土壌中の2:1型粘土鉱物の層間は、NH₄⁺やK⁺を保持する空間である。鉱物層間に保持されるNH₄⁺の量は8200 kgN ha^-1（土壌深120cmとして）（Martin et al. 1970）と比較的多く、表層土壌においては全Nの3－10%、下層土壌では、全Nの85%以上が層間NH₄⁺である土壌も存在する（Young and Aldag 1982）。しかし、2:1型鉱物層間のNH₄⁺は、絶えず層間に居続けるのではなく、1)土壌溶液のNH₄⁺濃度、2) NH₄⁺特異吸着の強弱、3)層間末端からの距離、に応じて鉱物層間を出入りしうる。

本研究は、2M KCl溶液による交換態Nの抽出後、その抽出残土の層間NH₄⁺を定量(Silva and Bremner 1966)できる手法を考案した。この定量法を培養と併用することで、既存認識「土壌培養に伴って放出される無機態Nは、易分解性有機態N」であるかどうか？その無機態Nに占める2:1型鉱物層間NH₄⁺の寄与はどれくらいか？が明らかになる。実験は水田生態系を想定した。水田表層土壌を用い、上述1)－3)の環境条件を、1)・3)好気培養[NH₄⁺減少]／湛水培養[増加]、および稲ワラ添加の有[NH₄⁺供給源]／無、2)培養後の風乾の有[強固なNH₄⁺特異吸着]／無、に任意に変え、30℃培養（0・7・28・49・70日）後に上述の手法によって、交換態N濃度、層間NH₄⁺濃度を測定した。その結果、好気・稲ワラ無添加区において、7日間の培養により、交換態Nの増加と層間NH₄⁺の減少が見られた。培養後更に風乾を行うと、交換態Nと層間NH₄⁺の総量は殆ど変化しないものの、層間NH₄⁺量が有意に増加し、その割合が高まった。長期培養の結果と共に、土壌培養に伴って放出される無機態Nに占める2:1型鉱物層間NH₄⁺の寄与を明らかにする。