『Abstract
Banana plants (Musa spp.) are very sensitive to Al, which
is mobilized in acid soil conditions. These plants may, however,
contribute to their own intoxication because their roots can excrete
protons in large quantities. The authors studied the mobilization
of Al by banana roots from clay minerals in experimental designs
exacerbating the root-mineral contact. The plants were grown on
agarose-gel or sand substrates previously mixed with smectite
(montmorillonite) and kaolinite as sole source of Al. The pH and
the ion concentrations in the aqueous and exchangeable phases
of the substrates were determined as concentrations of Al, Ca,
Mg and K in plants. In both agarose and sand substrates, pH significantly
decreased in the close vicinity of roots, relative to the bulk
substrate. This root-induced acidification involved a preferential
mobilization of Al in kaolinite substrates and of Mg in smectite
substrates, and thereby a significant plant uptake of Al and Mg
from these respective substrates. Root-induced weathering of kaolinite
and montmorillonite thus suggests that the mobilization of, respectively,
Al and Mg are the limiting steps in the dissolution of these respective
minerals, just as demonstrated in previous chemical weathering
studies. 』
『バナナ植物（バショウspp.）は、酸性土壌条件で移動するAlに対して感受性が高い。しかし、これらの植物は、それらの根が大量のプロトンを排出することができるため、それら自身の中毒の一因になる。著者は、根−鉱物の接触を悪くするような実験装置で、粘土鉱物からのバナナの根によるAｌの流動化を研究した。Alの唯一の供給源として前もってスメクタイト（モンモリロナイト）とカオリナイトを混ぜたアガロース（寒天のゲルをつくる成分）ゲルないし砂の基質で、植物を成長させた。基質の溶存相および交換可能な相のpHおよびイオン濃度は、植物のAl、Ca、Mg、Kの濃度として決定された。アガロースと砂の基質の両方で、pHは全基質に比べて根のすぐ近くでかなり減少した。この根によって引き起こされた酸性化は、カオリナイト基質のAlおよびスメクタイト基質のMgの選択的な流動化を伴い、そしてそのためにこれらそれぞれの基質から植物によるAlとMgの重要な取込みを伴った。したがって根によって引き起こされたカオリナイトとモンモリロナイトの風化は、AlとMgのそれぞれの流動化が、従来の化学風化研究で説明されているような、これらのそれぞれの鉱物の溶解における律速段階であることを示している。』
1. Introduction
2. Materials and methods
2.1. Clay mineral material
2.2. General experimental designs
2.3. Experiment with agarose-clay
2.4. Experiment with quartz-clay
2.5. Statistical analysis
3. Results
3.1. Characteristics of the smectite mineral
3.2. Root-induced acidification and Al mobilization in agarose
: clay substrates
3.3. Root-induced acidification and Al mobilization in quartz
: clay substrates
4. Discussions
5. Conclusion
Acknowledgements
References