風参考動
有　村　玄　洋*
有明海沿岸の浅海性堆積物ならびにとれに由来する水田土壌については, 生成・調査・分類学的研究・8), 粘土鉱物学的研究*456，干陸後の年代経過に伴う土壌化学性の変化や89など広汎な研究が行なわれた。物理性関係についても，水田囲場波水深の調査研究101，地耐力の調査11.18)，水田志監整僧の立場からみた報告19などがあるが、水田土壌生成過程と対応させて土壌物理性の特徴を明らかにしようとしたものは少ない。本報告では，当該地域における湿から乾方向の水田土壌の生成に伴う土媒の構造，保水性，コンシステンシーなどの変化を調査•潤定した結果の大要を述べる。
供試土壌の説明
調査風場
1.
諫早，佐賀および筑後各平野の複質水田地帯に関しては，既往の土壌調査成績を収集し，新しい分類基準に志づいて再編成を行ない，土壌図が作成された**。とれに惹づいて海成沖積性植質水田土壌の土壌型を代表し，水稲移植栽培が継続されている地点を遷んだ。 No. 1 長崎県森山町地先の線早干拓地,新しい有明海沖積物に由来する微粒質海成沖積性グライ性水稲土, 1957年潮止め後，干陸化，土壤断面はApgG/A12gG/Bm nG/Gの層序をしめす。菅野の分類やりによれば中間型グライ性水稲土，亜型はＢⅢに属す（指肥改善の分類によれぼグライ土壌・強粘土満俺型，国土調査法の分類によれば川副統に属する)。 No. 2 佐賀県川副町犬井道i街川副平拓地。新しい有明海沖機物に由来する細粒贸海成沖積性グライ性水稲士。 1957年満止め後，于(強化。土壌断面はApg/A12gG /B1mn/B2mnG/Gの層序をしめす。中間型グライ性水稲土、面型はＢIV(グライ土壌・強粘土洗衛型,川副統)。 No. 3 長崎県小野島町新地。古い有明海沖積物に由来する微粒質海成沖镇性水稲土。1847年の干拓地。土壌断面はApg/A12gG/B1mn/B2mn/B3mnG/Gの層庁をしめす。表面水型グライ性水稲土，亜型はCVa  (灰色土壤・約土満俺型，佐賀統)。 No. 4　佐賀県川副町将里。古い有明海沖積物に由来する細粒質海成沖積性水稲土。約400年前の自然陸化地と推定される。土壌断面はApg/A12g/B1im/B2mi/B3m nG/Gの屑序をしめす。表面水型グライ性水稲土，亜型ははCVc. (灰色土壌・粘土洗俺型，佐賀統)。有明流周辺の海成沖積性植賀水田地帯においては,浅海性堆積物を母材として，湿→花の方向に， No.1→No. 2→No. 3→No. 4 の順序で水田土壌の生成が進む。とれに伴い，グライ層は低下し，酸化的Ｂ層（Bg層）の分化が進み，耕土層とBg層の土壌構造が発達するという断面形態上の特欲が認められる。したがって酸化的層位と還元的層位とでは、土壌の乾燥・酸化履歴の相流に迷づいて，その物理性に達いがあるものと推測される。 2. 一般的な理化学性土壌物理性と深い関連をもつと思われる二・三の一般的理化学性の特徴を説明する。植質土壌の物理性を考察する場介，粘土鉱物組成が重要となる。供試土壌の粘土縦物組成はモンモリロナイトが優位で，カオリンおよびイライトを隨伴するが，この構成割合はすべての供試土壌について全く同じではなと。土性はすべて植質であるが，供試土壌間の粒径組成の最も特徴的な差達は微砂／粘土の比にあらわれており, H Cを示すNcs.  1 ,  3は約0.7の比をとるのに対し, HC〜SiCを示すNos. 2, 4では約1.0以上の価をとるものが多い。 CEC 4は26～42me/100gの範囲にあって概して高く,土壌機能の一つの基本的な指標とみられ¹5),粒度と結土鉱物組成の関数である比総表面積も150～230m²/gと大きく，土壌の活性は基本的に高いといえるであろう。全炭茶含有量は２%を越えるものはなく，概して低い。匿換性塩基状態は河成堆積約由来の水田土壌にくらべて特異的であり, 土壌亜型 CVc の No.4 では脱塩はほぼ完了するが，中間型グライ性水稲土の遠元的層位に試土後の一般的理化に
88 27.8 31.1 15.0 12.6 11.4 88 0.3 1.8 0.5 96 SL 0.72 0.91 0. 77 0.67 06 l 170 1.66 1.19 6 25 Cr 0. 2 10～17 A12gO謀写，小野以Эн 56.おいてはソーダの含有益が高く，また，一般に，置換性の石灰／苦土比が小さい。
杭
果
描造
1.
三相分布 供試土壌各層位の実容積測定装置 100型によって測定した三相分布を図一１にしみす。ＢＧ～Ｇの還元的際位は気相が極めて少なく，固相が約26％の状態にある。耕土層（Apg層）およびBg層は遠元的層位にくらべて液相が減り，固有と気相とが増加する方向の分布をとり，この傾向は中間型グライ性水稲士においてよりも、炎面水型グライ性水稲土においてより明除である。現地構造状態を土壌構造の形状と発達度によって， A；水ようかん駅あるいは発逆敵弱な大型の塊状構造, B；発達羽度の大型の塊状構造，C；発達中～良好の塊状構造。 D ；発述良好な架核状構造（Apg層でみられる）および大型塊状と栄核状の複合構造*をとるものの四種に大別すれば，図一１で示されるように，この構造の群別と三相分布とには対応がみられる。土層の乾燥・機化が強まるにつれて，上襲の俣水性が庇下し(後述)，凝集力が強められて商相率が増し，同時に構造・亀裂・孔隙の生成も伴って気相率も増すのであろう。 すき床層四を火す。 2） A ;水ようかんぽあるいは発逆競弱の大型協状際:47 B；発達兩度の大型機状機造C；発達中～良好の物状構造D；発逆良好の只核状構造あるいは彼合構造注 1）講造の新別は設１図に同じ2）縦の知い欧線は5×10~3cm/secを示す(A12g層)は，代かきを伴う水稲移植栽培がとられるかぎり，その土壌のApg周やBg周にくらべて固相率は同程度であっても，気相率は明らかに低い。透水係数　現地構泣を保った試料の透水係数は当該土唇の亀梨・孔隙による間隙構造品の指標である。ＤＩＫ透水性測定装置を用い、変水位法によって測った結果を図― 2に示す。関では透水係数值は逆数の対数（―logK ω）を用い，当該層位について得られた伽の上限と下限との巾でもって示した。灌漑期における水田の浸透量に水理的条件の変化が図与しうる下限の透水係数は10~5cm /secとされている¹6ので，実用上，間際構造量の多少を判定するための暫定的な基準として5×10~5cm/sec (図中縦の破線で示す）をとり，この従より大きい透水係数を示す層位では間際構造量が多く，土壌透水能は良とみなし，より小さい場合は不良とみなした。和水性が極度に高く，水ようかん様の構造組織をもつＧ層の土壌透水能が不良であることは明らかであるため測定しなかったが，中間型グライ性水稲土の下層土の透水係数は5×10~scm/secより小さい場合が多く，間隙帯造量に乏しく，土壌透水能は不良といえる。表面水型グライ性水稲土のBg層の透水係数はおしなべて5×10~5cm /secより大きく, 土壌透水能は良好である。すき床層iは5 × 10~*cm/sec より小さい位をとる場合がある。これらの結果も現地構造の辟別結果とおおむね対応するように迎われる。表面水型グライ性水稲土のすき床層の透水係数法Bg層のそれにくらべて小さい傾向にあるが、藩実この極の水田では水稲移植栽培を行なうかぎり，江浙削の降下交通はこの層によって規制される場合が多( ・ 17) 2. 保水性吸引法と違心法とによって測った選満士の保水性曲線注  No.1……1 ; ApgG, 2 ; A12gG, 3 ; BmnG, 4 ; G. No. 2……1 ; Apg, 2 ; A12gG, 3 ; B1mn, 4 ; B2mnG, 5 ; G, No.3……1 ; Apg, 2 ; A12gG, 3 : BImn, 4 ; B2mn, 5 ; B3mnG, 6 ; G No.4· 5 ; B3mnG, 6 ; Gを図― 3に示す。土壌情造の場合と同じく，保水性も層位による相違が落しい。供試土壌中泉も未熟なNo.1では，Ｇ層から順にApgG層まで，各層位の自由水，外部毛管水，内部毛管水および膨潤水の各々についての保水量が適減する。亜型BIVのNo.2になると，A層とB 1mn周以下の層位とでは土壌保水性に確然とした差遣があり，前者で名状態水の保水量が低い。表面水型のNos. 3， 4では、B1g層より上位の層とB2g層より下位の層で保水性が明らかに違ってくる。このように土壌生成に応する乾燥・酸化および脱塩が進むにつれて、同じ吸引圧における土壌の含水比は低下し、とくに低吸引圧領域におけるほどその傾向が落しく，保水性が低下した層位群とそうでない層位群との保水性の違いは極めて明瞭である。しかし，表面水型グライ性水稲土のBg層で，B2g原はBlg原と明らかに保水性が異なり，前者は還元的層位と同じ領向を示すことは今後の問題として残る。 3）コンシステンシーアッターベルグ限界 風乾土を極潤土に変更してJISに従い測定した。カサグランド塑性図上の位置を図一４に示す。液性限界(ωι)ほ73～132％，超性指数(Ip)は34〜90％の範囲でＡ線に沿ってわずかに圧縮性側に分布する。寺沢の塑性区分**に従えば，還元的層位は殆んどが I •Hh2の範囲にあり,酸化的層位は殆んどがII •Hh1の範囲に属し，両者の塑性図上の位置は明らかに異なで注 1)   ●印；G, BG, ORJ；Apg, Bg, ●印；A12gの各隠位を示す2）超性区分はや沢かによる粘土合有量あるいは比総表面積とωι および塑性限界(ωρ)との関係をみると，図一5でぶされるように，両者の間の正の相関は明らかでないが、楚元的層位の ω Lあるいはωp は酸化的層位のそれにくらべて明らかに高く，とくにωιの場合に著しい。との理由の一つとして還元的層位においては解換性ソーダ含有量の高いことが挙げられるが、これのみが理由でないことは，脱塩が進行し、ＢＧ～Ｇ層の宮換性ソーダ含有量がBg層と同程度にまで低下した亜型CVcのNo.4の例によっても明らかであった。次に破化的層位の一群あるいは還元的層位の一群についてみると，微砂/陆土比の大きいNos. 2, 4では,その比が小さいNos. 1, 3にくらべ,新土合有ഭあるいは比総表面積は小さいにもかかわらず¶Lあろいはωpが同じ程度の街をとる。このことは微砂含有率が土壌の物理性に対し欲妙に影響するとを示す一つの事例であろう。活性度 供試土壌の Activity  Number(A)をの図一6上半に示した。酸化的層位のＡは還元的層位のそれより低く，微砂／粘土比の大きいNos.  2，4はその比が小さいNos. 1, 3にくらべて，酸化的層位も還元的層位もともにＡの箇が明らかに高い。Ａは塑性指数を＜2μ粘土合有量で除したものであるから，もしも活性な微砂が多豊合まれるとすれば，その土壌活性度の判定には必ずしも至当とはいい難い。これは塑性指数を比総表面積で除した街を検討すればいくぶん回避できると思われる。この値を図一6の下半に示す。得られた粒果は Activity Numberの場合と軌を同じくするものである。前述のアッターベルグ選界の項で得られた結果とも照合すれば、儀砂/特土比が高い土壌は，その粉土含有量から予測される以上に高い液性限界を示すものであろう。細砂の一次鉱物検閲によればNos. 2, 4の風化愛母合有量は平均15%, Nos. 1, 3では3％であり,この傾向は微砂についても同様であろうと推約される。しかし,微砂/粘土比の高いNos, 2, 4が示す特異性が風化藝品の多量の存在に由来するのか、あるいは一次鉱物の質は関与しないのか、この点は不明である。注 ●印；BG, G, ○時；Apg, A12g, Bgの名層位を示す水中沈定容積　背降の方法がによって測定した。風乾土の水中沈定客積の土壌間ならびに層位間の相造の傾向は湿潤土の場合と似ているが、湿潤土ほどに相適の特徴が明瞭でない。図７には援調土およびその強力育波処理(20kc, 30分間)後の水中沈定客銭を示す。昼間土の水中沈定容積を各土壌ごとにみると、通元的層位＞酸化的B層> A層の順であり，この傾向は中間型より表面水型グライ性水稲土においてより明らかとなる。強力音波処理後の水中沈定客鎮は，供試土の粘土鉱物組成ほほぼ相似たものであるから，ほぼ特土含有量と比例するはずである。しかしＡ際の値はそれと結土合有量が同じ程度のB層あるいはＧ階のそれにくらべて明らかに低く，Ｂ層あるいはＧ唇にくらべて腐植にやや富むＡ層では，安定な二次粒子がより多いと推定される。水中沈定容積の湿潤土／資波処理後の比は，酸化的層位では平均0.57，遷元的層位では平均0.67で前者が明らかに低い。このことは酸化的層位においては違元的層位にくらべて耐水性の二次粒子が多く，物理性に関与する実効的な比表面積も
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有明海周辺の植質・モンモリロナイト質の浅海性堆積物が干陸化した直後の断面形態は全層グライであり，理化学的諸性状はNos. 1, 2のグライ層のそれと類似するとみてよい。その寂も大きな特徴は2価鉄を含めて猛類濃度が高く，土粒子は凝固して堆積し，粘土の堆積構遊はRandom structureの傾向が強い様式をとるものと推測される￼。この点は河成堆積物，とくに粘土の活性が低い河成堆積物の場合と区別されたければならないであろう。水ようかん様のグライ原は土壌の保水性が高く，観透水性で仮比율は小さく，契性は大でActivity Numberみた大きい。これの主な原因が2価数の存在によることは本村が明らかにしたところであり31),さらに海成堆積物の特徴である多品のソーダの存在によって助長される。この水ようかん様堆積物は乾燥によって垂直方向の亀裂が発生しやすい。いいかえると，当初から水平方向の線収縮量が大きいとみなされることは初期海成平拓地でよく親察されるり。また，有明海沿岸の干拓地の乾燥が速かであるのは，気象条件すなわち兜秋から早春にかけての冬季の乾燥気候と有明海の測汐の平均的な干満差が数mにも及ぶという利点も関与すると思われる。全層グライの海成堆積物において水稲栽培が導入されると，地下水型グライ水稲止が生成されるが、この段階では耕土層の土壌鮑和抽出液の電気伝導度は最低4m. mho/cm以上であって水稲生育には適していない²²)。したがって，干陸化のまま放置されることが多く，この間に土壌の粒酸と衣層土の殻塩が進み、Ａ層が分化し，次いでＢ階の分化が行なわれようとする。この時点で水稲栽培が導入されるのが普通であり, Nos. 1, 2のごとき中間型グライ性水稲土がいちはやく生成される。面型ＢⅢに属するNo.１では, Ｇ層から耕土層まで土壌の物理性の変化は漸炎的であり，耕土層の土壌も酸化的層位の土壌としての性格を未だ十分に獲得していない。しかし，距型BIVのNo.2においては，A層は構造性，保水性およびコンシステンシーなどについておおむね酸化的層位として性格を偏える。すなわち，耕土層は果核状構造をとり，土壌の保水性および塑性は低下し，安定な耐水性二次粒子が増加して，還元的な土壌の性格が消失する。B1mn原では構造は発達弱度の大型の塊状構造の段階にすぎず，土壌の物理性はＢＧ～Ｇ層の場合と類似する。表面水型グライ性水稲土のNos.  3 ,  4では, Apg,  A12gおよび Blgの名層の土壌は惑元的土層のもつ土壌物理性の特徴を完全に失っているが、B2g層は現地構造、塑性およびコンシステンシーなどはB1g層土壌と同様の性質を示しているにもかかわらず，土壌保水性に関しては澄元的土壌でみられる特徴を備えている。 ＢＧ～Ｇ層の脱塩はほぼ終っているが，その物理性は中間愛グライ性水缩土のＢＧ～Ｇ層のそれと大塗ない。このように当該地域の海成沖積性の植質・モンモリロナイト後位の水田土壌についてみると、遥から乾方向に向う水田主援の生成過程に応じて，袋層から順次B1g層までが，当初の還元的土壌のもつ物理性の特徴を失っていく。これは悲本的には土壌の乾燥・酸化に伴う2姉鉄の挙動の変化，才なおち2価鉄ゲルの脱水不動化による土粒子の相互連結の強化がによって説明することが可能と思われる。しかし，いわゆる遊館鉄の存在様式およびその土鍍物理性におよぼ寸影響は必ずしも完全に解明されているとは考え難いし，また新土鉱物の岡性が乾燥・敵化によってどのように変化するものか否かも不明である。したがって澄元的土壌が、乾燥・酸化によって，物理性に影響する実効的な比較面積を低減する機作についてはなお今後の研究を必要とする。
要
約
有明海周辺の海成沖執性のモンモリ＝ナイト質・塩質水田土壌について，遥から乾方向の土壌生成過程に応ずる二・三の物理性の変化を測定した。中間型グライ性水稲土亜型BⅢではApgG際、亜型BIVではApgおよびA12gG隔，表面水型グライ性水稲土亜型CVaおよびCVcでは, Apg, A12gおよびB1g階が還元的層位の土壌が示す物理性の特徴を失う。炎面水型グライ性水稲土のB2g 屑は，土壌保水性については通元的層位の場合と類似するが、構造性およびコンシステンシーについてはBlg層の場合と類似の拳動をしめす。またAl2g層は，移植水田の場合，二次的に構造性が悪化する。
布
磁
結土鉱物の同定について川崎弘技官，土壌調査に際して佐賀県農業試験場および長崎県農林試験場の関係合位のご協力を取ったことに対し厚く感謝いたします。
x
故
1）環境筋2部：九州農試業務, 1, 183〜237 (1952) 2) Kanno, I., Honjo, Y., Arimura, S. and Tokudome, S ; Soil Sci. Plant Nutr., 10, 1~19 (1964) 3）背楽重適,東俊雄,井ノ子田夫：九大農学芸雑誌, 14, 387～398 (1954) 4） 芳経重窩，和田光史：九大歳学芸雑誌，14, 377～386 (1954) 5）常野一郎,桑野寺男,竹村玄洋,徳留山一：粘土科学の道歩, 4, 227~238 (1963) 6）客室一郎,本荘吉明,有村玄洋,德留昭一：粘土科学の追抄。 5, 109～123 (1965) 7）松足沃俊，後藤重義，桜井俊武，佐藤雄夫、井ノ子田犬・九州殿成集役。 7,  307～323 (1962) 8) 愛惑監義,松花英宮：九州慶誠集樹, 9, 1〜14 (1963) 9) Matsuo, H.: Bull. Kyushu Agr. Expt. Sta., 11, 31~96 (1965) 10）適川武信，永石義隆：九州慶武慶毅，3，287～306 (1955) 11）山口英太郎,永石義隆,関見。村河湖郎：薩士誠伎報, E落1月, 1〜43 (1966) 12）山口英太郎，永石義隆，昭克，村尚著郎，山下但雄：機上試技数，Ｅ解２号，1～46 (1967) 13） 見桜豊，有村玄洋：日土肥欲，41，205～212 (1970) 14) Kanno, I. : Trans. Joint Mig. Comm. IV and V, Int. Soc. Soil Sci., New Zealand, 1962, 617-624 (1962) 15）背体重粒：農林水産業特別試験研究昭和40年度試験成棋概要pp. 9,および同昭和41年度試験成績概要pp. 9 (1966~67) 16）中川昭一郎：水田用水盛調査計画法pp. 104.燃천農
楽振興会(1967)
17）克鞍 悲：九州恩誠年報，昭和44年度，50〜53 (1969) 18）寺沢四郎：殿所報告, B22, 85〜217 (1971) 19） 芳蜂重ė：日土肥乾, 17, 569〜575 (1943) 20）桑原欲：粘土科学, 9, 12~28 (1970) 21) 本村悟：應研報告, B21, 1〜114 (1969) 22）山崎慎一，鬼鞍　登：九州農誠集報，14，331～343 (1969)