土壌形成のプロセス

土壌は非常に貴重な資源であり、すべての人間と動物の生命を支えています。 以下の記事で土壌形成のプロセスについて学びましょう。

 

土壌の定義 (最も広く受け入れられている): 土壌は、生物、母岩、地形、気候、および時間の 5 つの要素の複合効果の結果として、長い年月をかけて形成された自然物です。

土壌は地球の表面を取り囲むマントルであり、あらゆる種類の生物的および非生物的な要素を含む不均質なシステムおよび生態系です。 土壌は自然と人の影響を受けて常に変化しています。

 

土壌形成のプロセスには、地質学的大循環と生物学的小循環が含まれます。

地質学的グレートサイクルは、岩石が風化して物質サンプルが形成されるプロセスです。 新しいサンプルには、それを生成した母岩に含まれる化学元素のみが含まれており、有機物、窒素、水などのいくつかの重要な成分が欠けています。したがって、植物は生存できません。

生物学的微小循環は、生物(動物、植物、微生物)の生きた活動によって起こります。 生物は大気中からエネルギー、栄養素、ガスを吸収して有機物を合成します(光合成)。 これらの有機物は微生物によって無機化され、次世代の生物の栄養源となります。

風化プロセスの影響を受けた岩層の画像。 画像出典:ウィキペディア

外部要因の影響下にある地殻の外層の岩石や鉱物は、さまざまな要因によってさまざまな形で破壊され、総称して岩石風化として知られています。

物理的風化

物理的作用により大きな岩石が小さな破片に砕けるプロセスですが、化学組成は変化しません。 物理的風化は先駆者であり、化学的および生物学的風化に好ましい条件を作り出しています。 いくつかの物理的風化メカニズム:

温度の急激な変化により、岩石中の鉱物が不均一に膨張します。 岩の亀裂から水が浸透して凍ります。 脱水された岩石は弱い結合を引き起こす圧力の急激な変化により、岩石中の粒子の一部が蒸発します。
風が鉱物を動かす
侵食

化学風化

岩石が土壌に変化する決定的なプロセスは化学風化です。これは、H2O、O2、CO2 が岩石や鉱物に与える影響によって起こる化学反応です。 化学風化プロセスの特徴:

関与する大気および水圏
風化地殻の厚さは、地形および気象条件 (T、P、風) に大きく依存します。
風化プロセスは、高温多湿の条件下では非常に早く起こります。 水は風化を促進する

生物学的風化

微生物、植物、動物(人間を含む)などの生物学的要因による岩石の破壊です。 このプロセスは、多くの場合、化学的および物理的風化と組み合わせられます。 以下に、そのメカニズムの一部を示します。

物理的メカニズム: 植物の根の成長は、岩や岩に穴を掘る動物を破壊し、砕きます。
化学的メカニズム: 菌類、細菌は代謝の過程で、岩石や鉱物を溶解および結晶化する能力を発揮します。

テクスチャーとは、土壌中の鉱物粒子(粘土、肉、砂)の割合です。 土壌の構造は土壌の他の特性に大きな影響を与えます。 土壌組織の分類では、直径 2 mm 未満の粒子のみが考慮されます。

砂粒レベル

サイズは0.06mm~2mm、丸型または角型ブロック。
主な組成は石英 SiO2 またはその他の一次ケイ酸塩鉱物です。
砂粒間の気孔は大きいことが多く、水はけの良い砂質土壌では水と空気が容易に移動できます。
砂の単位体積あたりの比表面積は小さいため、砂質土壌は保水力が低く、通常はベタつかず、濡れると柔軟になります。

肉粒レベル

肉粒グレードの大きさは直径0.002mm~0.06mmです。
肉粒子間の気孔は砂よりもはるかに小さいため、保水力が高くなります。
ベタベタせず、濡れても柔軟です(ただし、実際には粘土粒子が混合しているため、土はベタベタする場合があります)。

雷粒子レベル

直径0.002mm未満の粘土粒子のクラス。
比表面積が非常に大きいため、水分や栄養分を吸収し、保水する能力が高くなります。
濡れるとベタつきます。

表 1. 土壌の質感に関連するいくつかの土壌特性

土壌の特性

砂テクスチャのタイプ

ミートランド

粘土

新鮮な空気

とても良い

良い

悪い

陽イオン交換

低い

中くらい

排水

とても良い

良い

悪い

水浸食の可能性

簡単

中くらい

難しい

透水性

簡単

中くらい

難しい

水を保持する能力

低い

中くらい

特定の種類の土壌がどの種類の土壌に属するかを判断するには、識別三角形が使用されます。

図 1. 穀物組成のパーセンテージによる土壌分類の三角図。 画像出典: インターネット

表 2. 土壌テクスチャのパーセンテージ別のいくつかの土壌タイプ

土壌の種類

テクスチャの種類の割合

ミートランド

粘土

砂質ローム (sandy loam)

40-85%

0-50%

0-20%

シルトローム (silt loam)

0-25%

50-88%

27%

ミートランド (loam)

23-52%

20-50%

5-27%

粘土ローム (clay loam)

20-42%

18-25%

27-40%

重い粘土(clay)

<42%

<40%

<40%

 

記事担当: Đỗ Thị Huệ

 

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