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津波からの農地の回復にむけて ~塩害対策について~

このたびの東日本大震災では、農作物に対する放射性物質による汚染が実際に起こってしまい、現場廃棄が相次いでいる。また、西日本ではその実感はないが、風評被害も広がっており、福島県産、茨城県産のみならず他の東北、関東の農作物が軒並み価格を下げ、また流通に乗らなくなっている。これら風評被害などについては申し訳ないが他の方にお任せして、自分としては自分にできること、塩害からの農地回復について技術的な解説をし、そちら方面での生産者の方の支援としたい。
また、私のところにも塩害対策の土壌診断技術者派遣の依頼が全国知事会から寄せられている。まだまだ先の事になると思うが、そのときにすべきことの再確認にもしたい。

それでは、まず農地が海水をかぶる事によってどのような障害が起こるのかについて説明したい。

1 浸透圧が上昇する事による根傷みの発生
土壌に海水が流れ込む事により、土壌水分中の塩類(水溶性物質)濃度が上昇する。水分は、塩類濃度の低いところから高いところへ移動し、平衡状態(同じ塩類濃度)になろうとする性質があり、このために塩類濃度の高い土壌では根の水分吸収が阻害される。その結果根傷みが発生し、植物体全体が萎凋する。

2 濃度障害
海水が流入する事により、負の電荷を持つ土壌粒子に陽イオンであるナトリウム、マグネシウムなどが結合し、これらの濃度障害、塩基バランスの悪化が起こる。ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウムの塩基類ははナトリウムを除いて植物の必須元素であるが、絶対量よりもバランスが大事になるため、どれかの元素が突出して多い状態は植物にとって良くない。
また、陰イオンでは主に塩素などが濃度障害を起こす。土壌中の塩素濃度が0.1%(100mg/乾土100g)を超えると根圏への浸透圧の影響が大きくなり、生育阻害が懸念される。灌漑水では塩素濃度が200~250ppmを超えると生育抑制が見られるようになる。また、海水由来の元素ではホウ素も濃度障害を起こしやすい。

3 対策の目安
土壌では塩素濃度が0.1%を超える、またはEC(電気伝導度・乾土20gに対し、蒸留水100mlで攪拌し、懸濁状態で測定)1.0ms/cmになった場合、灌漑水では塩類濃度250ppmを超えた場合、またはECが0.5~1.0ms/cm以上になった場合に対策が必要となる。

では、ここからは土壌診断の結果、これらの障害発生が懸念される場合の対策はどうしたらよいかについての解説を行いたい。

1 真水による湛水除塩
基本的には真水による湛水除塩(掛け流し)が対策となる。水田であれば湛水し、代掻き(トラクターで土をかき混ぜる)して、表層水を流すと同時に地下浸透を図る。これを繰り返し、ECによる簡易診断を行うことで目標値に達しているかどうか判断を行う。

2 カルシウムによる置換
濃度障害の項目で解説したように、陽イオンである塩基類は負の電荷を持つ土壌粒子に吸着され、水の掛け流しだけでは十分に取り除くことができない。このため、石灰類を施用する事によりカルシウムでそれらの陽イオン(主にナトリウム)を置換(カルシウムイオンを土壌粒子に吸着させることで他の陽イオンを引き剥がす)して土壌水分と一緒に流せる状態にする。
ただし、その際には同時に土壌pHも測定し、適正値(作付け品目により変わる)より低い場合は炭カル(炭酸カルシウム)を施用し、高い場合は石膏(硫酸カルシウム)を施用する。どちらも標準施用量は100kg/10aであるが、炭カルの場合、大まかな目安としてはこの施用量の場合pHは約1.0上昇し、石膏の場合約0.5下降する。ただし、この数値はあくまで目安であり、土質によってpHが上下する度合いは変化するので、施用後または植付前にpHの再測定は必ず行う。

技術的な塩害対策を解説すると以上のようになる。しかしこれは、灌漑水などの施設が回復していることが前提である。また、津波をかぶった地域においては畔も崩れ、田畑の均平度もかなりの乱れを見せているだろう。このため、田畑が形だけでも元の姿を取り戻していることも必要である。そのあたり、どの程度農耕地が荒らされているのか情報が少なく、回復にどの程度の時間が見込まれているのか想像もつかない。現時点で自分にできることは少ないが、とにかくやれることだけでもやっておこうと思った次第である。

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農業」カテゴリの記事

コメント

がんさん,こんにちは。
今回の地震で震度6を体験し,津波被害を目の当たりにしました。
私の自宅は小高い山を宅地造成した場所だったこともあり地震被害は微々たるもので(食器が割れたりした),津波被害もありませんでした。
しかし,私の居住する自治体でも,沿岸部の集落は,津波によって文字通り無くなってしまいました。

普及指導員でありながら土壌・肥料関係が苦手な私としては,がんさんの今回のエントリーは,大変勉強になりました。
当県でも,農地復旧に向けて動き出しています。
御存知のとおり,今回の地震の影響で,沿岸部の広い範囲で地盤沈下が起こりました。そのため,震災後3週間を過ぎた現在でも,沿岸部は未だに水が引き切らない状況にあります。水が引いても,まず消防や自衛隊による捜索活動が入り,その後にガレキ撤去作業に入ります。
また津波被害が直接ない地域でも,津波被害等で下流域に排水問題がある地域は,水稲作付けを控えるよう呼びかけているようです。ほかにも,パイプライン損傷の問題もあります。
津波被害が特に大きいこともあって,報道内容は津波被害が主となっている感がありますが,地震による被害も決して小さくありません。

なかなか一筋縄ではいきませんが,動きながら臨機応変に対応していく必要があろうかと思っています。

投稿: tahata | 2011年4月 3日 (日) 15時35分

>tahataさん

コメントありがとうございます。

今回の震災被害に遭われたとのこと、お見舞い申し上げます。

ニュース映像でしかその様子をうかがうことができませんが、今回は地震そのものも津波被害の方もかなり大きかったようですね。ネットでの衛星写真を見ていても、海岸線が変わってしまったようなところもあり、どのように申し上げていいのかわかりません。

私は震災にも津波にもほとんど関係ない地域ですから、震災の実感はあまりわきません。だからこそ、農作物の安定供給はこちらの地域の責任であると思っています。

とにかく、まずは一刻も早い農業関係のインフラ回復ですね。それがあってこそ今回のエントリが役に立つときがくるのだと思っています。いずれ支援が必要になることもあるかもしれませんので、そのときは私も含めて、復興業務を他県の普及員に遠慮なく要請してください。

投稿: がん | 2011年4月 3日 (日) 18時11分

はじめましてsororiyと申します。
東日本大震災の塩害、重金属被害は大変ですよね。
除去する方法はあります。
でもみんな信用してくれません、画期的なことですから。
自然は自然で制しないと出来ません。

一度見ていただけますか・・。
http://www.e-ukon.net/comini.html のページの下の黄色い線の左上に小さい「点」があります。 右を見ていただくとPDFでUPしています。
政府には取り合っていただけませんでした。
都道府県にはルートが無く・・・(≧∀≦)

被災地を助けたいのですが・・・。

東日本支援活動も行っています。
http://www.yado.bz/kizuna.html

感想をお聞かせ願えたら幸いです。

投稿: sororiy | 2011年6月25日 (土) 12時23分

>sororiyさん

すいません、私にはほとんど理解できません。重金属にしても農薬にしても様々な種類のものがあり、それらを一緒くたにして無害化できるとは普通には信じられません。特に重金属は元素ですから、分解は不可能です。

とりあえず、意見を求められておられるようなので、わかる範囲でお答えさせていただきました。これ以上は無理です。

投稿: がん | 2011年6月26日 (日) 18時49分

初めまして。
僕は塩害について今勉強している学生ですが、このような塩害にあった土壌を回復させる手立てとして植林は効果的なのでしょうか?
オーストラリアでは塩害にあった土地にユーカリを植林して土壌回復させているらしいですが。。

ぜひ教えていただけませんか?!

投稿: 法大生 | 2011年10月 4日 (火) 13時22分

>法大生さん

すいません、その話は初耳です。塩害を受けた土壌では、塩素は陰イオンですから土壌粒子に吸着されることなく流れていきますので雨が多ければ問題ありません。また、湛水除塩で効果を上げることができます。

しかし、植物の必須元素であるマグネシウムやホウ素はともかく、必須元素でないナトリウムがどういう機作で取り除かれるのかがわかりません。本文で触れたように、カルシウム等で置換して水で流すのが基本的なやり方なのです。

もしかしたら、ユーカリは耐塩性が強いのかもしれません。そこで、他の作物が作れない間ユーカリの生産で土地を有効利用し、回復を待つという消極的方法なのかもしれません。日本でも綿花など耐塩性の強い植物の栽培を行い、それを換金して当座をしのぎ、通常の作物生産に適した条件に回復するのを待つ、という方法も提案されています。

勉強不足で十分なお答えができたかどうかわかりませんが、このようなことではないでしょうか。ユーカリについては、また調べておきたいと思います。

投稿: がん | 2011年10月 4日 (火) 19時39分

始めまして。
米国カルフォルニア在住の日本人ですが、塩害に有効というAgriKit を紹介されました。真水をイオン化して散水する装置で真水を散水するよりはるかに少量の水で効果があるとのことです。説明は英語で済みませんが、http://www.vitabio.com です。本当に効果があると思いますか?彼らは津波の被害地の農家の手助けをしたいといってます。http://www.vitabio.com/jp/saltremoval.html
効果がありそうなら、興味のありそうな個人あるいは組織を紹介していただけないでしょうか。よろしくお願いします。

投稿: 服部 | 2012年1月18日 (水) 19時40分

>服部さん

コメントありがとうございます。

ちょっとよくわかりません。私などにどうこうするより、福島県や農水省のサイトから意見を送ってみてはどうでしょうか?

投稿: がん | 2012年1月18日 (水) 21時22分

海水が運んできた大量のプランクトンや細菌が死滅し、それらが土に塩分を強力に接着させているので真水で希釈しながらの除去は膨大な時間が要します。先ず細菌が生産する剥離酵素で土から塩分を引き離すことが先決です。

投稿: 祝 勝也 | 2013年10月21日 (月) 23時12分

>祝 勝也さん

コメントありがとうございます。

それはおそらく、そられの有機物が腐植になって陰電荷を作り、陽イオンであるナトリウムやマグネシウムを吸着していると言うことだと思いますが、それはカルシウムによる置換のところで説明した対策があります。

また、剥離酵素とかではなく、腐植も土壌微生物が徐々に分解してなくなっていきますので、そういうことかと思います。

投稿: がん | 2013年10月22日 (火) 19時42分

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