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メカニズム/中和原理

強酸性土壌の中和・緑化に用いられている資材は、いくつかあります。
エコスパイス工法と何が異なるのか?が疑問になると思います。
一般的な強酸性土壌の緑化資材の中和原理を理解していただきながら、エコスパイス工法の中和原理を簡単に説明いたします。

直接的化学中和

土壌に遊離炭酸塩を含ませた場合、例えば、炭酸カルシウムのような炭酸塩を含む土壌に酸が入り込むと、

のような化学反応により水素イオンが中和されます。一般的に酸性土壌の中和に用いられている方法は、この石灰系資材の中和機能です。

自然地力の増強による中和(エコスパイス工法)

酸またはアルカリを加えたときに水素イオン濃度の変化を抑える働きを緩衝作用といいます。
この作用は土壌中においても発現します。交換性塩基を保持している自然の土壌では、陽イオン交換反応により水素イオンが土壌コロイドに取り込まれて、pHの低下を防ぎます。

fA-Nゼオライトを用いた中和方法は、この陽イオン交換反応により酸性土壌を中和します。陽イオン交換は可逆的に行われるために、過剰中和が起こりにくいのも特徴です。
このfA-Nゼオライトの土壌中和メカニズムのイメージを下図に示します。

この他にも酸性硫酸塩土壌の問題は、

  • 生育基盤もpH2程度の強酸性になること
  • 硫酸イオン量の過多であること
  • 植物に害となるAl3+の溶出があること
  • 養分が欠乏(カルシウム、マグネシウム、カリウム、リン酸、ホウ素など)していること
  • マンガン障害

などで、植物が育ちにくい条件となっていることです。
エコスパイス工法は、単純に強酸性であることに着目した工法と異なり、生育基盤の酸性化はもちろん、土壌中のイオンバランスを整えることによる上記の生育阻害要因を取り除く事が特徴です。