土壌の健全性とは、土壌がその環境に応じて生態系機能を適切に果たしている状態を指します。より分かりやすく言えば、土壌の健全性は、微生物、植物、動物など、土壌を構成するすべての要素(生物と非生物)が互いに良好な相互作用をすることで生まれます。土壌は生態系機能の観点からは健全であっても、必ずしも作物生産や人間の栄養に直接役立つとは限らないため、用語や測定方法について科学的な議論が交わされています。
土壌健全性検査は、この状態を評価するために実施されています[ 1 ]が、主に農業目的に限定される傾向があります。土壌健全性は土壌生物多様性(健全な土壌生物相)に依存し、土壌管理、特に土壌を保護する生物被覆を維持することや天然(炭素含有)土壌改良材の使用によって改善できます。無機肥料は、過剰に使用せず、土壌に炭素含有残渣をより多く供給する植物全体の成長を全般的に改善する場合には、必ずしも土壌健全性を損なうわけではありません。
土壌の健全性という用語は、土壌の状態を説明するために使用されます。
「土壌の健康」という言葉は、以前の「土壌の質」という言葉にほぼ取って代わりました。この2つの表現の主な違いは、土壌の質が「トウモロコシ生産のための土壌の質」や「道路整備のための土壌の質」など、特定の目的に土壌が役立つ能力に焦点を当てていたのに対し、「健康」という言葉は、土壌が自己維持システムとして機能する能力を統合的、全体的、体系的に捉えるという認識に変化をもたらしたことです。この2つの表現は今でもかなり重複しています。土壌の健康という表現は、土壌の質が学問分野として初めて適用される1990年頃よりもずっと前に、ヨーロッパの有機農業または「生物農業」運動に由来しています。1978年、スイスの土壌生物学者オットー・ビュース博士は、「土壌と植物の健康」というエッセイを執筆し、今日でもこの分野をほぼ定義づけています。
「土壌の健康」という用語の使用における根本的な原則は、土壌は現代の集約農業が表すような、不活性で生命のない栽培媒体ではなく、むしろ生き生きとして動的で、非常に微妙に変化する環境全体であるということである。作物の生産性の観点から非常に肥沃な土壌は、生物学的観点からも活発であることがわかっている。土壌微生物バイオマスが大きいことは現在では広く認識されており、温帯草原土壌では、細菌と真菌のバイオマスはそれぞれ1~2トン(2.0ロングトン、2.2ショートトン) /ヘクタール、2~5トン(4.9ロングトン、5.5ショートトン) /ヘクタールであることが記録されている。 [ 4 ]現在、一部の微生物学者は、土壌の栄養機能 の80%は基本的に微生物によって制御されていると考えている。[ 5 ] [ 6 ]
人間の健康に例えると、健康な土壌は次のように分類できます。

土壌の健全性とは、健全な機能を示す一連の基準に照らして、特定の空間および特定の規模における土壌の状態を指します。土壌の質を機能クラスに例える場合のように、道路路盤の準備における土壌の健全性について言及するのは適切ではありません。土壌の健全性の定義は、用語の使用者によって異なる可能性があります。なぜなら、使用者によって土壌の複数の機能に対する優先順位が異なる場合があるからです。したがって、土壌の健全性という用語は、用語の使用者とその土壌に対する期待、そして問題となっている土壌の境界定義という文脈の中でのみ理解できます。最後に、土壌の健全性に関する議論には、特に生態学的景観評価と農業目標など、それぞれが土壌の健全性基準を主張する、潜在的に矛盾する多くの解釈が内在しています。
土壌の種類によって、その「遺伝的」特性や地理的条件に応じて、健全性の基準は異なります。健全な土壌を定義する一般的な側面は、以下のように考えられます。
これは次のように翻訳されます。
不健康な土壌とは、上記のことの単純な逆である。
上記に基づき、土壌の健全性は、ベンチマークに対する個々の生態系サービスの提供という観点から測定される。土壌の健全性を評価するために使用される具体的なベンチマークには、 CO2放出、腐植レベル、微生物活動、および利用可能なカルシウムが含まれる。[ 7 ]
土壌健全性検査は、米国、オーストラリア、南アフリカで広まっている。[ 8 ] ニューヨーク州の土地付与大学であるコーネル大学は、2006年から土壌健全性検査を実施している。1975年にメイン州で設立された民間の土壌研究所であるウッズエンド研究所は、1985年から土壌品質パッケージを提供している。これらのサービスはいずれも、物理的(凝集安定性)、化学的(ミネラルバランス)、生物学的(CO2呼吸)分析を組み合わせたもので、今日では土壌健全性検査の特徴と考えられている。[ 9 ]土壌健全性分野に参入している他の土壌研究所のアプローチは、通常の化学栄養検査に、通常の土壌検査には通常含まれない生物学的要因のセットを追加することである。最良の例は、生物学的土壌呼吸(「CO2バースト」)を検査手順として追加することであり、これは2006年以降、現代の商業研究所にすでに採用されている。
しかしながら、土壌検査ラボや大学の研究者の間では、新しい生物学的検査を追加することに抵抗がある。主な理由は、確立された土壌肥沃度の指標が、作物の収量を特定の化学栄養素濃度に一致させる「作物反応」研究から構築されたモデルに大きく基づいており、土壌健全性検査には同様のモデルが存在しないように見えるためである。新しい土壌健全性検査の批判者は、それらが管理の変化に敏感ではない可能性があると主張している。[ 10 ]
土壌検査方法は過去 40 年間ゆっくりと進化してきました。しかし、同じ期間に米国の土壌は炭素 (腐植) の最大 75% を失い、生物学的肥沃度と生態系機能が低下しました。どの程度低下したかは議論の余地があります。従来のシステムの批判者の多くは、土壌品質の低下は、古い土壌検査モデルが失敗したことの十分な証拠であり、新しいアプローチに置き換える必要があると述べています。これらの古いモデルは、「最大収量」と「収量較正」を過度に重視したため、関連する要因が見過ごされてきました。そのため、過剰な栄養素 (硝酸塩とリン酸塩)による地表水と地下水の汚染が著しく増加し、2000 年代初頭の測定値は (米国で) 環境意識の出現以前の 1970 年代以来最悪であると報告されました。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

世界の食料安全保障、農業生態系、環境、そして人間の生活にとって土壌が重要であることから、研究の傾向は土壌の健康へと飛躍的にシフトしました。しかし、地域固有のベンチマークがないため、さまざまな農法管理が土壌の健康に及ぼす影響を理解するための研究が制限されています。2020年、Maharjanと彼のチームは「土壌健康ギャップ」という新しい用語と概念を導入し、特定の地域の在来の土地がさまざまな管理方法の有効性を比較するためのベンチマークを確立するのに役立ち、同時に土壌の健康状態の定量的差異を理解するために使用できることを説明しました。[ 14 ]