JP2000192038A - 土壌改良材並びに培地及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】街路樹などの生樹木の切断された葉と切断され
た枝木の繊維状物との混合物に多孔物質を混入し、腐朽
して製造した高温発酵土壌改良材並びに育苗用培地、及
びその製造方法を開示する。 【解決手段】街路樹などの生樹木の切断した葉と、生樹
木の切断した枝木の繊維状物との混合物に、微生物の任
処及び水分調整機能を有する多孔物質を混入し腐朽し製
造した土壌改良材である。切断された葉には、蛋白質、
脂肪、炭水化物などの微生物にとって必要な栄養源が豊
富にある。また、切断された枝木の繊維状物は、通気性
を大幅に高め、通気性微生物に必要な酸素を補給するた
め、好気性微生物の活動が活発になり高温発酵土壌改良
材及び育苗用培地になる。Ｏ−１５７大腸菌のような病
原菌は皆無である高品質で安全な高温土壌改良材であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土壌改良材並びに
培地及びその製法に関するものであり、特に施設園芸
用、露地用の土壌もしくは培地に係わる土壌改良材とし
て最適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、家畜糞尿、キノコ栽培済み廃培
地、オガコ、モミガラ、コーヒーの絞りカスなどの有機
系廃棄物は、これらの廃棄物を適当に混合して最適発酵
するように水分率とＣ／Ｎ比を調整し堆積発酵する。こ
の際、好気性発酵を目指し、バケットにより５〜６回切
り返し、酸素を適当に供給することにより、好気性微生
物の環境を定期的に維持して、有機系廃棄物を発酵し堆
肥として田畑に使用されている。この中で、家畜系堆肥
に含まれるＯ−１５７の大腸菌は懸念される。

【０００３】家畜糞尿や食品加工残渣などの高含水率有
機系廃棄物は、モミガラ、オガコなどの低含水率有機系
廃棄物と混合して、発酵に最適な６０％前後に水分調整
する。堆肥化は微生物が有機物を分解する過程である。
従って、微生物の餌が豊富にあることが重要であるが、
通常、家畜糞尿や食品加工残渣は、蛋白質類、脂肪類、
炭水化物類など家畜の生産物や食品加工物に利用された
滓で栄養源が少ないことが欠点である。また、水分調整
材のモミガラ、オガコは、一般的に乾物であり表面硬化
を起こしたもので腐りにくい欠点がある。更にリグリン
やセルロースが分解しにくい欠点がある。堆肥設備能力
に余裕のない施設では、低温発酵の堆肥は未分解の物質
が残り、田畑に施用した場合には、土壌中で分解が進み
有害ガスが発生して、ミミズや善玉微生物を殺し土壌の
団粒化を阻害するとともに、作物の根が痛み致命傷とな
っている。

【０００４】家畜糞尿、食品加工残渣、キノコ栽培済み
廃培地、脱水ケーキなどの有機系廃棄物から生産される
堆肥は、ほとんどが細粒状堆肥である。一部、バーク堆
肥は、製材工場からでる針葉樹の樹皮を入れているが、
針葉樹はリグリンが多く熱分解されない未分解堆肥とし
て使用されているのが実情である。また、家畜糞尿や食
品加工残渣には塩基分が多く含まれ、集約型の施設栽培
用に使用した場合には、作物に塩基障害が発生する。も
ちろん、育苗培地用としての使用も適さないことは言う
までもない。また、土壌改良材の目的として、土壌や育
苗培地の通気性、保水性、膨軟化がある。従来の堆肥
は、有機系廃棄物原料が細かすぎるために生産された、
堆肥は粉末状になり、土壌硬化が起こる欠点があった。

【０００５】具体例として、搾乳牛の糞尿は水分が多
く、大量にオガコを混ぜて、数回切り返して堆肥化して
いるが、悪臭の発生とともに、６０℃以下と発酵温度が
低く、完全にＯ−１５７の大腸菌の殺菌はできていな
い。さらに、オガコのセルロースやリグリンの分解が行
われていない熟成度が低い堆肥となっている。堆肥の水
分が高いときは、一見黒色の堆肥にみえて、完成度が高
く見えるが、乾燥してくるとオガコの元の色が目立ち、
完全に腐朽していないことがわかる。このような未熟堆
肥を田畑に施用すれば、作物を痛めるとともに土壌も壊
すことはいうまでもない。また、堆肥化過程で、周辺へ
悪臭公害が発生することと、粉末状堆肥は土壌の団粒化
を阻害することで改善する必要があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、家畜系堆肥につ
いて、Ｏ−１５７の大腸菌の問題がクローズ・アップさ
れてきている。この解決策は家畜系糞尿の代替有機系廃
棄物を使用することにある。生樹木の切断された葉の腐
朽葉と、枝木の繊維状腐朽物の粗大有機物とを含む土壌
改良材は、土壌中に鋤き混まれると土壌が固まることを
防ぎ、通気性、保水性、膨軟化性を保ち、発根を促進
し、施肥された肥料を無駄なく効率的に作物が利用す
る。また、育苗培地用の細粒状の土壌改良材も培地の通
気性、保水性、膨軟化性を保ち苗の根鉢形成を促進し、
高品質の苗が生産できる。第１の目的は、生樹木の切断
された葉の腐朽葉と、切断された枝木の繊維状腐朽物を
堆積発酵した粗大有機物を含む高品質な土壌改良材を開
示することにある。第２の目的は、生樹木の切断された
葉の腐朽葉と、切断された枝木の繊維状腐朽物との混合
物に、水分調整機能、微生物の住処の改善機能、保肥力
の向上機能を有する多孔物質とを混合して堆積発酵した
高機能の土壌改良材並びに育苗用培地を開示することに
ある。第３の目的は、生樹木の切断された葉の腐朽葉
と、切断された枝木の繊維状腐朽物と、多孔物質とを混
合し堆積発酵した高機能の土壌改良材並びにこの土壌改
良材を粉砕した育苗用培地を製造する製造方法を開示す
ることにある。

【０００７】

【発明が解決するための手段】本発明の第１の要旨は、
生樹木の切断された葉と、切断された枝木の粗大繊維状
物だけで堆積発酵した高品質な土壌改良材にある。

【０００８】昔から行われている堆肥として、野原や田
畑から刈り取られた雑草と稲ワラとをサンドイッチにし
て、腐朽した堆肥がある。通常、稲ワラは乾燥してい
て、表面硬果を起こし、腐朽しにくい。そこで、生の雑
草の葉に含まれている蛋白質、脂肪、炭水化物などの栄
養を微生物が利用して、発生した発酵熱で稲ワラの繊維
やリグリンを熱分解することに速やかに堆肥化できる。
現在は人手不足によりこの堆肥はあまり普及していな
い。また、昔から行われていた養蚕は、桑の生葉を蚕の
飼料として利用されていた。桑の生葉は、蚕の体を作る
のとともに蛋白質の絹糸を作る栄養源が豊富に含まれて
いる。毛虫、アメリカヒヨシドリなどの虫類も同様に広
葉樹の生葉を好んで餌としている。これらから理解され
るように、樹木の生葉には蛋白質、脂肪、炭水化物が豊
富に含まれている。

【０００９】街路樹は殆どが広葉樹で信号が街路樹の枝
葉で自動車等の運転手の視界が妨げられないように１年
中枝下ろしをしている。近年のダイオキシン問題でこの
枝葉の焼却処分が難しくなってきている。また、土手草
などの大量に出る雑草の処理も適当な方法がなく関係者
の頭の痛い問題となっている。街路樹や山の下草刈りな
どから得られる生の枝葉は、切断した切り傷から、速や
かに、好気性微生物が発生する。微生物の餌に利用され
枝葉は、８５℃以上の高温の代謝熱が発生して腐朽が進
み、さらに、切断された生枝木は樹皮の部分から速やか
に腐朽が始まる。切断された生枝木の堆積物は、もとも
と通気性があり、好気性微生物の増殖を大幅に向上する
ことで悪臭の発生は全くない。さらに、高温の代謝熱で
難分解性のセルロースやリグリンを高効率に分解し、通
常、得られないカーボンのように黒づんだ高品質な高温
発酵の土壌改良材ができる。

【００１０】この土壌改良材を田畑に鋤き込み、又はマ
ルチ的に施用すると、土壌の膨軟化、通気性、保水性を
大幅に向上する。２カ月ぐらい経過すると、腐不葉と繊
維状の腐朽枝木を餌にミミズが大量に発生してくる。ミ
ミズは土壌を表面深耕する働きとともにミミズの糞に微
生物が大量に発生する効果がある。これらの物理的、小
動物、微生物の相乗効果による土壌の団粒化効果が一層
進み作物の根にとっては最適な土壌となる。さらに、腐
朽した枝葉が土壌に同化すると枝葉に含まれるミネラル
が作物に吸収され香りと味に深みのある農産物が生産で
きる堆肥である。

【００１２】本発明の第２の要旨は、生樹木の切断され
た葉の腐不葉と、切断された枝木の繊維状腐朽物とから
なる土壌改良材の品質向上及び施用後の保肥力向上とし
て、水分調整機能、微生物の住処の改善機能、保肥力の
向上機能を有する多孔物質をを混入して堆積発酵した高
機能の土壌改良材にある。

【００１３】化学肥料を過度に多用した土壌は、団粒化
構造が壊れている。生樹木の腐朽葉と腐枝木の粗大繊維
状物との混合物である土壌改良材を大量投入しても、物
理的な膨軟化、通気性は改善されても、土壌微生物が関
与する土壌の団粒化は速効的に改善されない。さらに、
生樹木の腐朽葉と腐枝木の粗大繊維状物との混合物の土
壌改良材の製造は、露天で行う。これは、好気性微生物
による高温発酵により、水分が蒸発し、好気発酵に必要
な水分率６０％程度を適度に保つために、雨水の供給が
必要のためである。しかしながら、天候に左右される露
天での製造は、発酵中の水分管理が難しく、好気性微生
物に含水率の変化による環境負荷をかけることにより、
水分の過多及び発酵度にバラツキが発生し土壌改良材の
品質する場合もある。生樹木の腐朽葉と腐枝木の粗大繊
維状物との混合物に対して、重量比で多孔物質を５〜２
０％程度混入することで、均一な含水率、発酵度を維持
した保肥力を有する高機能の土壌改良材、並びに、この
土壌改良材を粉砕した育苗用培地にある。

【００１４】多孔物質として、パーライト、ゼオライ
ト、シリカゲル、ケイソウ土、ベントナイトなどの細粒
多孔質鉱物を使用する。特に、高性能多孔質として、連
続気孔の鉱物が好ましい。また、木質炭、モミガラ炭、
コーヒー絞り滓炭、廃オガコ炭などの細粒植物質炭を使
用する。細粒の大きさは５ｍｍ以下のものが好ましい。
多孔質鉱物は特別なものは必要なく、一般に使用されて
いるものでよいが、連続性のある多孔質鉱物が好まし
い。植物質炭は、炭焼き釜によるくん炭、静地式くん炭
炉によるくん炭、連続式炭化炉によるくん炭、野焼きに
よる消し炭でもよい。

【００１５】本発明の第３の要旨は、生樹木の切断され
た葉の腐朽葉と、切断された枝木の繊維状腐朽物と、多
孔物質との混合物を粉砕した土壌改良材を成分とする育
苗用培地にある。

【００１６】近年、果菜、花、野菜などのセル成型苗が
普及し、プラスチック・トレーで専用培地により育苗さ
れた幼苗は、ポット鉢に移植され、本畑用の成苗の苗と
して仕上げられる。この際、ポット培地には、予め化学
肥料が元肥として混入され、液体肥料を散布する方法
で、季節の温湿度に応じ苗が徒長しないように散布回数
で制御している。培地は乾燥しないように、バーミーキ
ュライト、ピートモスが使用されている。本願土壌改良
材は、バーミーキュライト、ピートモスに比べて、水
分、肥料分を適切な状態に保ち、はるかに育苗効果が高
い。土壌改良材に含まれる植物炭の重量１グラム当たり
の多孔質面積は３００平方メートルの面積を有する。ま
た、パーライトについては比重が０．２と小さく吸水率
は９５％と大きく保水力は極めて高い。また、腐葉と繊
維状腐朽物が培地に混入されることで化学肥料には含ま
れないミネラルの微量成分が補給されること、繊維状腐
朽物と多孔物質とに発根した根が絡み付き堅固で、根量
が多い根鉢を有する健全な苗ができる。

【００１７】本畑に定植する際、干ばつ及び長雨の天候
不順下でも、根量が多い根鉢を有する健全な苗はスムー
ズに活着する。しかも、育苗用培地に含まれる土壌改良
材の枝木の細粒繊維状腐朽物と、多孔物質とは定植以後
も直ぐに土壌に同化しなく、通気性、保水性、保肥性の
機能を長期間の間十分保つ優秀な育苗用の土壌改良材で
ある。

【００１８】本発明の第４の要旨は、生樹木の切断され
た葉と、切断された枝木の繊維状物との混合物を露天下
で発酵するため、天候条件に左右されないようにするこ
とが必要である。従って、好気性微生物の環境を向上
し、良好な発酵状態を維持しなければならいとともに、
完成後の土壌改良材の水分率も適度な状態にしなければ
ならない。さらに、畑に施用された後、保肥力を有する
土壌改良材でなければならない。そのために、生樹木の
切断された葉と、切断された枝木の繊維状物との混合物
に多孔物質を混入をする。多孔物質はパーライト、ゼオ
ライト、ケイソウ土、ベントナイトなどの多孔質鉱物ま
たは／および木質炭、モミガラ炭、コーヒー炭、オガコ
炭などの植物炭を使用する。この多孔物質は、土壌改良
材の発酵時の好気微生物の増殖に必要な住処を提供する
機能と、低水分化する調整機能と、熟成済み土壌改良材
の保肥力を大幅に向上する保肥機能がある。これらの特
徴を生かし、生樹木の切断された葉と、切断された枝木
の繊維状物との混合物とに多孔質鉱物を混入して生産し
たことを特徴とする土壌改良材、並びに、この土壌改良
材を粉砕した育苗用培地の製造方法にある。

【００１９】生樹木の切断された葉と、切断された枝木
の繊維状物との混合物に多孔物質を混入して、露天下で
堆積発酵する。多孔物質の割合は、生枝葉の混合物に対
して、混合比を重量５〜２０％程度とする。好ましく
は、初期混合比は１０％とする。一次発酵温度８０℃以
上に維持し、定期的にバックフォーを使用して切り返し
を行い、二次発酵温度は６０℃以上に維持し、約６カ月
で良質な土壌改良材が製造できる。干ばつ及び梅雨時の
土壌改良材の製造は、適正な含水率から逸脱し、発酵が
不安定になるのを回避し、安定的な発酵状態にするこ
と、完成品に腐朽葉の団子がないようにすることのため
に、含水率を調整する多孔物質を追添加する。特に、育
苗培地の製造において、湿潤状態の土壌改良材の粉砕
は、粉砕機が目詰まりしやすく、作業効率が上がらな
い。従って、適当に乾燥している必要がある。

【００２０】

【発明の実施形態】本発明の具体的実施例を説明する。 （実施例１）街路樹の広葉樹、例えば、ケヤキ、カシ、
クスノキ、モクレンなどの生樹木の枝打ちされた生枝葉
は、捩り切り生枝葉の切断葉と枝木の繊維状物とにす
る。枝木の繊維状物は、直径８ｍｍ長さ５ｃｍ程度に切
断され、切断された葉は枝木の繊維状物に絡み付いた混
合物に状態となっている。この混合物を露天で通常の天
候の下で堆積すると、２〜３日で発酵温度が４０℃程度
にすぐになる。５〜６回切り返し６カ月経過すると、一
次発酵温度が８０℃前後になり、二次発酵温度が６０℃
前後で６カ月で堆肥化が終了する。発酵中に全く悪臭の
発生が無く、黒色の腐朽葉の粉と黒色の繊維状腐朽物と
の土壌改良材が完成した。

【００２１】この土壌改良材をトルコキキョウ、カーネ
ションなどの切り花の施設園芸に施用した。土壌改良材
は、土壌に鋤き混まれ、３カ月経過するとミミズが大量
に発生した。ミミズの発生は、土壌中で土壌改良材の二
次発酵による有害ガスの発生がないことを示している。
また、特に花は有害ガスに敏感であるが健全に育ったこ
とにより、高品質な土壌改良材である。

【００２２】（実施例２）街路樹の広葉樹、例えば、ケ
ヤキ、カシ、クスノキ、モクレンなどの生樹木の枝打ち
された生枝葉は、捩り切り生枝葉の切断葉と枝木の繊維
状物とにする。枝木の繊維状物は、直径８ｍｍ長さ５ｃ
ｍ程度に切断され、切断された葉は枝木の繊維状物に絡
み付いた混合物に状態となっている。この混合物にパー
ライトの多孔物質を重量比１０％程度を混合して露天で
堆積すると、２〜３日で発酵温度が４０℃程度にすぐに
なる。多孔物質の効果は、大雨が続いても腐朽葉は団子
状ならず見栄えが悪くならなかった。また、晴天が続い
ても、良好な発酵状態が維持でき、良好な土壌改良材に
なる。５〜６回切り返し６カ月経過すると、一次発酵温
度が８０℃前後になり、二次発酵温度が６０℃前後で６
カ月で堆肥化が終了する。発酵中に全く悪臭の発生が無
く、黒色の腐朽葉の粉と黒色の繊維状腐朽物との土壌改
良材が完成した。

【００２３】この土壌改良材を加温ハウスブドウの施設
栽培の有機マルチとして施用した。土壌改良材は、土壌
の表面に施され、３カ月経過するとミミズが大量に発生
した。ミミズの発生は、土壌中で土壌改良材の二次発酵
による有害ガスの発生がないことを示している。同時
に、腐朽葉は土壌に同化され、枝木の繊維状腐朽物が表
面に残った。加温ハウスブドウの土壌表面からの水分蒸
散は激しいが、パーライトの多孔物質は水分蒸散を抑
え、追肥用の化学肥料を半量にしても品質の高いブドウ
が収穫される高品質な土壌改良材である。

【００２４】（実施例３）実施例２で製造した土壌改良
材をダンマー粉砕機にかけ粉砕した。細粒状パーライト
３ｍｍ以下の多孔物質を重量比で１０％ほど使用し水分
調整したことにより、腐朽葉、繊維状腐朽物の粉砕物が
粉砕機の中で目詰まりすることがなくスムーズに粉砕で
きた。繊維状腐朽物の粉砕前の大きさ直径５０ｍｍ長さ
１０ｍｍものが、粉砕されて、直径３ｍｍ長さ３ｍｍ程
度のパーライトが混入した細粒状腐朽枝葉物の育苗用培
地になる。

【００２５】スイカの仮植用培地として、パーライト混
入した細粒状腐朽枝葉物１００％の育苗用培地にスイカ
の種を撒き、通常使用されているバーク堆肥と比較した
発芽試験をした。その結果は次の表のとおりとなった。 表から、明らかなように、パーライト混入の細粒状腐朽
枝葉物の育苗用培地は成績がよい。これは、バーク堆肥
は針葉樹の乾燥樹皮を使用しているために、リグリン分
解が完了していないこと、粗大であることにより苗の根
に障害を与え根がスムーズに伸長できないことによる。
これに対して、生枝葉の細粒状腐朽枝葉物は８５℃以上
の高温が十分かかり、熟成した細粒状の物でものであ
り、育苗用培地の通気性、保水性を維持し苗の根となじ
みのよい素材であるために、高品質な苗ができる。

【００２６】パーライトの多孔物質に係わる育苗培地へ
の液肥量の節約効果について調べた。パーライトは比重
０．２、吸水率９５％で保水性、保肥力が直ちに現れ、
液肥量の節約効果は１５％であった。特に、雨季での育
苗は苗が徒長しやすく、液肥の給水量を少なくする必要
があったが、苗の高温回避のために難しかった。パーラ
イトの多孔物質により、培地に水分を十分に保水するこ
とで解決され、肥料の節減と高品質な苗になった。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、生樹木の切断された葉
と、切断された枝木の繊維状物とを混合し堆積発酵する
と従来にない高温発酵土壌改良材が得られる。さらに、
多孔物質の混入により、微生物の環境が改善される。こ
の結果、好気性微生物が活発にしかも急速に増殖して、
発酵温度が高まり高品質な土壌改良材及び育苗用培地が
生産できる。特に、家畜糞尿堆肥は、Ｏ−１５７の大腸
菌が懸念されているが、Ｏ−１５７の大腸菌の心配が全
くない土壌改良材となる。この土壌改良材は、腐朽葉と
繊維状腐朽物が混ざっているので、田畑に施されると、
土壌の膨軟化、通気性、保水性が増し、ミミズ、土壌微
生物の働きにより、団粒化した土壌が作られる。さら
に、粉砕して育苗用培地に使用すると根鉢の形成が良好
になることを特徴とする土壌改良材である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０９Ｋ 101:00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生樹木の葉の腐朽葉と、生樹木の枝木の
   繊維状腐朽物とからなることを特徴とする土壌改良材。
2. 【請求項２】 生樹木の葉の腐朽葉と、生樹木の枝木の
   繊維状腐朽物と、多孔物質とからなることを特徴とする
   土壌改良材。
3. 【請求項３】 多孔物質として、細粒多孔質鉱物または
   ／および細粒植物炭とからなることを特徴とする請求項
   ２の土壌改良材。
4. 【請求項４】 育苗培地成分として用いる請求項１〜３
   の土壌改良材。
5. 【請求項５】 生樹木の切断された葉と、生樹木の枝木
   の切断された繊維状物と、多孔物質とを混合して、堆積
   発酵したことを特徴とする土壌改良材の製造法。
6. 【請求項６】 生樹木の切断された葉と、生樹木の枝木
   の繊維状物と、多孔物質とを混合して、堆積発酵した粗
   大土壌改良材を粉砕処理し、育苗培地成分として用いる
   細粒状を特徴とする土壌改良材の製造法。