牛ふん堆肥水抽出液の近赤外透過反射スペクトルによる生育阻害性の推定

• 担当機関: 長野県畜産試験場
• 研究期間: 1998～1998
• 発行年度: 1998
• 要約: 牛ふん堆肥水抽出液の生育阻害性（コマツナの発芽率および根長を指標とする）は、抽出液の近赤外透過反射スペクトルにより推定できる。
• 背景・ねらい: 前報の成果情報では、未熟な牛ふん堆肥の直接的な生育阻害性が堆肥中のアンモニア態窒素濃度、フェノールカルボン酸濃度、pHおよびECを説明変数とする重回帰式で説明できることを明らかにした。; そこで、これらの物質の濃度や抽出液の性状がその近赤外透過反射スペクトルと何らかの関連性があるという仮説を立て、牛ふん堆肥水抽出液の近赤外透過反射スペクトル解析により、コマツナに対する生育阻害性を迅速に推定する方法が可能かどうかを検討した。

成果の内容・特徴

1. 方法：長野県内の酪農家から収集し、凍結粉砕処理を行った上で冷凍保存（-25℃）しておいた牛ふん堆肥77点を対象に、堆肥水抽出液（抽出比,現物：純水=1：3）の近赤外透過反射スペクトルとコマツナ種子に対する生育阻害性との関係を調べた（図1,図2）。
   
2. 近赤外透過反射スペクトルの特徴：牛ふん堆肥水抽出液の近赤外透過反射スペクトルをY軸方向に拡大すると、スペクトル間に差が認められ、その差は同一試料を反復して測定したスペクトルの誤差よりも明らかに大きな差であった（図2）。
   
3. 生育阻害性の推定精度：このようなサンプル間の近赤外透過反射スペクトルの微妙な差は、生育阻害性と関連の深い物質の濃度あるいは化学性の差を反映していると考えられたので、原スペクトルの吸光度（透過反射率を対数変換した値）を説明変数、発芽率あるいは根長を目的変数とする多変量解析（重回帰分析、主成分重回帰分析、PLS回帰分析）を行った結果、発芽率は2波長の吸光度を用いて推定する重回帰式の推定精度が高く、根長は7波長の吸光度を用いて推定する重回帰式の推定精度が高かった。これらのことより、牛ふん堆肥水抽出液の生育阻害性は抽出液の近赤外透過反射スペクトルを測定することにより推定できることが明らかになった（表1,図3）。
   

• 成果の活用面・留意点: 牛ふん堆肥は、副資材として稲わら、籾がら、おがくず、樹皮、牧乾草（牛が食べ残したもの）が単独あるいは複数で用いられていたものを対象にした。
• カテゴリ: こまつな 乳牛