農地で作物が突然育たなくなったり、葉が枯れてしまったりする現象の背景には、土壌塩害という深刻な問題が隠れているかもしれません。海岸部だけでなく内陸部でも発生するこの問題は、世界中の農業に大きな影響を与えています。本記事では、土壌塩害の基本から対策方法まで、実例を交えながら詳しく解説します。
この記事で学べるポイント
- 土壌塩害の定義と農業への具体的な影響
- 自然災害と人為的要因による塩害発生の仕組み
- 除塩をはじめとした効果的な対策方法
土壌塩害とは何か？基本的な定義と現状
土壌塩害とは、土壌中に塩分が過剰に蓄積することで、植物の正常な生育が阻害される現象のことです。塩分というと海水を思い浮かべる人が多いでしょうが、実際には塩化ナトリウム（食塩）だけでなく、硫酸ナトリウムや塩化マグネシウムなど、さまざまな塩類が関与しています。
この問題は決して海岸部だけの話ではありません。内陸部でも灌漑農業や肥料の使い過ぎによって塩害が発生することがあり、現代農業が抱える重要な課題の一つとなっています。
土壌塩害が与える農業への影響
土壌塩害が発生すると、農作物にはさまざまな悪影響が現れます。最も顕著な症状は、葉の縁が茶色く枯れる「葉焼け」です。これは植物が塩分を含んだ水を吸収することで、葉の細胞が損傷を受けるために起こります。
また、根の発達が著しく悪くなり、植物全体の成長が遅れます。稲作では分げつ（株分かれ）が減少し、収穫量が大幅に減少することも珍しくありません。重度の塩害では、植物が完全に枯死してしまい、農地として使用できなくなってしまいます。
経済的な損失も深刻で、一度塩害が発生した農地の復旧には多大な時間と費用がかかります。東日本大震災の津波による塩害では、約2万ヘクタールの農地が被害を受け、復旧作業が長期間にわたって続けられました。
世界と日本における土壌塩害の現状
世界規模で見ると、土壌塩害は深刻な環境問題となっています。国連大学の調査によれば、世界の灌漑農地の約5分の1が塩害の影響を受けており、年間約273億ドルの経済損失を引き起こしています。特に中東、中央アジア、オーストラリアなどの乾燥地域では、問題が深刻化しています。
日本では、海岸部での台風や高潮による一時的な塩害のほか、地震による液状化現象で地下の塩分が表面に現れるケースも報告されています。また、施設園芸での過剰な施肥や、融雪剤の使い過ぎによる塩害も問題となっています。
日本は降雨量が多く河川の勾配が急なため、世界的に見ると塩害の発生は比較的少ないとされていますが、気候変動による異常気象の増加で、今後リスクが高まる可能性も指摘されています。
土壌塩害が発生する原因
土壌塩害の発生原因は、大きく分けて自然現象によるものと人為的要因によるものの2つに分類されます。それぞれの特徴を理解することで、適切な予防策を講じることができます。
自然現象による塩害
自然現象による塩害の最も代表的な例は、津波や高潮による海水の農地への流入です。2011年の東日本大震災では、津波によって大量の海水が内陸部まで押し寄せ、広範囲の農地が塩害を受けました。
台風による強風も塩害の原因となります。海岸から数十キロメートル離れた内陸部でも、強い海風によって塩分を含んだ飛沫が運ばれ、農作物に被害を与えることがあります。特に、ミカンなどの果樹園では、台風後に葉が茶色く変色する被害がよく見られます。
地震による液状化現象も、意外な塩害の原因です。地下に蓄積されていた塩分を含んだ地下水や土砂が地表に噴出し、周辺の農地に塩分をもたらします。東日本大震災では、液状化による噴砂と一緒に高濃度の塩分が農地に流入し、問題となりました。
人為的要因による塩害
人間の活動によって引き起こされる塩害も深刻な問題です。最も多く見られるのが、灌漑農業による塩害です。乾燥地域で農業用水を大量に使用すると、水分は蒸発しますが塩分は土壌中に残留し、徐々に蓄積していきます。
連作障害による塩害も重要な問題です。同じ畑で同じ作物を繰り返し栽培し、毎年同じ肥料を施用し続けると、植物が吸収しなかった肥料成分が土壌中の他の成分と反応して塩類を形成します。特に化学肥料を多用する現代農業では、この問題が顕在化しやすくなっています。
寒冷地では、道路や歩道に散布される融雪剤（塩化カルシウムや塩化ナトリウム）が原因となることもあります。融雪剤に含まれる塩分が土壌に浸透し、周辺の植物や農作物に悪影響を与えるケースが報告されています。
これらの人為的要因による塩害は、適切な管理によって予防することが可能ですが、一度発生すると回復に時間がかかるため、事前の対策が重要です。
土壌塩害の発生メカニズム
土壌塩害がなぜ植物の生育を阻害するのか、そのメカニズムを理解することは、効果的な対策を講じる上で欠かせません。塩分は植物の生理機能と土壌環境の両方に悪影響を与え、複合的な問題を引き起こします。
植物が育たなくなる理由
植物が塩害で育たなくなる主な理由は、塩分による浸透圧の変化です。通常、植物は根から水分を吸収する際、土壌中の水分濃度と根の内部の濃度差を利用しています。しかし、土壌中に塩分が多く含まれていると、この濃度バランスが崩れ、植物が水分を吸収しにくくなります。
さらに深刻なのは、塩分そのものが植物に有害な作用をもたらすことです。ナトリウムイオンは植物の細胞膜を通過して内部に蓄積し、細胞の正常な機能を妨げます。特に葉の細胞では、ナトリウムが蓄積することで光合成の効率が大幅に低下し、最終的には細胞が死んでしまいます。
塩分による影響は作物の種類によって異なり、稲は比較的耐塩性が高い作物とされていますが、それでも土壌の塩分濃度が一定値を超えると、活着不良や分げつの減少、不稔などの問題が発生します。一方、豆類などは塩分に対して非常に敏感で、わずかな塩分でも大きな被害を受けることがあります。
土壌の物理性・化学性への影響
塩害は植物への直接的な影響だけでなく、土壌環境そのものも悪化させます。特に問題となるのは、ナトリウムイオンが土壌の粘土粒子に吸着することで起こる土壌構造の変化です。
通常の健全な土壌では、カルシウムイオンが粘土粒子を結びつけて団粒構造を形成し、適度な隙間を保っています。しかし、ナトリウムイオンがカルシウムに代わって粘土粒子に吸着すると、土壌粒子が分散して隙間が詰まり、水の通りが悪くなります。
この状態を「単粒化」と呼び、土壌が固くなって植物の根が伸びにくくなるほか、水はけが悪くなって根腐れの原因にもなります。また、土壌のpH（酸性・アルカリ性の度合い）も変化し、植物に必要な栄養素が吸収されにくくなる問題も発生します。
さらに、塩分の影響で土壌中の有益な微生物の活動も抑制されます。これにより、有機物の分解が進まず、土壌の肥沃度が低下するという悪循環が生まれます。
土壌塩害の対策方法
土壌塩害が発生した農地を回復させるには、科学的根拠に基づいた適切な対策が必要です。除塩技術は長年の研究により確立されており、正しく実施すれば農地を再生することができます。
除塩の基本的な方法
除塩の最も基本的な考え方は、土壌中の塩分を水で洗い流すことです。この作業を「リーチング」と呼び、塩害対策の中核となる技術です。具体的には、農地に大量の真水を入れて土壌中の塩分を溶かし出し、排水路を通じて農地外に排出します。
効果的な除塩を行うためには、まず土壌の排水性を改善することが重要です。塩害を受けた土壌は透水性が悪くなっているため、サブソイラー（心土破砕機）や弾丸暗渠などの機械を使用して、土壌に排水路を作ります。
水田の場合は、代かきを行った後に湛水（水を張る）し、その後排水する作業を繰り返します。畑地では散水による洗浄を複数回実施します。東日本大震災の被災地では、この方法により多くの農地が復旧されましたが、完全な除塩には2〜3年の期間を要する場合もあります。
除塩の効果を高めるためには、使用する水の塩分濃度が重要です。農業用水の基準では、塩分濃度は0.3dS/m以下とされており、海水が混入した用水を使用すると、かえって塩害を悪化させてしまう可能性があります。
石灰系資材を使った対策
水による洗浄だけでは効率が悪い場合に威力を発揮するのが、石灰系資材を使った化学的な除塩方法です。この方法は、石灰に含まれるカルシウムイオンの性質を利用した科学的なアプローチです。
土壌中でナトリウムイオンが粘土粒子に強く吸着している状態では、水だけではなかなか除去できません。そこで石膏（硫酸カルシウム）や消石灰などの石灰系資材を散布すると、カルシウムイオンがナトリウムイオンと置き換わり、ナトリウムを水に溶けやすい状態にします。
具体的な作業手順は、まず被害を受けた農地を耕起して土壌を柔らかくし、石灰系資材を散布して土とよく混合します。その後、灌水と排水を繰り返すことで、置き換わったナトリウムを効率的に除去できます。
農林水産省の「農地の除塩マニュアル」でも、この石灰系資材と耕起、湛水・排水を組み合わせた方法が推奨されています。東日本大震災の際にも、宮城県内の被災農地でこの方法が実践され、大きな成果を上げています。
石膏は特に効果が高く、ナトリウムの除去だけでなく土壌の団粒構造の回復にも寄与するため、総合的な土壌改良効果が期待できます。
土壌塩害の予防策
土壌塩害を効果的に防ぐためには、発生前の予防策が何より重要です。一度塩害が発生すると復旧に多大な時間と費用がかかるため、日頃からの管理によってリスクを最小限に抑えることが求められます。
適切な水管理による予防
水管理は塩害予防の最も基本的で重要な要素です。特に重要なのは、土壌を乾燥させすぎないことです。土壌が乾燥すると、毛細管現象によって地下深くの塩分が地表近くまで上昇し、蒸発によって塩分が濃縮されてしまいます。
灌漑を行う際は、使用する水の塩分濃度を定期的に確認することが重要です。農業用水の基準では、水稲の場合は塩分濃度が0.3dS/m以下であることが推奨されています。海水が混入する可能性がある地域では、特に注意深い監視が必要です。
また、排水システムの整備も予防策として効果的です。土壌中に水が停滞すると塩分の蓄積が進みやすくなるため、適切な排水路や暗渠排水を設置し、余分な水分を速やかに排除できる環境を整えることが大切です。
台風や高潮のシーズン前には、排水設備の点検と清掃を行い、緊急時に備えることも重要な予防策の一つです。
栽培方法の工夫
栽培方法を工夫することで、塩害のリスクを大幅に軽減できます。最も効果的なのは、輪作による土壌環境の改善です。同じ作物を連続して栽培する連作は、特定の肥料成分の蓄積を招き、塩害のリスクを高めます。
肥料の使用方法も重要なポイントです。化学肥料を過剰に施用すると、植物が吸収しきれなかった成分が土壌中で塩類を形成する可能性があります。土壌診断に基づいた適切な施肥量を守り、有機質肥料と化学肥料をバランスよく組み合わせることが推奨されます。
作物の選択も効果的な予防策です。塩分に対する耐性は作物によって大きく異なり、比較的耐塩性の高い作物を選ぶことで被害を軽減できます。例えば、稲は豆類に比べて塩分に対する耐性が高いとされています。
さらに、土壌の物理性を改善することも重要です。堆肥などの有機物を定期的に施用することで土壌の団粒構造が改善され、排水性と保水性のバランスが取れた健全な土壌環境を維持できます。
まとめ｜土壌塩害との向き合い方
土壌塩害は、海岸部だけでなく内陸部でも発生する可能性がある現代農業の重要な課題です。自然災害による突発的な塩害から、日常的な農業活動による長期的な塩分蓄積まで、その原因は多岐にわたります。
最も重要なのは、塩害が発生する前の予防対策です。適切な水管理、バランスの取れた施肥、輪作の実践など、日々の農業管理の中で塩害リスクを意識することで、多くの問題を未然に防ぐことができます。
もし塩害が発生してしまった場合でも、科学的根拠に基づいた除塩技術により農地を回復させることは可能です。真水による洗浄と石灰系資材を組み合わせた除塩方法は、東日本大震災の被災地でも実証されており、適切に実施すれば効果的な結果が期待できます。
今後も気候変動による異常気象の増加が予想される中、塩害に対する正しい知識と適切な対策技術の習得は、持続可能な農業を実現するために不可欠です。農業者一人ひとりが塩害について理解を深め、地域全体で取り組むことが、この問題の解決につながるでしょう。
参照元
・一般社団法人 日本作物学会 https://cropscience.jp/earthquake/作物の塩害の生理機構とその対策/
・国連大学 https://ourworld.unu.edu/jp/one-fifth-of-global-farm-soil-degraded-by-salt
・農林水産省 農地の除塩マニュアル https://www.maff.go.jp/j/press/nousin/sekkei/pdf/110624-01.pdf
・吉野石膏株式会社 除塩対策 https://yoshino-gypsum.com/special/tokusyu/engai/index
・ソーシャルエッグ 塩害と環境問題 https://social-egg.jp/salt-damage-environment/
・東邦レオ グリーンインフラ https://greeninfrastructure.jp/support/knowledge/disaster-measures/vol1/
