JP2010166908A - 植物育成基盤材、植物育成基盤土壌及び多層式培養土 - Google Patents

Abstract

【課題】岩盤やコンクリート面に施工しても、強風で飛ばされてしまうことが無く、雨などで流されてしまうことがない、安全で信頼性の高く、植物の育成が良好な植物育成基盤材及び植物育成基盤土壌、及び屋上緑化に適した保水性、保肥性、有効菌育成に優れた培養土を提供することを課題とする。
【解決手段】地表面との固着性、及び土壌の団粒化を高めるための固結剤と、土壌の乾燥によるひび割れを防止するための土壌結合剤と、植物の栄養となる微生物醗酵液肥と、微生物の菌床となる燻炭と、土壌中の水分を保持するための保水剤とからなることを特徴とする植物育成基盤材としたものであり、また、養生マット材と、植物育成基盤材を付着させた培養土層と、植物育成基盤土壌による改良土層の３層から構成される複数のセット層により構成されていることを特徴とする多層式培養土とするものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、岩盤やコンクリート表面などに植物を育成させるための植物育成基盤材、植物育成基盤土壌及び多層式培養土に関する。

岩盤面などに対する植物の育成においては、岩盤に穴を掘り、この穴に種子と肥料とを植え込んで植生することが行われているが、岩盤が法面や斜面の場合には作業が危険であると共に、穴掘りと種子などの植え付けを行う煩雑さを有しているため実用的でない。

このため植物育成基盤材を岩盤面に吹き付けする客土工法が従来より行われている。

また、通気性、透水性シートに植栽できるようにしたものなどが開発されている。例えば、特開平８−７０７０２号公報では、通気性、透水性の可撓性シートで保水培養資材を包みこみ、このシートの任意の位置に切れ込みを入れて植栽するものである。

また、近年、温暖化やCO2削減などエコブームとなっており、屋上緑化なども盛んに行われるようになっている。

これらの屋上緑化においては、建物に荷重負担をかけないこと、排水性に優れていること、土壌の粒子が粗く雨や灌水による土壌流出が少ないことが求められ、鉱物系土壌改良剤などの軽量土が使用されている。

特開平８−７０７０２号公報

しかしながら、植物育成基盤材を吹きつけする客土工法においては、粘性の大きな練り状態となっているため、攪拌タンクやホース内部に付着して単位時間あたりの吹付け量が少なくなる。

また、ホース内部の付着によってコンプレッサの圧送力が低減し易いと共に、吹付けノズルが詰まり易く、これらによって吹付けが困難となる。

このため、水の混合量を増大させて粘性の小さなスラリー状とした吹付けを行うが、岩盤が法面や斜面の場合には、基盤材が雨などで流失して客土が不可能となる。

また、前記の特開平８−７０７０２号公報では、雨などにより、シートの切れ込みから培養資材が流出してしまったり、台風などの強風時においては、シートの一部がめくれてしまい、そのめくれた部分から風が吹き込み、最終的にシートが飛ばされてしまうという問題があった。

また、屋上緑化に使用されている鉱物系土壌改良剤などの軽量土の場合には、軽量で排水性が良いが、本来植物の育成において重要である、保水力や保肥力、有効菌の活用などにおいては、十分とは言い難い状況にあった。

本発明は、上記の問題に鑑みてさなされたものであり、岩盤やコンクリート面に施工しても、強風で飛ばされてしまうことが無く、雨などで流されてしまうことがない、安全で信頼性の高く、植物の育成が良好な植物育成基盤材及び植物育成基盤土壌、及び屋上緑化に適した保水性、保肥性、有効菌育成に優れた培養土を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、
本発明の請求項１では、地表面との固着性、及び土壌の団粒化を高めるための固結剤と、土壌の乾燥によるひび割れを防止するための土壌結合剤と、植物の栄養となる微生物醗酵液肥と、微生物の菌床となる燻炭と、土壌中の水分を保持するための保水剤とからなることを特徴とする植物育成基盤材としたものである。

また、請求項２では、前記の固結剤が水溶性糊剤であることを特徴とする植物育成基盤材としたものである。市販されている吹きつけ用糊材などが使用できる。合成樹脂エマルジョン製などによる緑化工事用・法面浸食防止用吹き付け材料なども使用できる。例えば栗田工業（株）の吹き付け材料である、クリコートなどでも良い。

また、請求項３では、前記の土壌結合剤が細かい繊維素材からなることを特徴とする植物育成基盤材としたものである。

該繊維素材は、細かい繊維素材であればいずれでも良く、繊維径が０．１ｍｍ以下が好ましい。さらに好ましくは、１０ミクロン以下が好ましい。例えば、細かなナイロン繊維などでも良い。

また、請求項４では、前記の醗酵液肥が乳酸醗酵液、根酸醗酵液、油粕醗酵液のいずれかの醗酵液であることを特徴とする植物育成基盤材としたものである。

また、請求項５では、前記の保水剤が吸水性高分子化合物からなることを特徴とする植物育成基盤材としたものである。

該高分子吸収化合物は、保水性が高く、給水作用と膨潤作用により土壌の保水性や通気性を高めることができるものであれば良く、例えば、カルボキシル基と水酸基とを有する高分子化合物などでも良く、ゲル状となり、自重の数百倍の水を吸収し保持する能力があり、土壌が乾燥した場合は、ゲルが給水した水分を徐々に放出して植物へ水分を供給するものである。

また、請求項６では、さらに、木材を破砕し、醗酵材を用いて事前発酵させた堆肥を加えたことを特徴とする植物育成基盤材としたものである。

また、請求項７では、前記の醗酵材が牛糞、鶏糞、酒粕であることを特徴とする植物育成基盤材としたものである。

また、請求項８では、さらに、土を混合したことを特徴とする植物育成基盤土壌としたものである。

また、請求項９では、天然植物繊維叉は化学合成繊維を接着剤でシート状に成形加工され、鋼性と空隙を有する養生マット材と、その上面に、前記の請求項１から請求項７までのいずれかの植物育成基盤材を付着させた培養土層と、さらにその上部に、前記の請求項８の植物育成基盤土壌による改良土層から構成され、前記のマット材層、培養土層、改良土層の３層をセット層として、複数のセット層により構成されていることを特徴とする多層式培養土としたものである。

該養生マットは、天然植物繊維叉は化学合成繊維の繊維素材を接着剤でシート状に加工したものであればいずれでも良い。例えば、アオイ化学工業（株）の養生マット（土木工事用排水処理資材：キュアマット）などが使用できる。

マット材の繊維素材の中に植物の根が絡み付き、根部がしっかりと固定され、培養土の養分を吸収しやすく、根部が下方向に伸びるのではなく、マット層に従って横方向に伸び、活力のある根部となる。

該培養層は、養生マットの表面に付着させ、該マットの表面から浸透させた状態で層状に形成したものでも良い。

３つの層の厚さは、任意であるが、マット材層は、１０〜３０ｍｍ程度が好ましく、さらに好ましくは１５〜２０が良い。培養土層は、５〜２０ｍｍ程度が好ましく、さらに好ましくは、８〜１５が良い。改良土層は、１０ｍｍ以上が好まし。

前記のマット材層、培養土層、改良土層の３層をセット層として、２段又は３段程度が積み重ねて使用することが好ましく、全体の層厚は、５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度が好ましく、さらに好ましくは、１００〜２００ｍｍ程度が良い。

上記のセット層を複数段に重ねて使用することにより、

本発明では、以下の効果を奏する。

１）土壌結合剤と保水剤により、表面が乾燥しても内部に水分を保持し、土壌がバラバラにならない。

２）微生物が活発化し、微生物醗酵液肥により、植物への栄養が十分に確保される。

３）保水剤により、醗酵液肥が保持され、雨などでは、外部へ流出することがない。

４）台風などの強風によっても、吹き飛んでしまうことがない。

５）雨で肥料成分が流出してしまうことがない。

６）岩盤に密着し、保水性、保肥性を確保し、植物の初期育成（根部の伸長）を十分に達成できる。

７）岩盤やコンクリート面での人工植栽ができる。

８）屋上緑化に適した軽量で保水性、保肥性、有効菌育成に優れた培養土を提供できる。

本発明による植物育成基盤材の製造工程を示すフロー図である。 本発明による植物育成基盤土壌の製造工程を示すフロー図である。 本発明による路盤材の製造工程を示すフロー図である。 本発明による植物育成基盤材を用いた岩盤緑化試験を示す写真である。 本発明による植物育成基盤材を用いた岩礁緑化試験を示す写真である。 本発明による多層式培養土の構成断面を示す模式図である。 含水比（保水率）比較試験結果を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

本例では、固結剤として、水溶性糊剤と、土壌結合剤として、微細ナイロン樹脂繊維と、微生物醗酵液肥として乳酸菌醗酵液と、薫炭と、保水剤として高分子吸収剤を用いた植物育成基盤材の実施例である。

図１は、本発明による植物育成基盤材の製造工程を示すフロー図である。

１）水溶性糊剤
水溶性糊剤１は、水溶性の糊剤であればいずれでも良く、工事用の拭き付け材料として市販されている樹脂エマルジョンを使用した。

２）樹脂繊維材
樹脂繊維材２は、線径１０ミクロンのナイロン樹脂繊維材を用いた。

３）乳酸醗酵液
乳酸醗酵液３は乳酸菌により家畜糞尿を醗酵させた液肥を用いた。

４）薫炭
薫炭４はもみがらを燻し焼きにした炭を用いた。

５）高分子保水剤
高分子保水剤５は、カルボキシル基と水酸基とを有する高分子化合物を使用した。

６）混合工程
水１７リットルに、水溶性糊剤１が０．１リットルと、繊維樹脂材２を０．０５ｋｇと、乳酸醗酵液３を５リットルと、薫炭粉末を２リットルと、高分子保水剤５が０．１リットルとを混合容器に投入し、十分に攪拌し、混合処理６を行った。

混合割合は、全量に対して、水溶性糊剤１は０．０７〜０．２５％程度、好ましくは０．０７〜０．１５％が良く、繊維樹脂材２は、０．０５〜０．２％程度、好ましくは０．０５〜０．１％が良く、乳酸醗酵液３は５〜１２％程度、好ましくは５〜８％が良く、薫炭粉末４は２〜５％程度、好ましくは３〜４％程度が良く、高分子保水剤５は０．０５〜０．２％程度、好ましくは０．０５〜０．１が良い。水は２０〜４０％程度が良く、好ましくは、２５〜３５％が良い。

７）植物育成基盤材
混合処理後、種子を投入し攪拌し、一次養生して、適度な硬さとし、岩盤などに施工する。

次に、上記の基盤剤に土と、木材醗酵堆肥を用いた植物育成基盤土壌の実施例を示す。

図２は、本発明による植物育成基盤土壌の製造工程を示すフロー図である。

前記の植物育成基盤材８を４０リットルに対して、土９を１０リットルと、木材醗酵堆肥１０を５リットルを混合処理２２し、２４時間養生を行い、安定させ、植物育成基盤土壌１３を得た。

混合割合は、全量に対して、植物育成基盤材は、５０〜８５％程度、好ましくは６０〜７５％が良く、土は１０〜３０％程度、好ましくは１５〜２０％が良く、木材醗酵堆肥は５〜２０％程度、好ましくは８〜１２％が良い。

次に、本発明による植物育成基盤材を用いて、岩盤緑化試験を行った。（図３参照）

場所：沖縄県糸満市摩文仁地内 観光農園
岩質：琉球石灰岩
傾斜角度：３３％
使用種子：アワユキセンダングサ

試験方法
１）新しい切土岩盤に幅１ｍ、長さ３ｍの試験区域を２箇所設定した。
２）１００リットル容器に本発明の植物育成基盤材に水を入れながら、種子を投入して攪拌混合した。
３）バケツに小分けして柄杓で散布しながら施設した。

試験結果：試験開始から２ヶ月が経過し、その間に４回の降雨があり、台風も２回発生したが、培養土はまったく流されず、試験開始と変化なかった。従って、培養土は、すべりや、水に溶けてながされることなく岩盤と密着することが確認された。乾燥時期になると、ひびわれが発生するが、バラバラになることは無く、降雨により元に戻る。表面は硬い殻覆われているが内部はやわらかく、保水状態が保たれていた。

次に、本発明による植物育成基盤材を用いて、岩礁緑化試験を行った。(図４参照）
場所：沖縄県八重山郡与那国町内 与那国空港
岩質：琉球石灰岩
傾斜角度：平面凹部
使用苗：与那国モクビャッコウ

試験方法：波打ち際より２０ｍ離れた岩礁地内に本発明の植物育成基盤材を厚さ５０ｍｍで施設し、生育試験を行った。

試験結果：やク３ｃｍ位のモクビャッコウのプラグ苗を岩礁内凹部分に本発明の植物育成基盤材を使って植え付けたところ、約１ヶ月位で高さも、葉張リも２〜３倍に成長した。その間４回の降雨があったが、一度も灌水しなかった。さらに底面客土厚はわずか１ｃｍ程度であった。

これにより、新根の成長は客土層を突き破り、岩礁の中まで到達していたために乾燥にまけること無く著しい成長を示した。

次に、本発明による多層式培養土について、図面を用いて説明する。

図５は、本発明による多層式培養土の構成断面を示す模式図である。

本実施例は屋上緑化のために使用する場合を示す。

１）マット層３１の設置
屋上面にマット層３１を敷設する。該マット層３１は、市販されているアオイ化学工業（株）の養生マット（土木工事用排水処理資材：キュアマット）を使用した。

２）培養土層３２の設置
マット層３１の上部に図１に示す植物育成基盤材による培養土を付着させて均一に盛土し、培養土層３２を形成する。

３）改良土層３３の設置
培養土層３２の上部に、図２に示す植物育成基盤土壌による改良土を均一に客土し、改良土層３３を形成する。

以上により、マット層３１、培養土層３２、改良土層３３の３層構造の培養土セット層３４、３５が形成される。

さらに、この培養土セット層を図５に示すように、２段に設置して多層式培養土とする。

、
このように設置した多層式培養土においては、従来の鉱物系土壌改良剤と比べて、粒子が小さいのため、保水力があり管理時の灌水頻度の軽減となる。

図６は、本発明による多層式培養土と従来の鉱物系土壌改良剤との含水比（保水率）比較試験結果を示す図である。

この比較試験は、Ｗ４７０ｍｍ×Ｄ３３０ｍｍ×Ｈ８０ｍｍのガーデンバー（容器容量０．１２４ｍ²）に従来の鉱物系不土壌改良剤、多層式培養土を敷き詰め、各々５リットルづつ散水し、時間経過における含水比（保水率）を比較したものである。

図に示すように、多層式培養土では、４５分後は、２２％であるのに対して鉱物系土壌改良剤は、１８％であった。また、その後の経過においても、多層式培養土の方が、５％〜８％程度高い含水率を示しており、本発明の多層式培養土が高い保水性能を発揮することが確認された。

また、従来の鉱物系土壌改良剤は、無機系であるため陽イオン交換能力（ＣＥＯ）が極めて低い。そのため有機物や肥料を混入しても長期的な保肥効果は期待できない。

一方、粘土など微粒子を含む、本発明の多層式培養土は、コロイドにより陽イオンを吸着するのでＣＥＯが高くなり、長期的な保肥効果を発揮するものである。

また、有効菌の投入により有機物が効果的に分解され、土壌団粒化が進み、長期的な保肥力と土壌の物理性の向上が発揮されるものである。

また、培養土中の有効菌により、初期段階の早い育成が可能となる。植物の育成には土壌中の有機物を分解する有用菌が必要不可欠であり、従来の鉱物系土壌改良剤では、有用菌の繁殖は期待できない。

本発明の多層式培養土は、施工段階から培養土と有用菌が改良土に攪拌され、植物の育成に適した土壌を作り上げ、植物の植栽後の早い段階での根の活着、育成が可能となるものである。

張り芝による試験では、育成障害もなく、根の活着も良いため、初期段階での育成が良好であることが確認された。

図８に張り芝の育成状況を示す図を示す。（１）は、育成の外観写真であり、（２）張り芝の根の活着状況を示す写真である。図に示すように、活き活きとした芝の育成状況と、その根の活着が良好であることが確認できる。

１、２０ 水溶性糊剤
２、２１ 樹脂繊維材
３、２２ 乳酸醗酵液
４ 薫炭
５、２２ 高分子保水剤
６、１１ 混合処理
７、８ 植物育成基盤材
９、２３ 土
１０ 木材醗酵堆肥
１２ 植物育成基盤土壌
２４第１混合処理
２５ 基盤材
２６ 発砲スチロール
２７ 破砕処理
２８ 発砲スチロール片
２９ 第２混合処理
３０ 路盤材
３１ マット層
３２ 培養土層
３３ 改良土層
３４、３５ 培養土セット層

Claims (9)

1. 地表面との固着性、及び土壌の団粒化を高めるための固結剤と、土壌の乾燥によるひび割れを防止するための土壌結合剤と、植物の栄養となる微生物醗酵液肥と、微生物の菌床となる燻炭と、土壌中の水分を保持するための保水剤とからなることを特徴とする植物育成基盤材。
2. 前記の固結剤が水溶性糊剤であることを特徴とする請求項１に記載の植物育成基盤材。
3. 前記の土壌結合剤が細かい繊維素材からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の植物育成基盤材。
4. 前記の醗酵液肥が乳酸醗酵液、根酸醗酵液、油粕醗酵液のいずれかの醗酵液であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの項に記載の植物育成基盤材。
5. 前記の保水剤が吸水性高分子化合物からなることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの項に記載の植物育成基盤材。
6. さらに、木材を破砕し、醗酵材を用いて事前発酵させた堆肥を加えたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの項に記載の植物育成基盤材。
7. 前記の醗酵材が牛糞、鶏糞、酒粕であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかの項に記載の植物育成基盤材。
8. さらに、土を混合したことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかの項に記載の植物育成基盤土壌。
9. 天然植物繊維叉は化学合成繊維を接着剤でシート状に成形加工され、鋼性と空隙を有する養生マット材と、その上面に、前記の請求項１から請求項７までのいずれかの植物育成基盤材を付着させた培養土層と、さらにその上部に、前記の請求項８の植物育成基盤土壌による改良土層から構成され、前記のマット材層、培養土層、改良土層の３層をセット層として、複数のセット層により構成されていることを特徴とする多層式培養土。