土と保水性が関係しているのは、土の粒子の大きさや孔隙の構造、有機物の量によって、水がどれだけ土の中に残り、どれだけ植物に利用できるかが変わるからです。 砂が多い土は水が抜けやすく、粘土が多い土は水を多く保持しやすい傾向があります。ただし、植物が利用できる水の量は「土に含まれる水の総量」と同じではありません。
つまり保水性とは、単に「水をたくさん含める土かどうか」ではなく、雨や水やりの後に余分な水を排出しつつ、植物が吸収できる範囲の水をどれだけ蓄えておけるかという土の重要な性質です。粒径、孔隙、団粒構造、有機物、締固め、根の深さなどが組み合わさって決まります。
そもそも土の「保水性」とは何か
保水性とは、土が水を保持する性質のことです。ただし土に入った水は、すべて同じ状態で残るわけではありません。
雨や灌漑で土が十分に湿ると、大きな孔隙に入った水は重力によって下へ抜けていきます。その後、土の中に残る水の量を示す目安が「圃場容水量」です。
さらに乾燥が進むと、植物は根から水を吸いにくくなります。植物がしおれ、十分な水を与えても回復しにくくなる水分状態の目安が「永久しおれ点」です。
農研機構は、有効水分容量を圃場容水量から永久しおれ点までの間にある水分量として整理しています。つまり植物にとって重要なのは、土が持つ水の総量ではなく、圃場容水量と永久しおれ点の間にある利用可能な水です。
砂が多い土はなぜ保水性が低くなりやすいのか
砂粒はシルトや粘土より大きいため、砂質土では粒子の間に比較的大きな孔隙ができやすくなります。
大きな孔隙では、水は重力によって下へ移動しやすく、雨の後に速く排水されます。そのため砂質土は水はけが良い一方、土の中に長く水を保持しにくい傾向があります。
FAOは、粗い砂を多く含む土では有効水分容量が低くなりやすいと説明しています。
このため砂地の畑では、一度に大量の水を与えても深く抜けてしまい、根が利用できる水が短期間で減ることがあります。少量ずつ回数を分けて灌水する管理が有効な場合があります。
粘土が多い土はなぜ水を多く保持するのか
粘土粒子は非常に細かく、同じ体積でも表面積が大きくなります。また粘土質土には細かな孔隙が多く、水が毛管力や粒子表面との力によって保持されやすくなります。
そのため粘土質土は、一般に砂質土より多くの水を含むことができます。
しかし、ここで注意が必要です。細かな孔隙に入った水は強く保持されるため、植物の根が吸収しにくい水も増えます。
つまり、粘土質土は「水をたくさん持てる」一方で、そのすべてが植物にとって使いやすいわけではありません。
植物が使える水が最も多いのはどんな土か
植物が利用できる水の量は、砂が少なければ少ないほど増えるわけではありません。
一般に、砂質土では水が速く抜けて有効水分が少なく、非常に粘土質な土では多くの水を保持しても、その一部が植物には利用しにくくなります。
FAOは、中程度の粒径を持つ壌質土やシルト質壌土で、利用可能な水の容量が高くなりやすいと説明しています。
農研機構の土壌物理特性値マップでも、有効水分容量は土壌の種類、粘土含量、有機物含量によって大きく異なることが示されています。
つまり「よく水を持つ土」と「植物が水を使いやすい土」は完全には同じではありません。
土の孔隙の大きさが保水性を決める
土の中では、水は主に粒子そのものではなく、粒子や団粒の間にある孔隙へ入ります。
FAOは、孔隙の大きさによって役割が異なり、大きな孔隙は排水と通気を担い、中程度の孔隙は植物が利用できる水を保持し、非常に小さな孔隙には植物が利用しにくい水が残ると説明しています。
このため、保水性の高い土とは単に孔隙が多い土ではありません。水を保持する中小の孔隙と、余分な水を排出する大きな孔隙がバランスよく存在することが重要です。
団粒構造があると保水性と水はけを両立しやすい
土壌粒子が有機物や微生物の働きによって集まり、小さな塊になることがあります。このまとまりを団粒と呼びます。
団粒の内部には細かな孔隙があり、水を保持しやすくなります。一方、団粒と団粒の間には比較的大きな孔隙ができ、余分な水が排出され、空気も入りやすくなります。
そのため団粒構造が発達した土は、保水性と排水性を両立しやすくなります。
「水持ちが良い土」と「水はけが良い土」は反対の性質に見えますが、孔隙の大きさが複数ある土では両立できます。
有機物や腐植はなぜ保水性を高めるのか
腐植などの土壌有機物は、水を保持する能力を持っています。
USDA NRCSは、土壌有機物が水や養分を保持する能力を高め、土壌構造の改善によって浸透性や保水性も向上すると説明しています。
また有機物は、微生物活動や団粒形成を通じて孔隙構造を改善します。これによって水を保持する細かな孔隙と、排水に役立つ大きな孔隙が形成されやすくなります。
砂質土では、有機物を増やすことで水を保持する能力が改善することがあります。一方、粘土質土では団粒化を助けることで排水と通気を改善しながら、利用可能な水を保持しやすくなる場合があります。
土を踏み固めると保水性はどう変わるのか
土を強く締め固めると、粒子の間にある大きな孔隙がつぶれます。
その結果、水が表面から入りにくくなり、雨が地表を流れやすくなります。土の中へ入る水自体が減れば、根の周囲に蓄えられる水も少なくなることがあります。
一方で細かな孔隙の割合が相対的に増え、水が強く保持されることもあります。しかし、根が伸びにくくなったり、空気が不足したりするため、植物にとって良い保水状態とは言えません。
保水性は「水分量だけ」を見ず、浸透、排水、根の伸びやすさまで含めて考える必要があります。
土の深さも植物が使える水量を変える
同じ土性でも、根が伸びられる土の深さが違えば、植物が利用できる水の総量は変わります。
FAOは、根が深く伸びられるほど、植物が利用できる土壌水の量が増えると説明しています。
たとえば表面30cmだけを見ると保水性が同じでも、下に岩盤や硬い層があって根が深く伸びられない土と、1m以上根が伸びられる土では、干ばつ時に使える水の総量が大きく違います。
そのため農業では、表土の保水性だけでなく、根域全体の深さと水分容量を見ることが重要です。
保水性が高ければ水やりは少なくてよいのか
保水性が高い土では、一般に乾燥するまでの時間は長くなります。しかし、水やりの頻度は保水性だけでは決まりません。
気温、日射、風、植物の大きさ、根の深さ、鉢や畑の条件によって、水の消費量は変わります。
また、保水性が高い土でも排水が悪ければ根の周囲が長時間水で満たされ、酸素不足になることがあります。
したがって、水やりは「土がどれだけ水を持つか」と「植物がどれだけ水を使うか」の両方を見て調整する必要があります。
鉢植えでは土の保水性をどう調整するのか
鉢植えでは土の量が限られているため、保水性の調整が特に重要です。
乾燥を好む植物では、粗い粒子を多く含む用土を使い、水が長く残りすぎないようにします。反対に水切れしやすい植物では、有機物や細かな粒子を適度に含む用土を使い、根域に水を残しやすくします。
ただし、細かな材料を増やしすぎると孔隙が詰まり、排水と通気が悪くなることがあります。
鉢土では、保水性と排水性を両立させるために、粒径の異なる材料を組み合わせることが重要です。
農業で保水性を知ることが重要なのはなぜか
農研機構は、全国の農耕地について、圃場容水量、永久しおれ点、有効水分容量、飽和透水係数などを整理した土壌物理特性値マップを公開しています。
これは、土壌の保水性や透水性が、畑作物の水管理に重要だからです。
保水性が低い圃場では灌水回数を増やしたり、乾燥を避ける管理が必要になることがあります。反対に保水性が高く排水が悪い圃場では、暗渠排水や畝立てなどで過湿を防ぐ必要があります。
つまり保水性を知ることは、水やりの量を決めるだけでなく、作物選び、灌漑、排水、土壌改良を考える基礎情報になります。
「保水性が高いほど良い土」ではない
土が多くの水を保持できることは、乾燥時には有利です。しかし、保水性が高すぎて排水が悪いと、根の酸素不足や根腐れにつながる場合があります。
一方、保水性が低すぎると、植物が短期間で水不足になり、頻繁な灌水が必要になります。
理想的なのは、植物が利用できる水を十分に保持しながら、余分な水は排出できる土です。
つまり土の評価では、保水性だけでなく、排水性、通気性、根の伸びやすさを合わせて見る必要があります。
土と保水性の関係を整理すると
- 砂質土：大きな孔隙が多く、水は抜けやすいが保持しにくい
- 粘土質土：細かな孔隙が多く、水を保持しやすいが一部は植物が利用しにくい
- 壌質土：一般に植物が利用できる水の容量が高くなりやすい
- 孔隙：大きさによって排水用、植物利用水の保持用、利用困難な水の保持用に役割が分かれる
- 団粒構造：大小の孔隙をつくり、保水性と排水性の両立を助ける
- 有機物：水を保持し、団粒形成を通じて土壌構造を改善する
- 締固め：浸透や根の伸びを妨げ、植物が利用できる水環境を悪化させることがある
- 土の深さ：根が利用できる土層が深いほど、植物が使える水の総量は増えやすい
まとめ
土と保水性が関係している最大の理由は、土の粒子・孔隙・団粒・有機物が、水をどれだけ保持し、そのうちどれだけを植物が利用できるかを決めるからです。
- 保水性は、土に含まれる水の総量だけでは評価できない
- 植物が使える水は、圃場容水量と永久しおれ点の間にある水分として考えられる
- 砂質土は水が抜けやすく、有効水分容量が小さくなりやすい
- 粘土質土は多くの水を保持するが、強く保持されて利用しにくい水も多い
- 壌質土では植物が利用できる水の容量が高くなりやすい
- 有機物や団粒構造は、保水性と排水性のバランスを改善する
- 根が伸びられる土層の深さも、植物が利用できる水の総量を左右する
- 良い土とは、必要な水を蓄えながら余分な水を排出できる土である
つまり、保水性は「土が水をためる力」だけでなく、「植物が使える形で水を残す力」と考えることが大切です。粒子の大きさ、有機物、団粒構造、根の深さまで合わせて見ることで、土と水の関係をより正確に理解できます。
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