粘土と腐植の結合:野山の除染が進まない理由-2

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腐植の実態

腐植は植物のリグニン(分解されにくい木質細胞)と微生物によって分解された有機物(枯葉などが分解されたもの)から成る。粘土と結合して土壌となり植物に養分を供給する。腐植もまた粘土鉱物と同様に荷電を持ち、イオンの形で存在する植物のための養分を保持する。

土壌の荷電量

bandicam 2015-11-28 12-11-13-093

(計算上)モンモリロナイトと腐植を多く含む、1立方メートルの土壌は1キロワットの電気ストーブを120日間、連続で使用できるだけの荷電量を持つ。

粘土と腐植の分離(実験)

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腐植は粘土に固く結合しているため、腐食の実態はつかみにくい。そのため腐植を研究する場合、強いアルカリの溶液に浸して結合を解く。上の実験画像はアルカリ溶液(左のビーカー)に腐植が溶け出している様子を示している。水のビーカーでは腐植は水と分離している(水に溶けない)

土壌と植物を巡る水と養分

粘土は、雨水に二酸化炭素が溶け、弱酸性の水溶液になって、岩石の中に浸み込み、アルミニウムとケイ素が解け出て、再結合して出来た二次鉱物である。粘土がなければ現在の植物の繁栄はもたらされなかった。粘土が荷電を持つために養分が土の表面部分に留まり、植物が根によって吸い上げることができる。植物は枯れて自らの一部を養分としてリサイクルする。腐植もまた荷電をもっていて、養分を表層に維持する。粘土は高い保水能力を持ち水を下方に逃さないように保つと同時に、土壌の乾燥も防いでいる

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