JP2010110270A - 植栽用培地材およびそれを用いた植物栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】竹の有効利用と、竹の持つ生命力の源である成分を活用することにより、従来の土耕の培地のデメリットを解消することのできる植栽用培地材およびそれを用いた植物栽培方法を提供する。
【解決手段】竹材をその繊維の方向に沿って削ることにより製造された竹繊維からなる植栽用培地材。竹は資源が国内に豊かにあり、また方々に自生しているので入手が容易である。培地として通気性、保水性の両方を有しており、植物の根腐れや病害虫の侵食を防ぐことができる。養分の吸着が少ないので養分管理がし易い。素材が有機物であるので、土と異なり、使用後にゴミとして廃棄でき、あるいは肥料としてリサイクルできる。肥料をやったり手入れをするなどの手が掛からずに自然に生長した竹であるので、安全な素材である。塩基類、有機金属等の毒性がなく、消毒も必要がない。土に比べて１／５程度の比重であり軽量である
【選択図】なし

Description

本発明は、竹の繊維を主材料とする植栽用培地材およびそれを用いた植物栽培方法に関する。

近年の筍堀り従事者の老齢化と人手不足、筍農家の廃業等にともなって、食用筍の採掘をしないまま放置され、またその後生長した若竹の伐採をしないまま親竹になるまで放置されている管理不十分な竹林が目立つようになってきた。竹林の管理が不十分であると、竹の侵攻が進んで土地の保水力が低下し、また、隣接する杉、ヒノキなどの他木への被害が起こり、きれいな山が喪失してしまうという、自然環境面からゆるがせにできない問題がある。

このような問題を解決するために、特許文献１においては、筍の水煮を製造する食品加工工場の廃棄物である筍皮や若竹のうち、筍皮は発熱発酵性が大きいこと、筍皮や若竹には、１日に１ｍも伸びると言われている竹の驚異的な生長を支えるジベレリンをはじめ、カイネチン、チロシンといった生長促進物質が含まれていることに注目し、筍皮や若竹を主原料として堆肥化すれば、廃棄物対策と併せて植物の生育に効果的な発酵肥料となり得る、という知見に基づいて、筍皮と若竹のいずれか一方または両方を主とした堆肥原料に、有用微生物の少なくとも１種を混合して発酵肥料を製造する方法が提案されている。

一方、筍皮と若竹は、発酵させると７０〜８０℃の発酵熱により生長促進物質、例えば糖質、ミネラル、アミノ酸類という有効成分が一部分解されることがあるので、発酵させずに粉砕して使用することが好ましい。この未発酵の筍皮と若竹を肥料として用いるために地面に施肥すると、若竹材料中の前記のような生長促進物質が植物に有効に作用し、堆肥中の肥料成分と共に、植物の生育を促進させることになる。

ここで、「若竹」とは親竹となる以前の成長過程の竹を指し、食用筍として掘らずにおいたため成長して食用にはならなくなったもので、およそ竹の枝が出る前迄のものである。わが国で最も多い孟宗竹でいえば、生育場所によって差異があるが、通常高さ１〜４ｍ程度（地表から出て約１週間から１ヶ月）迄のものをいう。親竹とはそれ以上成長したもので、通常１年以上経過した竹質が硬くなった竹である。およそ１年生までの竹は親竹としての機能はなく、また竹質が柔らかいので若竹に分類しても良く、およそ２年生以上の竹質が硬い親竹と区別して、特に新竹という名称で呼ぶこともある。このように分類法は定まったものではなく、竹の性状から呼ぶことが多い。

ところで、果樹、野菜、植物を栽培する方法として溶液栽培がある。これは、培地に土を使用せず、植物の生長に必要な養分を、水に肥料等を溶かした養液によって与える栽培方法である。この栽培方法を採り入れれば、土のないところでも栽培が可能となる。また、土耕の問題であった土壌病害、塩類集積、連作障害、雑草、害虫といった障害が解消され、管理が容易になるというメリットが挙げられる。

溶液栽培にも、培地を用いない水耕、噴霧耕、固形培地耕があるが、そのうち固形培地耕では、従来、固形培地としてヤシガラ、水苔（ピートモス）、ロックウール、バーク（樹皮）が用いられてきた（例えば、非特許文献１参照）。

特許第４０７３４４１号公報 「養液栽培の新マニュアル」誠文堂新光社、社団法人日本施設園芸協会編、２００２年７月３０日、p2-17）

しかしながら、これらの固形培地は、天然の素材であり、産地の多くは外国である。これらを大量に採取して輸入すると、産地の環境破壊を起こすだけでなく、外来種の植物や病害虫、病原菌が国内に侵入する可能性が高くなる。
また、近年、環境問題が大きく取り上げられるようになり、植栽用培地材使用後の処理が社会問題となっている。家庭においてもガーデニングを進める場合、プランター用培土その他の培地材は殆どがリサイクル不可能な素材が多く、ベランダ菜園、屋上緑化などエコロジー事業における足かせとなっている。

そこで本発明は、わが国に豊富に自生していて、逆に昔ほど利用されなくなった竹の有効利用と、竹の持つ生命力の源である成分を活用することにより、従来の土耕の培地のデメリットを解消し、またリサイクル可能な培地材として環境問題の改善に寄与することのできる植栽用培地材およびそれを用いた植物栽培方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の第１の構成は、竹材をその繊維の方向に沿って削ることにより製造された竹繊維からなる植栽用培地材である。
本願発明者らは、竹の有効利用について研究を重ねてきたが、竹林から伐採した竹をその繊維の方向に沿って削って集成した綿状のものが、竹を繊維の方向に対して直角方向に切断した竹チップに対して通気性が良好であることを見いだした。竹チップの場合は、互いに重なって集成されるとチップ間が密着し、風通しが悪くなるのである。保水性については、竹繊維も竹チップもいずれも良好である。

培地に要求される要件として、前掲の非特許文献１には次の事項を挙げている。（１）材料が均一で、長期にわたり変化がなく安定している。（２）入手が容易で安価。（３）水の拡散が良好で、水分管理しやすい。（４）養分吸着がなく、養分管理がしやすい。（５）塩類、毒物、重金属など阻害物質が含まれない。（６）雑草の種子、病原菌が含まれない。（７）使用後の処理が安全で簡単にできる。竹繊維は、このような要件を全て満たしていると言える。さらに、竹繊維自体に含まれる生長促進物質による生長促進効果も期待することができる。また、竹繊維は土に比べて軽量であるため培地運搬時の負担が軽く、培地を支える栽培用土台等の構造物の強度を土の場合よりも低減することができる。

本発明の第２の構成は、前記竹繊維の５０質量％以上が、長さは１ｍｍ〜１５ｍｍ、太さは０．１ｍｍ〜１ｍｍであることとしたものである。竹繊維は、竹材を回転刃物で繊維の方向に沿って削って製造するが、使用時に飛散しないように所定の長さ、太さを有していることが好ましい。長さが１ｍｍ〜１５ｍｍであり、太さが０．１ｍｍ〜１ｍｍであると、各繊維が絡み合い、一つの塊となって、粉のように飛散しにくくなる。１５ｍｍを超える長さ、１ｍｍを超える太さになると、繊維が絡みにくく、綿状になりにくくなる。

本発明の第３の構成は、前記の植栽用培地材を主体とした培地を植栽容器に敷き、水または必要な養分を含む肥料を供給して植物を栽培することを特徴とする栽培方法である。植栽容器としては、園芸や菜園用のプランター、養液栽培用の槽、屋上緑化用の植栽用床などがある。このように、従来の土、水苔、ヤシガラ、ロックウール、バーク等の他の培地の代わりに竹繊維を主とする培地を用いることにより、植物の生長を促進するとともに、竹資源の有効利用を図ることができる。

本発明の第４の構成は、前記の栽培法における植栽用培地材のほかに、植栽用培地材のほかに、若竹または筍の皮を粉砕したものを乾燥質量で５％以上混合して培地とすることを特徴とする。この第４の構成では、若竹、筍の皮に多く含まれる生長促進物質を利用して植物のさらなる生長を促進することができる。

本発明の第５の構成は、第４の構成に、さらに、竹堆肥、ヤシガラ、バーク、砂礫、セラミック材の中から選ばれた１つまたは２つ以上を総量で５質量％〜７０質量％混合して培地とすることを特徴とする。この第５の構成では、培地全部を竹繊維とする必要はなく、３０％以上を含めばいい。その他は、従来の培地材であるヤシガラ、バーク、砂礫、セラミック材のほかに、竹の有効成分を利用した堆肥（竹堆肥）に多く含まれる生長促進物質を利用することもできる。

本発明によれば、次の効果を奏する。
１．資源が国内に豊かにあり、また方々に自生しているので入手が容易である。
２．海外品は、ヤシガラにしても水苔にしても大量に採取することにより環境に大きな影響を与える。また、外来種の植物や病害虫、病原菌が国内に浸入する可能性が高い。これに対し、竹は放置竹林として各地に存在するものを利用でき、これにより筍の採取を初め、竹林の手入れなどの管理が行え、一石二鳥となる。また国内産であるので、外来種の植物や病害虫、病原菌が国内に侵入することを防止できる。
３．培地として通気性、保水性の両方を有しており、植物の根腐れや病害虫の侵食を防ぐことができる。
４．養分の吸着が少ないので養分管理がし易い。
５．素材が有機物であるので、土と異なり、使用後にゴミとして廃棄でき、あるいは肥料としてリサイクルできる。そのため、環境問題の改善に寄与することができる。
６．肥料をやったり手入れをするなどの手が掛からずに自然に生長した竹であるので、安全な素材である。塩基類、有機金属等の毒性がなく、消毒も必要がない。
７．土に比べて１／５程度の比重であり軽量であるので、運搬が楽であり、さらに培地を支える栽培用土台等の構造物の強度を土の場合よりも低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
２年生の親竹を専用機械に掛けて繊維方向に削り、長さ１〜１５ｍｍ、太さ１ｍｍ未満の竹繊維を製造した。この機械により製造された竹繊維を集成し、８００ｇを内側面積が３０ｃｍ×７０ｃｍのプランターに１５ｃｍ厚みで土の代わりに敷き詰めて家庭菜園用として使用した。肥料や水は、通常の土を用いた場合と同様に定期的に与える。

本願発明者が以前に発明した竹堆肥Ａ〜Ｃと、発酵させていない本発明の竹繊維についての成分分析結果を表１に示す。

参考に、家畜ふん堆肥（表２）とバーク堆肥（表３）の基準項目を示す。

以上の表１〜表３において、堆肥の品質を表示する基準として「ＥＣ（電気伝導率）」という項目がある。ＥＣの高い堆肥は根傷みの原因になるので、注意すべきであるとされている。ＪＡ中央会の推奨品質基準では、５ｍＳ（ミリシーメンス）／ｃｍ以下とされている（藤原俊六郎著「堆肥のつくり方・使い方 原理から実際まで」農山漁村文化協会出版、２００３年３月、p40-43）。家畜ふん堆肥の場合は５ｍＳ／ｃｍ以下であるが、発酵させていない竹繊維についてＥＣを測定したところ、０．５４ｍＳ／ｃｍという分析結果が得られたので、これを培地として使用しても、品質基準を十分満たすことが証明された。

表１〜表３の考察結果は次の通りである。
（１）水分
１３．５〜３６．６％であり、さらさらの状態で取り扱いもよく、また、今以上の自然発酵は抑制されるため、保存性は良い。
（２）全リン酸（Ｐ₂Ｏ₅）
０．０５６〜０．８５７％の全リン酸量を含み、竹堆肥Ａ、Ｂはバーク堆肥の品質基準０５％以上を満足した。特に竹繊維は生竹を粉砕したものであるため、含有量が少ない。
（３）全カリ（Ｋ₂Ｏ）
０．３９３〜１．９６％の全カリを含んでおり、バーク堆肥の品質基準は満足した。竹繊維では０．３％以上含有している。

（４）水素イオン濃度（ｐＨ）
７，２〜８．７であり、発酵が進むとｐＨは高くなる傾向にある。バーク堆肥の品質基準では５．５〜７．５としているが、一般的には中性から弱アルカリ性が良いと言われている。
（５）電気伝導率（ＥＣ）
０，５４〜１．６ｍＳ／ｃｍであり、家畜ふん堆肥推奨基準５ｍＳ／ｃｍ以下を満足している。電気伝導率は、栄養塩類が多いほど大きくな傾向にあり、値が高くなると植物の生育に害を与える場合がある。

（６）窒素全量
０．２１〜１．５４％の窒素量を含んでいる。竹堆肥Ａ、Ｃはバーク堆肥の品質基準１．２％以上を満足した。
（７）炭素−窒素比（Ｃ／Ｎ比）
２８．６〜２２０であり、竹堆肥Ａ、Ｃはバーク堆肥の品質基準３５以下を満足した。炭素‐窒素比は堆肥の施肥後、土壌中の窒素量の減少を予測するものであり、数値が高いと植物根がダメージを受ける。一般的には２０以下が好ましいと言われている。

以上の考察から、本発明の竹繊維は、堆肥としての要件については不足するところがあるが、培地としては十分であり、不足する全リン酸、全カリ、全窒素を肥料として与えることにより要件を満たすものとなる。

次に、発芽インデックスの試験を行った。これはコマツナの種を、竹堆肥Ａ〜Ｃを与えた培地と本発明の竹繊維の培地に植えて、６日後の長さを測定したものである。その結果を表４に示す。

注）発芽あり −、発芽なし ＊

（１）竹堆肥Ａ
発芽インデックスによる試験では、コマツナ種子の発芽と初期の生育に障害が見られず茎の生育も良かったので完熟堆肥と評価されたた。分析対象とした成分「窒素全量」「リン酸全量」「カリ全量」「炭素一窒素比」はパーク堆肥の品質基準を満足しており、良質な堆肥として使用できると考えられる。

（２）竹堆肥Ｂ
発芽インデックスによる試験では、コマツナ種子の発芽と初期の生育に障害が見られず茎の生育も良かったので完熟堆肥と評価された。ただし、全窒素量が低く炭素一窒素比（Ｃ側比）が約５０と高いため、植物の生育過程で窒素飢餓の症状を起こす可能性がある。

（３）竹堆肥Ｃ
発芽インデックスによる試験では、コマツナ種子の発芽と初期の生育に障害が見られず茎の生育も良かったので完熟堆肥と評価された。全窒素量は若干低いものの良質な堆肥として使用できると考えられる。

（４）竹繊維
発芽インデックスによる試験では、コマツナ種子の発芽と初期の生育に障害が見られず茎の生育も良好であった。これにより、植栽用の培地材としては十分に条件を満たすことができる。なお、他の培地材同様、植物の栄養素として不足があるときは、その不足する成分を含む堆肥その他の肥料を与えることにより解決することができる。

本発明は、わが国に豊富に自生していて、逆に昔ほど利用されなくなった竹の有効利用と、竹の持つ生命力の源である成分を活用することにより、従来の土耕の培地のデメリットを解消することのできる植栽用培地材およびそれを用いた植物栽培方法として、農業、園芸等の分野において好適に利用することができる。

Claims (5)

1. 竹材をその繊維の方向に沿って削ることにより製造された竹繊維からなる植栽用培地材。
2. 前記竹繊維の５０質量％以上が、長さは１ｍｍ〜１５ｍｍ、太さは０．１ｍｍ〜１ｍｍである請求項１または２に記載の植栽用培地材。
3. 請求項１または２に記載の植栽用培地材を主体とした培地を植栽容器に敷き、水または必要な養分を含む肥料を供給して植物を栽培することを特徴とする植物栽培方法。
4. 請求項１または２に記載の植栽用培地材のほかに、若竹または筍の皮を粉砕したものを乾燥質量で５％以上混合して培地とすることを特徴とする請求項３記載の植物栽培方法。
5. さらに、竹堆肥、ヤシガラ、バーク、砂礫、セラミック材の中から選ばれた１つまたは２つ以上を総量で５質量％〜７０質量％混合して培地とすることを特徴とする請求項４記載の植物栽培方法。