大量の土壌

バルク土壌とは、植物の根が侵入していない根圏外の土壌のことです。バルク土壌は生態系のようなもので、栄養素、イオン、土壌粒子、根からの分泌物など、多くのものか​​ら構成されています。バルク土壌のすべての構成要素の間では、さまざまな相互作用が起こります。バルク土壌中の天然有機化合物は、根圏中よりもはるかに少ないです。^{[ 1 ]}さらに、バルク土壌の生物は、一般的に根圏中の同種の生物よりも小さいです。^{[ 2 ]} バルク土壌の主な2つの側面は、その化学組成と微生物群集の構成です。

土壌は土壌層と呼ばれる層で構成されており、これらが垂直方向の土壌断面を形成します。主要な土壌層はO、A、E、B、Cの5つです。O層には有機物が含まれており、A層は表土と考えられ、E層は土壌の種類と条件によって存在する場合と存在しない場合があり、B層は下層土であり、C層は土壌母材です。鉱物土壌は砂、シルト、粘土の粒子で構成されています。^{[ 3 ]}土壌形成は、気候、生物、地形、母材、時間の5つの土壌形成要因の結果として起こります。^{[ 4 ]}

土壌には多くの化学的相互作用と特性があります。バルク土壌の化学的特性には、有機物、土壌有機炭素、栄養素含有量、陽イオン交換容量（CEC）、遊離イオン（陽イオンまたは陰イオン）、pH、塩基飽和度、および生物が含まれます。これらは、栄養循環、土壌形成、生物活性、侵食などの多くの化学プロセスに影響を与える可能性があります。炭素循環の観点から、バルク土壌呼吸は温度の変動に敏感です。^{[ 5 ]}もう一つの特性であるpHは、土壌が根に近いことによって影響を受け、植物の根に近い酸性土壌ではpHが上昇します。^{[ 6 ]}栄養素の添加や温度の上昇などによる土壌化学の変化は、特に砂質土壌では微生物群集に大きな影響を与える可能性があります。^{[ 7 ] [ 5 ]}

土壌は、真菌、細菌、古細菌、ウイルス、微小動物などの多様な微生物群集で構成されています。バルク土壌と根圏には微生物が存在し、バルク土壌では微生物の種類が増え、根圏では微生物の数が増えます。一部の微生物は、植物と有益な、または病原性の共生関係を形成することができます。たとえば、菌根共生は、菌糸と植物の根の間の共生関係であり、植物による栄養素の吸収を促進します。^{[ 8 ]}すべての土壌微生物は、土壌形成、有機物の分解、栄養循環などの多くの土壌プロセスにおいて特別な役割を果たしています。^{[ 9 ]}たとえば、根圏（植物上）には窒素を分解できる微生物があり、バルク土壌にも窒素を分解できる微生物がいます。どちらもこのプロセスに影響を与える異なる要因を持っています。バルク土壌は、一定のマトリックポテンシャルにおいて、根圏よりも孔隙が小さく水分量が多い傾向があり、そこで生存できる微生物の種類に影響を与えます。^{[ 10 ]}土壌微生物叢は、気候変動や人間の土地利用によって常に影響を受け、利用可能な栄養素や水が変化し、その結果、微生物の機能も変化します。^{[ 11 ]}