Terra preta

国際土壌分類システムWorld Reference Base for Soil Resources(WRB)では、Terra pretaはプレティックアンソゾルと呼ばれています。 テラプレタに変換する前に、最も一般的な元の土壌はFerralsolです。 テラプレタは、その地平線に高いから非常に高い(13-14%以上の有機物)に至るまでの炭素含有量を有するが、ヒドロモルフィック特性を持たない。 テラプレタは重要な変種を示しています。 例えば、住居に近い庭園は、遠く離れた畑よりも多くの栄養素を受け取りました。 アマゾンの暗い地球の変化は、それらのすべてが意図的に土壌改良のために作成されたかどうか、または最も軽い変種が居住の副産物であるかどう

Terra pretaが自身の体積を増加させる能力、つまりより多くの炭素を隔離する能力は、カンザス大学の小児学者William I.Woodsによって最初に文書化された。 これはテラプレタの中心的な謎のままです。

テラプレタ土壌の形成に関与するプロセスは次のとおりです:

  • 木炭の取り込み
  • 有機物と栄養素の取り込み
  • 土壌中の微生物や動物の成長

木炭編集

バイオマスの木炭への変換は、火原性または黒炭物質は、フリーラジカルの再構成によって形成された黒鉛に富むすす粒子に。 すべてのタイプの炭化された材料は木炭と呼ばれます。 慣例により、木炭は熱的にまたは酸素/炭素(O/C)比が60未満の脱水反応によって変換された任意の天然有機物であると考えられており、より小さな値が示唆されている。 土壌からの鉱物や有機物との相互作用の可能性があるため、O/Cの割合のみを決定することによって炭を同定することはほとんど不可能である。

先住民は貧しい土壌に低温炭を加えた。 いくつかのテラプレタでは、9%までの黒色炭素が測定されています(周囲の土壌では0.5%に対して)。

テラプレタ土壌中の炭の化学構造は、微生物の分解に対して長期の生物学的および化学的安定性を提供するポリ縮合芳香族基によって特徴付けられ、部分的な酸化後に最高の栄養保持を提供する。 低温炭(ただし、草や高セルロース材料からのものではありません)は、細菌が消費する生物学的石油凝縮物の内部層を有し、微生物の増殖に及ぼす影響においてセルロースに類似しています。 高温で焦げることはその層を消費し、土壌肥沃度の少し増加を持って来ます。 縮合芳香族構造の形成は、木炭の製造方法に依存する。 木炭の遅い酸化はカルボン酸基を作成します;これらは土の陽イオンの交換容量を高めます。 バイオマスによって生成された黒色炭素粒子の核は、数千年後でさえも芳香族のままであり、新鮮な木炭のスペクトル特性を示す。 その核の周りと黒い炭素粒子の表面には、粒子の核とは空間的および構造的に異なるカルボンおよびフェノール炭素の形態がより高い割合である。 分子群の分析は、黒色炭素粒子自体の酸化と非黒色炭素の吸着の両方の証拠を提供する。

この炭はテラプレタの持続可能性にとって決定的なものです。 木炭とのferralsolを改めることは生産性を非常に高める。 世界的に、農地は集中的な栽培やその他の人間起源の損傷のために平均して炭素の50%を失っています。

新鮮な炭はビオトープとして機能する前に”充電”する必要があります。 いくつかの実験では、最初に土壌に入れたとき、つまりその毛穴が栄養素でいっぱいになるまで、非荷電炭が利用可能な栄養素の暫定的な枯渇をもた これは、任意の液体栄養素(尿、植物茶など)に二から四週間のための木炭を浸すことによって克服されます。).

BiocharEdit

主な記事:Biochar

Biocharは、非常に低いまたは酸素のない環境で、木材や葉の多い植物材料のバイオマスから比較的低い温度で生産される炭です。 Biocharによる土壌の修正は、アーバスキュラー菌根菌の活性を増加させることが観察されている。 ゼオライト、活性炭および木炭のような高い気孔率材料のテストは微生物成長が木炭と大幅に改善することを示します。 炭の小片が土壌内を移動し、地表被覆のバイオマスを分解する細菌の生息地を提供する可能性があります。 このプロセスはterra pretaの自己増殖において重要な役割を果たす可能性があり、真菌が炭から広がり、追加の炭素を固定し、グロマリンで土壌を安定させ、近くの植物の栄養利用可能性を高めるにつれて好循環が発達する。 他の多くのエージェントは、ミミズから人間だけでなく、炭化プロセスに、貢献しています。

biocharが土壌改良に広く使用されるようになると、副作用が世界的にかなりの量の炭素隔離をもたらし、地球温暖化を仲介するのに役立ちます。 “バイオchar土壌管理システムは、取引可能なC排出量の削減を提供することができ、隔離されたCは簡単に説明責任があり、検証可能です。”

Biocharは土壌陽イオン交換能力を増加させ、植物栄養素の取り込みを改善することが示されています。 これと共にそれは酸性熱帯土にわずかにアルカリ性質によるpHを上げることができるので特に有用だった。 Biocharは、土壌に関連して、酸化された残留物の生産性が特に安定であり、豊富であり、土壌肥沃度レベルを増加させることができることを示している。

バイオ炭の安定性は、他の炭と比較して、その形成によるものです。 有機材料を高温および低酸素レベルで燃焼させるプロセスは、多孔性のチャーが豊富で灰分の少ない製品をもたらす。 Biocharは土壌の肥沃度に栄養密度の高い長期的な貢献者である可能性があります。

有機物および栄養素edit

木炭の気孔率は有機物、水および分解された栄養素、また殺虫剤および芳香の多環状炭化水素のような汚染物質のよ

Organic matterEdit

木炭の有機分子(および水)の高い吸収ポテンシャルは、その多孔質構造によるものです。 テラプレタの高濃度の木炭は、150g/kgまでの高濃度の有機物(平均して周囲の貧しい土壌よりも3倍以上)をサポートします。 有機物は深さ1〜2メートル(3ft3in〜6ft7in)で見つけることができます。

Bechtoldは、50センチメートル(20インチ)の深さで、2.0-2.5%を超える有機物の最小割合を示す土壌にterra pretaを使用することを提案しています。 湿った熱帯土壌中の有機物の蓄積は、有機物の劣化のための最適条件のためにパラドックスである。 これらの熱帯条件の有病率とその速い鉱化率にもかかわらず,アントロゾルが再生することは注目に値する。 有機物の安定性は、主にバイオマスが部分的にしか消費されないためです。

Nutrients Edit

Terra pretaの土壌は、周囲の不妊土壌よりも多くの栄養素を示し、これらの栄養素の保持性も優れています。 Pの割合は200-400mg/kgに達する。 アントロゾル中のNの量も高いが,土壌中のNに対するCの割合が高いため,その栄養素は固定化されている。

Anthrosolのp、Ca、MnおよびZnの利用可能性はferrasolよりも高い。 利用可能な炭の量が増加すると,植物によるP,K,Ca,Z nおよびCuの吸収が増加した。 二つの作物(米とVigna unguiculata)のバイオマスの生産は、受精したferralsolの作物と比較して、受精なしで38-45%増加した(P<0.05)。

粉砕炭の代わりに直径約20ミリメートル(0.79インチ)の炭片を修正したが、吸収がかなり増加したマンガン(Mn)を除いて結果は変化しなかった。

このアントロゾル中の栄養素の浸出は、その豊富さにもかかわらず最小限であり、その結果、高い繁殖力をもたらす。 しかし、無機栄養素を土壌に塗布すると、anthrosolの栄養素の排水は受精したferralsolの排水を上回っています。

潜在的な栄養素源として、C(光合成を介して)およびN(生物学的固定から)のみがその場で産生されることができる。 他のすべての元素(P、K、Ca、Mgなど)。)は、土壌中に存在する必要があります。 アマゾニアでは、大雨が放出された栄養素と天然の土壌(ferralsols、acrisols、lixisols、arenosols、uxisolsなど)を洗い流すと、自然に利用可能な有機物の分解からの栄養素の供給が失敗します。)これらの栄養素を提供するためにミネラル物質が不足しています。 これらの土壌に存在する粘土物質は、分解から利用可能になる栄養素のごく一部のみを保持することができる。 テラプレタの場合、唯一の可能な栄養源は一次および二次である。 以下の成分が発見されている:

pHおよび塩基の飽和は、周囲の土壌よりも重要である。

微生物と動物編集

細菌と真菌(マイコ生物)は炭の多孔質媒体内で生きて死ぬため、炭素content有量が増加します。

特に湿った熱帯条件下で、重要な生物学的黒色炭素生産が確認されている。 真菌Aspergillus nigerが主に関与している可能性があります。

ペレグリンミミズPontoscolex corethrurus(Oligochaeta:Glossoscolecidae)は木炭を摂取し、ミネラル土壌と細かく粉砕された形に混合する。 P.corethrurusは土の有機物の低い内容の許容のおかげでプロセスを燃やすことの後でAmazoniaと特に整理で広まっている。 これは、p.corethrurusによって埋められることに有利な薄い規則的な層に木炭を層にすることを含む農学的知識に関連するterra pretaの生成に不可欠な要素とし

一部のアリは新鮮なテラプレタからはじかれ、その密度は対照土壌と比較して生産から約10日後に低いことが判明している。

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