表土

表土は土壌の最上層です。有機物と微生物の濃度が最も高く、地球上の土壌生物活動の大部分が行われる場所です。

表土は鉱物粒子と有機物から構成され、通常は深さ5～10インチ（13～ 25cm）まで広がっています。これらが一体となって、水と空気を保持できる基質を形成し、生物活動を促進します。

一般的に、表土には植物が生命維持に必要な栄養素の大部分を得る場所であるため、根が密集しています。表土には、土壌の質を低下させる細菌、真菌、昆虫の活発な活動も存在します。細菌や真菌は、植物との栄養交換を促進したり、有機物を根が吸収できる形に分解したりするのに不可欠です。昆虫もまた、物質の分解、土壌の通気、回転に重要な役割を果たしています。^{[ 1 ]}健康な表土層は、多種多様な微生物が生息する非常に豊かな微生物叢です。 ^{[ 2 ]}

有機物は生物の栄養源であり、土壌の種類によってその量は異なります。有機物が多いほど土壌構造の強度が増します。有機物は、露出などの条件に応じて、時間の経過とともにさまざまな方法で凝縮および沈降します。脱水も構造に影響を与えます。脱水した表土の体積は大幅に減少し、風食を受けやすくなります。^{[ 3 ]}

表土は自然に生成される。採掘され、人間の使用のために調整された天然の表土は、市販の表土の大部分を占めている。現在の使用と侵食の速度は、土壌の生成を上回っている。^{[ 4 ]}

また、表土の工学的または生物学的用途の一部をサポートする人工表土を作成することも可能である。^{[ 4 ]}より伝統的な人工植物生育培地の例としては、テラプレタや鉢植え用土がある。鉱物、バイオソリッド、堆肥、および/または製紙工場スラッジをベースにした製造表土^{[ 5 ]}は市販されている。^{[ 6 ]}オーストラリアのビクトリア州にある露天掘り炭鉱は、地元の材料から作られた低品質の人工表土で修復された。^{[ 7 ]}

土壌分類システムでは、表土はO層またはA層として知られています。^{[ 8 ] [ 9 ]}土壌層は、土壌表面に平行な層であり、その物理的、化学的、生物学的特性は、上下の層とは異なります。表土層の深さは、表面から最初の密に詰まった土壌層（下層土として知られています）までの深さとして測定されます。

米国では、商取引において「表土」という言葉を使用する際の、連邦法上の定義は存在しない。

英国規格協会（BSI）やノースカロライナ州農務省などの組織は、土壌の品質と、多くの植物に広く適した表土栄養素の望ましいレベルに関するガイドラインを公表している。^{[ 10 ]}

市販の表土には、バルク表土と袋詰め表土の2種類があります。次の表は、この2つの主な違いを示しています。^{[ 10 ]}

あるいは、BSIは以下の値を関連付けています。

上記の表は多目的グレードのものであり、土壌のpHによっては一部のレベルが変化する場合があります。

酸性土壌やツツジ科植物に適した土壌、石灰質土壌など、特定のニーズを持つ植物に適した特殊な土壌に関する規格も存在します。これらの土壌は一般的な土壌とはpH値が異なり、異なる植物種の栽培を目的としています。低肥沃度土壌、低肥沃度酸性土壌、低肥沃度石灰質土壌は、栄養分の少ない土壌で生育する植物向けに設計されたその他の土壌分類です。

特殊な植物の例としては、窒素とリンの少ない環境に生育するハエトリソウが挙げられます。そのため、ハエトリソウは他の植物に比べて栄養分が豊富な環境への耐性が低く、そのような環境での競争力も劣ります。一方、ブルーベリーはツツジ科植物に適した土壌でよく育ち、クローバーは石灰質の土壌でよく育ちます。したがって、栽培する植物に適した土壌を選定する必要があり、そのためには基準が求められます。

表土は植物が成長し作物が繁栄するための主要な資源です。その主な2つのパラメータは炭素と窒素です。炭素はエネルギーを提供し、窒素は植物がタンパク質、ひいては組織を構築するために必要です。植物は適切な成長を可能にするために、さまざまな比率でこれらを必要とします。英国の表土の最適な数値は、C:N比が20:1未満です。おがくずベースは通常、400:1程度の高いC:N比を持ち、アルファルファ干し草は炭素含有量が少なく、通常C:N比は12:1程度です。^{[ 11 ]}

表土として市販されている土壌混合物には様々な種類があります。この製品の一般的な用途は、庭や芝生の改良、またはコンテナガーデンでの使用です。鉢植え用土、堆肥、肥料、ピートモスも家庭用として販売されており、それぞれ特定の用途があります。表土製品は、鉢植え用土や堆肥ほど鉢植え植物や果物・野菜の栽培には適していません。また、これらの用途に使用すると、他の代替品と比べて非常に高価になる場合もあります。

表土は、住宅の近くの適切な表面勾配にも使用されます。洪水から保護するために、国際住宅基準では、家から最初の 10 フィートに2% ( 2.4インチ (61 mm) ) の勾配を要求しています。 ^{[ 12 ]}エネルギー スターでは、 0.5インチ/フィート (42 mm/メートル)の割合を要求しています。    

英国で市販されている表土（人工または天然のもの）は、英国規格BS 3882（現行版は2015年）に従って分類されなければなりません。この規格には表土のいくつかの分類があり、最終的な分類では、栄養素含有量、抽出可能な植物毒性元素、粒度分布、有機物含有量、炭素：窒素比、電気伝導率、強熱減量、pH、化学的および物理的汚染などの特定の閾値基準を満たす必要があります。表土は、英国規格および欧州規格BS EN 12579:2013「土壌改良材および栽培培地 - サンプリング」に従ってサンプリングされなければなりません。^{[ 13 ]}

表土侵食は、表土層が風で吹き飛ばされたり、洗い流されたりしたときに発生します。米国における土壌侵食に関連する公衆衛生および環境衛生上の損失の年間推定コストは450億ドルを超えています。^{[ 14 ]}耕作や大量の合成液体肥料の散布などの従来の工業的農業慣行は、土壌の質を低下させる可能性があります。高い作物収量で高い食料需要を満たすための集約的な農業方法や、単一栽培での作物の栽培は、土壌の栄養分を枯渇させ、土壌微生物叢を損傷する可能性があります。これらの要因は、土壌の一貫性と品質に影響を与え、侵食の増加につながる可能性があります。

農地からの地表流出は、非点源汚染の一種です。表土、農薬、その他の潜在的な汚染物質は、大雨が降ると保護されていない農地から流出します。これにより、水路や地下水が汚染され、飲料水源が汚染される可能性があります。藻類の異常繁殖は、農地からの流出や下水によって大量の栄養分が河川、湖、海洋に流れ込むと発生することがあります。これらの有害な藻類の異常繁殖は有毒であり、生態系や野生生物に壊滅的な影響を与える可能性があります。有毒な赤い藻類が存在するため、しばしば赤潮と呼ばれ、魚介類を汚染することで人間の食料源に影響を与える可能性があります。^{[ 15 ]}

持続可能な技術は、被覆作物を使用して土壌中の有機物を増やすことで侵食を遅らせようとします。米国では、1エーカーあたり年間約3トンの表土が失われています。^{[ 16 ]} 1インチ（2.5cm ）の表土が自然に形成されるには500年^{[ 17 ]}から1,000年^{[ 18 ]}かかるため、表土侵食の速度は深刻な生態学的懸念となっています。2014年の傾向に基づくと、世界にはあと約60年分の表土が残っています。^{[ 18 ] [ 19 ]} 

• 米国農務省電子フィールドオフィス技術ガイド- 各州/郡に合わせた詳細な土壌保全ガイド