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ブログ記事「緑色片岩で層毎に風化の仕方が異なるのは何故か？」は、色の薄い層が風化しやすい一方で、濃い層は風化しにくいという現象の理由を探求しています。筆者は、愛知県総合科学博物館の資料から、濃い緑色の緑泥石と黄緑色・淡い緑色の緑簾石が縞模様を形成していることを発見。さらに、緑泥石が粘土鉱物であるのに対し、緑簾石はそうではない点に着目し、「濃い緑色の緑泥石を含む層が粘土鉱物であるために風化しにくいのではないか」という仮説を提示。緑色片岩の風化メカニズム解明に向けた考察を深める内容です。
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緑色片岩らしき小石の風化状況を観察した記事です。小石は薄い色の層で風化が著しく進む一方、濃い色の層ではあまり進んでいないことが確認されました。筆者は、この風化の差が生じる原因に疑問を抱き、成分の違いか圧縮具合の差かを考察しています。特に、もし成分が異なるのであれば、風化しにくい濃い層を構成する主要な鉱物について知りたいと述べており、緑色片岩の地質学的特性や風化メカニズムへの深い関心が伺える内容です。
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ブログ記事「腐っても鯛」は、その美味しさの謎を深掘りします。なぜ鯛はこれほど美味しいのか？その秘密は、瀬戸内海の複雑な地形が作り出す高速潮流にあります。この流れによって鯛は筋肉質に育ち、その筋肉に含まれるアデノシン三リン酸（ATP）が、魚の旨味成分であるイノシン酸を生成するからです。結果として、鯛は筋肉質な食感と豊かなイノシン酸由来の旨味を兼ね備えるのです。これは、以前の記事で触れたマグロの事例とも通じ、イノシン酸が赤身魚に限らず生成されることを示唆しています。
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ゼオライトはSi/Al比が低いほどCECが高まりますが、Alからの脱アルミ化によりCECが高いゼオライトほど風化耐性が低いとされます。本記事では、この仮説に基づき、産業利用される硬質ゼオライトのモルデナイトと軟質ゼオライトのクリノプチロライトのCECを比較検証しました。文献調査の結果、モルデナイトのCECが117〜169、クリノプチロライトが118〜175と、軟質ゼオライトの方が全体的に高いという当初の予想に反し、両者に大きな差は見られませんでした。むしろ、ゼオライトの種類よりも採掘場所によるCECの変動が大きいことが示唆されました。
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「ゼオライトの風化」の理解を深めるため、極めて風化耐性が低い天然ゼオライト「濁沸石（ローモンタイト）」に焦点を当てた記事です。濁沸石は採掘直後から変質を始め、地表で酸素に触れると結晶水（4H₂O）を失い、透明な結晶が白く脆い粉状になる特性を持ちます。その化学組成はCaAl₂Si₄O₁₂・4H₂Oで、Si/Al比は2と、比較的風化しやすいゼオライト（クリノプチロライト）の3.5よりも大幅に低いのが特徴です。この低いSi/Al比と結晶水の容易な喪失が、濁沸石の特異な風化性を示す鍵となり、ゼオライトの風化メカニズムと結晶水の役割への理解を深めることを目的としています。
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「ゼオライトの風化」に関するブログ記事は、硬質モルデナイトと軟質クリノプチロライトに触れた前回の記事から、ゼオライトの風化耐性に着目しています。記事によると、ゼオライトの風化は主に「脱アルミ化」によって進行します。古い論文を引用し、アルミニウムが溶脱することでゼオライトのケイ素骨格が分断されるメカニズムを解説。さらに、分断された骨格からケイ酸が溶脱して構造が小さくなり、最終的には溶脱したアルミニウムとケイ酸が安定な粘土鉱物へと変質していく過程が説明されています。
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本記事は、天然ゼオライトの理解を深めるべく、軟質ゼオライト「クリノプチロライト」に焦点を当てています。ゼオライトには硬質のモルデナイトと軟質のクリノプチロライトが存在することが分かり、クリノプチロライトの化学組成とSi/Al比（3.5〜5）を紹介。硬質モルデナイトのSi/Al比（4.5〜5.5）と比較し、Si/Al比が低い、すなわちアルミニウム含有量が高いほどゼオライトが軟質になるのではないかという仮説を提示し、そのメカニズムや風化との関連について考察を深めています。また、クリノプチロライトの骨格コードは「HEU」であると述べています。
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ゼオライトは天然と人工があり、人工ゼオライトは高機能化が開発の主要因です。その機能は、ケイ素(Si)骨格にアルミニウム(Al)が入り込むことで負に荷電し、陽イオン交換能を持つことに起因します。この陽イオン交換能は肥料の保肥力（CEC）として土壌改良に貢献します。ゼオライトの機能は、骨格の形（骨格コードで分類）やSi/Al比によって異なり、例えばモルデナイトはMOR型に分類され、理想的なSi/Al比は5、実際は4.5〜5.5の範囲です。
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本記事では、「ゼオライトは何処にある？」という疑問に対し、その採掘方法に焦点を当てています。ゼオライトが粘土鉱物であるモンモリロナイトと同様の条件で形成されることから生じる採掘の疑問を解消するため、和名「沸石」を持つゼオライトが「沸石凝灰岩」に豊富に含まれることを解説。この沸石凝灰岩を選択的に採掘することで、天然ゼオライトの一種「モルデナイト」が得られることを説明し、その化学組成にも触れています。今後、さらにゼオライトについて深掘りしていくことを示唆する内容です。
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ゼオライト（沸石）は、ケイ酸を含む鉱物の一部ケイ素がアルミニウムに置換されたアルミノケイ酸塩で、負に帯電した骨格が土壌の保肥力（CEC）を高めます。その形成は、火山灰が堆積した凝灰岩中の火山ガラスが、地下の熱水や荷重により長期間変質することで起こります。この生成過程は2:1型粘土鉱物のモンモリロナイトと類似しており、実際にモンモリロナイトを含む肥料にはゼオライトが含有される場合があります。含有量は採掘地によって大きく異なり、ほとんど含まれないものから、ほぼゼオライトで構成されるものまで様々です。
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日本で岩塩が採掘できるかを探るブログ記事です。岩塩は海水が干上がり、蒸発岩として長期間かけて形成されますが、日本では採掘記録が見当たらず、その形成には膨大な時間が必要とされます。しかし、ヒマラヤ岩塩の例から、大陸衝突が岩塩形成に関与する可能性が示唆されます。この視点から、伊豆半島と富士山の成り立ちが大陸衝突と関連することから、日本でも静岡県などで岩塩が採掘できる可能性が推測されています。
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古代史の塩に関心を持った筆者が、絵本『世界を動かした塩の物語』から、塩が狩猟採集時代から農耕牧畜時代へと移行する中でその価値を高め、政治と密接に関わってきた歴史を知る。また、科学の発展が塩の政治的価値を変化させたことにも触れる。記事の主題は、岩塩のピンク色の由来。調査の結果、酸化鉄や赤土が原因であり、不純物が多いものは食用に適さない場合もあると解説。塩の歴史的・科学的な側面を探求し、一般教養として塩への理解を深める重要性を述べている。
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スコリアの赤色は、マグマ冷却時に含まれる磁鉄鉱などの鉄鉱物が、高温状態で空気と接触し酸化（高温酸化）して赤鉄鉱（Fe₂O₃）になるためです。酸素が少ない環境では黒くなります。この鉄分を含む赤色の粉は、稲作の鉄剤肥料としての活用も期待されます。
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玄武岩スコリアの特性検証のため、筆者は園芸用スコリアを購入し、その形状や性質を確認した。直径は最大3cm程度で、指では押し潰せないほどの硬さを持つ。しかし、強く押すと表面がポロポロと崩れて小さな粒が落ちる点が特筆され、「素晴らしい」と評価された。接写では適度な大きさの多孔質構造が鮮明に確認でき、また単一に見えて複数の造岩鉱物を含むことも明らかになった。具体的な要件は伏せられているものの、これらの観察結果から、このスコリアが提示された要件の大部分を満たしていると結論付けられた。
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10年間毎日投稿を続けた筆者が、節目を振り返ります。この10年で最も印象深かったのは「緑色片岩」との出会いです。全国各地を巡り、土の始まりである母岩の理解を深める中で、それが農業生産性、特に稲作の品質と密接に関わることを発見しました。また、緑色の岩石には興味深い地域の伝承や日本の歴史との繋がりがあることも知りました。得られた知見を協力者の田で実践し、米の品質・収量を地域トップクラスに向上させ、講演の機会も得ました。今後は知見を共有し、学びの「限りなき旅路」を続けると結んでいます。
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浄水ケーキとは、浄水場で発生する上水汚泥を脱水して乾燥させた粘土質の土。大石物産はこれを園芸用培土に利用し、トリコデルマ菌の住処として活用。川砂客土と同様に、粘土鉱物の供給や微量要素の補給により、土壌中の菌を活性化させる効果を期待している。
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パーライトは、真珠岩や黒曜石を高温で焼成発泡させたもので、多孔質な構造を持つ。真珠岩は流紋岩質マグマから形成されるガラス質の火成岩で、水分を含み、同心円状の割れ目が特徴。パーライトの原石が風化するとアロフェンという粘土鉱物になり、土壌改良に役立つ可能性がある。
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岡山城の石垣に使われている花崗岩の一部が空襲で焼けている。記事では、城内で確認された褐色や灰色の花崗岩らしき石が、焼けた花崗岩かどうか考察している。花崗岩は造岩鉱物の熱膨張率の違いにより、硬いながらも空洞ができやすく風化しやすい。このため加工しやすいという特徴を持つ。焼けた花崗岩は、他の部分と比べて脆くなっている可能性がある。
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岡山城の石垣は、約20km離れた犬島のピンク色の花崗岩で築かれている。犬島の花崗岩は、雲母の含有率が少なく風化しにくい特徴を持つ。石垣の砂も確認された。花崗岩のピンク色は、カリ長石に含まれる鉄の酸化によるもので、犬島の花崗岩はカリ長石が多い。雲母は風化しやすい造岩鉱物であるため、雲母が少ない犬島の花崗岩は石垣に適している。
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日向土は水に沈むという説を検証するため、鹿沼土と比較実験を行った。日向土は指で潰しても砕けない硬さを持つ一方、鹿沼土は容易に粉砕した。試験管に水と共に入れた結果、鹿沼土は浮いたが、日向土の一部は沈んだ。これは日向土が鹿沼土より重いためである。日向土の重さは、火山ガラス含有量が少なく、鉄を含む輝石や角閃石が多いことが要因と考えられる。結論として、日向土は一部水に沈むことがあり、この特性は重要な知見となる。
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沖縄産のカカオ豆を使用したチョコレートは、沖縄神話に登場する不老長寿のお菓子「非時香菓」に類似している。近年、非時香菓は沖縄北部で自生するカンキツ類であることが判明し、カカオ栽培園がその自生地に隣接している。また、カカオは歴史的に不老長寿の薬とされ、神聖な場所とされる緑色片岩が栽培園に存在し、神話の舞台と重なる。沖縄産チョコレートは、カカオの不老長寿の力と沖縄神話の非時香菓の伝説を併せ持ち、非時香菓の現代版であると捉えることができる。
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リン酸吸収係数とは、土壌のリン酸吸着能力を示す指標です。火山灰土壌や粘土質土壌ではリン酸吸収係数が高く、リン酸が植物に利用されにくくなります。しかし、リン酸吸収係数に関与するアルミニウムや鉄は、腐植酸とも相性が良く、腐植酸の効きやすさにも影響します。つまり、リン酸吸収係数が高い土壌は、腐植酸が効きやすい可能性があるのです。
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沖縄県国頭村に漂着した軽石は、伊豆諸島南方にある福徳岡ノ場の海底火山噴火に由来する。2021年の噴火はプリニー式噴火と呼ばれる大規模な噴火で、粘性の高い熔岩を噴出した。福徳岡ノ場は粗面安山岩質の海底火山が存在する地域である。漂着した軽石は噴火地点から遠く離れた場所にまで到達しており、海流の影響を大きく受けていることがわかる。軽石の漂流を理解するには、火山学だけでなく海洋学の知識も重要となる。
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沖縄県に漂着した軽石の成分分析によると、有害金属は検出されておらず、農業利用の基準値も下回っている。しかし、海水由来の塩化物イオン濃度が高く、農業利用には脱塩処理が必要。また、軽石の組成は産地によって異なり、福徳岡ノ場由来の軽石はSiO2含有量が少なく、CaO、Na2O、K2Oが多い。鉄の含有量は火山ガラスの色で判断でき、灰色は白色より鉄分が多い。今後、風化の影響や長期的安全性を検証する必要性があり、現時点では農業利用を推奨していない。産業利用も慎重な検討が必要。
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園芸資材として赤玉土や軽石につづき、スコリアの存在が気になった。ホームセンターで販売されているのを確認し、その多様性に驚いた。スコリアは多孔質で赤や黒っぽい岩石だが、軽石とは異なる。軽石が流紋岩質や安山岩質のマグマ由来である一方、スコリアは玄武岩質マグマ由来で、鉄を多く含むため重い。玄武岩質の土は扱いやすいことから、価格次第ではスコリアも注目の土壌改良材となる可能性がある。
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赤玉土は園芸でよく使われるが、軽石ではなく関東ローム層由来の粘土だ。アロフェンを含むため酸性を示し、鉄や硫黄も多く含むため硫化水素が発生し、根腐れの原因となる場合がある。しかし、通気性、保水性、保肥性に優れるというメリットもある。鹿沼土よりも風化が進んだ状態であり、風化軽石の選択肢の一つとなる。注意点として、含まれる硫黄は化学反応や菌の活動により硫化水素を発生させる可能性があり、アルミニウム、鉄、硫黄の多さがリン酸吸収係数の増加や根腐れに繋がる可能性がある。 風化の度合いを考慮し、鹿沼土などの軽石と使い分ける必要がある。
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日向土は宮崎県で採取される軽石で、鹿沼土より硬く、一般的な鉢底石より柔らかいという特徴を持つ。筆者はこの中間的な硬さが土壌環境改善に有効だと考えている。日向土は特定の山の噴出物ではなく、御池ボラ（4600年前）から大正ボラ（1914年）まで様々な年代の軽石が含まれる。それぞれの軽石の起源が明確なため、日向土を詳しく調べれば軽石への理解が深まると期待されている。
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鉢底石に使われる軽石について、鹿沼土と比較しながら考察している。鹿沼土は脆い一方、鉢底石用の軽石は硬いため、採取地による性質の違いに着目。生成AIが提示した採取地候補のうち、榛名山軽石について調査を進めている。榛名山軽石は6世紀頃の噴出物で、鹿沼土よりも新しい。生成年代の違いが軽石の硬さに影響するのか疑問を呈し、今後の検証を示唆している。
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鹿沼土（鹿沼降下軽石）を粉砕し、水に溶けるか（正しくはコロイド化するか）を実験した。粉砕した鹿沼土を半透明容器に水と共に入れ、静置した結果、粒子の大きさによって層状に分離した。大きな粒子は浮遊し、細かい粒子は沈殿した。上澄みは半日後には透明になった。浮遊物を除去した残りは、粘土（モンモリロナイト、カオリナイト）のような粘性は無いものの、一時的に泥水状態になったことから、粘土鉱物（アロフェン）とみなせる。容器底には黒い粒子が確認され、これは鉄を含む鉱物と考えられる。
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アロフェンは、pH依存的に陽イオン交換容量(CEC)と陰イオン交換容量(AEC)を示す粘土鉱物です。低pH環境では、アルミニウムイオンが水と反応してプロトンを放出し、正に帯電した表面を形成するため、陰イオンを吸着しAECを示します。高pH環境では、水酸基がプロトンを放出し、負に帯電するため、陽イオンを吸着しCECを示します。つまり、アロフェンを含む土壌のイオン交換容量はpHに大きく影響され、酸性土壌ではAEC、アルカリ性土壌ではCECが支配的になります。この性質は、土壌の養分保持能力や土壌改良に影響を与えます。
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鹿沼土（鹿沼降下軽石）を粉砕し、その構成要素を観察した。鹿沼土は3.2万年前の赤城山の噴火によるもので、火山ガラス、輝石、角閃石が含まれる。火山ガラスは形状が様々で、鹿沼土中の層状に見えたものは繊維状の火山ガラスだと推測された。粉砕により火山ガラスのイメージが掴みやすくなり、他地域の軽石との比較で更なる理解が期待される。
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鹿沼土は栃木県鹿沼市で採掘される軽石の一種で、火山灰が凝結した凝灰岩。ダイソーで購入した鹿沼土は風化が進み、指で容易に粉砕できた。断面は層状構造や色の濃淡が見られ、黒っぽい硬い部分は鉄を含む鉱物と思われる。鹿沼土にはアロフェンが含まれる場合があり、他の資材との組み合わせで新たな可能性が期待される。アロフェンは火山ガラスなどが風化してできた粘土鉱物で、保水性、通気性、肥料保持に優れる。鹿沼土の多孔質構造も相まって、植物の生育に適した環境を提供する。
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軽石の主成分である火山ガラスには鉄などの不純物が含まれ、水が作用することで酸化される可能性がある。酸化により火山ガラスが脆くなるかどうかは不明だが、不純物の酸化が風化に影響を与えるかもしれない。
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軽石の物理的風化は、凍結融解作用による可能性が高い。花崗岩は鉱物ごとの熱膨張率の違いで風化するが、軽石は鉱物の集合体ではないためこのメカニズムは当てはまらない。しかし、軽石には多数の孔があり、そこに水が入り込む。冬に水が凍結すると体積が増加し、軽石に圧力がかかる。これが繰り返されることで、軽石はひび割れ、細かくなり風化する。これは凍結融解作用と呼ばれ、含水量の多い岩石で顕著に見られる。霜柱による土壌の発達も、この作用の一種と考えられる。
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軽石を落葉抽出液（おそらくタンニンを含む酸性）に浸したところ、黒い鉱物が脱落し、軽石に穴が空いた。軽石の主成分である無色鉱物（石英、長石）は酸に反応しないため、脱落した黒っぽい鉱物は有色鉱物（角閃石か磁鉄鉱と推測）と考えられる。これらの有色鉱物は酸に反応し溶解することで軽石から脱落した可能性がある。結果として軽石表面に穴が空き、水の浸透による風化が促進されると考えられる。
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軽石の化学的風化における酸の作用を検証するため、ブナ科の落葉からタンニンを含む褐色液体を抽出し、軽石を3日間浸漬した。液体を拭き取った結果、微細な小石が脱落し、軽石表面には多数の穴が観察された。これは落葉抽出液、つまりタンニンによる酸の作用で風化が進んだ可能性を示唆する。しかし、更なる検証が必要であり、現段階では断定的な結論は避ける。
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庭の軽石の表面の茶色い部分は風化によってできた粘土鉱物ではないかと考え、軽石の風化を早める方法を模索している。軽石の主成分である火山ガラスは、化学的風化（加水分解）によって水と反応し、粘土鉱物に変化する。水に浸けるだけでは時間がかかりすぎるため、より効率的な風化方法を探している。
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アロフェンは火山灰土壌に特有の粘土鉱物で、リン酸吸収力が高く、植物の生育に重要です。微細な球状構造で、内部に空洞を持つため、保水性と通気性を両立します。また、陽イオン交換容量も高く、土壌肥沃度に貢献します。 しかし、リン酸を強く吸着するため、植物が利用しにくい形態で固定される欠点も持ちます。このため、アロフェン質土壌ではリン酸肥料の施用が重要となります。生成は火山ガラスの風化に由来し、腐植との相互作用も影響します。
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筆者は、遠方の土壌診断に関する問い合わせをきっかけに、造岩鉱物に着目した土壌分析手法を確立し、研修会で共有した。地質図と地理情報を用いて土質や天候を予測し、施肥設計まで落とし込む内容を体系化し、ブログにも詳細を掲載している。この手法により、問い合わせ内容の質と量が向上した。今後は、造岩鉱物、腐植、そしてEFポリマーの知識を組み合わせることで、より多くの栽培問題を解決できると考えている。EFポリマーは保水性、通気性、排水性を向上させ、肥料の効果を高める画期的な資材であり、土壌改良に革新をもたらす可能性を秘めている。効果的な使用には、土壌の状態、作物の種類、生育段階に合わせた適切な施用方法が重要となる。
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蛇紋岩土壌はニッケル過剰により植物の鉄欠乏を引き起こし生育を阻害する。しかし、一部の植物はニッケル耐性を持ち生育可能である。その耐性機構として、ニッケルと強く結合する金属キレート分子であるニコチアナミンが注目されている。ニコチアナミンはニッケルを隔離し、鉄の輸送を正常化することで鉄欠乏症状を回避すると考えられる。しかし、蛇紋岩土壌に適応した植物がニコチアナミン合成能力に優れているかは未解明である。ニコチアナミンはムギネ酸の中間体であることから、イネ科植物などムギネ酸を生成する作物の栽培が適している可能性が示唆される。
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蛇紋岩土壌は、貧栄養、高重金属、高pHといった特徴から植物にとって過酷な環境です。特にニッケル過剰が問題で、植物は鉄欠乏に似た症状を示します。ニッケルは鉄の吸収を阻害するのではなく、鉄と同時に吸収され、鉄の本来の場所にニッケルが入り込むことで、植物は鉄欠乏だと錯覚し、更なる鉄とニッケルの吸収を招き、悪循環に陥ります。しかし、蛇紋岩土壌にも適応した植物が存在し、その耐性メカニズムを理解することが、この土壌での栽培攻略につながります。
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塩基性暗赤色土は、蛇紋岩や塩基性火成岩を母材とする弱酸性～アルカリ性の土壌です。赤褐色～暗赤褐色を呈し、粘土含量が高く、肥沃度は低い傾向にあります。ニッケルやクロムなどの重金属を多く含み、特定の植物しか生育できない特殊な土壌環境を形成します。日本では、北海道、関東、中部地方などの蛇紋岩分布地域に局地的に分布しています。塩基性暗赤色土は、その特異な化学的性質から、植生や農業に影響を与え、特有の生態系を育んでいます。
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白榴石はカリウムを多く含むため肥料として使われるケイ酸塩鉱物です。輝石と同じケイ酸の形なのに、アルミニウムが入る隙間があるのが化学的に不思議です。白榴石はカリウム豊富でシリカが少ない火成岩にできますが、日本の火成岩分類では該当するものがなく、海外では異なる可能性があります。このことから、土壌を理解するには火成岩の知識がまだまだ必要だと感じます。
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白雲母は、フィロケイ酸塩鉱物の一種で、化学組成はKAl2□AlSi3O10(OH)2です。特徴は、鉄の含有量が少なく絶縁体や断熱材としての性質を持つことです。黒雲母と違い、白っぽい色をしています。菫青石が風化する過程で生成されることもあり、栽培においてはカリウム供給源として利用されます。風化が進むと、2:1型粘土鉱物へと変化します。
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京都府木津川市の黒雲母帯は、黒雲母と絹雲母を含む泥質千枚岩が変成作用を受けた地域です。この地域には菫青石も存在し、風化すると白雲母や緑泥石に変わり、最終的には2:1型粘土鉱物を構成する主要成分となります。菫青石の分解断面は花びらの様に見えることから桜石とも呼ばれます。木津川市で見られる黒ボク土は、これらの鉱物の風化によって生成された可能性があります。
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山口県岩国市の「ざくろ石帯」は、石灰岩とマグマが反応して形成されたスカルン鉱床です。スカルン鉱床は、石灰岩中の柘榴石を多く含んでいます。柘榴石は、カルシウム、マグネシウム、鉄を含むネソケイ酸塩鉱物で、Yにアルミニウム、Zにケイ素が入っているのが一般的です。この地域では、柘榴石が土壌の母岩として風化するため、柘榴石に由来する土壌が形成されていると考えられます。
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柘榴石はケイ酸塩鉱物の一種で、研磨剤や宝石のガーネットとして知られています。栽培において重要なかんらん石もケイ酸塩鉱物ですが、柘榴石はアルミニウムを含むため風化耐性が強く、かんらん石のように土壌中の養分供給源として期待できません。そのため、柘榴石の存在は栽培上、直接的な影響は少ないと考えられます。ただし、柘榴石を含む土壌は水はけや通気性が良い可能性があり、間接的に植物の生育に影響を与える可能性はあります。
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造岩鉱物から粘土鉱物への風化の後、カオリナイトはさらに水と反応してギブス石と二酸化ケイ素になる。ギブス石はCECがなく、二酸化ケイ素も栽培に不利なため、造岩鉱物の風化の行き着く先は栽培難易度の高い赤黄色土と呼ばれる土壌となる。赤黄色土は日本土壌インベントリーで容易に確認できる。ギブス石はさらに風化してボーキサイトになる可能性があるが、ここでは触れない。
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火山灰土壌に特徴的なアロフェンは、風化すると層状の粘土鉱物であるカオリナイトに変化します。この過程で、アロフェンの構造中の余剰なアルミニウム（Al）が活性アルミナとして遊離します。アロフェンは、内側に少ないケイ素（Si）、外側に多くのAlを持つ構造です。風化によってAlが外れることで構造が変化し、カオリナイトのような層状構造が形成されます。この活性アルミナは植物の根の成長に悪影響を与える可能性があり、火山灰土壌での栽培では注意が必要です。特に、アロフェンを多く含む黒ボク土では、活性アルミナの量が多くなる傾向があります。
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火山ガラスは、急速に冷えたマグマからできる非晶質な物質です。黒曜石や軽石などがあり、風化すると粘土鉱物であるアロフェンに変化します。軽石は風化すると茶色い粘土になり、これはアロフェンを含んでいます。このことから、軽石を堆肥に混ぜると、アロフェンが生成され団粒構造の形成を促進し、堆肥の質向上に役立つ可能性があります。軽石の有効活用として期待されます。