| 根回り部分の空気: | |
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土の中の空隙は、普通気孔と呼ばれ、液体あるいは気体、あるいはその両方がが入り込む。 物理的、化学的、及び生物学的土壌の性格は作物の生育と収穫に影響を及ぼすが、 これは根回りのこの二つの状態の相対的な割合によって決まる。 |
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例えば、 充分に空気を供給された土は根の呼吸を促し、好気性の微生物の活動を活発にする。 (メンゲル及びカークビー説、1982年)。 |
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一方、気泡が水で満ちている土、あるいは水捌けの悪い水浸しの土地では、 通気性が欠如した状態となる。 根回りに於ける酸素(O2)の重要性を説いた土壌科学文献をざっと読むだけで、 根回り部分の空気の影響を理解するのには随分参考になる。 |
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酸素(O2)は根の呼吸には不可欠である。然し根が水に囲まれてしまった途端に 根は正常に呼吸できなくなる。 液体は二酸化炭素やエチレンといった代謝物の発散を妨げる。 エチレンは成長を抑制するため植物の生育を阻害する。 (アーキン及びテイラー説、1981年)。 しかし根回りに空気が吹き込まれると、エチレンガスの大部分は根回りの中で 根から空気中へ発散される。 こうして発散率が高まると、生育条件は改善される筈である。 酸素発散率が高まると、まめ科植物に窒素(N2)の定着が増えることが示されている。 (ポール及びクラーク説、1989年)。 大気中の酸素濃度が20%を越えると窒素定着が増加するが、 50%を越えると逆にそれを抑制することが判明している。 (ポール及びクラーク説、1989年)。 炭素を供給しても、酸素を供給しても、共に共生性に大きな効果を発揮する。 所定の量の酸素を使用して作るATP(3燐化アデノシン)の量は、 炭水化物を酸化した場合の方が水素を酸化した場合よりも大きいようである。 (アーキン及びテイラー、1981)。 |
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植物はATPから燐分や成長エネルギーを得ている。さらに、窒素定着の増加は、 直接根回りの空気中の酸素の増加に帰することが出来る。 |
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酸素不足の影響を最初に受ける場所は、細胞部門と根の末端の延長部分のように 最も新陳代謝の活発な場所である。 (ポール及びクラーク説、1989年)。 従って根回りに空気を供給することは植物の全身に於ける緊張を和らげる 好結果となる筈である。 |
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酸素はまた、殆どの土壌の微生物にとっても不可欠である。 |
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肥沃な土壌に於いては微生物は作物よりも多くの酸素を消費することが想定されている。 (ウルフ説、1999年)。 従って、充分な酸素は窒素化合やアンモニア化成のような土壌の形成過程には 重要なものであり、前者はニトロゾモナス種、後者はニトロバクテリア種に各々関係する。 (スティーヴンスン、1982年)。 |
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酸素が不足すると |
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脱窒素作用を引き起こす可能性があり、それによって、 揮発性の窒素化合物(亜酸化窒素及び酸化窒素が合成 され土壌から消失するために、 作物生産に必要な相当量の窒素が失われてしまう。 (ウルフ説、1999年)。 |
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加えて、酸素は広範囲の土壌棲息の生き物のためにも必要である。 これ等は種々の昆虫、線虫、ダニ、蜘蛛、及びミミズであり、全て土壌の物理的、 生物学的、化学的特性を高めるものである。 |
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土壌の高い粘土質のため浸透性の悪い部分の根回りに空気が不足することについては、 詳細な記録がある。 (メンゲル及びカークビー、1982年)。 通気性の悪い状態の土壌は世界中至る所で見られるが、 極普通には氾濫で浸水しになった土地に見られる。 (メンゲル及びカークビー、1982年)。 |
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通気性の悪い状態は、水中に運び込まれた酸素が枯渇したときに発生する。 粘土に特有の比較的小さな気泡のためにこれ等の土壌の根回りの空気は砂地の場合よりも はるかに急速に消失する。 |
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例を挙げれば、粘土中の酸素が数時間で消費されてしまうのに対し砂地では根回りに 供給された酸素は消失するまでにたっぷり3日はもつ。この事実が示唆するのは、 根回りに配水する水に空気を注入する積もりなら、どんな灌漑計画であれ、 土壌タイプの影響を考慮することが大切であるということである。 |
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