JP2003327963A

JP2003327963A - 土壌改良材及びその製造方法

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Publication number: JP2003327963A
Application number: JP2002135981A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kawai; 雅広川井
Original assignee: AIHARAGUMI KK
Current assignee: AIHARAGUMI KK
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】土壌の自然修復を促して、土壌の団粒構造化
に必要な資材を過不足なく含む土壌改良材を提供する。【解決手段】土壌の粒子を繋ぐためのシルト・粘土分
を含む泥土や焼却灰などの繋ぎ材料、有機物分解菌など
の生育の場所となる珪藻土やそれを高熱処理したものな
どの多孔質資材、改良材の比重を増すための錘材料、有
機物を分解するための分解菌やバクテリアなどの微生
物、及び堆肥や合成肥料などの有機物を混合し、これに
全重量の１〜２０％程度のセメント系固化材などの固化
材を混入して硬化させ粒状とする。【効果】土壌の団粒構造化に必要な資材が全て含まれ
ており、複数の改良材を選択使用する手間などが不要。
固化材によって改良材の破壊速度が調節可能で、徐々に
長期間かけて有機物等を浸出可能とする。これにより土
壌に滋養分や水分が含まれ易い団粒構造が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は全ての土壌及び砂
地などにおいて、種々の生物の生育を促す土壌改良材に
関するものであり、特に様々な種類の土壌及び砂地にお
いて広範な生物の生息のための基礎となる団粒構造の土
壌を形造るための土壌改良材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】植物が生育する土壌に必要なものは、単
に肥料や水だけではない。土壌の中には様々な動物やバ
クテリア・菌類が生息していなければならず、それらに
よって動植物の死骸などの有機物が分解され、この分解
が生態系に重要な役割を担っている。土壌は通常、長年
のうちに種々の岩石やサンゴなどが風化して様々な自然
環境下において形成されてきたもので、それらの中には
必ずしも生物の生息に適さない土壌あるいは生物の生育
が良好でない土壌も存在する。

【０００３】これら土壌を改良する手段として、従来か
ら土壌改良材が使用されてきたが、従来の土壌改良材
は、その目的別に様々な種類が存在し、必要に応じて一
種類若しくは複数種を選択して使用していた。例えば改
良材としては、土壌中の分解菌の増殖を目的とした木搾
酢や有機物分解菌を含むもの、堆肥などの肥料、肥料過
多になった土壌から窒素、リン、カルシウム、マグネシ
ウムなどを除去する脱塩類用資材、土壌のＰＨ値を調整
するための土壌ＰＨ調整材などの改良材がある。その形
態も、液体や粉状、固体など様々である。他方、改良を
目的とする土壌には様々な状態のものが存在するため、
このうちのひとつの改良材だけでは充分な効果が得られ
ない場合は、改良の目的に応じて、従来はこれら改良材
のふたつ以上の土壌改良材を混合して土壌に混入する
か、あるいは複数種を別々に混入するなどして土壌改良
を行ってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、使用す
る改良材の選択を誤ると、期待した土壌改良が行えない
こともあり、或いは二種類以上の改良材を均一に土壌に
分散できずに、改良の目的を充分に達成できない場合も
ある。例えば一種類の改良材が一部に固まって土壌に混
合されるなどすると、改良材相互間の反応が期待通りに
行われずに土壌改良がうまく行われないことになってし
まう。

【０００５】浅海底や河川の河床などで土壌改良を行う
場合、液体や粉末の改良材であると、改良材を撒いても
水の底の土壌まで達することが難しい。改良材そのもの
が水に沈み、水底の土壌まで達する或程度の重みを有し
ていることが必要で、特に従来の二種類以上の改良材を
混合したものを撒くような方法では、改良材が流れに流
されるため、土壌の改良は困難である。

【０００６】従来の液体や粉末の改良材であると、土壌
への資材（物質）の供給はスムーズであるが、それだけ
に土壌改良の速度は混入した当初は期待できるが、長い
期間かけて供給が望まれる物質には不向きである。例え
ば微生物の生育に必要な有機物は、微生物の生育に伴な
って徐々に長期的に供給されるのが望ましいが、堆肥な
どの有機物を直接土壌に混ぜる方法であると、その分解
速度を調整することができず、長期的な土壌の改良を望
む場合には不適であった。

【０００７】これまで述べてきた中で注意しなければな
らないのは、土壌に改良材を混入すれば必ずしも改良が
即達成されるものではないということである。土壌の改
良は、改良材を土壌に混入すれば完了ではなく、その最
も重要な改良は、土壌が自然に修復することである。農
耕地の土壌、砂漠化した土壌、人工造成地などの人為的
に造成された土壌など、土壌には様々なものがある。ま
た、砂丘の様にほとんどが砂で構成されている場所もあ
る。それら土壌や砂地にて微生物や動・植物を含む生物
が生息する環境の基礎となるのは土壌の団粒構造であ
る。団粒構造とは、砂や有機物を泥土の中の粘土質やシ
ルト分が繋ぐことによって、その間に空隙がポーラス状
態に土壌の中に存在する状態である。その空隙に水や分
解された有機物が溜まり、微生物の生育に最適な環境と
なるのである。この団粒構造の形成こそが土壌改良の最
も重要な目的であり、それは改良材から長期的に必要と
する資材が供給されることによって、土壌が団粒構造と
なり、生物にとって良好な土壌が修復されると考えられ
ている。特に砂漠化によって動・植物の生育が困難とな
ってしまった場所の自然修復には、この団粒構造の形成
が最も大切である。この自然修復に必要な種々の資材を
過不足なく、長期的に徐々に供給することが、自然修復
を助けるための土壌改良材として最も重要な条件であ
る。この団粒構造の拡大模式図を、図１に示す。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、繋材料、多
孔質資材、有機物、微生物、錘材料などに少量のセメン
トなどの固化材を混入して粒状とすることにより、土壌
の自然修復に必須の資材を過不足なく含み、水の中にも
沈み、土壌改良材から資材の流れ出す速度を固化材によ
って調節可能とした土壌改良材とその製造方法を提供す
ることによって上記の課題を解決するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明にかかる土壌改良材は、
土壌の自然修復に必須とされる土壌の団粒構造化を手助
けするための資材を過不足なく混合したもので、土壌の
砂分などの粒子を繋ぐ役目をする繋材料、微生物が生息
して増殖の場所となる多孔質資材、改良材の比重を増し
て水や風に流されぬようにする錘材料、有機物を分解す
るための微生物、及びそれらが分解して動・植物たちの
滋養となる有機物を混合し、これに比較的少量の固化材
を混入して硬化させ、粒状としたものである。

【００１０】土壌の粒子を繋ぐための繋材料としては、
砂よりもより細かい粒子を持つ様々な材料が使用可能
で、例えばシルトや粘土分を含んだ泥土、あるいは焼却
灰などが使用できる。

【００１１】微生物が生息して増殖の場所となる多孔質
資材としては、例えば珪藻土や珪藻土を高熱処理した多
孔質の材料、珪砂を高熱処理した多孔質の材料、或いは
ゼオライトやゼオライトを高熱処理し多孔質としたもの
などが使用可能である。珪藻とは藻類の一種で単細胞生
物である。細胞の周囲に珪酸質の殻を分泌し、そしてそ
の殻に様々な小孔を規則正しく持っている。殻が珪酸質
なため、枯死して殻の内容物が分解しても殻が残存し、
湖沼などの底に堆積する。この殻の例を図２〜図４に示
す。図２に示すタイプは平面形状がほぼ真円形である
が、図３に示すタイプは平面形状が楕円形である。図４
は珪藻の殻の断面図である。この珪藻の長期間の堆積
で、場所によれば数百ｍの堆積層になる。これが珪藻土
と呼ばれる。珪素土のその小孔に微生物が入り込んで生
息し、有機物を分解する場所となって、分解された有機
物が少量づつ徐々に浸出することを可能にする。高熱処
理した珪藻土、珪砂あるいはゼオライトなどは無処理の
材とは異なった多孔性を有し、孔の径も大きくすること
が可能である。この孔にはより多くの微生物・有機物・
肥料などを含浸させることが可能である。

【００１２】改良材の比重を増すための錘材料として
は、砂や鉄鋼スラグなどが採用できる。この錘材料は、
改良材の硬度を高める目的もある。鉄鋼スラグを錘材料
として採用するのは、植物生育に必須の微量元素である
鉄イオンなどの供給をさせる目的もある。

【００１３】有機物分解微生物としては、光合成バクテ
リア、ＥＭ菌、カビ類、有機物分解菌などを含む様々な
市販の微生物製品が使用可能である。

【００１４】有機物としては、堆肥（パーク堆肥、完熟
堆肥など）・藻類・油粕などの植物系資材や、骨粉、鶏
糞、牛糞、有機合成肥料などが広く採用可能である。

【００１５】これら材料に、少量の固化材を混入する。
固化材としては、セメント系の固化材や生石灰が使用可
能である。固化材を少量とするのは、改良材が経時的に
少量づつ有機物等を徐々に浸出させるためであり、余り
固化材が多いと改良材そのものが硬くなり過ぎて有機物
等の浸出が行われず、その量は全重量の１〜５％程度が
好適である。改良材の用途目的に応じて固化材の量を調
整することにより、有機物等の浸出速度や改良材そのも
のの破壊速度が調節可能となる。また希には、斜面での
土壌改良の場合などは、その固化材の量を多くして、全
重量の２０％程度まで高めることもある。これらの材料
を混合して粒状にして改良材とする。図５に示すのは、
５ｍｍ角の立方体粒状に成形した土壌改良材の拡大斜視
図である。

【００１６】以上のようにして製造した土壌改良材を、
砂地・砂漠化した土壌、或いは農耕地などで掘り起こし
た砂地や土壌に混ぜ合わせ、それを埋め戻すなどして、
土壌の長期的な自然修復を促進させる。浅海底や河川の
河床などで改良材として散布すれば、改良材はその錘材
料の重みによって水中に沈み、水底に着床する。微生物
は多孔質資材の空隙で生育し、有機物を分解する。徐々
に浸出した分解有機物などが動・植物などの生育に必要
な滋養分となる。これによって土壌の団粒構造化が促進
され、様々な生物の生育に最適な土壌へと自然修復する
と考えられる。この発明にかかる土壌改良材は、この自
然修復に必要な資材を最初から過不足なく全て含んでい
るものであり、各資材間の反応もスムーズであり、多数
種の改良材をそれぞれ単独に或いは混ぜ合わせて土壌中
へ混入する手間も不要で、また資材の選択を誤るという
こともない。

【００１７】土壌には、その紀元となる母岩の種類によ
って、さまざまな物がある。又、人為的造成した土壌の
性質もさまざまである。これらの性質の異なる土壌を改
良するために、本発明では混練りする資材の量を調節す
ることが可能であり、それぞれの土壌の団粒構造構築に
最適な資材をブレンドして供給することが可能となる。

【００１８】この発明にかかる土壌改良材の製造方法
は、上述した各材料を混練して養生硬化させ、それをク
ラッシャーによって破砕することにより、数ミリ程度の
粒形に成形する。或いは、混練した状態で押出し成形機
にかけて棒状に押出し、これを切断して粒状に成形す
る。

【００１９】

【実施例】以下、図に示す実施例に基づき、この発明を
詳細に説明する。次の表１に実験を行った土壌改良材の
混合比率例と、それを百分率にしたものを示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】上記表で（Ａ）〜（Ｄ）が、本発明にかか
る土壌改良材の実験例である。ここで、泥土は粘土・シ
ルトを主成分としたものを使用し、有機物として堆肥
（パーク堆肥）を使用し、珪藻土は焼成なしのものを使
用している。有機物分解菌は市販のものを使用し、固化
材としてセメント系固化材を使用した。土壌改良材のサ
イズは５ｍｍ角の立方体形状のものとした。これら
（Ａ）〜（Ｄ）の混合比率で作製した土壌改良材を、全
重量の３０％となるよう川砂に混合して植物の発芽・生
育状況を比較してみた。植物として大根を採用し、土壌
改良材を混合した川砂を園芸プランターに入れて、その
種子を播種したものである。次の表２において、（Ａ）
〜（Ｄ）は上記表１の改良材（Ａ）〜（Ｄ）に対応して
行った実験結果をそれぞれ示している。（Ｅ）は土壌改
良材を使用せず、川砂のみを園芸プランターに入れて種
子を撒いたものである。これらのプランターに毎日一回
潅水を行い、その後の発芽状態、生育状態を２週間間隔
で本葉の枚数、背丈を記録したのが表２である。各デー
タは１０固体の平均値であり、ただし小数点以下は切り
下げてある。なお背丈に関しては、最も長く成長した葉
の長さを測定したものである。

【００２２】

【表２】

【００２３】川砂のみの（Ｅ）の場合は、土壌改良材が
無いため、成長、本葉ともに生育が非常に悪い状態であ
った。（Ａ）〜（Ｄ）の土壌改良材を混合した場合は、
有機物の混合比率が高くなるほど成長が良好であり、本
葉の枚数も増加する傾向にある。本結果から、時間が経
過するにしたがって、有機物の分解菌による分解が進
み、川砂中の有機物成分比率が高くなるにつれて植物の
成長を良好にしていると考えられる。

【００２４】図６に示すのは、本発明にかかる土壌改良
材を製造する手順を示したものであり、泥土、有機物、
固化材などの材料をミキサー１によって混合し、これを
押出し機２によって脱気しながら成形し、出てきた材料
を養生硬化させて母材３とし、これをクラッシャー４に
かけて粉砕し、粒状とするものである。図７及び図８に
示すのは図６に示す押出し機２の押出し口に取り付ける
直径２０ｃｍの網目状器具５であり、５ｍｍ程度の四角
形の網目を多数有している。押出された混合材料は、各
網目を通って棒状に成形される。これを１０ｃｍ〜１ｍ
程度の長さにした後、上方より切断網を下ろして５ｍｍ
角程度の立方体や直方体に成形する。これを乾燥・養生
させて製品とするものである。

【００２５】

【発明の効果】この発明は以上のような構成を有し、以
下の効果を得ることができる。繋材料、多孔質資材、錘材料、微生物、有機物を使用
目的に応じてブレンドしたものを混合して固化材によっ
て固めてあるため、土壌の自然修復に必要不可欠な資材
を全て含んでおり、複数種の改良材料を混合する手間も
不要で、材料の選択を誤る恐れもない。土壌改良材には既に各材料を混合してあるため、各材
料間の反応もスムーズであって、複数種の改良材の反応
が不充分となる恐れもなく、土地の部分部分で改良の良
否が生ずることもない。錘材料を混入したため、水中に投入しても水流などに
流されることなく、土壌の改良を可能とする。固化材を少量としたため、経時にともなって徐々に有
機物などを浸出させ、改良材自体もやがては破壊して、
長期的な土壌改良を可能とする。また、固化材の量を調
整することによって浸出速度等を自在に調整可能であ
る。珪藻土などの多孔質資材を混入してあるため、それら
が持つ空間で微生物が生育・増殖し、有機物を分解して
浸出させることが可能である。さらに経時的に多孔質資
材、浸出有機物、粘土・シルトなどによって有機物等が
浸出した後が空隙となり、土壌の団粒構造が形成される
ことになる。これにより動・植物等が生育するための基
礎となる土壌に自然修復されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】土壌の団粒構造を示す拡大模式図である。

【図２】珪藻土の殻の一例を示す斜視図である。

【図３】珪藻土の殻の他の例を示す斜視図である。

【図４】珪藻土の殻の断面図である。

【図５】土壌改良材の拡大斜視図である。

【図６】土壌改良材の製造プロセスを示す説明図であ
る。

【図７】網目状器具の正面図である。

【図８】網目状器具の断面図である。

【符号の説明】

１ミキサー２押出し機３母材４クラシャー５網目状器具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土壌の粒子を繋ぐための繋材料、微生物
が生息する場所となる多孔質資材、改良材の比重を増す
ための錘材料、有機物を分解するための微生物、及び微
生物が分解する有機物を混合し、これに全重量の１〜２
０％の固化材を混入して硬化させ粒状とした土壌改良
材。
【請求項２】繋材料、多孔質資材、錘材料、微生物、
有機物、及び全重量の１〜２０％の固化材を混合して養
生硬化させ、これを粉砕して粒状としてなる土壌改良材
の製造方法。
【請求項３】繋材料、多孔質資材、錘材料、微生物、
有機物、及び全重量の１〜２０％の固化材を混合して押
出し棒状にし、これを適宜切断して粒状としてなる土壌
改良材の製造方法。