CN103563605A - 屋顶植物栽培用基质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抑制土壤的量、并且保护防水层和防根层、提高肥料的固定率、使植物的生长性提高的屋顶植物栽培用基质。本发明的屋顶植物栽培用基质(1)的特征在于，具有：多孔混凝土层(13)，其具有可保持乳酸菌发酵竹粉(142)的空隙部(133)；和土壤层(14)，其形成于多孔混凝土层(13)上，且含有乳酸发酵竹粉(142)。

Description

屋顶植物栽培用基质

技术领域

本发明涉及设置于建筑物的屋顶或房顶坡的屋顶植物栽培用基质。更详细而言，本发明涉及即使用很少的土壤、植物的生长性也优异的屋顶植物栽培用基质。

背景技术

近年来，出于热岛现象的对策和提高绝热性的目的，在建筑物的屋顶或房顶坡进行绿化。对于上述屋顶绿化，不仅进行草坪等根短的植物的栽培，也进行蔬菜等根长的植物的栽培。

对于屋顶绿化，由于建筑物的结构上的问题，要求轻质化。为了轻质化，需要减少土壤的量，已公开了各种用于使植物的根生根的屋顶绿化用植栽基质代替土壤进行使用。通常而言，如图4所示，使用轻质的多孔(多孔质)混凝土层204作为植栽基质，在其上层设置土壤层205。该多孔混凝土层204不仅减少了土壤量，而且在将土壤掘出时等，也有效地保护设置于多孔混凝土层204的下层的防水层202和防根层203。

另一方面，在栽培蔬菜等植物时，为了提高植物的生长性，通常使用肥料。所述肥料通常使用有机肥料或无机肥料，这些肥料借助水被土壤吸收并保持。但是，从轻质化的观点考虑，对于减少土壤量的屋顶菜园，由于固定肥料的土壤的量少，并且下层的多孔混凝土层204中不固定肥料，所以如图3的箭头所示，肥料流出。

从上述观点考虑，公开了将肥料埋入混凝土内的多孔混凝土用于基质的方法(例如日本特开平8-184049号公报)。该绿化基质如下形成：在将骨料、水泥和水混合而形成多孔混凝土层13后，从多孔混凝土层13的上面投入培养基材料，在空隙整体均匀地填充培养基材料，之后抽吸除去上方部空隙的培养基材料，仅在下方部空隙残留培养基材料，从多孔混凝土层13的上面投入由种子、肥料、培养基材料形成的混合物，将该混合物填充在上方部空隙中而形成所述绿化基质。

发明内容

然而，上述绿化基质由于制造工序复杂，不仅成本高，而且使用后经过一定时间时肥料被消耗，因此，为了继续植物的栽培，需要更换绿化基质。因此，也需要除去土壤，存在工作量很大、且成本进一步提高的问题。另外，即使在基质上层的土壤层补充肥料，如上所述，固定肥料的土壤少，肥料因雨或供水而容易流出。另外，多孔混凝土不固定补充的肥料，因此，如图4的箭头所示，肥料流出。

本发明是为了解决上述问题而完成的，目的在于提供一种能够抑制土壤的量、并且保护防水层和防根层、提高肥料的固定率、使植物的生长性提高的屋顶植物栽培用基质。

本发明的屋顶植物栽培用基质的特征在于，具有：多孔混凝土层，其具有能保持乳酸菌发酵竹粉的空隙部；和土壤层，其形成于该多孔混凝土层上且含有上述乳酸发酵竹粉。

另外，优选上述多孔混凝土层含有水泥和椰壳炭、或椰壳炭及火山砾，具有上述乳酸菌竹粉能进入大小的空隙部，空隙率为15％以上、30％以下。

另外，优选上述乳酸菌发酵竹粉主要含有外形尺寸为10μm以上、300μm以下大小的粉末。此处，主要含有是指即使含有小于或大于上述外形尺寸范围的粉末也没关系，例如粉末整体的80％重量份以上为所述大小。

进而，优选上述乳酸菌发酵竹粉含有具有空隙的蜂窝形状的粉末，该蜂窝形状的空隙内保持有乳酸菌。

根据本发明，由于使用在土壤层混合乳酸发酵竹粉的基质，所以尤其竹粉中含有的乳酸菌对肥料的生成有良好作用。而且，竹粉不溶于水，因此通过控制为某种程度的大小，难以因雨水等而流出。但是，土壤层很薄，为10～20cm左右，因此，竹粉有可能流出，但其下层的多孔混凝土层的空隙部形成为竹粉能进入的大小，所以竹粉进入该空隙部而被保持。即，空隙有大的空隙，也有小的空隙，水等通过，竹粉等具有一定大小的物质在小空隙部分停住，因此不会流出。因此，能够抑制土壤的量、并且保护防水层和防根层，而且提高肥料的固定率，提高植物的生长性。

附图说明

【图1】为表示本发明的屋顶植物栽培用基质的实施方式的侧视剖面图。

【图2】为示意表示在向图1的屋顶植物栽培用基质的土壤层加入水时的乳酸菌发酵竹粉的举动的侧视剖面图。

【图3】为示意表示在向图1的屋顶植物栽培用基质的土壤层补充乳酸菌发酵竹粉时的乳酸菌发酵竹粉的举动的侧视剖面图。

【图4】为示意表示在向现有的屋顶植物栽培用基质的土壤层补充肥料时的肥料的举动的侧视剖面图。

具体实施方式

接下来，一边参照附图，一边详细说明本发明的屋顶植物栽培用基质的一个实施方式。

如图1所示，本发明的屋顶植物栽培用基质1具有：具有能保持乳酸菌发酵竹粉142的空隙部133的多孔混凝土层13、和形成于多孔混凝土层13上的含有乳酸发酵竹粉142的土壤层14。本实施方式中，在多孔混凝土层13和基底2之间铺设有用于防止水向楼下漏出的防水层11、和用于防止由植物的根引起的防水层11的破坏的防根层12，但屋顶植物栽培用基质1也可以不合防水层11及防根层12。此时，可以载置于建筑物的防水壁上，或预先铺设防水片再载置。另外，通过以从底面至1/3～1/2左右的高度覆盖多孔混凝土层13的侧壁的方式设置防水片11，能保持水。

如图1所示，多孔混凝土层13含有水泥131、椰壳炭132和空隙部133。需要说明的是，图中示意夸张地表示空隙部133。该多孔混凝土层13通过横向铺设多种平板状的多孔(多孔质)混凝土而构成。多孔混凝土层13采用以下方法形成。即，首先，将水泥、水、颗粒状的椰壳炭混炼，优选除椰壳炭以外的轻质骨料之外根据需要向其中加入称作AE剂或减水剂的混合材料进行混炼，由此得到零坍落度(zero slump)(基于JIS A1101的坍落度试验的值为零)的混凝土坯。将该混凝土坯填充到成型模中，一边对其施加振动，一边压实、立即脱模，由此该成型物在常温下养护、固化，形成多孔混凝土层13。

此处，本实施方式的椰壳炭是以通过在300～800℃下干馏椰壳而得到的碳作为主成分的多孔状固体物质，硬度12～15，填充密度0.60～0.644g/cm³(JISK-2151)，比表面积200～400m²/g(BET法-N2)，粒度4～6.7mm。另外，水泥优选使用硅酸盐水泥，椰壳炭以外的轻质骨料以火山砾等天然轻质骨料为代表，优选使用烧成蛭石、烧制出珍珠岩的珍珠岩原矿石(pearlite)等人工轻质骨料、或膨胀矿渣等副产轻质骨料。作为轻质骨料，从成本、获得性等观点考虑，优选火山砾。椰壳炭优选为粒径10mm以下，火山砾优选为粒径5～10mm。

通过将水泥的量调整为与椰壳炭或含有椰壳炭的轻质骨料的量同等至1/4左右，水泥未完全填满椰壳炭等粉末的间隙，起到将所述粉末粘结程度的作用。因此，通过选择水泥的量或椰壳炭等的大小，可调节该间隙的大小。所述间隙并不一样，有间隙大的地方也有间隙小的地方，但通常水分等能连续流通。因此，通过预先形成多孔混凝土层13使其具有后述的乳酸菌发酵竹粉142能进入大小的空隙部133，可将从土壤层14流下来的乳酸菌发酵竹粉142保持在狭小的空隙部133中。

多孔混凝土层13不使用轻质骨料时，相对于水泥100重量份，混炼水10～50重量份、椰壳炭110～320重量份，成型为厚3～15cm的平板状。另外，向多孔混凝土层13中加入轻质骨料时，相对于水泥100重量份，混炼水10～50重量份、含有椰壳炭的轻质骨料100～400重量份，成型为厚3～15cm的平板状。

如上所述得到的多孔混凝土层13通过具有空隙部133，除能够通过毛细管现象吸收水并将水保持在内部之外，也能保持乳酸菌发酵竹粉142，还能够使植物的根生根。

空隙部133的平均空隙直径为0.5mm以上、5mm以下。此处，所谓平均空隙直径，是指利用图像分析装置测定各个空隙的面积并换算为等积圆直径，算出平均值而得到的直径。该数值为平均值，因此存在比该值小的空隙部和比该值大的空隙部。平均空隙直径小于0.5mm时，不能使植物的根生根，另外，平均空隙直径大于5mm时，水和乳酸菌发酵竹粉142流出。从该观点考虑，较优选平均空隙直径为1mm以上、4mm以下，更优选为1mm以上、3mm以下。如上所述，平均空隙直径通过椰壳炭或轻质骨料的大小、与水泥的配合率进行调节。

另外，空隙部133的空隙率为15％以上、30％以下。此处，至隙率是指通过容积法求出的、空隙部分相对于多孔混凝土的总体积的比率。空隙率小于15％时，不仅能保持乳酸菌发酵竹粉142的量少，而且不能使植物的根生根，空隙率大于30％时，水和乳酸菌发酵竹粉142流出。从该观点考虑，较优选空隙率为18％以上、25％以下，更优选为20％以上、23％以下。空隙率通过椰壳炭或轻质骨料的大小、与水泥的配合率进行调节。

土壤层14含有土壤141及乳酸菌发酵竹粉142。作为土壤141，可以使用培养土、轻质土等。作为培养土，可以采用植物的栽培中通常使用的基本用土(赤玉土、黑土、河砂等)、改良用土(腐叶土、泥炭土等)、调整用土(蛭石、珍珠岩原矿石、Chafcon(チャフコン，土壤改良材料)、沸石、硅酸白土、石灰、草木灰等)，可以单独或混合使用天然土壤和人工土壤。另外，作为轻质土，可以使用珍珠岩类珍珠岩原矿石等岩石的烧成物或回收陶瓷、由火山沙砾等得到的无机质类人工土壤；将分解慢的针叶树(杉、扁柏)的树皮、泥炭土、草炭等加工得到的有机质类人工土壤；或者在轻质无机质骨料中混合加工有机质材料得到的有机无机混合型人工土壤等。通过使用上述轻质土，不仅在重量方面对建筑物的负担小，而且保水性通水性提高。对于土壤层14的厚度，根据植栽的植物的种类进行调整，从重量限制及防止土壤飞散的观点考虑，通常形成10～20cm的厚度。

乳酸菌发酵竹粉142是将竹子例如孟宗竹切削成粉末状，通过竹子中本来含有的乳酸菌自然发酵而形成。在所述切削时，优选切削成蜂窝状的粉末。这是因为可在蜂窝的空隙部内保持乳酸菌。为了使其为上述蜂窝结构的粉末，例如通过以使用高速旋转的锐利的刀具磨碎竹的截面的纤维的方式粉体化而得到。所得的粉末不是填充率高的细小颗粒，而是外形的大小为10～500μm左右的大小，在蜂窝结构的内部形成空隙部，在其中保持有乳酸菌。即，能够在使乳酸菌生存的状态下制成竹粉。所述乳酸菌发酵竹粉142中含有的乳酸菌能够以竹作为饵，通过分解·发酵自然地产生肥料，通过使得到的乳酸菌发酵竹粉142含在土壤层14中，植物的生根变得良好，促进培养，且植物的糖度也提高。

如上所述，本发明中使用的乳酸菌发酵竹粉142具有蜂窝结构，具有10μm以上、300μm以下的大小。在乳酸菌发酵竹粉142中，乳酸菌易于被保持在该蜂窝结构中，因此，可以长时间进行由乳酸菌产生的发酵。其中，乳酸菌若能长期保持，则可以为任何结构，不限定于蜂窝结构。另外，乳酸菌发酵竹粉142的大小可以通过利用电子显微镜等测量外形上最大部分的距离而求出，通过使其大小为10μm以上、300μm以下，可将乳酸菌发酵竹粉142保持在土壤层14及多孔混凝土层13中。如果大小小于10μm，不会被保持在土壤层14及多孔混凝土层13中，而流出，若大小大于300μm时，不会渗透到土壤层14及多孔混凝土层13，在上层滞留，不能发挥作为肥料的效果。从上述观点考虑，乳酸菌发酵竹粉142的大小优选为30μm以上、250μm以下，较优选为30μm以上、100μm以下。

防水层11如下形成：通过溶剂或热将多个聚氯乙烯片材熔敷，铺设在建筑物的屋顶或房顶坡等的基底2上而形成。由于防水层11，多余的水不会流至楼下，而被导向排水沟。但是，防水层11只要为使多余的水不会流至楼下的结构即可，可以为由沥青形成的防水层、或主要在液状的不饱和聚酯树脂上一起充分涂布玻璃纤维板等增强材料而得到的防水层，并不限定于此。

防根层12是将在4层纺粘无纺布上两面涂布聚丙烯树脂而得的层铺设在防水层11上而形成的。通过防根层12，防止植物的根贯通多孔混凝土层13而破坏防水层11，防止水泄露。但是，防根层12只要为防止植物的根贯通多孔混凝土层13而破坏防水层11的结构即可，可以为聚丙烯制的中空结构排水板等，并不限定于此。

屋顶植物栽培用基质1通过具有以上所述得到的结构，能够获得以下效果。首先，对于多孔混凝土层13，由于空隙部133为细孔，所以具有保水性，能够使植物的根生根，因此可以代替土壤使用。因此，通过铺设多孔混凝土层13，能够减少上层土壤的量，能够实现屋顶植物栽培用基质1的轻质化。接下来，通过在土壤层14中含有乳酸菌发酵竹粉142，植物能够获得充分的养分，因此能提高植物的生长性。另外，多孔混凝土层13通过具有能保持乳酸菌发酵竹粉142的空隙部133，土壤层14中含有的乳酸菌发酵竹粉142不会因水而流出，被保持在多孔混凝土层13中。进而，即使定期向土壤层14中补充乳酸菌发酵竹粉142，乳酸菌发酵竹粉142也不会流出，被保持在土壤层14及多孔混凝土层13中。因此，通过土壤层14中含有的乳酸菌发酵竹粉142、或补充的乳酸菌发酵竹粉142，植物能可靠地获得养分，所以能提高植物的生长性。

接下来，通过图2及图3，针对向本发明的屋顶植物栽培用基质1的土壤层14中加入水的情况和补充乳酸菌发酵竹粉142的情况下乳酸菌发酵竹粉142显示怎样的举动进行说明。

向本发明的屋顶植物栽培用基质1的土壤层14加入水的情况，如图2所示，土壤层14中含有的乳酸菌发酵竹粉142的一部分向土壤层14的多孔混凝土层13侧、即下侧流出。到达至土壤层14的最下层的乳酸菌发酵竹粉142向多孔混凝土层13的防根层12侧、即下侧渗透，与此同时被保持多孔混凝土层13中。另一方面，补充乳酸菌发酵竹粉142的情况，如图3所示，乳酸菌发酵竹粉142与水同时向土壤层14的下侧渗透，与此同时，乳酸菌发酵竹粉142的一部分被保持在土壤层14中。没有被保持的乳酸菌发酵竹粉142到达土壤层14的最下层。到达至土壤层14的最下层的乳酸菌发酵竹粉142向多孔混凝土层13的下侧渗透，与此同时被保持在多孔混凝土层13中。即，空隙部133不是一样的大小，具有空隙大的部分和空隙小的部分，进入空隙大的空隙部133的乳酸菌发酵竹粉142到达空隙小的空隙部133时，在此处停留并被保持。如上所述，根据本发明的屋顶植物栽培用基质1，土壤层14中含有的乳酸菌发酵竹粉142当然不会流出外部、补充的乳酸菌发酵竹粉142也不会流出外部，被保持在土壤层14及多孔混凝土层13中。此处，由于附着在乳酸菌发酵竹粉142上的乳酸菌也被保持在乳酸菌发酵竹粉142的蜂窝结构中，所以不会因水而流出。因此，通过土壤层14中含有的乳酸菌发酵竹粉142、或补充的乳酸菌发酵竹粉142，植物可以可靠地获得养分。

符号说明

1   屋顶植物栽培用基质

11  防水层

12  防根层

13  多孔混凝土层

131 水泥

132 椰壳炭

133 空隙部

14  土壤层

141 土壤

142 乳酸菌发酵竹粉

2   基底

3   植物

Claims (4)

1.一种屋顶植物栽培用基质，具有：多孔混凝土层，其具有能保持乳酸菌发酵竹粉的空隙部；和土壤层，其形成于该多孔混凝土层上、且含有所述乳酸发酵竹粉。

2.如权利要求1所述的屋顶植物栽培用基质，其中，所述多孔混凝土层含有水泥和椰壳炭、或椰壳炭及火山砾，具有所述乳酸菌竹粉能进入大小的空隙部，空隙率为15％以上、30％以下。

3.如权利要求1或2所述的屋顶植物栽培用基质，其中，所述乳酸菌发酵竹粉主要含有外形尺寸为10μm以上、300μm以下大小的粉末。

4.如权利要求3所述的屋顶植物栽培用基质，其中，所述乳酸菌发酵竹粉含有具有空隙的蜂窝形状的粉末，该蜂窝形状的空隙内保持有乳酸菌。

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