L未満では測定範囲外のため表示値は点滅しますが、支持塩として塩化カリウム0.1mol/Lを含む標準液にて、 4mg/Lまで直線性があることを確認し測定しています。
※土壌サンプルによっては相関性が異なる場合があります。

【結果】

1 mol/L酢安による土壌抽出液をICP-OESとLAQUAtwinCa²⁺計にて測定した結果を表1に示しました。表1より付属の標準液にて校正したLAQUAtwinCa²⁺計の結果は土壌抽出液のICP-OESの結果に対して1/10の値を示しました。
これに対し、抽出液と同じ濃度の酢安を含む標準液で校正した場合では、ICP-OESでの定量値とほぼ一致する結果が得られました。ICP-OESに対するLAQUAtwinCa²⁺計の値を記した図1では、1mol/L 酢安含有標準液での校正の場合、1：1の関係を示す傾きがほぼ 1であり、また高い相関性(R=0.998)を示しました。
このことから、土壌中の交換性カルシウムイオン測定法として、LAQUAtwinCa²⁺計を用いた測定法は、簡易に測定する手段として有効なことが立証できました。