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Jun 05, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12337 (2023) この記事を引用

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フェラルソルは、熱帯地方で一般的な赤と黄色の土壌に対応します。 それらは深く風化していますが、その起源についてはまだ活発に議論されている強力な微粒子構造を示すため、物理的な繁殖力は高くなります。 本研究では、土壌動物の活動に起因する構造の生物学的起源の証拠を探しました。 自生植生の下で開発されたブラジルのフェラルソルで記録された結果を紹介します。 研究されたフェラルソールは社会性昆虫の活動に関連した形態学的特徴を示すことが判明した。 我々は、調査したすべてのフェラルソールの微小骨材中にサプロライトに由来するカリウム 2:1 粘土が存在することを示しました。 これらの 2:1 粘土は、長期的なシロアリ活動のマーカーとして以前に議論されました。 これは、いくつかの研究で示されているように、集約農業が土壌動物相の生物多様性を減少させた場合、これらの土壌の物理的肥沃度、さらに広範には当該熱帯地域の水循環に影響を及ぼす脅威を浮き彫りにしています。

南アメリカ、アフリカ、アジアの熱帯地方で見られる黄​​色または赤色の土壌のほとんどはフェラルソールです。 それらは世界中で 7 億 5,000 万ヘクタールをカバーしており 1、これは総陸地表面積の約 5%、熱帯地方の陸地表面積の 14% に相当します。 これらは、ほとんどの場合、数百万年にわたって続いた条件下での長期にわたる深部風化の結果として生じます1、2、3、4、5。 これらの土壌では、ガラスや強苦磁性鉱物などの風化しやすい一次鉱物、さらにはより耐性のある長石や雲母さえも完全に消失しています6。 したがって、それらの細粒分は本質的に低活性粘土（主にカオリナイト）と鉄および三二酸化アルミニウムで構成されています7、8、9。 その結果、フェラルソールは、非常に低い栄養素の埋蔵量、低い pH、酸化鉱物による高いリン保持率、および低い pH 依存性陽イオン交換容量に起因する、非常に低い自然化学肥沃度によって特徴付けられます6,10。 一方、ほとんどのフェラルソールは、よく発達した微粒子構造 2、11、12、13、14、15、16、17 と、地層間の境界が非常に拡散している、地平層の形成が不十分であることを特徴としています。 したがって、ほとんどのフェラルソールは、高い多孔性、高い浸透率、高い保水力、および根の浸透に対する低い抵抗により、高い物理的肥沃度を示します6。

土壌社会性昆虫、特にシロアリが、その物理的肥沃度のほとんどを担う微粒構造の形成における役割については、依然として議論が盛んである 2,11,19,20,21,22,23。 土壌社会性昆虫の長期的な活動がフェラルソルの物理的肥沃度の原因であるとすれば、これは大きな問題である23,24,25,26,27、在来植生の伐採後の農業の発展と土壌生物多様性への影響28,29、 30、31、32、33、34 は、微細構造とその再生を担う土壌社会性昆虫の消滅につながる可能性があります。

南アメリカでは、フェラルソルは広く分布しており、そのほとんどはアグリビジネス拡大のための土地保護区とみなされているサバンナ生物群系であるブラジルのセラードに位置しています 33,35。 土地への圧力は特に高く、集約農業に道を空けるために、9,200万ヘクタールのセラード固有の植生が2019年までにすでに伐採されている36。 これに関連して、2 億 8,000 万ヘクタールに相当するセラード生物群系のフェラルソルの微粒子構造は、数多くの研究の対象となっています 2,16,17,18,19,23,37 が、セラード固有の植生伐採の影響に関する研究はほんのわずかです。そして土壌生物多様性を利用した集約的農業の発展24,38。 フェラルソルでは、微粒構造と土壌昆虫群集の両方が、セラードの自生植生の下で特によく発達しているため、フェラルソルは、微粒構造の発達とその後の自然の物理的肥沃度に関与するプロセスの研究に非常に有利です。