JP4058400B2

JP4058400B2 - 植生基材

Info

Publication number: JP4058400B2
Application number: JP2003345692A
Authority: JP
Inventors: 廉山田; 知己合原
Original assignee: ロンタイ株式会社
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: JP2005110521A

Description

本発明は、道路法面の緑化などに利用される植生基材に関する。

人工的に造成された道路法面などの長期的な緑化を図る場合、自然界で見られる森林土壌構造（表層から落葉層、腐葉層、腐植層から構成される土壌構造）を再現することが望ましい。そのため、従来、落葉が通過可能な大きな編目の落葉通過部と落葉が通過不能な小さな編目の落葉阻止部とを形成したネットを法面上に浮かして配置し、落葉通過部を通過した落葉を該落葉通過部の傾斜面下側に配置された落葉阻止部で捕獲するようにした緑化構造が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−３０６６６号公報

しかしながら、上述の緑化構造は、傾斜地に落下した落葉を集めて腐葉土を作ることが目的であって、上述のような森林土壌構造を最終的に得るものでない。また、傾斜地に飛散してくる落葉を待つのはあまりにも不確実であるし、その間の浸食防止対策に要する費用と資材は多大なものとなる。

そこで、本発明は、木材の薄片を含む被分解層と窒素肥料を含む分解促進層を植生基材に設け、これにより木材の薄片を早期に分解させることで、擬似的な森林土壌層を人工法面等に再現するものである。

ところで、天然の木は、９０％の主成分と１０％の副成分からなり、主成分はセルロース、リグニン、ヘミセルロースで構成される。また、主成分のうちセルロースとリグニンが占める割合が最も高く、例えば針葉樹ではセルロースが約３５％、リグニンが約３０％含まれ、広葉樹ではセルロースが約４０％、リグニンが約２５％含まれる。そして、セルロースは樹木繊維の骨格を構成している。これに対し、リグニンはセルロースからなる細胞と細胞との間に存在してセルロースを補強しており、その分子構造は分解され難く、そのために木が腐り難い原因となっている。したがって、木材の薄片だけを植生地盤に適用しても、その分解には長期間を要することから、擬似森林土壌構造を得るためには相当長期間を要する。

植物の分解について検討すると、植物の分解には微生物の果たす役割が非常に大きい。例えば、リグニンを分解する微生物には、担子菌、子のう菌、放射菌、緑濃菌がある。一方、植物の分解され易さは、その植物に含まれている炭素と窒素の２つの成分の割合（炭素Ｃの窒素Ｎに対する重量比：ＣＮ比）に左右され、一般に草本植物に比べてＣＮ比の高い（炭素成分の割合が高い）木本植物は分解され難いことが知られている。

一方、天然の木に含まれる副成分のうち、例えば不飽和炭化水素化合物の一つであるテルペンは揮発性であるが空気より重いために地表面の近くに滞留し、植物の生育を阻害することが知られている。実際、蒸気加熱した針葉樹を削って得られた薄片を表面に敷いた処理区と、蒸気加熱しない針葉樹を削って得られた薄片を表面に敷いた対照区で、ホワイトクローバの発芽実験を行ったところ、処理区の発芽率が９６％であったのに対して対照区の発芽率は３５％であった。また、同様の実験をバーミュダグラスについて行ったところ、処理区の発芽率が９２％であったのに対して対照区の発芽率は４５％であり、特に試験７日目の処理区発芽率が８９％であったのに対して対照区発芽率は僅かに６％であった。

本発明は以上の考察に基づいて為されたもので、その植生基材は、水分の存在下で加熱処理された木材薄片を含む被分解層と、上記被分解層の近傍に配置された窒素肥料を含む分解促進層とを備えていることを特徴とする。

このように構成された植生基材では、被分解層を構成する木材薄片は、水分の存在下で加熱処理（例えば、蒸気加熱処理、沸騰加熱処理）が施され、植物の生育を阻害するテルペン等の不飽和炭化水素化合物が除かれている。また、木材薄片を含む被分解層の近傍には窒素肥料を含む分解促進層が配置されているので、この窒素肥料によって微生物の働き（分解作用）が促進され、木材薄片の分解が促される。その結果、短期間で擬似森林土壌を植生地盤に形成することができ、それが植生地盤における植物の繁茂、さらには土壌の安定化を促進する。

本発明の他の形態の植生基材は、水分の存在下で加熱処理された木材薄片を積層した被分解層と、上記被分解層の上方に配置された窒素肥料を含む分解促進層とを備えている。このように、本実施の形態の植生基材では、木材薄片の上に窒素肥料が配置されているため、分解促進層から木材薄片に対して窒素肥料が効果的に供給されて微生物による分解を促進する。

本発明の他の形態の植生基材は、筒状の資材収容部を備えたネットと、上記資材収容部に収容された植生材料とを含む。そして、植生材料は、水分の存在下で加熱処理された木材薄片を含む被分解層と、上記被分解層の近傍に配置された窒素肥料を含む分解促進層とを有する。このように、本実施の形態の植生基材によれば、木材薄片を含む被分解層と窒素肥料を含む分解促進層がネットに形成された筒状の資材資材収容部に収められているため、このネットを植生地盤に敷設した状態で植生材料が所定の場所に安定して保持され、植生地盤上に安定した擬似森林土壌構造を再現できる。

本発明の他の形態の植生基材は、筒状の資材収容部を備えたネットと、上記資材収容部に収容された植生材料とを含む。そして、植生材料は、水分の存在下で加熱処理された木材薄片を含む被分解層と、上記被分解層の近傍に配置された窒素肥料を含む分解促進層とを有する。このように、本実施の形態の植生基材によれば、木材薄片を含む被分解層と窒素肥料を含む分解促進層がネットに形成された筒状の資材収容部に収められているため、このネットを植生地盤に敷設した状態で植生材料が所定の場所に安定して保持され、植生地盤上に安定した擬似森林土壌構造を再現できる。

さらに、分解促進層を分解性シートからなる筒体を設け、この筒体に窒素肥料を収容することが好ましい。この形態によれは、窒素肥料が長期間に亘って安定的に保持され、木材薄片の分解の過程で安定して窒素肥料が供給され、その結果、木材薄片の分解が促進される。

さらにまた、植物種子を含むシートを上記ネットの下に固定することが好ましい。この形態によれば、窒素肥料は木材薄片の分解だけでなく植物の成長にも寄与する。

図１と図２は、本発明に係る植生基材１０を示す。これらに図に示すように、植生基材１０は、概略、２つの層（上層１２と下層１４）で構成されている。

下層１４は、２枚の水分解性シート１６、１８で構成されている。水分解性シート１６，１８は、雨水等を含むと分解が促進されるシートが好ましく、例えば、紙、不織布が利用できる。上下の水分解性シート１６，１８の間には植物種子２０が挟持されている。植物種子２０の他に、土壌改良材２２、肥料２４をシート１６，１８の間に収容してもよい。これら２枚の水分解性シート１６、１８は公知の糊やヒートシール法を用いて接着される。

上層１２は、合成樹脂などの繊維からなる糸で編成された２枚のネット２６を有する。これらのネット２６は重ね合わされ、長手方向（植生基材１０を法面に敷設するときに上下方向に配置される方向）に所定の間隔をあけて横方向に伸びる縫い目２８によって縫い合わされ、筒状の資材収容部３０が形成されており、この資材収容部３０に植生材料３２が充填されている。なお、図示する実施の形態では隣接する資材収容部３０の間に一定の空間をあけているが、これらの資材収容部３０は互いに隙間なく隣接するように配置してもよい。

植生材料３２は、木材を薄く削った細長い帯状の薄片３４を詰めた被分解層３６を有する。薄片３４の幅と厚さは、これを筒状資材収容部３０に容易に詰めることができると共に植生地盤に適用したときに容易に分解できる大きさにすることが好ましく、例えば幅は１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜１０ｍｍ、厚さは１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、更に好ましくは０．１〜０．３ｍｍの範囲とする。

薄片用の木材は、この木材に含まれているテルペン等の不飽和炭化水素化合物を除去するために、薄片化する前に水の存在下で加熱処理される。代表的な加熱処理としては、蒸気加熱、沸騰加熱がある。例えば、蒸気加熱する場合、木材を板状に加工した後、この板材を高圧釜に入れて、約１１０℃の高温下で約１時間加熱する。加熱後、板材を削って薄片に加工する。沸騰加熱の場合、沸騰した水に約２〜３時間浸漬する。このように加熱処理が施された薄片は、テルペン等の不飽和炭化水素化合物が除去されるだけでなく、木材に含まれる有害な成分（有機物、無機物を含む。）が除去され、また繊維組織が軟化されるために後の処理（削り加工）が容易になり、さらに微生物による分解が促進されるという利点がある。

植生材料３２はまた、薄片３４の分解を促進する分解促進層３８を有する。本実施の形態では、分解促進層３８は筒体４０を有し、この筒体４０の内部に窒素肥料４２が収容されている。筒体４０は、雨水によって容易に分解するシート材料又は雨水を受けたときに内部の窒素肥料４２が溶出できる材料で形成されている。そのようなシート材料としては、例えば、紙、不織布が挙げられる。筒体４０の中には、窒素肥料４２の他に、植物の生育に必要とされる他の肥料４４、土壌改良材４６、吸水材４８を収容してもよい。このように構成された筒体４０は、両端を閉鎖した状態で、筒状資材収容部３０に装入され、両端がステープル（図示せず）でネット２６に固定される。このとき、図示するように、植生基材１０の上下方向に関して分解促進層３８が被分解層３６の上に位置するように配置するのが好ましい。これは、分解促進層３８から流出した窒素肥料４２がその下に位置する被分解層３６に均一に供給されるからである。

以上のようにして構成された上層１２と下層１４は重ね合わされて接着剤やステープル（図示せず）などの適当な材料を用いて接着され、植生基材１０となる。

植生基材１０は植生法面５０に敷設される。このとき、図２に示すように、分解促進層３８が被分解層３６の上に位置するように設置するのが好ましい。敷設された植生基材１０は、雨水によって筒体４０が分解し、内部の窒素肥料４２が溶出する。また、筒体４０が紙や不織布などの透水材料で形成されている場合、溶解した窒素肥料４２が透水材料を介して流出する。流出した窒素肥料４２は、筒体４０の下に位置する薄片３４に直接供給され、この薄片３４の分解を促進する。その結果、薄片３４に含まれるリグニンはフミン系物質の腐植質となって腐植層に蓄積され、森林土壌構造を形成して植物の繁茂、さらには土壌の安定化を促進する。また、肥料は土壌に浸透し、種子２０から発芽した種子の成長に寄与する。

なお、以上の説明では植生基材１０を法面５０に敷設した状態で被分解層３６を分解促進層３８の下に配置したが、分解促進層３８が被分解層３６の近傍に有れば該被分解層３６の分解が促進されることから、被分解層３６が分解促進層３８の下に位置することは本発明の必須事項ではない。

本発明に係る植生基材の分解斜視図。図１に示す植生基材の部分断面図。

符号の説明

１０：植生基材
１２：上層
１４：下層
１６，１８：水分解性シート
２０：植物種子
２２：土壌改良材
２４：肥料
２６：ネット
２８：縫い目
３０：資材収容部
３２：植生材料
３４：薄片
３６：被分解層
３８：分解促進層
４０：筒体
４２：窒素肥料
４４：肥料
４６：土壌改良材
４８：吸水材
５０：法面

Claims

筒状の資材収容部（３０）を備えたネット（２６）と、
上記資材収容部（３０）に収容された植生材料（３２）を含み、
上記植生材料（３２）は、
蒸気加熱又は沸騰加熱によって加熱処理して不飽和炭化水素化合物を除去する一方でリグニンを残した木材薄片（３２）を含む被分解層（３６）と、上記被分解層（３６）の近傍に配置された窒素肥料（４２）を含む分解促進層（３８）を有することを特徴とする植生基材。
上記分解促進層（３８）は、
分解性シートからなる筒体（４０）を含み、
上記筒体（４０）に窒素肥料（４２）が収容されていることを特徴とする請求項１に記載の植生基材。
上記分解促進層（３８）が被分解層（３６）の上に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の植生基材。
植物種子（２０）を含むシート（１６，１８）が上記ネット（２６）の下に固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の植生基材。