【お米】第2回・・・【お米は食と環境のスーパースター!?】 |
メイン
2008年01月02日
土とイオン吸着
こんにちは。あけましておめでとうございます。
今年もよろしくお願いします。
さて、今回は、土によるイオン吸着の仕組みについて見ていきたいと思います。
土は作物にとっての養分保持や、汚染物質の浄化能力を持っていますが、そのメカニズムはどうなっているのでしょうか?
はじめに、概要を押さえておくと、
①土は、その構造内にマイナスの荷電を持っています。(場合によりプラスになることもある)
②マイナス荷電により、プラスのイオン(窒素その他の養分)を吸着します。
③吸着されているプラスイオンは、条件により物質が置き換わります。(=イオン交換)
④作物の根は、それらプラスイオンが土から解離したものを吸収します。
それでは、各過程についてみてみましょう。
今年も応援クリックよろしくお願いします♪
1)土のマイナス荷電
土の荷電は、土を構成する要素のうち、主に「粘土」の性質によって生じます。
岩石の風化によって出来た小石や砂は、水に溶けた炭酸ガスからなる炭酸イオンによって少しずつ溶かされていきます。この時、ケイ素やアルミニウムなどの溶けにくい元素は、酸素や水酸基と結びついて結晶(ケイ素四面体、アルミニウム八面体)を作ります。これらが二次元的に結合して層となり、それらが重なって「粘土」が形成されます。(その重なり方や、間に取り込む物質により、様々な種類の粘土がある)。
上図の状態では電気的にバランスがとれていますが、この構造の中で、Si4+がAl3+に置き換わると、プラスの荷電がその分不足して粘土鉱物全体としてマイナスの荷電を生じます。また、Al3+がMg2+に置き換わることによっても同様にマイナスの荷電を生じます(配位数の同じイオン同士で行われるため、同形置換と呼ばれる)。土壌の粘土は、このように高い電荷を持つ陽イオンが、低い電荷を持つもので置き換わることが多いために、全体としてマイナスの電荷を持つことになります。このマイナス荷電こそが、土壌のイオン吸着=養分保持の起源となるものです。
また、どんな鉱物でも結晶の末端では荷電のアンバランスが起ります。結晶の末端では酸素イオンは共有すべきケイ素やアルミニウムイオンが無いため、2つの電荷のうち一つは水の中から水素イオンH+を取って中和されています。ところが、このH+は周りがアルカリ性になる(H+が少なくOH-が多くなる)と、解離して、粘土にマイナスの電荷を残すことになります。
(このように、周囲の条件によって変化する荷電は、変異荷電、特にpHによる変異が大きいことからpH依存荷電と呼ばれるのに対して、先述の同形置換によるマイナス荷電は、周囲の条件によらず発現するので、永久荷電、一定荷電と呼ばれています。)
その他、粘土以外にも、腐植物質もその構成の中に-OHや-COOHといった官能基を持ち、pHにより水素イオンH+を離してマイナス荷電を示します(変異荷電)。
(他方、結晶性でない粘土も存在し(酸化鉄や酸化アルミニウム鉱物など)、それらは周囲のpHにより水素イオンを吸着したり放したりして、マイナス荷電のみならずプラス荷電を生じる場合があります。)
2)プラスイオンの吸着とイオン交換
このようにしてマイナスに荷電した土壌は、プラスイオンを吸着します。H+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+・・・などです。これらのイオンは、土と強い結合をしてしまうのではなく、次の陽イオンが現れると、前にあった陽イオンと置き換わることが出来ます(=イオン交換)。
例えば、土壌に硫酸アンモニウムを与えると、アンモニウムイオンがカルシウムイオンと置き換わって土に吸着され、カルシウムイオンは硫酸カルシウムとなって出てきます。
地表の水が汚れていても、土を通って地下水に達する間にきれいになる浄化作用も、このイオン交換反応によっています。(昨今問題とされている硝酸態窒素は、NO3-という陰イオンで、土に吸着されにくいため、流亡して問題化します。)
この、陽イオン交換能力の大きさは、土壌の持つマイナス荷電の量によって決まり、「陽イオン交換容量(CEC)」と呼ばれており、土壌の保肥力を示す値として用いられます。
イオン交換に際して、土に保持されやすい順番は、一般に、
・荷電の高いものが低いものよりも強く保持される
・同じ電荷を持つ陽イオンの場合、イオン半径の大きいものの方が、小さいものよりも強く保持される
という選択性があります。
K+ ≒ NH4+ < Mg2+ < Ca2+
ただし、この関係は、それぞれのイオンが土壌溶液中に等濃度で存在する場合のものであり、また、溶液中の陽イオン全体の濃度とも相関関係にあって、実際の吸着され易さは、条件によって変わってきます。
(土がプラスに荷電している場合、NO3-、SO42-、H2PO4-などの陰イオンを吸着しますが、一般に土壌の持つ陰イオン交換容量(AEC)は小さくかつ変異荷電性であるため、陽イオン交換容量ほどの重要性を持たず、また、pHが高くなるとさらに減少します。)
3)植物根による吸収
植物の根は、土壌溶液に溶けた養分を吸収しますが、この場合、粘土や腐植のマイナス荷電によって保持されたNH4+、K+、Ca2+などを土壌溶液中に放出させるために、ここでもイオン交換を行います。このイオン交換には、植物の根が分泌する各種の酸(クエン酸やリンゴ酸など)が働いています。
多くの植物の根の分泌液を集めてpHを計ると3~4くらいのかなり強い酸性を示します。この酸の水素イオンが、粘土や腐植に保持されているNH4+やK+などをイオン交換によって溶液中に解き放ち、植物が吸収できる状態にしているのです。
by 馬場
投稿者 sbaba : 2008年01月02日 TweetList
トラックバック
このエントリーのトラックバックURL:
http://blog.new-agriculture.com/blog/2008/01/474.html/trackback
コメント
投稿者 稼ぐネット産直 山本玲治 : 2008年6月13日 10:58
自給するにしても、今、大問題があります。
肥料の輸入がままならなくなってきているのです。
まぁ、そのうちにそうなると分かってはいたものの、想像よりずっと早い事態の展開でした。
事態はものすごい速度で進んでいます。
投稿者 ぴりらに : 2008年6月14日 12:50
昔は自分達の食べるものは基本的に自分達の手で生産できていたいたんですよね。
かつてできていたことが、できなくなってしまっている。
色々な要因があるのでしょうが、単純に「何かがおかしい」と思います。
「何」がおかしくて、どうしたらいいのか。
私も考えていきたいと思います。
投稿者 とも : 2008年6月14日 13:49
1973年にも、大豆ショックといって、今の食糧高騰に近い事態があったと聞きました。
そのときも、穀物メジャーなどによる買占めが原因だったとか・・
この構造を突破するためにも、国内で自給していける方法を考えていく必要がありますね。
投稿者 nu- : 2008年6月19日 03:50
新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
投稿者 Supra : 2013年9月14日 23:19
新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
投稿者 MBT : 2013年9月16日 19:52
However until many of us generate that will earth, it is HR’s employment to consider every single viewpoint, grounds, plus supposition any time analyzing in a situation or maybe claim against a worker (and the manager). Regardless of boss’s opinion process or maybe their own, it can be HR’s (plus the media media’s) employment to be able to endorse with the simple fact. Time period..
UGG ブーツ 正規品 見分け方 2013
投稿者 UGG ブーツ 正規品 見分け方 2013 : 2013年12月26日 15:11
However until many of us generate that will earth, it is HR’s employment to consider every single viewpoint, grounds, plus supposition any time analyzing in a situation or maybe claim against a worker (and the manager). Regardless of boss’s opinion process or maybe their own, it can be HR’s (plus the media media’s) employment to be able to endorse with the simple fact. Time period..
UGG ブーツ 正規品 見分け方 2013
投稿者 UGG ブーツ 正規品 見分け方 2013 : 2013年12月26日 15:11
However until many of us generate that will earth, it is HR’s employment to consider every single viewpoint, grounds, plus supposition any time analyzing in a situation or maybe claim against a worker (and the manager). Regardless of boss’s opinion process or maybe their own, it can be HR’s (plus the media media’s) employment to be able to endorse with the simple fact. Time period..
UGG ブーツ 正規品 見分け方 2013
投稿者 UGG ブーツ 正規品 見分け方 2013 : 2013年12月26日 15:11
gucci mane heavy video download 新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
hermes birkin bags for sale http://artsenvogue.co.nz/hermes-birkin-35-household-film-it-is-doable-programs.asp
投稿者 hermes birkin bags for sale : 2014年1月16日 00:46
The particular politics foundation of India has developed to the remarkable level throughout the years after independence and Asia has become the the main lots of essential businesses worldwide that consider essential decisions with regards to the globe state policies. Governmental policies is the theme of curiosity for several Native american citizens, people Asia and round the globe want to obtain the newest state policies news flash of India. If 1 opens up the particular paper as well as watches the tv screen options, the majority of the news flash sent is about the particular state policies.
アグ ブーツ 安い http://www.highland2007.com/category/index_ugg179.htm
投稿者 アグ ブーツ 安い : 2014年1月16日 03:24
The particular politics foundation of India has developed to the remarkable level throughout the years after independence and Asia has become the the main lots of essential businesses worldwide that consider essential decisions with regards to the globe state policies. Governmental policies is the theme of curiosity for several Native american citizens, people Asia and round the globe want to obtain the newest state policies news flash of India. If 1 opens up the particular paper as well as watches the tv screen options, the majority of the news flash sent is about the particular state policies.
アグ ブーツ 安い http://www.highland2007.com/category/index_ugg179.htm
投稿者 アグ ブーツ 安い : 2014年1月16日 03:24
How will you squeeze in a picture into a Zipper? It is easy. When you are allowing the go posting, there’ll be a button right there intended for bring picture. You may also bring that later on as well as as being a rezip if you want to. It will always be a good idea to maintain a appointments products you take in then when. That way you are able to examine times as well as many days and find out the things that work greatest. It assists for anyone who is reducing use in phases.
UGG ブーツ最安通販のpropstore 楽天 http://www.fulhamfunerals.com.au/category/index_ugg309.htm
投稿者 UGG ブーツ最安通販のpropstore 楽天 : 2014年1月21日 10:46
How will you squeeze in a picture into a Zipper? It is easy. When you are allowing the go posting, there’ll be a button right there intended for bring picture. You may also bring that later on as well as as being a rezip if you want to. It will always be a good idea to maintain a appointments products you take in then when. That way you are able to examine times as well as many days and find out the things that work greatest. It assists for anyone who is reducing use in phases.
UGG ブーツ最安通販のpropstore 楽天 http://www.fulhamfunerals.com.au/category/index_ugg309.htm
投稿者 UGG ブーツ最安通販のpropstore 楽天 : 2014年1月21日 10:46
How will you squeeze in a picture into a Zipper? It is easy. When you are allowing the go posting, there’ll be a button right there intended for bring picture. You may also bring that later on as well as as being a rezip if you want to. It will always be a good idea to maintain a appointments products you take in then when. That way you are able to examine times as well as many days and find out the things that work greatest. It assists for anyone who is reducing use in phases.
UGG ブーツ最安通販のpropstore 楽天 http://www.fulhamfunerals.com.au/category/index_ugg309.htm
投稿者 UGG ブーツ最安通販のpropstore 楽天 : 2014年1月21日 10:46
How will you squeeze in a picture into a Zipper? It is easy. When you are allowing the go posting, there’ll be a button right there intended for bring picture. You may also bring that later on as well as as being a rezip if you want to. It will always be a good idea to maintain a appointments products you take in then when. That way you are able to examine times as well as many days and find out the things that work greatest. It assists for anyone who is reducing use in phases.
UGG ブーツ最安通販のpropstore 楽天 http://www.fulhamfunerals.com.au/category/index_ugg309.htm
投稿者 UGG ブーツ最安通販のpropstore 楽天 : 2014年1月21日 10:47
fr. hermes jesuit 新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
投稿者 hermes slovak : 2014年1月28日 22:36
hermes outlet france 新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
投稿者 purple hermes : 2014年2月2日 09:10
hermes bags knightsbridge 新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
投稿者 replica hermes online : 2014年2月6日 20:02
新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
投稿者 wholesale bags : 2014年2月10日 17:56
In an effort to possess a effective start, a Wii Oughout ought to create a exceptional array associated with game titles. Developers could use a enormous Mario game in the Wii Oughout start, a lot like Super Mario Bros. with the NES, Super Mario Land with the Super nes, plus Super Mario Sixty-four with the N64. The fact remains, we are able to take steps to counterpoint society instead of impoverish that, to help correct a errors they have suffered, and to stop additional injury. Improving the situation on the planet what is the best all of us vary depending for emergency is part of the God-given requirement as Her stewards. Yet another thing liability can be having a users in charge of what they’ve got carried out..
UGG サイズ 選び方 http://www.torrettastudio.net/category/index_ugg396.htm
投稿者 UGG サイズ 選び方 : 2014年2月12日 07:39
In an effort to possess a effective start, a Wii Oughout ought to create a exceptional array associated with game titles. Developers could use a enormous Mario game in the Wii Oughout start, a lot like Super Mario Bros. with the NES, Super Mario Land with the Super nes, plus Super Mario Sixty-four with the N64. The fact remains, we are able to take steps to counterpoint society instead of impoverish that, to help correct a errors they have suffered, and to stop additional injury. Improving the situation on the planet what is the best all of us vary depending for emergency is part of the God-given requirement as Her stewards. Yet another thing liability can be having a users in charge of what they’ve got carried out..
UGG サイズ 選び方 http://www.torrettastudio.net/category/index_ugg396.htm
投稿者 UGG サイズ 選び方 : 2014年2月12日 07:39
In an effort to possess a effective start, a Wii Oughout ought to create a exceptional array associated with game titles. Developers could use a enormous Mario game in the Wii Oughout start, a lot like Super Mario Bros. with the NES, Super Mario Land with the Super nes, plus Super Mario Sixty-four with the N64. The fact remains, we are able to take steps to counterpoint society instead of impoverish that, to help correct a errors they have suffered, and to stop additional injury. Improving the situation on the planet what is the best all of us vary depending for emergency is part of the God-given requirement as Her stewards. Yet another thing liability can be having a users in charge of what they’ve got carried out..
UGG サイズ 選び方 http://www.torrettastudio.net/category/index_ugg396.htm
投稿者 UGG サイズ 選び方 : 2014年2月12日 07:39
In an effort to possess a effective start, a Wii Oughout ought to create a exceptional array associated with game titles. Developers could use a enormous Mario game in the Wii Oughout start, a lot like Super Mario Bros. with the NES, Super Mario Land with the Super nes, plus Super Mario Sixty-four with the N64. The fact remains, we are able to take steps to counterpoint society instead of impoverish that, to help correct a errors they have suffered, and to stop additional injury. Improving the situation on the planet what is the best all of us vary depending for emergency is part of the God-given requirement as Her stewards. Yet another thing liability can be having a users in charge of what they’ve got carried out..
UGG サイズ 選び方 http://www.torrettastudio.net/category/index_ugg396.htm
投稿者 UGG サイズ 選び方 : 2014年2月12日 07:39
hermes bags prices vary depending 新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
投稿者 spain hermes handbags : 2014年2月18日 05:50
Although doesn’t imply the corollary holds true, that will brought up testosterone add to the frequency with cancer of prostate. Clinical studies meant to exhibit that to be the case have didn’t implement it. Cancer of the prostate is actually a disease with older adult men by using heading downward testosterone degrees and declare that brought up degrees could possibly at all improve prostate disease would be to take flight industry by storm explanation along with scientific disciplines..
ルブタンとは http://hyperleggera.com/archives/index_cl47.htm
投稿者 ルブタンとは : 2014年2月19日 23:28
Although doesn’t imply the corollary holds true, that will brought up testosterone add to the frequency with cancer of prostate. Clinical studies meant to exhibit that to be the case have didn’t implement it. Cancer of the prostate is actually a disease with older adult men by using heading downward testosterone degrees and declare that brought up degrees could possibly at all improve prostate disease would be to take flight industry by storm explanation along with scientific disciplines..
ルブタンとは http://hyperleggera.com/archives/index_cl47.htm
投稿者 ルブタンとは : 2014年2月19日 23:29
Although doesn’t imply the corollary holds true, that will brought up testosterone add to the frequency with cancer of prostate. Clinical studies meant to exhibit that to be the case have didn’t implement it. Cancer of the prostate is actually a disease with older adult men by using heading downward testosterone degrees and declare that brought up degrees could possibly at all improve prostate disease would be to take flight industry by storm explanation along with scientific disciplines..
ルブタンとは http://hyperleggera.com/archives/index_cl47.htm
投稿者 ルブタンとは : 2014年2月19日 23:29
Although doesn’t imply the corollary holds true, that will brought up testosterone add to the frequency with cancer of prostate. Clinical studies meant to exhibit that to be the case have didn’t implement it. Cancer of the prostate is actually a disease with older adult men by using heading downward testosterone degrees and declare that brought up degrees could possibly at all improve prostate disease would be to take flight industry by storm explanation along with scientific disciplines..
ルブタンとは http://hyperleggera.com/archives/index_cl47.htm
投稿者 ルブタンとは : 2014年2月19日 23:29
hermes belt size 100cm 新しい「農」のかたち | 現在の食糧高騰と”自給”の課題
投稿者 dark blue hermes : 2014年2月21日 03:42
まるいちさま。初めまして。
稼ぐネット産直の山本玲治と言います。
人気ブログランキングから来ました。
>マスコミではあまり報道されていませんが、現在たくさんの国が農産物の輸出規制をかけています。そして、食糧の高騰に苦しんでいる国がたくさんあります。
農業新聞とかではよく報道されるんですが、一般の方は見ませんよね(^-^;)ゞ
今度の洞爺湖サミットでは、環境問題だけでなく、食料問題も話すようです。
これからもちょくちょく寄らせていただきますので、よろしくお願いします。
応援クリックしておきました。
これからもよろしくです。