マルチ

マルチとは、土壌の表面に敷く材料の層です。マルチを敷く理由としては、土壌水分の保持、土壌の肥沃度と健康の改善、雑草の生育抑制、そのエリアの美観向上などが挙げられます。

マルチは通常、有機質ですが、有機質に限りません。マルチは恒久的なもの（例：プラスチックシート）または一時的なもの（例：樹皮チップ）です。裸地や既存の植物の周囲に敷くことができます。肥料や堆肥のマルチは、ミミズなどの生物の活動によって自然に土壌に取り込まれます。この方法は商業的な作物生産と園芸の両方で使用されており、正しく適用すれば土壌の生産性を向上させることができます。^[1]

生きたマルチには苔の芝生^{[2] [3]}やその他のグランドカバーが含まれます。

マルチには多くの材料が使用されており、土壌水分の保持、土壌温度の調整、雑草の成長抑制、美観向上などの目的で使用されています。^[4]マルチは土壌表面、^[5]樹木、小道、花壇の周囲、斜面の土壌浸食防止、花や野菜の栽培エリアに使用されます。マルチ層は通常、敷設時に2インチ（5.1 cm）以上の深さになります。^{[6] [7]}

マルチは、定着した植物の周りにいつでも施用できますが、^[8]目的に応じて年間を通じてさまざまな時期に施用できます。生育期の初めにマルチを敷くと、夜間に失われる熱を保持して土壌を温めることができます。これにより、特定の作物の早期の播種と移植が可能になり、成長が促進されます。マルチは断熱材として機能します。季節が進むにつれて、マルチは土壌の温度と水分を安定させ、種子からの雑草の成長を防ぎます。^{[9] : 768}

温帯気候で​​は、マルチの効果は施用時期によって異なります。秋と冬に施用すると、春の多年生植物の成長を遅らせ、暖かい冬の間は成長を妨げ、凍結融解による被害を抑えます。^[10]

マルチが土壌水分量に与える影響は複雑です。マルチは土壌と大気の間に層を形成し、蒸発を減らします。^[11]しかし、マルチは小雨の水を吸収したりブロックしたりして土壌への水の到達を妨げることもあり、また、マルチの層が厚すぎると土壌中の酸素が減少する可能性があります。^[12]

マルチのメリットを最大限に高め、その悪影響を最小限に抑えるために、土壌温度が十分に上昇しているが土壌水分含有量がまだ比較的高い晩春/初夏にマルチを施すことが多い。^[13]しかし、永久マルチも広く使用され、そのシンプルさが評価されている。これは作家のルース・スタウトが「私のやり方は、野菜畑と花壇の両側に一年中腐った植物質を厚く敷き詰めておくことです。腐って土壌が豊かになるにつれて、さらにマルチを追加します」と述べた通りである。^[14]

マルチとして使用される材料は多様であり、多くの要因に依存します。使用にあたっては、入手可能性、コスト、外観、土壌への影響（化学反応やpHを含む） 、耐久性、可燃性、分解速度、清潔さなどを考慮します。雑草の種子や植物病原体が含まれているものもあります。^{[9] : 768}

マルチにはさまざまな材料が使用されます。

• 有機残渣：草の刈りカス、葉、干し草、わら、台所の残り物、コンフリー、^[15]細断された樹皮、樹皮の塊、おがくず、貝殻、ウッドチップ、細断された新聞紙、段ボール、羊毛、動物の肥料など。これらの材料の多くは、マルチング芝刈り機でマルチ化された刈りカスや、シート堆肥として施用された他の有機物など、直接堆肥化システムとしても機能します。
• 堆肥:植物毒性の問題を避けるために、完全に堆肥化された材料 (腐植土) が使用されます。マルチによって雑草が生えないように、種子のない材料を使用するのが理想的です。
• ゴムマルチ：リサイクルタイヤゴムから作られています。
• プラスチックマルチ：薄いプラスチックシートの切れ目や穴を通して作物が育ちます。この方法は大規模な野菜栽培で主流で、毎年世界中で何百万エーカーもの土地がプラスチックマルチの下で耕作されています。プラスチックマルチの廃棄は環境問題として挙げられていますが、分解可能なプラスチックマルチもあります。^[16]
• 岩や砂利もマルチとして使用できます。^[17]寒冷な気候では、岩が保持する熱により生育期間が延長される可能性があります。

ペンシルベニア州中部やカリフォルニア州北部など、米国の一部の地域では、マルチは製造業者や販売業者によってさえも「タンバーク」と呼ばれることがよくあります。これらの地域では、「マルチ」という言葉は特に非常に細かいタンバークまたはピートモスを指すために使用されます。

有機マルチは時間が経つと腐敗し、一時的なものです。特定の有機マルチが雨や露による湿気に反応して分解する方法は、その有用性に影響します。わら、泥炭、おがくず、その他の木製品などの一部のマルチは、炭素と窒素の比率が大きいため、しばらくの間、植物の成長に悪影響を与える可能性があります。 ^[18]これは、材料を分解するバクテリアや菌類が、成長のために周囲の土壌から窒素を取り除くためです。 ^[19]有機マルチはマット状になり、土壌と大気の間の水と空気の流れをブロックするバリアを形成します。垂直に施された有機マルチは、土壌から表面に水を吸い上げ、土壌を乾燥させる可能性があります。^{[20]木で作られたマルチには}シロアリが含まれていたり、シロアリの餌になったりすることがあるため、それらの昆虫によって被害を受ける可能性のある家屋や建物の近くにマルチを置かないように注意する必要があります。植物の茎や木の幹の近くにマルチを置くと、それらの故障につながる可能性があります。マルチの製造元によっては、建物から数インチ離してマルチを置くことを推奨しているところもあります。

一般的に入手可能な有機マルチには以下のものがある：^{[9] : 768–772}

秋に葉を落とす落葉樹の 葉。乾燥していて風に舞いやすいため、施用前に切り刻んだり細断したりすることがよくあります。分解すると葉同士がくっつきますが、同時に水や湿気が土壌表面に染み込むようになります。特にカエデやオークの葉が厚く積もると、冬や春に湿ったマット状になり、芝生やその他の植物の新生を妨げることがあります。乾燥した葉は、寒い冬の地域で植物を凍結や解凍から守るための冬のマルチとして使用され、通常は春に取り除かれます。

刈り取られた芝生から出た草の切りくずは、集められて別の場所でマルチとして使われることがあります。草の切りくずは密度が高く、マット状になりやすいため、木の葉や粗い堆肥と混ぜて通気性を確保し、腐敗臭を出さずに分解を促進します。腐った新鮮な草の切りくずは植物にダメージを与える可能性があり、腐敗により閉じ込められた熱が蓄積して有害な影響を与えることがよくあります。草の切りくずは、施用する前によく乾燥させることで、急速な分解や過剰な熱の発生を防いでいます。新鮮な緑の草の切りくずは硝酸塩含有量が比較的高く、マルチとして使用した場合、硝酸塩の多くは土壌に戻ります。逆に、芝生から草の切りくずを定期的に取り除くと、芝生の 窒素欠乏につながります。

ピートモス、またはミズゴケ泥炭は、長持ちし、包装されているため、マルチとして便利で人気があります。湿らせて乾燥させると、水が浸透しない密な地殻を形成します。乾燥すると燃え、くすぶる火を発生させることもあります。松葉と混ぜて砕けやすいマルチを作ることもあります。また、土壌表面の pH を下げることができるため、酸性を好む植物の下のマルチとして役立ちます。

しかし、泥炭地は貴重な野生生物の生息地であり、泥炭は最大の炭素貯蔵庫の一つでもある（英国では、英国の植生と土壌に含まれる推定総炭素量99億5200万トンのうち、69億4800万トンの炭素がスコットランドの、主に泥炭地の土壌にあると推定されている^[21]）。

ウッドチップは、樹木管理業者、公共事業体、公園などで樹木の剪定を行う際に生じる副産物で、かさばる廃棄物の処分に使用されます。木の枝や太い幹はチッピング後、かなり粗くなり、少なくとも3インチの厚さのマルチとして使用される傾向があります。チップは、土壌の水分を保持し、土壌温度を調節し、雑草の成長を抑えるために使用されます。ウッドチップマルチは窒素を固定するという通説に反して、土の上に敷くウッドチップマルチは、土壌および関連する植物の葉の栄養レベルを高めます。^{[22] [23] [24]}ウッドチップは、ほとんどの場合、樹木や低木の下に使用されます。茎の柔らかい植物の周りで使用する場合、茎の周りにはマルチングされていない領域が残り、茎の腐敗やその他の病気を防ぎます。通常の樹木管理の処分費用以外にはほとんど追加費用がかからず、簡単に製造できるため、歩道のマルチングによく使用されます。ウッドチップには様々な色があります。

ウッドチップ マルチは、木材廃棄物を処分するために、使用済み (未処理) の木材 (通常は梱包パレット) を再加工した際に生じる副産物です。チップは土壌水分の保持、土壌温度の調整、雑草の成長抑制に使用されます。ウッドチップ マルチは、樹木、低木、または大規模な植栽エリアの下によく使用され、アーボリスト マルチよりもはるかに長持ちします。さらに、ウッドチップ マルチはさまざまな色があり、見た目が美しいと多くの人が考えています。ウッドチップは、遊び場の衝撃を緩和する表面材として使用するために、遊び場のウッドチップに再加工することもできます。

木材樹の外側のコルク質樹皮層から、さまざまなグレードの樹皮チップが生産されます。サイズは、細く細断された束から大きな粗いブロックまでさまざまです。細かいタイプは非常に魅力的ですが、露出した表面積が大きいため、腐敗が早くなります。通常、2 ～ 3 インチの層が使用されます。樹皮は比較的不活性で、腐敗しても土壌の硝酸塩を必要としません。樹皮チップにはさまざまな色もあります。

わらマルチ、畑の干し草、塩干し草は軽量で、通常は圧縮されたベールで販売されています。見た目は雑草っぽくなく、野菜畑や冬の覆いとして使用されます。生分解性があり、pH は中性です。水分保持性や雑草抑制効果に優れていますが、雑草の種子に汚染される可能性も高くなります。塩干し草は畑の干し草よりも雑草の種子に汚染される可能性が低くなります。わらマルチもさまざまな色で入手できます。

松の木から落ちる葉は松葉と呼ばれます。松葉は俵型で販売されています。松葉は見た目が美しく、景観や庭園に使われています。松葉は絡み合う性質があり、この性質が急斜面のマルチが雨水を保持するのに役立つ特徴です。この絡み合う性質と浮き上がりにくさが組み合わさることで、カバーを維持し、土壌浸食を防ぐというさらなる利点が生まれます。絡み合う性質は、マルチ構造が崩れて浸透の障壁を形成するのを防ぐのにも役立ちます。^[25]松葉は酸性を好む植物にとって理想的な条件を作り出すと言われています。松葉は土壌を酸性化するのに役立つかもしれませんが、研究によると、この効果は測定できないほど小さいことが多いことが示されています。^[26]

生分解性マルチは、植物のデンプンと糖、またはポリエステル繊維から作られています。これらのデンプンは、小麦やトウモロコシなどの植物から得られます。^[27]これらのマルチフィルムは、浸透性が少し高く、より多くの水を土壌に浸透させることができます。このマルチは、土壌浸食を防ぎ、除草を減らし、土壌水分を保持し、土壌の温度を上昇させます。^[28]最終的には、使用される除草剤の量と、栽培シーズンを通して農家が行う必要がある手作業の量を減らすことができます。シーズンの終わりには、これらのマルチは熱で分解し始めます。土壌中の微生物がマルチを水と二酸化炭素の2つの成分に分解し、有毒な残留物は残りません。^[27]このマルチ源は、シーズンの終わりに除去する必要がなく、実際に土壌に耕すことができるため、手作業が少なくて済みます。^[27]このマルチを使用する場合、他の種類よりもはるかに繊細であることを考慮することが重要です。あまり暑くない日に、他の合成マルチよりも張力の弱い状態で敷く必要があります。^[27]機械や手で敷くこともできますが、土によくくっつくように、よりデンプン質のマルチが理想的です。

段ボールや新聞紙は半有機マルチとして使用できます。これらは、堆肥などの重いマルチを敷くベース層として使用するのが最適です。これにより、軽い段ボール/新聞紙の層が飛ばされるのを防ぐことができます。段ボール/新聞紙の層をマルチに組み込むことで、重いマルチの量を減らし、マルチの雑草抑制特性と保湿特性を向上させることができます。^[13]ただし、段ボール/新聞紙の層を含むマルチの上に植える場合は、植物ごとに穴を開ける必要があるため、余分な労力がかかります。段ボール/新聞紙の層を含むマルチの上に種をまくのは非現実的です。新聞紙を水に少し浸して重量を増やすと、風の強い日に新聞紙マルチを敷きやすくなります。

大規模な商業生産で使用されるプラスチック マルチは、トラクターで牽引されるか、または独立したプラスチック マルチの層で敷かれます。これは通常、高度な機械プロセスの一部であり、上げ床が形成され、その上にプラスチックが広げられ、苗がその上に移植されます。プラスチック マルチは水を通さないため、プラスチックの下にドリップ テープを敷いて、点滴灌漑が必要になることがよくあります。

ポリプロピレンマルチはポリプロピレンポリマーからできており、ポリエチレンマルチはポリエチレンポリマーからできています。これらのマルチは多くのプラスチックで一般的に使用されています。ポリエチレンは主に雑草の減少に使用され、ポリプロピレンは主に多年生植物に使用されます。^[29]このマルチは土の上に置かれ、機械または手作業で行われ、マルチが土にしっかりと固定されるようにペグを使用します。このマルチは土壌浸食を防ぎ、除草を減らし、土壌水分を保持し、土壌の温度を上げます。^[28]最終的には、農家が行う必要がある作業量と、生育期間中に散布される除草剤の量を減らすことができます。黒と透明のマルチは日光を捉えて土壌を温め、成長率を高めます。白やその他の反射色も土壌を温めますが、雑草を抑制する効果はありません。^[28]このマルチは土壌に到達する水の量を減らす可能性があるため、点滴灌漑などの他の水源が必要になる場合があります。^[28]このマルチは分解が始まると細かく砕けてしまうため、シーズンの終わりには手作業で取り除く必要があります。^[30]マルチが分解し始める前に取り除かなければ、最終的にはケトンとアルデヒドに分解され、土壌を汚染してしまいます。^[30]このマルチは技術的には生分解性ですが、より自然な生分解性マルチと同じ物質に分解されるわけではありません。

有機マルチの中には、合成添加物を使用して赤、茶色、黒などの色に着色されているものがあります。イソプロパノールアミン、具体的には1-アミノ-2-プロパノールまたはモノイソプロパノールアミンは、これらのマルチの顔料 分散剤および色留め剤として使用されることがあります。 ^{[31] [32] [33] [34]}染色可能なマルチの種類には、木片、樹皮チップ（樹皮粉）、松の葉などがあります。着色マルチは、着色剤と化学結合剤の水性溶液でマルチを染色することによって作られます。

着色マルチが初めて市場に登場したとき、ほとんどの配合には毒性物質、重金属、その他の汚染物質が含まれていると疑われていました。今日、「最新の調査では、マルチ着色剤は人、ペット、環境に危険を及ぼさないことが示されています。マルチおよび土壌業界で現在使用されている染料は、化粧品やその他の製造業界で使用されているもの（酸化鉄など）に似ています」と、マルチおよび土壌協議会は述べています。^[35] 着色剤メーカーのColorbioticsによると、独立した研究室の研究により、着色マルチに使用される着色剤は食卓塩や重曹よりも安全であることが示されています。^[36]

着色マルチは、無色のマルチが使用される場所（広い花壇や植物の周りなど）ならどこにでも施用でき、土壌の生産性の向上や水分の保持など、従来のマルチと同じ園芸上の利点を多く備えています。^[37]マルチは無色のマルチと同様に分解されるため、土壌と植物に利点を提供し続けるためには、さらにマルチを追加する必要がある場合があります。ただし、マルチが色あせている場合は、以前に敷いたマルチに染料を散布して色を復元することもできます。^[38]

有機マルチは切りたての木のような匂いがすることが多いが、酢、アンモニア、硫黄、サイレージのような匂いがすることもある。これは、窒素含有量の多い材料が十分に回転されず、分解が進んだ部分が形成される場合に起こる。これが起こると、プロセスは嫌気性になり、少量の植物毒性物質を生成する可能性がある。空気にさらされると、プロセスはすぐに好気性プロセスに戻るが、嫌気性代謝物は一定期間存在する可能性がある。地面に近い植物や植えたばかりの植物は最も影響を受けやすく、生成された化学物質の植物毒性により、一部の種子の発芽が妨げられる可能性がある。^[39]

グランドカバーとは、雑草の生育を遅らせ、マルチのその他の利点を提供するために、主作物の下で地面近くに生育する植物である。それらは通常、主作物とともに成長し続ける成長の早い植物である。対照的に、カバー作物は土壌に混ぜられるか、除草剤で殺される。しかし、生きたマルチも、主作物との競合を防ぐために、最終的には機械的または化学的に殺す必要があるかもしれない。^[40]

いくつかのグランドカバーは、クローバーの場合は窒素固定、コンフリー（Symphytum ibericum ）の場合は土壌下からの栄養分の動的蓄積、キイチゴの場合は食料生産など、庭で追加の役割を果たすことができます。^[41]

現場ではしばしば大量のマルチが必要となるため、十分な量のマルチ材料を調達して輸入することは非現実的で費用がかかることが多い。マルチ材料を輸入する代わりに、現場で「マルチガーデン」でマルチを栽培する方法がある。マルチガーデンとは、マルチの生産専用の場所であり、マルチは栽培エリアに移される。^[41]マルチガーデンは、マルチ材料の移送を容易にするために、栽培エリアにできるだけ近い場所に設置する必要がある。^[41]

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