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土壌分析でリン酸値が高いと、糸状菌由来の病害リスクが高まり農薬使用量増加の可能性も高まる。土壌中の吸収しやすいリン酸が多いと、病原菌が増殖しやすく、作物と共生する糸状菌は自身の力でリン酸を吸収するため共生しなくなるためだ。土壌分析では吸収しやすいリン酸しか検知できないため、リン酸値が高い場合は注意が必要。しかし、土壌中には吸収しにくいリン酸も豊富に存在するため、リン酸肥料を減らし、海外依存率を下げることも可能かもしれない。
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土壌分析でリン酸の数値が高い結果が返ってきたら次作は気を引き締めた方が良い
風化した斑れい岩の露頭の下に堆積した土の色は何色か？
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生駒山で風化した斑れい岩の露頭を観察した結果、露頭の下に堆積した土は灰色だった。観察者は赤い土を想像していたが、実際は異なっていた。露頭自体は灰色っぽいが、部分的に鉄分の影響で赤く風化した箇所も見られた。このことから、斑れい岩が風化しても有機物は蓄積されにくいと推測された。この発見は、筆者が抱いていたある疑問の解決につながるという。
暗赤色土周辺の地域資源を活用する
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長崎県の一部地域では、赤土の客土が頻繁に行われている。客土に使われている土壌は、島原地域に分布する暗赤色土である。暗赤色土は、塩基性の強い岩石が風化した土壌で、有機物含量が低く、粘土含量が高く、有効土層が浅い。塩基性暗赤色土は、玄武岩質岩石の風化物でミネラルが豊富である。酸性暗赤色土は、塩基性暗赤色土からミネラルが溶脱したもの。いずれも粘土質が良好で、腐植と相性が良く、黒ボク土へと変化していく過程にあると考えられる。そのため、客土材として有効で、実際に赤土客土した地域では土壌が改善している。
若草山山頂の赤い土
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奈良公園の若草山山頂で赤い土が目立ち、その地質を調べたところ、1500万年前〜700万年前に噴火した火山の岩石（安山岩・玄武岩類）だとわかった。これは安山岩が風化したものと考えられる。
若草山の赤い土は、日本列島が形成された頃の火山活動の名残である。奈良には二上山、曽爾高原、若草山など、かつて火山だった場所が点在している。夜久野高原の宝山でも同様の赤い土が見られ、火山活動と関連があると推測される。
曽爾高原のススキたちが土とは何か？を教えてくれる
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夜久野高原の宝山火口付近では、独特の赤い土壌が見られる。これは、宝山が鉄分を多く含む火山岩で構成されているためである。風化・浸食によって岩石中の鉄分が酸化し、赤土が形成された。この赤い土は、粘土質で水はけが悪く、植物の生育には適さない。周辺の土壌は黒色だが、これは植物の腐植によるもので、火山灰土壌に腐植が混じった場合に黒くなる。宝山の赤土は、この腐植の影響が少ないため、鉄分の赤色が強く現れている。対照的に、火口から少し離れた場所では、火山灰土壌に腐植が混じることで黒土となっている。このことから、土壌の色は、母岩の種類と腐植の含有量によって変化することがわかる。
電子書籍 第4巻「地質と栽培」発刊しました！
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齋藤の嫁、亮子さんの電子書籍第4巻「地質と栽培」が発刊。第3巻に続く旅の記録で、城ヶ島の砂岩凝灰岩互層や巌立峡の溶岩地形観察から、川や温泉への興味へと展開。地形、川、温泉成分、土壌、そして栽培への影響を考察する内容となっている。全48記事、約245ページ。城ヶ島、巌立峡、飛騨小坂、天川村、有馬温泉、福島県浅川町など各地の地質や湧水、温泉を分析し、黒ボク土、客土、施肥設計など栽培への応用を検討。中央構造線や三波川帯にも言及し、地質学的な視点から農業を考える示唆に富む一冊となっている。
メタンハイドレートと火山活動
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ペルム紀末から三畳紀初期にかけて、海洋無酸素事変と呼ばれる現象が起きた。石炭紀に大気中の酸素濃度が上昇したが、リグニン分解生物の出現で酸素濃度は低下したものの、石炭の埋蔵により地球全体では酸素は多かったはずだった。しかし、活発な火山活動により、メタンハイドレートを含む堆積岩が溶解し、大量の炭素が放出。地球全体で酸素濃度が急減し、二酸化炭素濃度が急増した。結果、大型単弓類は絶滅したが、酸素利用効率の良い小型爬虫類は生き延び、後の恐竜繁栄に繋がる可能性を秘めていた。この火山活動とメタンハイドレートの関係は、日本科学未来館のdeep scienceでも解説されている。
電子書籍 第3巻「地質と栽培」発刊しました！
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齋藤亮子氏による電子書籍第3巻「地質と栽培」が発刊。夫である齋藤氏が受け取った一通のメールをきっかけに、福井県への旅、そして各地の地質や岩石探訪が始まった。東尋坊の柱状節理、赤土、火山灰、フォッサマグナなど、多様な土地を巡り、土壌と地質の関係を探求する旅の記録をまとめたもの。岩石を知ることは土を知ること、ひいては栽培の土台を知ることになるという気づきから、一見無関係に思える地質や日本の成り立ちまでも探求対象となる。52記事、約267ページの内容には、著者の旅の思い出も深く織り込まれている。栽培への直接的な結びつきは不明瞭ながらも、一見関係ない事を知ることで得られる情報の重要性を説く。
植物が利用できるシリカはどこにある？
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あそこの畑がカリ不足している理由を、土壌中のカリウムの形態に着目して解説している。日本の土壌はカリウム含有量が多いと言われるが、それはカリ長石などの形で存在しており、植物が直接利用できる形態ではない。植物が利用できるのは土壌溶液中のカリウムイオンだが、その量は土壌全体の数%に過ぎない。土壌溶液中のカリウムイオンが不足すると、植物はカリウム欠乏症を起こし、収量低下や品質劣化につながる。したがって、土壌中のカリウム総量ではなく、実際に植物が利用できる形態のカリウム量を把握することが重要である。
東北へ
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宮城県遠田郡涌谷町での農業研修を機に、東北地方の地質と土壌について考察。涌谷町はフォッサマグナや棚倉構造線の北に位置し、火山フロントの東側ながら黒ボク土は少ない。地質図によれば、山間部は火山岩、平野部は海成・非海成堆積岩から成り、土壌はグライ土が多い。実際に畑の土壌を観察すると、京都の土壌に似ているものの、乾燥した部分の形状は異なり、泥炭土の可能性が示唆された。
火山のあるところと再び京都夜久野高原の宝山に目を向けてみると
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日本の火山の形成は、プレートの沈み込みに関係している。海溝からの距離に規則性があり、南海トラフのような海溝に沿って火山が分布する。兵庫、鳥取、島根などにも火山が存在し、京都夜久野高原の宝山も南海トラフの影響を受けた火山と考えられる。
長野の栄村小滝集落の米づくり後編
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長野県栄村小滝集落では、水田の土壌と米の生育の関係を調査。ある水田で秋落ちが発生し、原因が不明であった。周囲の水田と異なり、この水田のみ山の土での客土を行っていなかった。小滝集落では伝統的に、赤い粘土質の土を水田に入れ、土壌改良を行っていた。これは、土壌中の鉄分バランスを保つのに役立っていた可能性がある。客土していない水田は基盤調整で砂っぽくなっており、鉄分不足が秋落ちの原因と考えられる。水田に流入する水にも鉄分が多く含まれるため、現在では客土の必要性は低いと考えられるが、秋落ちした水田で客土を行い、効果を検証する予定。
大陸のプレートは花崗岩
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ミャンマーの土壌ポテンシャルは、花崗岩に含まれるボーキサイトによるラテライト(紅土)形成の影響で低い。建築石材に茶色の花崗岩が多く見られ、これはボーキサイトを含むためと考えられる。ボーキサイトは酸化アルミニウムを主成分とし、風化するとラテライトとなる。ラテライトは農業に不向きな土壌として知られる。ミャンマーで真っ赤な土の畑が少ないのは、この土壌の栽培困難性によるものと推測される。地質図からもボーキサイトの存在が示唆されている。
醒井渓谷に行ってきた
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醒ヶ井宿の湧水地帯の地質である玄武岩と石灰岩を踏まえ、近くの醒井渓谷を探索。渓谷では鋭利に割れたチャートと思われる岩石を発見し、地質図とも一致した。また、醒ヶ井宿の武蔵川でも見かけた赤い石が渓谷の川にもあり、鉄分が多いのではないかと推測。近くに現役の石灰岩鉱山があることも確認した。
峰山の山を切り開いてできた国営農地
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京丹後の峰山にある国営農地を訪れた筆者は、赤い水の流れや緑色の石に興味を持つ。これらの石は以前訪れた夜久野高原の火山岩に似ており、地質図を調べると農地北西に火山由来の地層が存在することが判明。農地造成時に山を切り開いた際に現れたか、近隣から持ち込まれた可能性が考えられる。赤い水は鉱物の風化によるものと思われ、この地域の鉄加工が盛んだったことと関連があるかもしれない。また、以前訪れた真砂土と黒ボクが混在する畑の土壌も、鉄やマグネシウムが多い特殊な真砂土の可能性が出てきた。
徳島の名水の江川の湧水
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徳島でのネギ栽培者向け勉強会の休憩中、公民館で「江川の湧水」の看板を見つけた著者は、珍しい地質の三波川変成帯にある名水への期待を膨らませた。勉強会後、湧水を見に行ったが、水は湧いていなかったものの、川底に緑色の石を発見。これは、この地域特有の緑泥石で、ベントナイトに含まれる緑の石に似ていた。緑泥石はマグネシウムを含む鉱物で、周辺の石材屋や石垣、畑でも多く見られた。著者は、緑泥石が風化してマグネシウムを土壌に供給し、この地域の栽培を容易にしているのではないかと推測した。
黒ボク土は本当に良い土なのか？後編
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関西圏では、火山活動が少なく、黒ボク土は主に2:1型粘土鉱物が主体で、アロフェン質の黒ボク土に比べてアルミニウム障害が発生しにくい特徴があります。
一方、アロフェン質黒ボク土は火山灰の影響を強く受け、アルミニウム障害のリスクが高いです。
関西圏では、歴史的に黒ボク土での栽培が比較的容易であったため、「黒ボク土は良い土」というイメージが広まったと考えられます。
しかし、黒ボク土の性質は地域によって異なり、一概に「良い土」とは言えません。
長野県下水内郡栄村の美味しい米
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長野県栄村の美味しい米の秘密を探るため、著者は地質に着目した。雪解け水に着目していた生産者とは異なり、地質図から、栄村は苦鉄質火山岩石（玄武岩質）の麓で、黒ボク土壌形成の条件を満たしていることを発見。黒ボク土壌は、玄武岩質火山灰、腐植、冷涼な気候の組み合わせで生まれる。栄村は積雪量が多く、5ヶ月にわたる積雪が土壌を湿らせ、苦鉄質ミネラル豊富な地下水を供給し、理想的な栽培環境を作り出している。さらに、地質図からカリウム不足を補う貫入岩の存在も示唆された。実際に現地調査を行った記事へのリンクも掲載されている。美味しい米は、優れた土壌とミネラル豊富な水、そして生産者の丁寧な栽培の賜物だと結論付けている。
栽培にとっての苦土の基のかんらん石
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大阪市立科学館で展示されている大きなかんらん石は、マグネシウムを含む苦土かんらん石(MgSiO₄)である。かんらん石は、マグネシウムを含む苦土かんらん石と鉄を含む鉄かんらん石に大別される。苦土かんらん石を主成分とする岩石の蛇紋岩が水的作用で変性すると、熱水で溶出して再結晶化し苦土石となる。苦土は栽培にとって重要な鉱物である。著者は、超苦鉄質の地質エリアでかんらん石の小石を探したいと考えている。
ブルカノ式火山の火山灰の土としてのポテンシャル
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桜島の火山灰は、地元住民の言葉通り農作物に良い影響を与えている。ブルカノ式噴火による安山岩質の火山灰は、シラスとは異なり石英が少ない。その主成分は角閃石、輝石、磁鉄鉱、ガラス質で、黒色土壌を形成する。角閃石と輝石は鉄やマグネシウムを豊富に含み、植物の生育に有益だ。また、ガラス質が少ないため腐植蓄積も期待できる。実際に桜島大根の畑の土壌は軽く、腐植とよく混ざり合っており、良質な作物の収穫を裏付けている。火山灰はミネラル豊富な土壌改良材として機能し、桜島の農業を支えていると言える。
桜島と火山灰
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鹿児島中央での勉強会後、桜島へ渡りシラス台地を観察しようと試みた。桜島はブルカノ式火山のため、安山岩や火山灰由来の凝灰岩が多く、黒っぽい石や土壌が目立った。しかし、土壌をよく見ると白い鉱物が含まれており、ガラス質であることが確認できた。これは、無色の鉱物が黒い鉱物を反射し、全体が黒っぽく見えるためだと推測された。しかし、訪れた場所はシラス台地ではなく、時間の都合上、白い台地へは行けなかった。
宝山の土から紅土を考える
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宝山の赤い土から大陸の紅土について考察。宝山の赤い土は玄武岩質噴出物の鉄分が酸化したもの。一方、紅土（ラテライト）は高温多湿な気候で、鉄・アルミニウム水酸化物が集積した痩せ土。宝山周辺は黒ボク土だが、紅土は保肥力の低いカオリナイトが主成分で、鉄酸化物と相まって栄養分が溶脱しやすい。さらに高温環境では有機物の分解が早く腐植も蓄積されないため、赤い鉄酸化物が目立つ。つまり、母岩は類似していても、気候条件の違いが土壌形成に大きく影響する。
赤い土のエリアの一画に白い石
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夜久野高原の宝山は玄武岩質火山で、赤い土壌とスコリアが見られる。しかし、場所によっては白い軽石が集まっているエリアが存在する。玄武岩は二酸化ケイ素含有量が少ないため粘性が低く、山は低く広がる。宝山の石は二酸化ケイ素が少ないように見えるが、白い軽石の存在は二酸化ケイ素がマグマ内で均一ではなく、局所的に集まることを示している。この事実は、土壌成分の偏りを示唆し、栽培にも重要な情報となる。
一本の木が枯れて朽ちるまで
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枝は腐植になるか？という問いに対し、記事では木の腐朽過程を考察しています。夜久野高原の宝山で倒木を観察し、根元が朽ちて地上部を支えきれなくなったことが倒木の原因と推測しています。 根元から折れた木は土壌ごと持ち上がり、根の大部分は土中に残ります。この木質化した根は腐植のように振る舞い、リグニン由来の有機物が腐植の主要成分ではないかと推察しています。結論として、枝も木の一部である以上、腐朽過程を経て腐植の一部となる可能性を示唆しています。
夜久野高原の宝山の麓に落ちていた緑の石
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夜久野高原の宝山で採取した緑色の石の正体を考察する記事です。宝山は玄武岩質の火山で、麓の土は黒、壁面の土は赤です。採取した石の中には、山頂付近のスコリア、内部が割れて出てきたと推測される玄武岩がありました。注目すべきは全体的に緑色の石で、筆者はマグネシウムを含む鉱物、または粘土を含むチャートではないかと推測します。チャートの可能性は光沢がないことから否定し、火山であることから超塩基性火山岩コマチアイトの可能性を検討します。コマチアイトの画像と類似していることから、コマチアイトの可能性が高くなります。また、玄武岩マグマの冷却初期にかんらん石ができるとの記述から、かんらん石の可能性も示唆されます。コマチアイトとかんらん石はどちらもマグネシウムを豊富に含むため、緑色の石はマグネシウムを多く含むと結論づけられます。宝山は二酸化ケイ素が少ない超塩基性岩で、鉄とマグネシウムを豊富に含むことから、京都の一般的な土地とは異なる特性を持つと考察しています。
玄武岩質的な火山灰土壌の色は黒だった
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夜久野高原の宝山付近で赤い土を確認後、周辺の畑の土壌を観察したところ、黒い黒ボク土であった。黒ボク土は玄武岩質火山灰、腐植、冷涼な気候が条件となるが、宝山は冬季に雪が残るため条件を満たす。大陸の赤い土とは異なり、水分豊富な日本では赤い土壌の形成は難しい。奄美大島など一部地域を除き、良質な土壌の条件は局所的である。宝山から車で10分ほど移動すると京都特有の白い土壌に変化し、土壌の違いを改めて実感した。日本シームレス地質図を活用すれば、このような土壌分布の理解が深まる。
夜久野高原の宝山の火口付近で赤い土を見た
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夜久野高原の宝山(田倉山)は、府内唯一の火山でスコリア丘。玄武岩質の溶岩が風化し、赤い土壌が確認できた。山麓は黒ボク土で、山頂付近になるにつれ赤茶色の土壌が目立つ。火口付近ではスコリアが多く見られ、ストロンボリ式噴火の特徴を示す形状が確認できた。宝山は玄武岩の成り立ち、スコリア丘の形成、土壌の変化を観察できる貴重な場所である。
スコリアという多孔質の塊
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スコリアは、玄武岩質マグマが噴火時に発泡してできた多孔質の暗色の火山噴出物である。玄武岩は二酸化ケイ素含有量が少なく粘性が低いため、溶岩は遠くまで流れ、周辺に高い山は形成されない。噴火口付近では、噴き出たマグマが急速に冷却されスコリアや火山灰となる。関東ローム層もこの火山灰の堆積によって形成された。スコリアは風化しやすく、赤土の形成にも関わっている。実際に噴火口跡でスコリアを観察することで、赤土への理解を深めることができる。
はやく冷却されたことで穴ができた
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この記事は、火山岩、特に玄武岩の風化について考察しています。著者は、硬い岩が土に変わる過程に疑問を持ち、玄武岩の表面に見られる穴に着目します。これらの穴は、マグマが冷える際に、特に地表付近で水分が蒸発し体積が減少することで形成されたと説明されています。穴の多い玄武岩は、固い岩盤に比べて風化しやすく、土壌形成に寄与すると推測しています。しかし、実際に風化して土になるには長い時間が必要であることを認め、次の記事「スコリアという多孔質の塊」への繋がりを示唆しています。
夜久野の玄武岩と赤い石
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夜久野の玄武岩公園、かつての採石場を訪れ、玄武岩の風化過程を観察した。柱状節理の玄武岩地表で、木の根が侵入した箇所は茶色の赤土になっていた。さらに、局所的に鮮やかな赤い部分を発見。これは玄武岩中の鉄が風化し、土壌化している過程だと推測。茶色の土は腐植を含んでいると考えられる。超望遠レンズで撮影した画像は、これらの変化を捉えており、土壌への遷移を理解する手がかりとなった。
玄武岩を磨くと中は黒でした
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夜久野高原で採取した玄武岩は、表面は赤褐色だったが、割ってみると内部は黒色だった。これは、玄武岩に含まれる鉄分が表面で酸化し、赤土と同じ原理で赤くなっていると考えられる。玄武洞博物館で入手した玄武岩の標本も同様に、風化面は赤褐色だったが、新鮮な破断面は黒色だった。これは、岩石の表面だけが酸化の影響を受けていることを示唆している。さらに、夜久野高原で採取した赤い石は、研磨すると鮮やかな赤色になった。これは、酸化鉄鉱物、おそらく赤鉄鉱の含有によるものと考えられる。これらの観察から、玄武岩の赤色は風化による酸化鉄の生成によるものであり、内部は鉄分を含むため黒色であることが確認された。