JP2005117938A - 植物育成用シートとそれを使用した植物栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
排水性と保水性がバランスし、栽培植物に適度な水分を補給できる植物育成用シートを提供し、さらにその植物育成用シートを使用し屋上緑化等に適し、安価に施工できる植物栽培方法を提供する。
【解決手段】
植物育成用シート１は、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン（登録商標）繊維から選ばれる太さ１５〜１５０デニールの有機合成繊維を有する不織布からなる透排水層２と、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン（登録商標）繊維から選ばれる繊維に、ケナフ、綿、麻、羊毛、パーム、レーヨンから選ばれる天然繊維または再生繊維を混綿した不織布からなる保水層３とが積層されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンクリートやタイルなどの床面に間接的に敷設し、その上で植物を栽培育成させるのに適した不織布シート、およびそのシートを使用した植物栽培法に関するものである。

近年、都市部のヒートアイランド現象の緩和、冷暖房の省エネルギーのため、ビルの屋上に植栽して緑化することが推奨されている。一部の都市では条例で新築のビルには屋上緑化の義務付けがされている。ビルの屋上は、通常、コンクリートやタイルなどで施工されており、植栽のためには土壌が必要になる。しかし土壌を屋根上に上げることは、施工コストが嵩むだけではなく、ビルに負荷がかかることになる。そのため土壌を使わずに植物を栽培育成させることが検討されている。

土壌を使わずに植物を栽培するため、特許文献１にはセダム類を栽培する植生マットとしてセルロースから作られたシートが開示されている。特許文献２には、やはり植生マットとして繊維シートが開示されている。

特開２００１−１２８４５６号公報 特開２００２−３１７５３３号公報

これらの植生マットは、保水性の優れた繊維質からなるため、植物が過剰水分により根腐を起こすという問題があった。一方、多くの合成繊維のように保水性が乏しい繊維で植生マットを構成すると水分不足で栽培中の植物が枯れやすいという問題がある。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、透水性および排水性と保水性とがバランスし、栽培植物に適度な水分を補給できる植物育成用シートを提供することを目的とするものである。さらに本発明は、植物育成用シートを使用し屋上緑化等に適した植物栽培方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた本発明の植物育成用シート１は、実施例に対応する図１に示すとおり、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維（ポリアミド繊維）等から選ばれる太さ１５〜１５０デニールの、有機合成繊維を有する不織布からなる透排水層２と、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維（ポリアミド繊維）等から選ばれる有機合成繊維に、ケナフ、綿、麻、羊毛、パーム、レーヨン等から選ばれる、天然繊維または再生繊維を混綿した不織布からなる保水層３とが積層されていることを特徴とする。

この植物育成用シート１は、透排水層２の繊維が太さ１５〜１５０デニールという極太繊維であるため、水分が抜け落ちやすい透水構造、排水構造となっていると同時に根が貫通するのを妨げない。したがって、水分のあるところに向かって根が伸びるという植物の特性が発現しやすく構成されている。散水時の水分は、透排水層２には保持されず、多くが保水層３へと抜ける。

透排水層２は、前記の材質繊維で目付け２００〜５００ｇ/ｍ^２、みかけの厚みが２〜８ｍｍ程度の不織布が好ましい。これらの材質繊維は、吸水性が少ないため水分過多によって育成植物が根腐れない。目付けがこれより少ないと空隙が多すぎるため、根が伸びても植物が安定しない。目付けが多すぎ、みかけの厚みが薄いと、すなわち繊維の密集度が高いと、材質繊維の吸水性がなくても毛細管現象による保水により水分過多になって育成植物が根腐れてしまう。

保水層３はケナフ、綿、麻、羊毛、パーム、あるいはレーヨンという吸水性繊維を含むため、保水性がよく、育成植物に適度な水分を補給できる。植物１０の根は保水層３から水分を吸収して成長する。その一方で透排水層２は乾燥しているため植物１０は根腐れを起こさない。

透排水層２の不織布を構成する繊維は、例えばポリエステル繊維の極太化、顔料着色、紫外線吸収剤の練り込み等による加工が施された高耐光性繊維であることが好ましい。透排水層２が高耐光性繊維であることで植物１０が栽培されているシート１が戸外に長期間敷設されても劣化することがない。

また透排水層２の少なくとも表面が緑色に着色されていることが好ましい。このように緑色であると植物１０の育成が不十分であったり、気象の事情等により生育にむらがでたときでも、見た目をきれいに保つことができる。

保水層３の不織布を構成する繊維がケナフ、綿、麻、羊毛、パームから選ばれる天然繊維を含み、１００℃以上の加熱経歴を持つことが好ましい。これらの天然繊維は、バージン繊維に限らず屑繊維でも昆虫卵や幼虫、あるいは病原菌や胞子等が付着していることが多く、加熱することによってこれらを死滅させる。そのため、栽培植物が病害虫に犯されることなく育成される。

この加熱経歴は、保水層３の不織布に含まれるバインダーを固化するための加熱によって適切に実施できる。病害虫の滅菌、滅死のための加熱と、不織布に含まれるバインダーを固化加熱が兼ねるため、保水層３の不織布を製造する工程を合理化できる上に、省エネルギーにも貢献する。

保水層３のケナフ、綿、麻、羊毛、パーム、あるいはレーヨンの吸水性繊維の混綿比率は、３０〜７０重量％が好ましい。これら吸水性繊維の混綿比率がこれより少ないと保水量が不足し、多すぎると水分過多のため根腐れの原因となりやすい。

保水層３は、目付け５００〜１２００ｇ/ｍ^２、みかけの厚みが５〜１２ｍｍ程度の不織布が好ましい。目付け、みかけの厚みがこれより少ないと保水量が不足して頻繁に散水しなければならず、栽培管理に手間がかかる。目付けがこれより多く、みかけの厚みが厚いと敷設作業がやり難いだけではなく、水分を含んだ植物育成用シート１０の重量が重くなって建造物への負荷が多くなってしまう。

透排水層２の不織布と保水層３の不織布とは、ニードルパンチ７により連結されて植物育成用シート１が構成される。透排水層２、あるいは保水層３の繊維の一部に低融点繊維（バインダー繊維）を含ませておき、両者の不織布を重ね合わせて熱処理することで融着し、透排水層２と保水層３を連結させて植物育成用シート１を構成することもできる。勿論ニードルパンチ加工とバインダーによる融着加工を併用したものでもよい。

さらに本発明の植物栽培方法は、実施例に対応する図２の（Ａ）〜（Ｄ）に示すとおり、ハウス４内に敷き広げた植物育成用シート１の透排水層２に、植物１０の根無し苗あるいは根付き苗を撒き散らして散水し、植物１０が根付いたらシート１を戸外に敷設する。

植物１０の根無し苗あるいは根付き苗は、別途屋外の畑に播種し、あるいは挿し芽等によって育成した苗を刈り取ったり抜いたりしたものが使用される。ハウス４内の植物育成用シート１に、植物１０の苗を撒き散らして根付かせることによって施設費や維持管理費の嵩むハウスの占有期間を短く抑制できる。

植物１０は、セダム類、西洋芝、リュウの鬚、岩ダレ、へびイチゴ、ダイカンドラ、コーライ芝、マツバギク等から選ばれる少なくとも一種類の植物が好ましい。

植物１０は、一種類のみの単一栽培でもよいし、多数種の混合栽培でもよい。特にセダム類は、四季によって活性が異なる種を複数混合して栽培することが好ましい。

植物１０の前記植種は、土のない植物育成用シート１上での育成に適している。根無し苗を植物育成用シート１の上に撒き散らして散水し、発根させ根付かせるには、特にセダム類が好ましい。

以上、詳細に説明したように本発明の植物育成用シートは、排水性と保水性が程よくバランスし、栽培植物に適度な水分を補給できる。栽培植物は、過度の水分による根腐れをおこすようなことはなく、しかも比較的乾燥し難い構成であるため散水が遅れても枯死することがない。

そのため、本発明の植物育成用シートおよび、これを使用した本発明の植物栽培方法は、極めて簡単に屋上緑化等を達成することができ、施工コストも安価であるし、屋上に過度な加重がかかることもなく、植物の栽培管理に手間を要しないものとなる。

さらに、本発明の植物育成用シート、植物栽培方法は、屋上緑化のみならず、地上のアスファルト舗装面をアスファルトを剥がすことなく緑化したり、また建造物の壁面の緑化、折板屋根の緑化に利用もできる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を説明する。

本発明を適用する植物育成用シートは、図３に示すとおりの手順で製造される。

先ず保水層３の不織布を構成するための繊維を所定の割合で混綿する。この混綿をカード機５にかけ、ウェブ３Ａが成形されて次々と送り出されてくる。次いで透排水層２の不織布を構成するための極太繊維をカード機６にかけてウェブ２Ａを成形し、ウェブ３Ａの上に重ね合わせる。重ね合わされているウェブ２Ａ／３Ａをニードルパンチ７にかけて一体化する。このようにして透排水層２と保水層３が連結された植物育成用シート１が製造される。

本発明の植物育成用シートを使用し、本発明を適用する植物栽培方法は、図２に示す手順で実施される。栽培植物１０がセダム類のメキシコ万年等用いたものである例を説明する。

先ず屋外の圃場にセダムの種を蒔いて天候に応じて散水し、発芽したら施肥、散水など通常の管理を４週間程度続けて草丈１５ｃｍ程度まで育成しておく。

一方、前記により製造した植物育成用シート１を、図２の（Ａ）に示すように、農業用ビニールハウス４内に透排水層２側を上に向けて敷き広げて準備をする。前記により育成したセダム１０を圃場から刈り取って、ハウス４内の植物育成用シート１の上に撒き散らす（図１参照）。（Ｂ）に示すように定期的に散水すると、根無し苗から発根し、セダム１０が植物育成用シート１に根付く。

次いで（Ｃ）に示すように、セダム１０を付けたまま、植物育成用シート１をロールに巻き、栽培すべき戸外の場所、例えばビルの屋上に運搬する。（Ｄ）に示すように、ビル９の屋上で、セダム１０の付いた植物育成用シート１のロールを敷き広げる。後、散水、施肥などの適宜な管理を行なう。

以下、本発明の植物育成用シートを完成する前段階において、予備実験として数々の植物育成用シートを試作し、その予備実験シートで植物を栽培した例、およびその予備実験の結果をもとに、本発明の植物育成用シートを試作し、それを使用して本発明を適用する植物栽培方法により栽培した植物で屋上緑化を達成した実施例を説明する。

（予備実験aのシート試作）
ジュート１０００ｇ/ｍ^２でカーディングしたウェブを２５番手のニードルにて密度１８０本/ｍ^２でパンチ加工を施し、見掛け厚み１０ｍｍの不織布を得た。この単層不織布を予備実験aのシートとした。

（予備実験ｂのシート試作）
６デニール×６４ｍｍのポリエステル繊維（ＰＥＴ）６５重量％、ケナフ３５重量％を混綿して１０００ｇ/ｍ^２でカーディングしたウェブを２５番手のニードルにて密度１８０本/ｍ^２でパンチ加工を施し、見掛け厚み１０ｍｍの不織布を得た。この単層不織布を予備実験ｂのシートとした。

（予備実験ｃのシート試作）
６デニール×６４ｍｍのポリエステル繊維（ＰＥＴ）５２重量％、ケナフ２８重量％、および４デニール×５１ｍｍの低融点ポリエステル繊維（バインダー）２０重量％を混綿して１０００ｇ/ｍ^２でカーディングしてウェブを得た。このウェブを、２５番手のニードルにて密度１８０本/ｍ^２でパンチ加工した後、温度１６０℃の熱風中に滞留時間２分の速さで通過させ熱処理し見掛け厚み１０ｍｍの不織布を得た。この単層不織布を予備実験ｃのシートとした。

（予備実験ｄのシート試作）
１３６デニールのポリエステル繊維を３３５ｇ/ｍ^２でカーディングしたウェブ、および同じくポリエステル繊維３デニールのカーディングしたウェブ３８５ｇ/ｍ^２を重ね合わせ２５番手のニードルにて密度１８０本/ｍ^２でパンチ加工を施し、見掛け厚み７ｍｍの不織布を得た。この単層不織布を予備実験ｄのシートとした。

（各予備実験シートによる植栽実験および結果の考察）
植物栽培実験に先立ち、実験用の植物として、セダム類のなかのメキシコ万年を露地畑に播種し、草丈を１５ｃｍに成長させた。この播種成育には４週間を要した。

植物栽培実験のため、農業用のビニールハウス４内に予備実験aのシート、予備実験ｂのシート、予備実験ｃのシート、予備実験ｄのシートを夫々１×２ｍに裁断し、各４箇所に敷き広げた。一方、前記の露地畑からセダムをほぼ根元から刈り取った。このセダムの根無し苗を、各予備実験シートの上に、平均７００ｇ/ｍ^２程度の割合で撒き散らした。

これに、毎朝１回の散水を６週間続けて発根させ、夫々の植物育成用シート１に根付かせた。この育苗完成時における根付き状況、生育状況を表１に示してある。

これら植物が根付いている植物育成用シート１を緩く巻いて日当たりのよいコンクリート屋根の上に上げて広げた。こうして定植した後、７日に１回散水をし、３０日に１回肥料として高度化成肥料を施した。定植してから３日後、１週間後、２週間後、３週間後、１月後、３月後の生育状況を観察した結果が表１に示してある。

上記の予備実験a、予備実験ｂ、予備実験ｃ、予備実験ｄ、さらにはこれらを拡張展開した種々の実験から、完成した本発明の植物育成用シートのなかで最も好ましい実施例を以下に記載する。

（本発明の植物育成用シート試作）
６デニール×６４ｍｍのポリエステル繊維（ＰＥＴ）３８．５重量％、ケナフ２８．５重量％、綿１５重量％、および４デニール×５１ｍｍの低融点ポリエステル繊維（バインダー）２０重量％を混綿して１０００ｇ/ｍ^２でカーディングしたウェブの上に、高耐光性加工されて緑色に染めた１３６デニールのポリエステル繊維を３７５ｇ/ｍ^２でカーディングしたウェブを重ね合わせた。この重ね合せウェブを２５番手のニードルにて密度１８０本/ｍ^２で軽パンチ加工した後、温度１６０℃の熱風のなかを滞留時間２分速さで通過させ熱処理した。それにより、細デニールポリエステル繊維、ケナフ、綿がニードル加工で絡合し低融点ポリエステル繊維のバインダーで固められた保水層（見掛け厚み５ｍｍ）と、高耐光性緑色の極太ポリエステル繊維がニードル加工で絡合した透排水層（見掛け厚み５ｍｍ）とがニードル加工で絡合するとともにバインダーで結合し、一体化した見掛け厚み１０ｍｍの不織布からなる植物育成用シートを得た。

（本発明の植栽実験および結果）
前記のように茎を５ｃｍ有して刈り取ったセダムの根無し苗を、１×２ｍに裁断した植物育成用シートの透排水層の上に、平均７００ｇ/ｍ^２程度の割合で撒き散らした。これに、毎朝１回の散水を６週間続けて発根させ、夫々の植物育成用シート１に根付かせた。この育苗完成時における根付き状況は良好であった。

これら植物が根付いている植物育成用シートを緩く巻いて日当たりのよいコンクリート屋根の上に上げて広げた。

その後順調に育成し、定植して１年後、草丈は平均１５ｃｍ程度に成長した。繁茂した隙間には幼苗が自生して５ｃｍ程度に成長しており、生え変わりの自然サイクルが生成しつつあることを窺わせた。木板を剥がすと下は、細い幼苗がまばらに残っている程度であったが、透排水層の緑色のため、遠目には、そこにもセダムが繁茂しているように見えた。

本発明を適用する植物育成用シートの構成の実施例を示す図である。

本発明を適用する植物栽培方法を工程順に示す実施例の図である。

本発明を適用する植物育成用シートの製造工程の実施例を示す図である。

符号の説明

１は植物育成用シート、２は透排水層、２Ａは繊維ウェブ、３は保水層、３Ａは繊維ウェブ、４は農業用ビニールハウス、５、６はカード機、７はニードルパンチ加工機、９はビルディング、１０は植物である。

Claims (7)

1. ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維から選ばれる太さ１５〜１５０デニールの有機合成繊維を有する不織布からなる透排水層と、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維から選ばれる繊維に、ケナフ、綿、麻、羊毛、パーム、レーヨンから選ばれる天然繊維または再生繊維を混綿した不織布からなる保水層とが積層されていることを特徴とする植物育成用シート。
2. 前記透排水層の不織布を構成する繊維が、紫外線吸収剤含有及び、顔料又は染料による着色加工が施された高耐光性ポリエステル繊維であることを特徴とする請求項１に記載の植物育成用シート。
3. 前記透排水層の少なくとも表面が緑色に着色されていることを特徴とする請求項１に記載の植物育成用シート。
4. 前記保水層の不織布を構成する繊維がケナフ、綿、麻、羊毛、パームから選ばれる天然繊維またはレーヨン、キュプラから選ばれる再生繊維を含み、１００℃以上の加熱経歴を持つことを特徴とする請求項１に記載の植物育成用シート。
5. 前記加熱経歴が該不織布に含まれるバインダーを固化するための加熱であることを特徴とする請求項４に記載の植物育成用シート。
6. ハウス内に敷き広げた請求項１から５のいずれかに記載の植物育成用シートの前記透排水層に、植物の根無し苗あるいは根付き苗を撒き散らして散水し、植物が根付いたシートを戸外に敷設することを特徴とする植物栽培方法。
7. 該植物がセダム類、西洋芝、リュウの鬚、岩ダレ、へびイチゴ、ダイカンドラ、コーライ芝、マツバギクから選ばれる少なくとも一種類の植物であることを特徴とする請求項６に記載の植物栽培方法。

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