ここで、私たちが肩を並べている人々から学ぶために、私たちの過去への旅をもう 1 つ紹介します。* 私たちは、土壌の水分と、降水量がいつでも降水を吸収して保持できるように牧草地を管理することの重要性についてよく話します。 「Soil Conservation」の 1963 年 10 月号のこの記事で、Cecil Wadleigh は私たちをより深く掘り下げ、さまざまな土壌が私たちの仕事をどのように容易にし、困難にするかを説明しています。
水資源に対する国家の関心の高まりのほとんどは、湖、貯水池、地下帯水層に集中していますが、実際には、食料、繊維、木材製品などの基本的なニーズの生産は、蒸発需要を満たすために水を供給する土壌の能力に由来しています。
平均的な日に、ルート ゾーンの水は約 6 億 5000 万エーカー フィートに達します。したがって、ある時点で土壌水分貯留層に保持される水は、米国の小川の年間総流量の半分にほぼ等しく、約 13 億 7,000 万エーカー フィート、つまり年間平均降水量の約 29% に相当します。約 33 億 8,000 万エーカー フィートの水 (私たちの水収支の 71%) が、畑、森林、放牧地からの蒸発散に毎年使用されるため、土壌水分貯留層は平均年に 5 回以上再充電する必要があります。
土壌水分貯留層の管理は、人間の基本的なニーズの生産における重要な決定要因であるだけでなく、国家の水収支の大部分の有益な使用に関する重要な決定要因でもあります。土はスポンジのような働きをし、下向きの重力に逆らって水分を保持します。この保持された水分により、植物は水を使用して雨や灌漑の間に成長し、長引く干ばつの間も生き残ることができます.
ただし、地表貯水池と土壌には重要な違いがあります。従来のリザーバー内の水は、ポンプの入口まで自由に流れ、ポンプがそれを抽出するよりも速くそこに移動します。土壌中の水は、吸収する根に完全に自由に移動できるわけではなく、植物の根がそれを除去できるよりもはるかにゆっくりと移動する可能性があります.したがって、土壌水分貯留層での水の使用は、土壌粒子の表面に吸収された水分膜に到達するための成長と増殖、根の増殖 (「ポンプ」) に依存しています。
土壌水分の利用可能性は、発根ゾーンの深さと深さ 1 フィートあたりの利用可能な水の供給量によって制限されます。砂質土壌は、深さ 1 フィートあたり 1 インチ未満の利用可能な水しか保持できない場合があります。一方、粘土ロームは2 1/2インチを保持できます。したがって、根が貫通しているが砂質土壌に 1 フィートある作物は、わずか 1 インチの水しか水分を貯蔵できません。一方、根が粘土ロームに 6 フィート突き刺さっている作物は、15 インチの貯水池を持ちます.
夏の明るい日には、太陽エネルギーは 1 日あたり 0.2 ～ 0.35 インチの水の蒸発散量に影響します。したがって、土壌水分貯留層の容量は、干ばつの危険と灌漑管理における重要な要素です。
作物固有の性質は、根系の特徴と大きく関係しています。たとえば、アルファルファの根は、ラディーノ クローバーの根よりもはるかに深く浸透することができます。バミューダグラスの根は、ジャガイモの根よりもはるかに広範囲に増殖します。したがって、作物の発根行動の性質は、土壌水分貯留層の容量と有効性を制限する可能性があります.
与えられた土壌の単位質量の固有の保水能力を変えるためにできることはほとんどありません.パドリングは、より低い張力で水を保持するより大きな細孔空間の割合を減少させ、それによって利用可能な水の量を減少させる可能性があります。有機物が大幅に増加すると、保水能力が向上する可能性があります。潜在的な根の発達を阻害または禁止し、それによって水分貯蔵を制限する土壌の特性は数多くあります。
岩盤または硬化層の上にある浅い土壌には、対応する浅い土壌水分貯留層があります。同様に、根がプラウパン、「トラフィックパン」、またはクレイパンによってプラウの深さで停止すると、下層土の潜在的な水分貯蔵庫が利用できなくなります.
大西洋沿岸平原の多くの土壌では、ほとんどの作物の根が下層土に浸透しません。これは、その酸性度が 3.8 ～ 4.2 の pH を記録する可能性があるためです。土壌の酸性度に関連して、根の成長を妨げる毒性レベルのアルミニウムとマンガンが下層土に発生する可能性があります.ホウ素やカルシウムが完全に欠乏している培地では、根が浸透できないことも証明されています。土壌塊中の可溶性塩は、乾燥地域の灌漑された谷での腐敗の浸透と増殖をしばしば制限します。一部の乾燥地域では、過剰な塩分が過去に浸出され、高レベルの交換可能なナトリウムが残っている可能性があります.ナトリウム土壌はカルシウムを熱心に引き付け、実際に成長している根の先端からカルシウムを除去する可能性があります.
根は生命体であるため、その成長の程度は土壌の温度に依存します。アラスカのいくつかの渓谷における永久凍土の蔓延は、根の浸透に悪影響を与える条件の極端な例です.
ほとんどの陸上植物の根は、成長し、水を吸収するためにも十分な酸素を必要とします。そのため、土壌水分貯留層を効果的にするためには、良好な土壌通気が重要です。排水が悪いと、通気が不足して根系の発達が抑制され、乾燥地域では表土に塩分の蓄積が促進されます。
作物、範囲、および森林植物の根の深い浸透と広がりを助けるすべての保全農業慣行は、蒸発散に使用される国の水収支の膨大な部分の管理の改善と有益な使用に貢献します。また、土壌への水の重要な浸透に影響を与える慣行が、土壌水分貯留層の再充電速度に影響を与えることも明らかです.
