JP2005336373A - 土壌改良材 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量な資材を土壌改良材として利用する際、均一に散布したり、風による散逸を抑制することが困難であった。
【解決手段】見かけの比重０．０５以上の粒状に成型加工され、給水により加工前の状態に戻るようにすることで、既存の散布機や手で容易に散布でき、風による散逸を抑えることが可能となった。
【選択図】 なし

Description

本発明は、農園芸分野において畑等の農耕地の土壌や、ポット栽培等に使用される用土の性状を、植物の生育や耕作に適した状態に改良することを目的として、土壌や用土に混合される各種資材に関する。

土壌の物理性、化学性、生物性を改良する目的で、多くの土壌改良材が使用されている。土壌の物理性改善項目である保水性や透水性の向上は、砂地等の土壌中の有機物含量が少なく乾燥が起きやすい土壌や、逆に粘土質で排水不良がおきやすい土壌で必要となり、ピートモスやおが屑、籾殻、腐葉土等の有機質資材を投入することで改善が図られている。

土壌改良材は肥料に比べて土への投入量が多く、なおかつ土壌に均一に投入すことが要求されるが、ピートモス等の軽量な有機質資材では、適当な散布装置が無く、また散布後も風により飛ばされてしまう等の問題があり、田畑等で使用するのは困難である。

そのため、軽量有機物を土壌改良材として田畑に施用するためには、水を含ませたり、他の物質と混合して重くして散布したり、散布と同時に土壌中にすき込む等して利用せざるを得ない。

散布を容易にし、風による散逸等を防ぐ技術として、土壌改良材として利用される軽量な粉炭を粘土粒子をバインダーとして無機のシラス粒子に付着させた土壌改良材（特許文献１参照）や、高吸水繊維とクリンプのある繊維を含有した不織布小片が不織布で包まれている土壌改良材（特許文献２参照）が提案されている。

これらのように他の物質と複合化したり組み合わせる等して散布を容易にし、風による散逸等を防ぐ技術においては、原料が限定される上、多くの手間と技術が必要であり、広範囲な資材に対して容易に適用することはできない。
特開平０７−１１８６３３号公報（第１〜４頁） 特開平０６−１５８４９３号公報（第１〜４頁）

本発明は、上記実状を鑑みたものであって、軽量の土壌改良材、特に有機質素材を用いた場合であっても、均一に散布しやすく風により散逸しにくい土壌改良材を提供することにある。

上記課題を解決するため検討した結果、土壌改良効果を有する有機質資材を粒状に成型加工することにより、肥料等の散布機による土壌への散布が可能となり、見かけの比重が０．０５以上であれば、風によっても容易には散逸しにくいことを見出した。また、この成型加工された土壌改良材は降雨等の水分を吸収して膨潤、崩壊することにより拡散し、広範囲に土壌改良効果を及ぼすことを見出した。

さらに、原料が植物性繊維を主体としたものである場合は、保水性向上や透水性向上といった土壌改良効果が高く、粒は水分の吸収により膨潤、崩壊しやすいことを見出した。

本発明における見かけの比重０．０５以上の粒とは、肉眼で識別しうる外形の輪郭を体積とした場合の絶乾状態での比重が０．０５以上である粒である。粒の大きさに制限はないが、その最大径が０．５〜３ｃｍであることが好ましい。これは、本発明による土壌改良材を既存の肥料散布装置等による散布を実施する際に好適な大きさである。

本発明における植物性繊維とは、植物体の一部からなる繊維状もしくは繊維の集合体の形状をした素材で、既に土壌改良材として用いられている稲ワラ、籾殻、バーク、ピートモス、水苔等の他、果実や茎等の絞り粕といった農産廃棄物も含まれる。この植物性繊維を主な原料とするとは、土壌改良材を構成する成分の中で、植物性繊維の割合が最も大きいことである。

本発明における土壌改良材に用いられる原料としては、上記植物性繊維の他、土壌改良効果が期待されるものであれば何でも用いることができるが、吸水による自己崩壊性を持った粒状に成型加工するためには、親水性で、成型加工により強固に固化しないものが望ましい。また、特性を発現するように複数の原料を組み合わせても良い。但し、土壌環境や土壌中の動植物に悪影響を及ぼすような原料を使用することはできないことはいうまでもない。

本発明における吸水により自己崩壊するとは、本発明における粒状の土壌改良材が、水に接した環境において吸水、膨潤することにより、粒状の原型が崩れ、最も崩壊した場合には、成型加工前の状態に戻ることである。

本発明における土壌改良材の使用に際しては、土壌改良材の粒を手や各種散布機を用いて、土壌に均一に撒けば良い。その後、目的に応じて土壌中にすき込んでも良い。また培養土や育苗土等の用土に用いる場合には、基材となる土に適宜混合すればよい、散布量あるいは混合量は対象となる土の土質によって異なるが、農地の場合には０．１〜１００ｔ／ｈａ、用土の場合には土の絶乾重量の０．１〜５０％程度の重量を混合すれば良い。また、土壌改良効果の持続力に応じて、繰り返し使用しても良い。

本発明により、散布しやすく風により散逸しにくい土壌改良材を提供することが可能となった。

本発明における土壌改良材の原料としては、軽量でかさ高い繊維素材を用いるのが最も効果が高い。ピートモスや植物の絞り粕等を主原料とした、土壌の保水性や透水性を向上させるための土壌改良材を調製するのが最適である。

ピートモスや植物の絞り粕を粒状に成型加工するためには、圧縮成型により錠剤やペレットの形状に加工することができる。原料の水分を２０％以下に調整し、圧縮成型機に投入すれば良い。成型した粒は、貯蔵や輸送、使用に際しての衝撃や加重によって容易に崩壊しない強度を有することが必要であり、成型時に適宜バインダーを添加したり、加熱したりすることにより成型される粒の強度を制御することができる。また、さらなる土壌改良効果を付与するために、他の資材を混合して成型することが可能である。

得られた粒状の土壌改良材は、有機物を多量に含有する場合、含水率１０％以下の状態とすることで、長期間腐敗することなく保存することが可能となる場合が多い。使用に際しては、必要な量を人手もしくは肥料散布機やマニュアスプレッダー等の機械を用いて土壌に散布することができる。散布後は、耕起する等して土壌と混合しても良いし、そのまま土壌表面に露出した状態でも土壌改良効果が得られる。

散布された土壌改良材は、土壌中の水分や降雨による雨水を吸って徐々に膨潤、崩壊し、土壌表面や土壌中に拡散して広範囲で土壌改良効果を発現する。

製糖産業で排出されるサトウキビの絞り粕であるバガスを目開き２ｃｍの篩いに通し、その通過分を水分１３％に調整した。ペレタイザーを用いて直径６ｍｍ、長さ１ｃｍの円柱状のペレットに圧縮成型した。成型時に蒸気を供給して原料の水分を変え、密度の異なるペレットを調製した。茎からケインセパレーターを用いて内部柔組織を分離し、さらにフィルタープレスで搾汁後、水分５０％の有機質繊維を得た。これを市販の黒土に対して、絶乾重量の割合で０、１、１０％となるように混合した。これらの黒土と有機質繊維の混合物をそれぞれ、直径８ｃｍ、容積１００ｍＬで底部がメッシュとなった筒状の容器に均一に詰め、上から１０ｇ／ｃｍ^２の加重をかけた後、容器の上端部でより高くなった部分を削り取った。これにより、各容器内のそれぞれの混合物の体積が同じになるようにした。容器底部のメッシュ部分を水に接するように静置し、一昼夜かけて混合物中に水を浸透させ飽水状態とした。

水浸透後の混合物の重量を測定後、混合物を１０５℃の恒温器内で一晩乾燥させた。乾燥後の混合物の重量を測定し、水浸透後の重量との差から浸透した水の量を算出し、混合物絶乾重量１ｇあたりの浸透した水の重量に換算した。これを混合物の保水量とし、有機質繊維を混合しない場合の保水量に対する、混合した場合の保水量の比で保水性を評価した。

その結果、有機質繊維の混合割合０％の時の保水量を１とすると、１、１０％混合した場合の保水量の比はそれぞれ１．１、１．７となり、有機質繊維の混合割合が増えるほど保水量が増加し、１０％の混合では、混合しない場合の１．７倍もの保水性を示し、バガスのペレットが透水性を向上させる土壌改良材として利用可能であることが明らかとなった。

実施例１で調製したバガスのペレットを市販の黒土に対して、絶乾重量の割合で０、１０％となるように混合し、定水頭法により土壌の飽和透水係数を測定した。その結果、飽和透水係数はそれぞれ、４．６×１０^−３ｃｍ／ｓ、２．７×１０^−２ｃｍ／ｓとなり、バガスのペレットが透水性を向上させる土壌改良材として利用可能であることが明らかとなった。

実施例１で用いた篩い分けしたバガス、およびこのバガスを原料とし、成型の際の水分やダイの厚さ等を調整、廃糖蜜をバインダーとして用いることにより、見かけの比重を０．０３、０．０４、０．０５、０．０９となるように成型したペレットをそれぞれ、２ｍ×２ｍの屋外の土壌に４００ｇ／ｍ^２の散布量となるように手で散布した。

散布時は風速４ｍ／ｓの風が吹いており、バガスは散布すると同時に、風に飛ばされた土壌に留まったものはほとんどなかった。また、見かけの比重０．０３、０．０４のペレットでは、散布できたものの直ぐに風の影響で散布量に偏りが生じ、均一にならなかった。見かけの比重０．０５、０．０９のペレットでは、散布後もペレットが飛ばされることなく、均一な散布状態を保ち、土壌中の水分や降雨からの給水により、膨潤、崩壊して土壌表面に拡散した。

本発明により、軽量の有機質素材を用いた場合であっても、均一に散布しやすく風により散逸しにくい土壌改良材を提供することができる。これにより、従来散布が困難であったり多大な労力を要するために使用範囲が限定されていた素材でも、土壌改良材として広範囲に利用することが可能となった。

Claims (3)

1. 見かけの比重が０．０５以上の粒状に成形加工され、吸水により自己崩壊する土壌改良材。
2. 植物性繊維を主な原料とした請求項１に記載の土壌改良材。
3. 植物性繊維がサトウキビ由来である請求項２に記載の土壌改良材。