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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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検索キーワード：「真砂土」
軽石の物理的風化について
愚者の金
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日本の土壌では、火山活動の影響で硫黄を含む黄鉄鉱が多く存在するため、硫黄欠乏は起こりにくいとされています。黄鉄鉱は金色の鉱物で、水田の秋落ち現象にも関わっています。土壌中に含まれる黄鉄鉱は、酸化により鉄と硫酸に分解され、植物に硫黄を供給します。そのため、頻繁な土壌交換を行わない限り、硫黄不足の心配はほとんどないと言えるでしょう。
砂浜にマツにとっての栄養はあるのか？
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海岸の砂浜には、マツの成長に必要な栄養が乏しいように思えますが、実際にはそうではありません。マツは菌根菌と共生し、砂に含まれる少量の花崗岩や頁岩から栄養を得ています。頁岩は泥が固まったもので、有機物や微量要素を含んでいます。また、海水に含まれるミネラルもマツの栄養源となる可能性があります。菌根菌が海水から養分を吸収しているかなど、詳しいメカニズムはまだ解明されていません。
一見、養分がないように見える土でも
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一見、養分のなさそうな真砂土の公園に、アレチヌスビトハギが群生しています。窒素固定を行うマメ科植物のアレチヌスビトハギは、養分の少ない場所でも生育可能です。写真から、真砂土の下には養分を含む海成粘土が存在すると推測され、アレチヌスビトハギはそこから養分を吸収していると考えられます。将来的には、アレチヌスビトハギの群生が刈り取られる可能性もありますが、放置すれば、生態系豊かな草原へと変化していく可能性を秘めています。
昨今の社会問題に対して、大浦牛蒡の持つ可能性に期待する
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大浦牛蒡は、社会問題解決に貢献する可能性を秘めた野菜です。豊富な食物繊維とポリフェノールで生活習慣病予防に効果が期待できる上、肥料依存度が低く、土壌改良効果も高い。特に大浦牛蒡は、中心部に空洞ができても品質が落ちず、長期保存も可能。太い根は硬い土壌を破壊するため、土壌改良にも役立ちます。産直など、新たな販路開拓で、その真価をさらに発揮するでしょう。
師から教わったサツマイモの栽培
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レタス収穫後の畝をそのまま活用し、マルチも剥がさずにサツマイモを栽培すると高品質なものができるという話。レタスは肥料が少なくても育ち、梅雨前に収穫が終わるため、肥料をあまり必要とせず、梅雨時の植え付けに適したサツマイモとの相性は抜群。
疑問点は、カリウム豊富とされるサツマイモが、肥料を抑えた場合どこからカリウムを得るのかということ。著者は、レタスが土壌中のカリウムを吸収しやすい形に変えているのではないかと推測。レタスの原種であるトゲチシャは、舗装道路の隙間でも育つほど土壌の金属系養分を吸収する力が強いと考えられるため。
冬期灌水有機栽培水田でトビイロウンカの被害が増えた報告から得られること
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愛媛県で行われた調査で、冬期湛水有機栽培水田でトビイロウンカの被害が増加した。冬期湛水によりイネの草丈、茎数、葉色が乾田より増加し、窒素含有量が高まったことが被害増加の要因と推測される。冬期湛水は有機物の分解を促進し養分吸収効率を高めるが、土壌の物理性改善効果は無く、窒素吸収がミネラル吸収を上回る傾向にある。調査地は花崗岩帯のため、川の水からミネラル補給は期待できない。ケイ酸含有量は冬期湛水と乾田で差が小さかった。窒素過多でミネラル不足のイネはウンカに弱いため、ケイ酸苦土肥料などでミネラルバランスを整える必要がある。
クエン酸溶液の散布時の土壌の変化を考えてみる
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粘土鉱物肥料は、土壌の物理性・化学性を改善する効果が期待される。粘土鉱物は、CEC（陽イオン交換容量）が高く、養分保持能に優れ、土壌の団粒化を促進し、通気性・排水性を向上させる。特に2:1型粘土鉱物はCECが高いため有効だが、風化すると1:1型粘土鉱物になりCECが低下する。有機物と粘土鉱物が結合した粘土有機複合体は、さらに養分保持能を高め、微生物の住処となる。粘土鉱物肥料は、化学肥料に比べて肥効が穏やかで持続性があり、環境負荷も低い。土壌の種類や作物の特性に合わせた適切な粘土鉱物肥料の選択と施用が重要である。
引き潮時の海岸の生物たち
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トマトの肥料に関する所用で倉橋島を訪れた後、隣の能美島へ。海岸沿いで車を停め、引き潮の海岸を観察した。花崗岩質の石にはフジツボが付着し、緑藻が生息していた。満潮時には海中に浸かるこの場所は、緑藻にとって太陽光に晒される過酷な環境である。海藻は種類によって生息する深さが異なり、浅瀬の緑藻は強い光から身を守るため緑の色素を持つという説を改めて実感した。近くに別の藻類も見つけたが、それは次回に。
広島の倉橋島のトマトのグループの方向けに肥料の話をしました
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広島県呉市倉橋島で、お宝トマト生産者グループ向けに肥料の講演を行いました。倉橋島は花崗岩で構成され、真砂土が広がるため水や肥料が流れやすい土壌です。このため、基肥設計の際に土壌特性を考慮する必要があります。花崗岩質土壌の特徴を理解し、適切な肥料設計を行うことで、トマト栽培の成功に繋げることができます。講演では、これらの点に重点を置いて説明しました。関連情報として、花崗岩や真砂土に関する記事へのリンクも紹介されています。
アリの巣の周辺の砂
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アリの巣周辺の砂を観察すると、アリが地下から砂利を運び出し、地表の土とは異なる組成になっている。細かい粒子が入り込み、地下の砂が地表に現れる。周辺の土と比較すると、アリの活動によって土壌の組成が変化していることがわかる。
アリの巣穴は、地下への酸素供給や、雨水による有機物の浸透を促す。これにより、植物やキノコの生育にも影響を与えていると考えられる。 アリの巣作りは、土壌環境に変化をもたらし、周辺の生物に大きな影響を与えていると言える。
地形と土壌とテロワール
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テロワールに関する科学的見解を取り上げた論文では、土壌の違いがワインの品質に影響することが示されました。粘土の多い土壌から作られたワインは、タンニンが少なく、こくが不足する傾向があります。一方、石灰岩と粘土が混在した土壌からは、タンニンが強く、熟成にも適したワインが得られます。
これらは、土壌中のミネラル組成がブドウの生育やワインの風味に影響を与えるという考えを裏付けています。この研究は、テロワールが単なる抽象的な概念ではなく、科学的に測定可能な品質の決定要因であることを示唆しています。
佐賀平野は元々海だったかもしれない
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佐賀平野の麦畑の広がりから、麦作に適した土壌なのか考察している。平野は元々は海で、干拓により陸地化された歴史を持つ。縄文海進期には海抜が高く、吉野ヶ里遺跡の存在からも海が近かったことが推測される。筑後川による土砂堆積で形成された平野の土壌は、風化しにくい岩石由来で、栽培には不利な可能性がある。鳥取砂丘の例を挙げ、砂地でも大麦は育つことから、佐賀平野でも他の作物が育ちにくい環境下で、高カロリーな大麦が選ばれたのではないかと推測している。
岩表面で生きるダイダイゴケ
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石垣の表面にオレンジ色の模様を作るダイダイゴケを接写で観察。高倍率撮影のできるOLYMPUS TGシリーズのカメラを使用し、肉眼では見落としてしまう細部まで捉えている。オレンジ色の正体は、以前観察した黄色い地衣類と同様に、アントラキノン系色素の可能性が高い。さらに拡大すると、ダイダイゴケの周辺にキラリと光るものが見える。これは花崗岩の風化で現れた石英ではないかと推測している。接写によって、普段は見えないミクロの世界を観察できる面白さを改めて実感している。
宝塚周辺は造園業が盛んな地域
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宝塚周辺の造園業が盛んなのは、土壌がマツの栽培に適していたため。マツは土壌が肥えていない、遷移の初期段階に育つ木である。宝塚周辺の地質は流紋岩質や花崗岩質の火成岩由来の真砂土で、粘性が高く腐植をため込みにくい。このため、肥沃な土壌を必要としないマツの生育に適していた。宝塚の人々は土壌の特性を理解し、マツ栽培を発展させ、それが造園業の盛んな地域へと繋がった。海岸線にもマツが多く見られるのは、海岸の砂も風化しにくい性質を持つためである。鳥取砂丘のような未熟土でもマツは生育できる。
硬いチャートの表面で土ができる
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いわくらとは、愛知県田原市にある地名で、渥美半島の先端に位置する。周辺の海岸には、チャートと呼ばれる硬い岩石が多く見られる。チャートは、放散虫というプランクトンの殻が海底に堆積し、長い年月をかけて固まったもの。硬いため風化しにくく、いわくらの海岸では、波の侵食によって削られたチャートの断崖や奇岩が独特の景観を形成している。
これらのチャートは、赤色、茶色、黒色など様々な色合いを持つ。これは、チャートに含まれる不純物の種類や量の違いによるもの。また、チャートの中には、化石が含まれているものもある。これらの化石は、太古の海の環境を知る上で貴重な手がかりとなる。いわくらは、地質学的に貴重な場所であり、自然の力強さを感じることができる場所である。
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。
ミカンの木は砂地を好む？
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粘土鉱物は、同型置換という現象により高い保肥力を持ちます。同型置換とは、粘土鉱物の結晶構造中で、あるイオンが別のイオンで置き換わる現象です。例えば、四価のケイ素イオンが三価のアルミニウムイオンに置き換わると、電荷のバランスが崩れ、負電荷が生じます。この負電荷が、正電荷を持つ養分（カリウム、カルシウム、マグネシウムなど）を吸着し、保持する役割を果たします。このため、粘土鉱物を多く含む土壌は保肥力が高く、植物の生育に適しています。花崗岩に含まれる長石も風化によって粘土鉱物へと変化するため、花崗岩質の土壌は保肥力を持つようになります。
花崗岩が崩れ土になっていく
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棚倉西断層近くの山本公園の川で崖崩れを観察し、花崗岩が風化・侵食していく過程について考察した記録。崖崩れ現場は花崗岩質の深成岩地帯で、上流には丸みを帯びた花崗岩の転石が堆積していた。これは、川の流れによって角が取れ、砂や粘土が剥がれて下流に運ばれるため。この過程で石のミネラル分も水に溶け込み、下流の土壌形成に繋がる。つまり、崖崩れや石の丸まりは、土壌の起源を理解する上で重要な現象である。筆者は一年前に土壌の理解を深めるため川の上流を訪れ、今回の観察でその理解が深まったと振り返っている。
美味しいコメを求めて福島県の浅川町へ
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知人の出身地である福島県浅川町で局所的に美味しい米が収穫できるという話を聞き、地質に着目して現地を訪れた。美味しい米として知られる小滝のコメとの関連性を探るため、浅川町の地質を調べると、水田を囲む小山が超苦鉄質岩類で形成されていることが判明した。超苦鉄質岩類は米に必要な鉄やマグネシウムを豊富に含む一方、カリウムが不足しがちである。しかし、この地域では上流に阿武隈花崗岩が存在し、花崗岩由来のカリウムが川を通じて水田に供給されている可能性がある。つまり、超苦鉄質岩類と花崗岩の組み合わせが、米作りに理想的な土壌環境を作り出していると考えられる。実際に収穫された米の品質については、食べてみないと分からない楽しみとして残されている。
京都東山から流れる川
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粘土鉱物は、岩石の風化によって生成される微細な鉱物で、その種類や性質は元の岩石や風化の過程に影響される。花崗岩のような深成岩は風化しやすい性質を持つため、特に粘土鉱物の生成に大きく関わる。風化過程では、長石などの鉱物が分解され、カオリナイトやスメクタイトなどの粘土鉱物が形成される。これらの粘土鉱物は、農業や陶磁器など、様々な分野で利用されている。さらに、粘土鉱物は土壌の保水性や通気性にも影響を与え、植物の生育にも重要な役割を果たしている。粘土鉱物を理解することは、地球の物質循環や土壌の特性を理解する上で不可欠である。
比叡山山頂から大文字山を見る
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ブラタモリ京都・東山編で比叡山と大文字山の成り立ちを知り、比叡山山頂のガーデンミュージアム比叡の展望台から大文字山を眺めた。両山は9000万年前のマグマ活動で形成された花崗岩とホルンフェルスから成る。大文字山を望むことで花崗岩の巨大さを体感し、山の風化による変化を想像しやすくなった。比叡山山頂からの景色は、地質学的スケールの大きさを感じさせる貴重な体験となった。
客土が定着した地域、しなかった地域
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関西で客土が一般的でない理由を、土壌の観点から考察しています。関東では土質改善目的で客土が盛んですが、関西、特に京都では客土の認知度が低い。京都周辺の山は、チャートや付加体が多く、玄武岩質や真砂土の起源となる地質が少ない。そのため、客土を試みても効果が薄く、定着しなかったと推測。一方、客土が盛んな地域は、山の地質が土壌改善に適した組成であるか、畑地の土壌が元来劣悪で客土の必要性が高かったと考えられる。川砂による客土はミネラル供給に有効なため、一部で行われている。
枕状溶岩と出会いに高槻の本山寺へ２
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高槻の本山寺周辺で枕状溶岩を含む緑色岩の露頭を観察した。南側の砂岩頁岩互層から北上し、断層と思われる境を越えると緑色の露頭が現れた。風化部分は赤や黒色が混じり、黒ボク土のような黒い土も確認できた。地質図によれば、この地域は1億6000万年前の付加体で、緑色岩は玄武岩質。枕状溶岩であることから海底火山由来と考えられ、黒ボク土の元となった火山活動は3億年前ほど前と推定される。古代の火山活動が生んだ土壌が現代の農業に利用されていることを実感した。
天龍峡の岸壁は花崗岩
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天竜峡の岸壁は花崗岩で形成されています。記事では、天竜峡の始まり、中間、そして俯瞰図を用いて、地質図と照らし合わせながらその地形を解説しています。 峡谷の始まりは堆積岩ですが、中心部は両岸が細いピンク色の花崗岩地帯となっています。俯瞰図を見ると、天竜川が花崗岩を割るように流れている様子が確認できます。川が花崗岩を削って渓谷を形成したのか、地割れに川が流れ込んだのかは不明ですが、天竜峡は花崗岩の割れ目を流れる川であることは確かです。また、関連する「記憶の中では真砂土は白かった」という記事へのリンクも掲載されています。
黒ボク土は栽培しにくかった土なのか？前編
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黒ボク土は養分が少なく、アルミニウム障害により栽培しにくいとされる。しかし、保肥力が高いため相対的に養分は豊富であり、火山灰土壌の桜島でも作物が育つことを考えると、栽培の難しさは土壌そのものよりも肥料慣習の変化によるところが大きいのではないか、という考察を展開している。伝統野菜の存在や、養分が少ない土壌でも栽培が行われている例を挙げ、通説への疑問を呈している。
ミャンマーのヤンゴンに行ったので畑の土を見た
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ミャンマーのヤンゴンで畑の土を観察した。ヤンゴンはアジア大陸の沿岸に位置し、赤い土壌が広がっている。現地で畑の土を間近で見ると、石英のような粒子が目立ち、花崗岩が風化した土壌と思われた。砂の隙間はカオリン粘土で埋まっている可能性がある。さらに、崩れた赤い石も多く見られ、土壌の組成について更なる考察の余地を残した。
超苦鉄質の大江山の麓の土壌
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京都舞鶴の大江山麓の土壌は、超苦鉄質のかんらん岩や蛇紋岩の影響で高pH（約8）かつマグネシウム過剰、カリウム不足という特徴を持つ。実際に大江山麓で畑を借りた農家は、強い酸性肥料を用いても土壌pHは下がらず、カリウム不足も解消されずに栽培を断念した。これは、超苦鉄質岩にカリウムを含む鉱物が少なく、高pH土壌ではカリウムが吸収されにくいことが原因と考えられる。そのため、この地域ではカリ肥料の適切な施用が重要となる。また、土壌は鉄過剰により赤色を呈すると予想される。
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。
産地ができるまで。京丹後九条ネギの露地栽培
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京丹後の厳しい環境（真砂土土壌、豪雪地帯）で露地九条ネギ栽培は不可能と言われていた。しかし、関係者の熱意と協力により、九条ネギ組合が設立され、京都市内への定期便が実現した。
きっかけは、京丹後から京都市内への野菜輸送ルートの相談。それを機に、九条ネギ栽培の相談が京都農販に持ち込まれた。困難な環境にも関わらず、栽培指導が成功し、周辺農家にも波及。京都市内の販売ルートも確保され、定期便が実現した。
この成功は、京丹後の新規就農者にとって希望の光となり、地域活性化への期待も高まっている。
花崗岩から真砂土へ
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砂丘農業の土壌は、真砂土と呼ばれる花崗岩が風化した砂で構成されています。真砂土は保水性と通気性に優れますが、有機物を分解する微生物の活動が活発なため、腐植が蓄積しにくいという特徴があります。
腐植は保肥力や土壌構造の改善に重要ですが、砂丘地ではすぐに分解されてしまいます。そのため、砂丘農業では堆肥や緑肥などの有機物施用が欠かせません。しかし、過剰な施肥は地下水汚染のリスクを高めるため、適切な量の施用が求められます。
また、真砂土は養分が流亡しやすいため、肥料の効率的な利用も課題です。適切な土壌管理と施肥設計によって、砂丘地での持続的な農業が可能になります。
浦富海岸で大きな花崗岩と出会う
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鳥取の砂丘農業地帯の周辺の地質は、磁鉄鉱を含む花崗岩が主体であり、風化しやすい柱状節理が見られる。この花崗岩は鉄分が豊富で、砂丘農業の土質に影響を与えている可能性がある。柱状節理は花崗岩では珍しい現象であり、周辺の土質の形成に貢献していると考えられる。
栽培の要の電気石はどこにある？
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著者はホウ素欠乏対策としてホウ素を含む鉱物を探していた。宝石図鑑でトルマリン（鉄電気石）がホウ素を含むことを知り、自身が以前に天川村で見た黒い鉱物が鉄電気石ではないかと推測する。鉄電気石は花崗岩などに含まれ、ホウ素の供給源となる可能性があるため、畑の上流に花崗岩由来の母岩があればホウ素欠乏は起こりにくいと考えた。電気石には鉄電気石以外にも様々な種類があり、全てにホウ素が含まれている。
大阪市内でシラスと出会った
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大阪の鉱物展で鹿児島のシラスを初めて間近に観察し、その白さに驚いた著者は、シラスの成分を考察する。火山灰であるシラスは二酸化ケイ素を多く含み、石英とカリ長石が主成分だと推測。桜島の火山灰と比較しても白さが際立ち、石灰要素はほぼ無いと考える。酸性岩の組成から、石英とカリ長石が大半を占め、残りを斜長石が占める構成と推定。これらの鉱物の微細なものがシラスを構成しているため、保水性が低く排水性が高い。また、カリを多く含むため、カリを必要とするサツマイモ栽培に適していることを説明。長石由来の粘土は腐植を蓄積しにくい点にも触れ、火山灰だから良い土壌とは限らないと結論づけている。そして、作物によって適した火山灰の種類が異なると指摘する。
注目の資材、ベントナイトについて知ろう
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ベントナイトは火山灰が水中で変成した岩石で、モンモリロナイトなどの2:1型粘土鉱物を多く含む。吸水性、膨潤性、粘結性に優れ、農業や工業で幅広く利用される。成分分析によると、山形県月布産のベントナイトはスメクタイトが約半分、二酸化ケイ素などの無色鉱物が約1/3、残りはミネラルで構成される。構成ミネラルは元の火山灰に依存するため産地により変動する。ベントナイトは玄武岩質の火山灰だけでなく、他の火山灰からも形成されることがグリーンタフの観察から示唆されている。その高い粘土鉱物含有量から、農業利用での秀品率向上に貢献する可能性がある。
五代松鍾乳洞付近にあった深成岩
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五代松鍾乳洞付近の鉱山はスカルン鉱床で、鉄や黄水晶、灰鉄輝石が産出する。黄水晶は石英に角閃石が混じることで生成される。付近に花崗岩らしき石が多く見られ、閃緑岩の特徴である輝石や角閃石の存在、そして石の色合いから、当初花崗岩と思われた石は石英を多く含む閃緑岩であると推測される。この地域の深成岩は、花崗岩と記載される場合と石英閃緑岩と記載される場合がある。
天川村洞川の鉄鉱跡にて
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奈良県天川村洞川の廃坑となった五代松鉱山跡を訪ねた。鉄鉱山跡の近隣に鍾乳洞が存在することに疑問を抱き、周辺の岩石を観察した。白い花崗岩らしき岩石を発見し、地質図を確認すると鉱山付近は花崗岩質深成岩、隣接地域は堆積岩(付加体)だった。花崗岩と鉄の関係、鍾乳洞の存在理由など、疑問は深まるばかり。近隣の採石業者から得た情報もあるため、詳細は次回へ続く。
シリカゲルが水を捕まえる
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お菓子の袋の乾燥剤、シリカゲル(SiO₂・nH₂O)の吸水性の秘密を探る。シリカゲルはメタケイ酸ナトリウムの加水分解で生成され、二酸化ケイ素の微粒子が網目状の微細な孔を形成し、そこに水蒸気を吸着する。吸着には化学的吸着と物理的吸着があり、化学的吸着はシラノール基(-Si-OH)が水を静電気的に吸着する。珪藻土も同様の構造で吸水性を持ち、建材にも利用される。石英にも同様の性質があるか疑問が残る。
火山灰に含まれる鉄の磁気
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植物に磁気が影響を与えるという前提で、土壌中の磁鉄鉱含有量に着目し、桜島の火山灰を例に検証した。真砂土は磁鉄鉱含有量が少ない一方、桜島の火山灰は論文でも多く含むとされている。実際に火山灰に鉄を近づけると砂鉄のように付着し、磁鉄鉱の存在を確認できた。火山灰の磁鉄鉱が作物成長を促進し、他の鉱物と相まって桜島の大型作物に繋がっている可能性を考察。土壌中の鉱物由来の磁気が植物に与える影響度合いは未解明であるとした。
ロックウールと水耕栽培
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JAやつしろでは土耕からロックウールを使った養液栽培への移行が進んでいる。ロックウールは玄武岩や鉄炉スラグから金属を抽出した残渣に石灰を添加したもので、主成分は二酸化ケイ素と酸化カルシウム。CECや緩衝性はほぼなく、pHは高めだが、栽培用には調整済み。繊維状で通気性が良く、養液栽培に適している。生育不良時はロックウールごと廃棄・リセットが可能。肥料設計の勉強会では、土壌の基礎知識よりも、ロックウール栽培で使用する無機肥料の理解を深めることが重要となる。
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。
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。
足元がキラリと光る植物のとっての地獄
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ブラタモリ別府温泉の回で、温泉の源である由布火口の白い土壌が映し出された。これは風化しにくい石英が残り、植物の生育に不利な環境となっている。しかし、そこでススキらしき植物が育っているのを発見。通常、石英質の土壌では緑肥も効果が薄く、植物の生育は難しい。それなのに育つススキは、土壌を選ばない強い植物として知られる。著者は、このススキこそが、不利な土壌での栽培の鍵を握るのではないかと考え、現地調査を決意する。
岩石が教えてくれる
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岩石の種類が土壌の性質に大きく影響する。真砂土の母岩である花崗岩は酸性岩でシリカが多く、有機物が蓄積しにくい。関東ローム層とは異なり、関西の内陸部など花崗岩地帯では、土壌改良に工夫が必要となる。有機物を単純に投入しても効果が薄く、保肥力向上には母岩の性質を理解した対策が重要。このため、関東で研修を受けた人が関西で土壌に苦戦する一方、関西で研修を受けた人は関東で容易に適応できるという現象が生じる。岩石を知ることで、地域による土壌の違いへの理解が深まる。
岩の中の白い模様
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岩の白い模様は石英で、風化しにくい。石英の主成分である砂浜に有機物を投入しても蓄積されにくい。これは土壌における有機物の蓄積にも関係し、石英が多い土壌では植物性堆肥の効果は限定的だが、少ない土壌では堆肥の投入量を減らせる可能性がある。つまり、土壌の組成、特に石英の含有量は、堆肥投入量の判断基準となる。
エノコロを見て思い出した師の言葉の先にあるもの
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エノコロの繁茂を見て、師は次作の豊作を確信していた。イネ科C4植物のエノコロはケイ酸を多く含み、土壌にケイ酸を含む有機物を還元する。これは土壌有機物の蓄積モデルに合致し、地力の維持に貢献する。師の畑は関西特有の真砂土で、粘土が少ないため有機物蓄積には不利なはずだが、師は高品質な作物を収穫し続けた。その秘訣は、エノコロのようなイネ科植物を育て土に還すルーチンを確立した点にある。この手法は土地を選ばず重要であり、師はそれを私に示してくれた。この話は畜産問題にも繋がるが、それはまた別の機会に。
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。
一般的に赤土には腐植が多いと言われるけれど
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火山岩由来の赤土と花崗岩由来の真砂土では、赤土の方が腐植が多い理由について考察している。花崗岩は風化しやすく土になりやすい一方、安山岩は風化しにくいため、土壌化に植物の根や微生物の活動がより必要となる。つまり、安山岩の風化には生物の介入が多く、結果として生物の死骸由来の腐植が蓄積しやすいため、赤土の方が腐植が多くなるという仮説を立てている。この理解が正しければ、山を切り開いた農地への取り組み方も変わると述べている。
安山岩柱状節理から何を得るか？
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ブラタモリに触発され、地質と地域の歴史の関係に興味を持った筆者は、東尋坊と鉾島で観察した柱状節理から地質を考察している。これらの島は安山岩で形成されており、五角柱状の岩や侵食された岩が見られる。安山岩は火山岩で、流紋岩と玄武岩の中間的な性質を持つ。筆者は、安山岩が風化すると鉄分が少ない土壌になると推測し、安山岩風化土の肥沃度について、深成岩由来の真砂土よりも高い可能性を指摘し、今後の調査を示唆している。
京丹後九条ネギ組合さんで土壌分析の活用の話をしました
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京丹後九条ネギ組合で実施された土壌分析の活用法について説明。pHが低いと酸性土壌となり作物への影響が出やすいこと、石灰が多いと次作でカルシウム欠乏が発生する可能性があることを指摘。また、カルシウム過剰症がカルシウム欠乏を誘発するメカニズムを解説。さらに、京丹後の真砂土の接写写真から、土の特徴である粘土の引っ張る力の弱さを推測するポイントを共有した。
山の岩は最終的に粘土に行き着く
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粘土は粒子の大きさと鉱物組成で定義され、コロイド状の性質を持つ。コロイドとは、疎水性と親水性の部分を持つ物質が水中で特定の形状に集まる現象で、粘土鉱物もこの性質を持つ。ハロイサイトは1:1型粘土鉱物で中空管状のコロイドを形成し、水を内部に含む。モンモリロナイトやバーミキュライトのような2:1型粘土鉱物は薄板状で、こちらも疎水性と親水性を持つためコロイドを形成する。バーミキュライトは加熱により膨張した形状で利用されることが多い。粘土は粒子が小さいが、必ずしも土を重くするわけではない。真砂土は風化した花崗岩で、様々な鉱物を含み、粘土もその一部である。
可溶性ケイ酸にあるかもしれない底力
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ケイ酸肥料はイネ科作物に良いだけでなく、土壌改良にも大きな可能性を秘めている。長石の風化過程でカリウムと共に生成されるケイ酸は、同時に発生する水酸化アルミニウムと反応し、カオリナイトという粘土鉱物を形成する。水酸化アルミニウムは土壌酸性化で溶脱し、植物の根に障害を与える有害物質である。つまり、ケイ酸を投入することで、この有害なアルミニウムを無害な粘土へと変化させ、土壌の保肥力・保水力を向上させることができる。スギナ繁茂地のようなアルミニウム障害の畑では、特にケイ酸投入による土壌改良効果が期待できる。
川は緑肥の使い方のヒントも教えてくれる
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河川敷の石だらけの場所に育つ大きなアブラナを見て、緑肥の使い方について考察している。アブラナは窒素が少ない環境で土壌中の鉱物からミネラルを吸収する酸を放出する。河川敷は水が多く窒素が希薄なため、アブラナはそこで大きく育っていると考えられる。このことから、緑肥用アブラナは連作障害対策ではなく、真土を掘り起こしたり、土砂で劣化した畑の改善に役立つと推測。アブラナ科はホウ素要求量が多いため、土壌の鉱物の状態も重要。
湧き水を探す人
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NHK「サラメシ」でサントリーの水質調査を見て、山の木の成長と湧き水の関係について考えた。山の木は肥料分が少ないのに大きく育つ。湧き水は花崗岩の上を流れミネラル豊富に見えた。森のポテンシャルは窒素より、鉱物の新鮮さと腐植が重要だと感じた。腐植もミネラルが元になり光合成で生成される。つまり、鉱物が腐植を生み、森の成長を支えていると推測した。
吸収形態を見ていたら
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JAの施肥ハンドブックで植物の必須要素の吸収形態を見ていたら、水素の吸収形態に疑問を持った。水素は水(H₂O)だけでなく、水素イオン(H⁺)や水酸化物イオン(OH⁻)でも吸収されることがあると記載されていた。酸性土壌を好む茶の木などは、土壌中の水素イオンを積極的に吸収しているのだろうか？もしそうなら、特定の植物を植えることで土壌のpHを中性に近づけることができるかもしれない、という考えが浮かんだ。
あそこの畑がカリ不足
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カリウムは植物の生育に不可欠な要素で、特に光合成、糖の輸送、酵素活性、耐病性などに重要な役割を果たす。土壌中のカリウムは、植物が直接利用できる形態と、非交換態カリウムとして鉱物に含まれる形態が存在する。非交換態カリウムは風化によって徐々に交換態となり、植物が利用できるようになる。しかし、現代農業では集約的な栽培や化学肥料の使用により、土壌のカリウム供給力が低下している場合がある。そのため、カリウム欠乏が頻繁に観察される。土壌診断でカリウム欠乏が確認された場合、速効性のあるカリウム肥料で一時的に対処するだけでなく、長期的には土壌のカリウム供給力を高める対策、例えば鉱物を含む資材の投入などが重要となる。
水田の土壌は細かい
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水田の土壌が黒く、きめ細かい理由について考察している。山の岩石が風化してできた土壌が、水田の湛水状態によって鉄が還元され黒色化するのは理解できる。しかし、粘土質の増加については疑問が残る。人為的に粘土を投入したとは考えにくく、風化による生成も現実的ではない。では、なぜ水田の土は細かくなるのか？という問いを投げかけている。
真砂土にある粘土は引っ張る力が弱い？
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真砂土の主要粘土鉱物であるカオリナイトは、保肥力が低い。著者はマクロレンズ観察と鉱物図鑑、土壌ハンドブックからこの事実を突き止めた。真砂土の白い塊が簡単に崩れるのはカオリナイトの結合の弱さが原因と考えられ、保肥力の低さにも繋がっている。したがって、真砂土での栽培は難しく、保肥力を高めるためには、より保肥力のある粘土を施す必要があると結論付けている。
真砂土の茶色は何でできてる？
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真砂土の茶色の原因を探るため、筆者は「楽しい鉱物図鑑」を参考に、角閃石に着目した。角閃石は種類によって色が様々だが、真砂土の色と類似していることから、その色のもとではないかと推測。角閃石の複雑な化学組成式には鉄が含まれており、風化しやすい性質も持っている。肥料農薬部 施肥診断技術者ハンドブックによれば、角閃石はCa、Mg、Feの給源とのこと。これらの情報から、真砂土の茶色は酸化鉄(Ⅲ)によるものではないかと考察し、鉄分を吸収するギシギシのような植物が生えた後の真砂土は、土壌改善に効果があるのではないかと推測している。
真砂土の白さが長石由来ならば
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真砂土の白さは長石由来で、風化によってカリウムが溶脱し粘土鉱物に変化することで白さが失われる。長石はカリの供給源であるため、真砂土を長期間耕作するとカリが不足する可能性がある。風化した長石は指でつまむと崩れる白い鉱物だったと記憶している。しかし、真砂土には茶色い部分もあり、これは鉄の酸化によるものかもしれない。つまり、真砂土の色変化は長石の風化だけでなく、他の鉱物に含まれる鉄の酸化も関係していると考えられる。
記憶の中では真砂土は白かった
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京丹後で栽培を学んだ著者は、師の畑の真砂土が白かった記憶を基に真砂土の成分を調べた。花崗岩が風化して真砂土になるが、花崗岩の主成分である石英と長石は白い。しかし、現在の真砂土は白くない。長石は風化すると粘土鉱物のカオリナイトになり、もろくなる。つまり、白い真砂土は長石が豊富に含まれていたが、現在の真砂土は長石が風化して失われた状態であると考えられる。土壌に酸素を入れるトラクター耕作が長石の風化を促進した可能性があり、白い真砂土は耕盤層付近に蓄積したカオリナイトだったのかもしれない。この考察は今後の栽培の問題解決に役立つ知見となる。
ねばねばと聞いて連想するのは納豆
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土壌の団粒化を促進するために納豆菌の活用が検討されている。納豆菌は土着菌である枯草菌の仲間であり、土壌中での増殖は問題ない。納豆の粘りはポリグルタミン酸によるもので、タンパク質が分解されてアミノ酸であるグルタミン酸が生成され、それが重合することで生じる。このことから、タンパク質含有量の高い資材と藁を真砂土に投入することで、納豆菌の働きによりポリグルタミン酸が生成され、土壌粒子の結合が強まり、団粒化が促進される可能性がある。
