中国の乾燥地をめぐる諸問題
　

東京大学大学院農学生命科学研究科　松本　聰
  1. アジアの気候帯における中国の乾燥地の意味するもの
    　アジアの気候帯はモンスーン地帯、熱帯雨林地帯および乾燥・半乾燥地帯に大きく区分され、この気候帯に対応した農業の展開が古くから行われてきた。すなわちモンスーン地帯では水田を中心とした農業が、熱帯雨林地帯では水田の他に各種樹園地農業が、乾燥地・半乾燥地では畑作や遊牧農業が定着し、それぞれ独特の（農業）.文化を形成してきた。同時にアジアには、世界の人口の約60％にあたる32億人もの人々が居住しており、他の大陸の人口密度に比べて圧倒的に高い割合を示しているが、その人口の大部分はモンスーン地帯の水田の農業地帯に集中している。アジアの大陸部はどちらかと言えば山岳・高原地帯が多く、豊かな生産を約束してくれる広大な平原は比較的少なく、また、無数の島嶼部も地形は急峻で、農業の適地とは決して言えない。加えて、モンスーン、熱帯雨林地域の土壌の多くは強い風化を受けた塩基（カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムを指す）が溶脱しやすい土壌で自然土壌肥沃度はきわめて低い。このように、アジアの農業立地条件は決して恵まれたものとは言えない。それにも拘わらず、この高い人口収容力はどこに由来するのであろうか。言うまでもなく、豊富な水量のもとで栽培可能になる水稲作にあり、水田の持続的生物生産機構が遺憾なく発揮されている風土にある。
    　中国の乾燥地域および半乾燥地域での農業生産は以上のようにアジア全体の人口収容力からみると、水稲には劣るものの、中国ではきわめて重要な位置を占めている。とくに、中国・東北部の半乾燥地帯における畑作農業は揚子江流域および以南の水稲を中心とした食糧生産基地を「南のどんぶり」とするならば、「北のどんぶり」に当たる本地域でのトウモロコシ、コウリャン、コムギ、アワ、陸稲など畑作の重要な生産物は、中国の人口12億5千万人を養う重要な一翼を担っている。しかし、この「北のどんぶり」を中心に中国の乾燥地・半乾燥地は現在、種々の土壌劣化に基づく農業生産上の諸問題を抱えており、その対策には単に、近隣諸国の一つである日本の援助に止まらず、国家を超えた国際的な協力が必要とされている。
    　そこで、本稿では中国の乾燥地における諸問題という表題をいただいてはいるが、その中身は「中国の乾燥地・半乾燥地における土壌劣化に関わる諸問題」として話題を提供したい。なお、半乾燥地にはいわゆる乾燥半湿潤地域（年間降水量が750-1000mm）も一部含むことにする。

  2. 中国の乾燥地・半乾燥地における問題土壌の分布とその背景
    　問題土壌をここでは土壌の生物生産性が何らの理由で低い土壌であると定義し、その理由は主として人為的に起こる急速な土壌生産性の低減に基づくものと気候風土が長年にわたって土壌の肥沃性を低下させてきたことにあると考えると、中国の乾燥地・半乾燥地における問題土壌の代表的な例は（１）黄河中流域に主として分布し、レスの厚く堆積した高原地帯である黄土高原における大規模な土壌侵食、（２）黄河下流域を中心に、黄河、淮河（わいが）および海河の河川氾濫原から構成される黄淮海平原における塩類土壌、ならびに（３）中国北部を東西に帯状に広がるアルカリ土壌である。

    ２-１．中国・黄土高原における土壌侵食と農業生産
    　黄土高原は基岩の上にレスが厚く堆積した半乾燥地帯の高原で、年降水量の約80％は５月から９月に集中している。そのため、この期間の時間降雨強度（１時間当たりの降水量）は決して低くはない。約58万km2に達する広大な面積を占める高原の平均標高は約1,200m、年平均気温は６℃であるので、作物栽培は４月に播種し、９月には収穫される。レスの給源は西側に接するタクラマカン砂漠から冬期を中心に降下する中性～弱アルカリ性の石灰質の粉塵であり、粒径はシルト画分が大部分で、粘土は少ない。自然堆積したレスの気相率は著しく高く、そのため土壌は軟らかく、耕耘しやすい。このことは、本地域の作物栽培時期の時間降雨強度が高いこと、粘土のような土壌粒子を固着する物質が少ない事実と合わせると、本地域の土壌がきわめて侵食されやすいことを示している。事実、高原から侵食される土砂量は年間16億トンと記録されており、この量は揚子江の年間土壌侵食量の80倍、ナイル河の20倍に相当すると言われる。黄土高原における土壌侵食速度の分布を示した。高原のほぼ全域にわたって激しい土壌侵食に曝されている状況が理解できる。加えて、高原のいたるところにモグラネズミ（Myospalax fontaoieri）などの土壌動物が地中に穴を掘って棲息するため、浸透水がこの穴に入って侵食を大きくし、地表からは観察されないトンネル侵食を発達させる。高原の随所に見られる土地、道路などで起こる陥没はこのトンネル侵食に起因している。

    　このように、黄土高原には土壌侵食が自然発生的に生ずる要因が幾つも存在するが、これを加速しているのが強い人口圧と過酷な土地利用であろう。高原には現在約6,800万人もの人々が生活し、その95％は農業従事者であり、その生活水準は中国の農村地帯の中でも低い部類にあたる。農家所得の低い原因は土壌侵食の少ない平坦な土地が少ないこと、気候が寒冷で夏作物しかできないこと、土壌物理性は良好であるが、有機物に乏しく土壌肥沃度が低いこと、旱魃害、雹（ひょう）害など自然災害を受けやすいことなど農業生産上の困難な要因に起因している。農家一戸当たりの耕地面積は1.9haであるが、食糧作物および油糧作物合わせた収量は農家一戸当たり平均1,700kg/haであり、平地の農地に比べると著しく低いにも拘わらず、一戸当たりの家族数は5.8人と高い。そのため、急峻な地形でも放牧を行い、土壌侵食しやすい地形面でも耕作することを余儀なくさせられている。家畜に踏み固められた山地傾斜面には植生はきわめて希薄であり、貴重な降雨があっても地下浸透率は低く、鋭い洪水波形曲線を与える。
    　ところで、「黄土高原の植生は過去においては現在ほどは希薄ではなかった」事実を支持する幾つもの証拠を現地で観察することができる。その一つは小高い丘陵の頂上に残された数本の樹木の存在が随所に観察される事実であり、その樹齢は約80～100年と推定される。
    　また、文化大革命の最中、山頂まで耕された箇所がその後、人も家畜も一切入れない強い規制を適用した保護地区では、既に山頂まで雑草が密に生い茂り、山嶺の麓には自然林木の成立が認められ、土壌侵食が強く抑制されている事実である。このように、黄土高原の現在の土壌侵食に代表される土壌劣化の多くは、新中国が誕生した1945年以降の辺境開発支援、下放政策などにより大量の漢民族が送り込まれた人口政策にも起因しているものと見られる。その結果、農耕文化をもつ漢民族と遊牧文化の流れをくむ回族（中国のイスラム教徒）とがこの黄土高原で接触し、二つの異なる生物生産方法（文化）で活動すると一層強く土壌にインパクトとなって現れるものと筆者は考える。

    ２-２．黄淮海平原における塩類土壌とその問題点
    　黄河下流域を中心に海河、淮河の氾濫原を含めた黄淮海平原は世界でも有数の塩類土壌地帯であって、その面積は10万km2におよぶことが中国土壌研究所の調査で明らかになっている。平原はこれらの河川が注ぐ渤海の海岸線から100km内陸側にあっても標高はわずか10m足らずであることから、渤海の浅瀬がそのまま内陸にはみだしていると考えてもよいほど海との標高差は少なく、平坦である。気温と水収支を、降水量、地下水位および土壌塩分の関係をそれぞれ示した。これらの図から、強い時間降雨（単位時間に降る降水量）は、土地が平坦であるために地下水位の上昇を招きやすく、同時に土壌塩分の毛管上昇をもたらし、塩類土壌を生成するものと思われる。
    　しかし、塩類土壌の分布面積10万km2の全体が一様に強い塩類障害を受けているのではなく、この平原の作物収量調査から推定すると、およそ西半分は比較的収量が高く、強い塩類障害を被ってはいないのに対して、東半分は塩類障害の影響が強く、その影響は海岸線に近付くほど顕著となっていることが観察される。この観察と塩類土壌を形成する塩の種類との関係でみると、作物が比較的良好に生育している西側半分はカルシウム塩を主体とした土壌で、土壌の電気伝導度も2.3と塩類土壌の範疇（はんちゅう）には入らない場合が多い（一般に土壌の塩類濃度は土壌と水を混合して泥状となし、その抽出液の塩類濃度を電気伝導度計で計測して得ているが、塩類土壌とは電気伝導度が4dS/M以上を示すものを指し、この値は大抵の作物に強い塩類障害を与える限界値として用いられている）が、東側半分の土壌の示す電気伝導度はほとんどが5dS/M以上を示している。とくに、海岸線に分布する土壌では10dS/M以上を示すものも珍しくはなく、著しい土壌の塩類化が進行しており、その一部はアルカリ・塩類土壌化していることが明らかになっている（アルカリ・塩類土壌とは土壌の電気伝導度が4dS/M以上で、かつ土壌のpHが8.5以上の強いアルカリ性を呈する土壌のことで、作物はもちろん、雑草すらも生育できない）。図７はこの平原の塩類土壌地帯における作物の生育状態と土壌の塩類組成からおおよその境界線を示した。
    　ところで、黄淮海平原のこの広大な平原に塩類がどのように供給されたかという明確な記述はない。しかし、海岸線に近付くにつれて、ナトリウムを主体としたアルカリ、塩類土壌の割合が多く見られるようになることから、海水の影響が大きく生成に作用していることは容易に推定できる。とくに、上記の黄土高原から侵食でもたらされる大量のシルト（土壌の粒径が20.200μmで、砂よりも細かい粒子）の堆積は黄河下流域の氾濫原以外にも黄河の河床に厚く堆積しており、この河床での堆積が黄河の水流の押し出しが弱まった時期に海水の逆流をより深い内陸へと導入するのに容易ならしめているであろうことが推定される。それでは、上記に示したように、この平原が何故、二つに分けられるほどに作物の生育、土壌の塩類組成が異なるのであろうか。この疑問に答えることはそれほど難しくはない。それは、西側の海水の影響が比較的少ないところから、次第に除塩施工が進み、ナトリウム塩を中心とした除塩が行われてきている事実で説明が可能である。除塩施工は主として深い排水路の施工によって行われる。すなわち、上記の図７に示したナトリウム塩の多少で示される塩類土壌の二分線、これをここでは「ナトリウム塩最前線」という言葉で表現するならば、「ナトリウム塩最前線」は除塩施工が進むにつれて次第になおも東側に移動していると見なされるのである。
    　このように見ると、黄淮海平原の塩類土壌は黄河河口域におけるシルト堆積が渤海に向けて拡大しつつある現実と併せて考えるならば、現在高濃度の塩類土壌下に置かれている地域あるいはナトリウム塩も合わさったアルカリ・塩類土壌地帯、すなわちここでいう「ナトリウム塩最前線」は次第に海水からの影響から開放されるようになり、より改良しやすい状況で土壌改良が「自然発生的に」進むとも考えられるのである。このような塩類土壌改良強力に推し進めて行くのを阻害する要因は平坦に近い地形からくる排水の難しさであろう。この問題を解決するには、排水機場の設置とその稼動が海岸線に近付けば近付くほど不可欠な課題になることは言うをまたないが、電力不足が高度経済成長下にある現在の中国においてすら頻繁に起こっていることを考えると問題は決して簡単ではない。

    ２-３．東北部の土壌のアルカリ化
    　中国・遼寧省、吉林省および内蒙古自治区の一部は以前からアルカリ土壌の分布する地域として知られていた。しかし、ここ10年間にこのアルカリ土壌がさらに拡大のテンポを速めているという指摘がある。その面積は中国・東北部だけでも10万km2を下らないとされ、既に内蒙古自治区の草原地帯を蚕食し始めている。
    　アルカリ土壌は元来、塩類土壌の一形態と見られてきたが、最近では通常の塩類土壌とは明確に区別をして、その分布を正確に把握する傾向が見受けられる。すなわち、通常の塩類土壌の定義は土壌pHが8.5以下、電気伝導度（EC）が4dS/m以上、交換性ナトリウム率（ESP、交換性ナトリウム量/交換性陽イオンの百分率）が15％以下となっているのに対して、アルカリ土壌では、土壌pHが8.5以上、ESPが15％以上であること、また、ECの値は考慮していない。アルカリ土壌が最近とくに注目されるようになってきたのは、その土壌改良がきわめて困難であることに加えて、通常の塩類土壌よりもはるかに土壌が荒廃しており、如何なる植物も生育は困難と思われるほど植生の退化が著しいことにある。アルカリ土壌の化学的特徴は表１に示すように、著しい塩基のアンバランスにあって、（Ca＋Mg）量がNa量に比べてきわめて低い値となっている。したがって、土壌コロイド表面の陽イオン交換座にはナトリウムイオンの占有率が非常に高く、そのため土壌コロイドは湿潤すると分散し、乾燥するときわめて緻密な硬い層（ナトリック層）が形成され、アルカリ土壌となる。緻密なナトリック層を硬度計で計測すると30㎜以上を示す（円錐形の金属貫入部が土層を貫通するときに示す土層の抵抗値を硬さで数値化したもので、通常の作土の硬さは10mm前後である）。しかも、土壌反応が強いアルカリ性を示すことから、植物はまったく生育できない状態となる。
    　アルカリ土壌が近年急速に中国東北部に拡大するようになった背景には、作付け作物が従来のコムギ、ダイズ、バレイシヨ、コウリャンなどから一様にトウモロコシに切り替えられた事実に注目しなければならない。このことはまた、最近の中国の著しい経済発展と食糧政策とも関連しいる。経済の発展と共に人々の肉の消費が増加し、飼料作物の奨励とトウモロコシの価格が引き上げられたことにより、農民がこぞって畑作物の作付けをトウモロコシに切り替え、その結果かんがい水量が従来のトウモロコシ以外の作物に比べて大幅に必要になってきた。すなわち、コムギ栽培の場合の水消費量を１とすると、トウモロコシでは８～９倍の水を必要とすることから、大量の地下水がかんがい水として汲み上げられている。中国東北部に見られるアルカリ土壌の発生が土地の窪地を起源として次第に平坦地に拡大する機構を示したものである。
    　アルカリ土壌の改良は従来から石膏（硫酸カルシウム）を用いる改良方法が知られている。すなわち、硫酸カルシウムのカルシウムを土壌コロイドに吸着しているナトリウムと置換することによって、土壌コロイドがナトリウム吸着形からカルシウム吸着形に変化させて、土壌のpHを低下させるとともに、土壌に膨潤性をもたせるというものである。この方法は、インド、オーストラリア、パキスタンなど世界のアルカリ土壌分布地域に実際的な土壌改良方法として採用されてきたが、大きな普及にまで拡大されていない。最大の理由は石膏資材の需要が建築用途をはじめ逼迫しており、土壌改良資材としての価格が高いという点である。加えて、需要地である農村地域と石膏の製造地域とが距離的に離れていて、輸送コストが嵩（かさ）み、石膏の実用化を阻害してきた。
    　著者らはこれらの阻害要因を考慮しつつ、新たな石膏製造方法を検討し、圃場レベルで実用化できることを実証した。すなわち、われわれは、まず、中国の硫黄の流れを検討する中で、中国国産の硫黄が非常に欠乏しているにも拘わらず、国産の化石燃料には硫黄含量が非常に高いこと、とくに中国の全エネルギーの70％を占める石炭には硫黄含量が高く、しかも脱硫されないままにその有害燃焼ガス（亜硫酸ガス）が大気に放出されているため、大きな大気汚染の元凶を生み出していること（中国の工業都市ではその4分の1にあたる住民が気管支喘息を被っていることが別の健康調査で明らかになっている）、さらには酸性雨をもたらす原因になっていることを突き止めた。そこで、石炭燃焼に伴う亜硫酸ガスを石灰乳（炭酸カルシウムおよび水酸化カルシウムの混合物に水を加えて乳状化したもの）に通す簡単な方法（これを簡易混式脱硫法という）を開発し、脱硫石膏を製造した。脱硫石膏の有効硫黄成分量は30～50％とばらつきがあるが、十分にアルカリ土壌改良に効果があることを圃場レベルで確認した。

  3. わが国として中国の問題土壌の改良に対して何ができるか
    　中国・黄土高原の土壌侵食とそれに伴う土壌劣化の問題はこの地域の人口圧がすでに相当に大きい状態を考えるとその対策は非常に困難であると言わざるを得ないが、考えられる一つの提案としてつぎのような方法は如何なものであろうか。黄土高原でも平坦で、土壌侵食が少ない低位段丘面では山地の斜面に造成されている耕地に比べて、はるかに多収を示す箇所が少なくない。このような安定な地形面での集約的な栽培（品種改良、商品作物の導入を含める）にまず心がける。その増収・増益に当たる部分で山地の農耕地をすべて牧草地化する。牧草地は放牧形態を禁止し、すべて採草地化する。家畜は囲い飼いとし、家畜糞は回収しやすくし、コンポスト化して耕地ならびに牧草地の地力維持に徹底して使用する。山地の牧草地にはマメ科、イネ科の２飼料からなる輪作栽培農法を導入し、地力と土壌構造を発達させて、土壌侵食を防ぐ。林木の導入は成木までに時間がかかり、農民はそれを待てないと考えられ、単なる緑化のための手法としては不適当であると筆者は考える。このような修復に対して、わが国としては多収栽培品種の選抜、品種改良、栄養価の高くかつ耐乾・耐寒性の飼料作物の品種育成など栽培品種の育成に既往の経験や知識を生かせるのではないかと考えられる。
    　アルカリ土壌の拡大に対しては、既にきわめて有望な方法が適用されようとしていることを述べた。土壌に対する添加割合が重量比で0.5％程度の添加から著しい効果が認められ、１％添加で作物収量が非アルカリ土壌の収量とまったく差が認められないほどの卓効をしめすことが明らかにされたことは、実用化にきわめて明るい見通しがついたと言ってもよいだろう。今後は安価で、回収効率の良い脱硫装置の開発研究、施用石膏に他の有効微量要素を付加した改良資材の開発など技術開発面で日本の貢献が期待される。

    参考文献
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平成12年10月21日（土）開催「市民公開講座」テキストより転載