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九州火山茨土の特徴とその改良について
九州農業試験場環境第 2部長

菅 野 一 郎
はじめにいる。

九州中南部の山岳・台地は広く火山灰土でおおこのように火山灰は安山岩の岩粉(細砂大〉とわれ， この土壌が林業のみならず，草地農業や畑もいえるが，空中で過冷却によってできた火山ガ作農業の自然的基礎のーっとなっている。しかもラスが多い。これらの鉱物のちがいは植物養分量周知のように，この土壌はきわめて厄介な性質をのちがいをもたらし，玄武岩質・安山岩質・流紋もっている。世界的にみても厄介なこの火山灰土岩質の順に塩基が少なくなっている。の性質は，この土壌がつくられた環境や，生成される在り方によってきまってくるのである。
土壌のこのような生成学的特徴は，今までは関係者にとかく軽視されがちであった。しかし土壌の改良にあたっては， この生成学的特徴をしっかりとつかみ，それらの性質をプラスの方向に転換させる技術こそが，いわゆる抜本的対策という名に値するといえよう。
その意味で，ここでは火山灰土の生成学的特徴

アカホヤとかイモゴ層と呼ばれる黄褐色の火山灰層は，無色ガラス片がしっかりと困っていて根をとうさない。
薩摩半島南部のコラ層は火山砂磯層で， これも根をとうさない。
ボラ層とは軽石層のことで，厚さ数十 cm，.
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̲，数m の範囲をもっ。
シラス堆積物は古火山ともいえる鹿児島湾(姶良・阿多火山〉の流紋岩質噴出物で斜長石・石英にふれ，その具体的性質にたいする改良法の考えをふくむ軽石と火山ガラスの堆積物で，鹿児島・方をのべることにした。

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数百m の厚さで分布してい宮崎両県にかけ数 m，火山灰の種類る。この堆積物は水蝕に弱いので有名である。

西南諸島を除き，九州には活火山として活動中

火山灰土はこのように多種類であるが， この肥の阿蘇(中岳) ，霧島(新燃岳) ，桜島をはじめ沃度は堆積様式によっても異なる。たとえば，孤0指 を こ過去は活動した火山がざっと数えても 1

立した台地・丘陵にあるものは高所からの養分の6万haに達する。
え，その面積は山地を除き約 3補給がなく，溶脱によって自己の養分を失うばか

これらの火山は現在までに落大な量の火山灰・りであるが一方，高所に接した台地・斜面にある熔岩・軽石などを噴出してきた。著名なボラ，コものは，養分の補給と溶脱の両者がみられる。前ラ，アカホヤ(イモゴ)，シラスなどは火山噴出記の根をとおさない堆積物が地表近くにあれば，物につけられた地方名である。
一口に火山灰といってもその性質に差がある。
大ずかみにいうと，阿蘇火山灰は両輝石安山岩
質で角閃石をほとんどふくまず輝石類が多く，他に類をみない複色火山ガラス〈屈折率 =1.54) を当然作物生育に悪影響をおよぼし，樹木などは根が浅いため，風による倒伏が多くなる。
風化による珪酸・塩基・微量元素の溶脱火山灰土が，ほかの固結岩〈たとえば花こう岩〉もつが，雲仙火山灰は角閃石が多く，珍らしくもと生成学的に異なる大きな特徴は，細粒が厚く堆黒雲母の多い閃雲安山岩質である。

積しているため降雨が深く入りこみ，さらに細粒

霧島・桜島火山灰は両輝石安山岩質で阿蘇火山のため水に接する表面積が多いので，降雨による灰に似ているが，無色火山ガラス(屈折率 =1.50)風化が早く，が多い。開聞火山灰にはカンラン石がふくまれてこの風化の速度は，年間 2.000mm以上の夏雨型

しかも深所まですすむことである。

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ソーダ，カリ，苦土，石灰や珪酸は固結岩にくらが，腐植層中に多量にみられることからも推定さべ異常な早さで流亡する。

れよう。

これを裏書きするものは火山灰地を流不する河とくにススキは好アルミニウム植物とよばれる川と，然らざる所の河川の水質の差である。たとだけに，アノレミニウムの多い環境で良く生育す

えば，火山灰地を流れる熊本県白川と，古生層地る。

帯の宮崎県ーツ瀬川の水質をつぎにあげよう{単位は mgjめ。

これら草本類の遺体が土壌中や地表に還元されると，微生物あるいは地中動物などによって，前よりも簡単な化合物に分解される。
この段階で遺体中のカリやチッソが有効化される。
それと同時に，腐植をつくるもとになるいわゆる構成単位が分解生成される。たとえば，ポリフェノール，タンパク，アミノ酸，アミノ糖などである。これらの単位物質は，腐植化作用とよばれてCu， B，Co，Znなどの微量要素も失われていく。
風化残留物としての粘土の特徴

いる重縮合作用によって，複雑な高分子化合物である腐植に重縮合する。この段階ではチッソが腐急激な脱塩基・脱珪酸作用のため，火山灰土の植分子中にとりこまれ，その有効化が減少する。

風化残留物の大半は結品するひまがなく，非品質Cf)(鎖状炭素構造が優位〉
腐植はフルボ酸群 (のアノレミノ珪酸塩(アロブェ γ，イモゴライトとと，腐植酸群 (Ch) (環状炭素構造が優位〉とがよばれる粘土鉱物〉が残留する。

結合しているものと考えられている。

これらの粘土鉱物の生成には，火山ガラスや斜土壌生成学によれば， この腐植酸群とフルボ酸長石が関係している。火山灰土の不良性の大きい

ChjCf)が，土壌型によって特有な値群との比 (原因が， これらの粘土鉱物の性質によることは周をしめす。

知のとおりである。これらは燐酸を非有効態に変え，塩基を吸着する力も弱い。

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8位でたとえば西南日本の赤黄色土では 0あるが，火山灰土では 1'"'"'2，泥炭土で 3""4位

火山灰土といえば燐酸といわれるように，燐酸問題はきわめて重要であるが，その原因はおもにである。
火山灰土は風化初期に低分子腐植酸と考えられ前記のアロブェ γ などによる。このアロフェ γ はるフルボ酸が優位で，また腐植の集積を助けるともいわれ，腐植と結合が，腐植の集積とともにフノレボ酸の一部は流亡する役割を果たしている。つまり燐酸や腐植をし，またほかの一部は重縮合によって腐植酸に転Al‑型に，あるいは鉄‑Al‑型に変えるわけである。

化し，腐植酸もより高分子のものへ重縮合し，色(ChjCf)は 0.
5位である

ChjCf)は前ともますます黒くなる。そのため (チヴソと腐植の性質
もともと無機物である火山灰はチッソをふくまは逆に 1'"'"'2と高くなる。

ないが，風化の進行につれて，大気や河川￨からの火山灰層中の埋没腐植層では新鮮有機物の供給

チッソの天然供給をうけ，下等植物につづいてスCh/Cf)がないため，フノレボ酸が相対的に減少し， (スキ，チガヤ，マメ科などの草本類が生育するは3'"'"'
5のように高くなることがある。さらに火と，土壌中にかなりのチッソが蓄積する。

山灰土の腐植酸は，赤黄色土や泥炭土のそれよりこのようなチッソの集積は，もちろん腐植の集積と関連がある。火山灰土の最も顕著な特徴の一つは，5'"'"'40%に お よ ぶ 黒 色 の 腐 植 の 存 在 で あもはるかに重縮合度がすすんだ特徴をもっ。換言すれば，微生物の攻撃にたいして，きわめて抵抗性が強いものとなる。

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このように重縮合のすすんだ高分子中にとりこまれたチッソの有効化は，きわめて低いといわざるをえない。火山灰土の全チッソは堆肥なみの0.25%位あるが，その大半は非有効態である。

が必要なことは当然である。このような物質の補給は割に簡単で，施肥その他で行なわれる。
しかし土層中に，まんべんなく補給物質を通すことはむずかしい。そのための手段として，河川

このように九州の火山灰土は，植物養分の面か水の濯滅がきわめて有効な抜本策といえる。河川

らみてまことに貧弱な，稀にみる劣等な土壌であ水中にふくまれた塩基・珪酸類は溶解しているのることがわかる。

で，土層内のすみずみまでゆきわたる。この効果

不良な物理性については熊本県菊池台地や人吉盆地で実証ずみ

火山灰土で忘れていけないことは，その物理性である。たとえば新開墾地では裸麦はできないによる不良性である。これらをつぎに要約しよう。

が，河川水濯滅地区では，裸麦が初年度から立派

1) 孔隙が多く〈容積として約80%)，固相〈真の土量)の占める割合が低いこと由したがって，一定の深さまでの土量がふつう水田にくらべ lh""'に生育する。
河川水港滅は，このように土地改良的効果が抜群であるばかりでなく，早魅などの不安定さをな%にすぎない。換言すれば，根が養分をとる相手

くし，火山灰台地の農業を安定化させる，大きなの土量がすくないわけで，土量の圧縮が必要な所効力をもっといえる。

2) 溶脱を防止する力をもっ物量を補給するこ似である。

2) 孔隙が多いので透水・通気が過多になり，と。

養水分の溶脱が促進される。したがって，プラスすなわち欠乏要素の補給にあたっては，緩効性チッグマルチなどによる溶脱防止手段が有効なわ

肥料が有力であると同時に，初期生育を助長するけである。

ための促効性肥料の併用が必要である。

3) 前のことと関連し，夏の乾燥期間〈九州では燐酸問題でいえば，促効的な過燐酸と，緩効的7月中旬頃約20日位とくに乾燥する)に地表近いでしかも塩基補給をかねた熔燐の併用が良策であ部分が過乾燥になり，夏作物の早害をひきおこする。

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年の大皐魅時に火山灰地のミカ γ
一方，昭和4

チッソも，昔は骨粉のチッソを利用したようは良質のものを生産した。これは深所にかなりのに，緩効性のものが望ましい。とくに，石灰をふ水分があり，通常年ではむしろ水が多すぎたのをくむ硝酸石灰類似の肥料の開発が期待される。

うまく調節したためといわれている。果樹では，

3) 劣悪な微生物状況を改善すること。

相対的過剰水の排水が必要となる。

脱塩基作用が強度であれば，徴生物相も細菌類

4) 降雨直後には耕穏や歩行が妨げられる。この減少をきたす。それを改良するには，塩基類のれは土壌の粘着性に関係するが，その防止法は今補給と同時に厩肥の施用が必要である。それに後の研究にまたねばならない。

は，草地農業と結びついた経営の確立が前提とな

5) 石灰・苦土などの 2価 イ オ ン が 少 な い たろう。

め，耐水性団粒が少なく風水蝕をうけやすい。下4) 多孔性を消失させること。

部のシラス層は，とくに水のタテ浸蝕に弱く，土重量トラクターなどによる鎮圧が必要である。

地基盤そのものの崩壊をもたらす。

6) 地 表 下 1m以内のボラ層， コラ層，アカホヤ(イモゴ〉層は通根性を妨げる。
改良対策の基本原則

ニュージ{ランドの火山灰土では，羊による踏圧が効を上げている。

5) アロフェ γ (イモゴライトをふくむ〉の機能を低下させること。

上述のことから，火山灰土改良の基本的な考え

この問題はかなり実行がむずかしいが，河川水が明白になったが，それはつぎのように要約され中の珪酸の補給や土壌改良剤の珪酸の補給が考えよう。

られる。まだ実験段階であるが，珪酸ソーダ(水1) 生成過程で失われたものを返すこと。
三要素はもちろん塩基・珪酸・徴量元素の補給

ガラス、〉の補給は効果をしめている。

6) 草地農業の発展に伴ない，微量元素の補給

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ッソ含量と同じ位ふくまれている，火山灰土の全改良草地や放牧地において，多量の牧草が地区外に搬出される条件があると，日本でも，早晩この問題がまちがし、なくクローズアップされる。
すでに日本でもコバルト欠乏症，(くわず症〉

苦土欠乏症などが指摘され，モリブデン鉱山付近
ではこの過剰症がみられている。

チッソの有効化である。
これは高分子の腐植物質中のチッソを微生物学的，化学的，酵素学的に有効化する手段であろう。
たとえばリグニンなどを分解する強力な微生物の適用や，ある種のカタツムリ(これは消化力が7) 将来考えられる施肥上の問題。

きわめて大きい〉の胃の中の酵素の利用など，か畑地潅概と結びついた場合，肥料の形態も分散なり多面的な視野からの研究が必要であろう。

拡散性の高いものが要求されるであろう。またその半面，緩効性肥料がますます重要となろう。
これらの場合にも，たんに単体の三要素の補給

日本の火山灰土はまことに厄介な性質をもつが，農家・研究者・肥料メーカなどの努力により，昔日とは雲泥の差のある生産力の向上をもたらしI
世界に悪い土壌というものはなく，悪いという面のみでなく，土地改良的要素をふくんだたが，ものが期待される。

農業があるだけだ」という立場から，今後の努力また研究しなければならないことは，堆肥のチを期待したい。