JP4404691B2 - 播種用種子形成方法及び催芽装置 - Google Patents

Description

本発明は、催芽させて乾燥させた種子（以下「播種用種子」という）を法面に播種する法面植生工、及び播種用種子形成方法と催芽装置に関するものである。

従来より植生工による法面保護工は植物を繁茂させることによって、雨水による浸食の防止、地表面の温度変化の緩和、凍結防止、根系の表土緊縛による崩落の抑制などと共に、緑化による斜面周辺の自然環境の調和を図る等の効果を目的としている。

植生工としては、種々の方法があり、例えば特許文献１や特許文献２などに示されているたね吹付工、植生マット工、植生盤工、植生袋工、植生穴工、植生筋工、筋芝工、張芝工などがあり、法面の土質、勾配、地域（寒冷地や山地）などに応じ、適宜選択して実施される。また、これらの植生工は、法枠工やネット張工などの法面保護工と併用して施工される場合が多い。

法面植生用の種子としては、ウィービングラブグラス、ノシバなどの草本類、ナナミノキ、ソヨゴ、ヌルデなどの木本類、テイカズラ、ナツヅタなどのツル性植物などが広く利用されている。植生工は、施工時期が非常に重要であり、施工地域における気象条件等を考慮して種子の種類と施工時期を選定する必要がある。播種工程においては、例えばバーク堆肥などの肥料、種子の流出防止や乾燥防止を目的とするアスファルト乳剤などの養生材、マットやネット類などの補助資材などが併用される。
特開平６−０４９８４８号 特開平１１−０３６３１１号 特開平８−２２５７０４号

植生工の最も大きな問題は発芽率の低さにある。上述した特許文献等に開示されている種々の施工法や特許文献３に開示されている土壌安定化用組成物などの目的とするところは、ひとえに発芽率を高めることにあるものの、精々５０％から７０％程度の発芽率に過ぎないのが現状である。発芽状況は、一般的に施工後６０日や１２０日の単位面積当たりの発芽数を目安としているが、発芽率が低ければ手直しや全面的なやり直しに至ることもあり、それまでに行われた散水や追肥などの維持管理も無駄になるなど多大な損失に繋がる。しかも、植生工における防災効果や環境保全効果は、植物体の生長と共に上昇していくが、施工直後はその効果がほとんどなく、実質面においても発芽率の向上が重要な要素となる。

また、従来では発芽率を高めるため、夏期での施工を避ける傾向にあり、崩壊の恐れや地肌が露出した法面が長期間放置されることに繋がる。さらに、発芽率の低下を補う手段として、種子の量を多く播種する方法が採られているが、これに伴う工事費の増大が問題となっていた。例えば、ノシバは芝生の中でも踏圧に強く耐病性などに優れているものの、その植生に関して、一般的に行われている張芝工はコストが嵩む基本的な問題がある。吹付けによる播種工で施工すれば安価で大面積の法面に極めて有効であるものの、発芽率が低く生長に長期間要する根本的問題がある。施工時期も４月〜６月に限定され、完成までに４ヶ月から５ヶ月かかることからほとんど採用されていないのが現状である。

そこで本発明者は上記問題に鑑み鋭意研究の結果、本発明を成し得たものであり、その特徴とするところは、催芽工程から乾燥工程を経て乾燥させた種子を、法面に播種することにある。

また、法面の緑化植生を目的として播種する播種用種子を形成させる方法であって、種子を充填した周面に多数の貫通孔を有するカートリッジを複数催芽槽に浸漬し、該催芽槽と各カートリッジを連結した循環装置により、該カートリッジ内で種子を温水中で浮遊撹拌させた後、該カートリッジ内で種子を乾燥させることにある。

さらには、法面の緑化植生を目的として播種する種子を催芽させる装置であって、催芽槽と、該催芽槽内に貯水した温水を循環させる循環装置と、種子を充填して該催芽槽に複数装填するもので周面に多数の貫通孔を有し該循環装置に連結する連結部を設けたカートリッジとによって構成したことにある。

ここで、本明細書中でいう「催芽」とは、芽の新生や休眠芽の発育開始を促進させたり、発芽を斉一にする人工的処理をいう。催芽は、例えば約３０℃〜３５℃の温水に約５〜１０日浸漬する工程によって行う。この工程により種子は殻を破って幼芽の頭が突き出るいわゆるハト胸状態となる。通常、予め水選や塩水選（種子を水や塩水に入れて選別すること）などで充実度の低い種子を取り除いたり、消毒してから催芽させる。また、催芽工程の前処理として、種子を１５℃程度の水に２〜４日程度浸漬してから行う場合もある。

催芽させた種子は、そのままでは芽が伸びて生長が進行するため、いわゆる芽止めを行って生長を止め休眠状態にする。芽止めは、催芽工程後乾燥させることによって行う。乾燥は水分が１０％〜２０％前後を目標に行い、通常１〜２日程度かかる。催芽種子は乾燥状態にすることによって計量や保管などに供され、吹付機などにおいても催芽させていない種子と同様に扱うことができる。乾燥手段としては、送風機などで空気を吹き込んだり、冷蔵庫や冷凍庫に入れて冷却乾燥や凍結乾燥させる。芽止め手段としては、催芽完了後催芽槽内で約１０℃の水に数時間浸漬し、催芽した種子を冷やすことで行うこともでき、その後は上述した手段で乾燥させる。

送風による乾燥工程においては、約２０℃以上の空気を送り込むことで乾燥を早めることができる。しかし、乾燥までに催芽が進行する場合があり、芽が伸びると計量装置や吹付け機などで芽が損傷しやすくなるため、気温が１５℃を越える時期では冷却乾燥や凍結乾燥が望ましい。ただ、乾燥工程における催芽進行を考慮すれば、催芽槽内での催芽工程を早めに切り上げて、乾燥工程に入ることができ、播種用種子の形成期間を短縮させることが可能となる。

本発明に係る法面植生工は、このように催芽処理して乾燥させた播種用種子を法面に直接または間接的に播種することによって行う。播種手段は、上述したようなたね吹付工や植生袋工など従来より行われている植生工と同様の方法で行う。

「催芽槽」とは、種子を水中に浸漬させることにより、催芽させるための容器をいう。催芽槽は、種子を浸漬するため貯水できるものであればよく、構造や形状は特に限定するものではない。通常、水の交換や循環させるための水抜き口が槽の下方や底部に設けられる。また、種子は催芽槽の底に溜まる沈殿物に接触させないように催芽槽の底から離反するように充填させる。本発明においては、催芽槽内で催芽から乾燥までの一連の工程を行わせることも可能である。

「カートリッジ」とは、種子を充填するための容器をいう。本発明に係る催芽装置においては、種子をカートリッジに充填し、これを催芽槽に装填する構造とする。カートリッジは金属やプラスチックで形成し、周面に多数の貫通孔を設ける。種子の種類によっては、直径１mm程度の顆粒状のものもあるため、カートリッジの内面や外面に目の細かい布、金属、プラスチック、不織布などの網状体を設けて貫通孔を覆うようにしてもよい。また、カートリッジとしては網状体など多数の貫通孔を備えた素材で形成することも可能である。

カートリッジには、ポンプなどの循環装置に連結して、内部に水を送り込むための連結部を設ける。通常、ポンプ等とカートリッジの間に温度調節機能を備えたヒータを設けて水温を調節する。カートリッジ内への水の供給は、循環装置から直接供給する他、給気手段を設けてカートリッジ内の種子に酸素を供給させるようにしてもよい。給気手段としては、例えばシャワーや水の落差を利用して水中に空気を混入させたり、給気パイプを設けて負圧で空気を導入させる。

このように、カートリッジに種子を充填することにより、種子を温水中に浸漬させた状態でポンプ等の噴流で浮遊撹拌させるため、効率よく催芽させることができる。催芽工程後は、カートリッジに種子を充填した状態で上述した手段で乾燥させる。乾燥させることで同時に芽止めすることができるが、催芽槽内に冷水を導通して芽止めしてから乾燥させてもよい。送風による乾燥は催芽槽内で行ってもよく、催芽槽からカートリッジを取り外して乾燥槽など他の場所で行ってもよい。カートリッジには内部に空気を送り込むための送風機に連結する連結部を設けるが、水循環用の連結部と共用してもよい。別体に設けた場合は、催芽させるときに送風機から空気を送り込んで酸素を供給することもできる。

本発明に係る播種用種子形成方法は、複数の容器状カートリッジに種子を充填し、これらを催芽槽に浸漬して循環装置で浮遊撹拌させた後、カートリッジ内で乾燥させる方法であることから、種子の催芽効率及び乾燥効率が極めて高くなる。本発明方法は、複数のカートリッジに種子を充填して催芽芽止め処理する方法であるため、種類の異なる種子を催芽槽で催芽させることも可能である。この場合、催芽が完了したカートリッジから順次催芽槽から取り出したり、催芽完了の近いカートリッジへの送水を緩めたり停止させるなどの方法で対処する。また、ヒータを個別に設け、各カートリッジ毎に温度管理させるようにしてもよい。

本発明に係る法面植生工は、催芽乾燥させた播種用種子を法面に播種することにより、発芽率を８０％以上に高めることが可能となり、発芽が早く種子の流出を少なくすることができる。このことは、施工後、植生が法面の全面を覆って浸食防止効果を発揮できるようになるまでの期間を短くできることであり、植生工の目的を早期且つ確実に達成させることに繋がる。

また、発芽率が高くなることによって、種子の使用量を３０％〜５０％程度削減することが可能となり、コストダウンが図れる。特に、ノシバなどは切芝を張り付ける張芝工が主に行われていたが、催芽種子を利用することにより吹付工による高効率で安価な工法で植生することができる。さらに、施工時期の幅が広がるため、施工すべき法面を長期間放置することがなく、地方自治体や施工業者にとっても有利となる。

本発明に係る播種用種子形成方法は、カートリッジに種子を充填することによって催芽から乾燥まで行わせることにより、種子の催芽効率が極めて高くなる。さらに、乾燥も確実に行うことができ、芽止め効率が高く品質が一定し管理も容易となる。また、種子を充填した複数のカートリッジを催芽槽に装填することにより、催芽から芽止めまでの工程を一貫して行うことも可能であり、手間がほとんどかからず安価に催芽芽止めできるなど極めて有益な効果を有するものである。

本発明は、催芽乾燥させた播種用種子を法面に播種することにより、植生工における上記課題を解決した。また、種子をカートリッジ毎に個別に充填した状態で、催芽から乾燥まで行わせることにより、品質が安定して各種植生工に対応させやすく、法面での発芽率を飛躍的に高める。

本発明者は、出願人会社内で下記の条件により試験を行った。
１ 時期： 平成１６年２月中旬
２ 種子： ノシバ
３ 催芽場所：高知県中村市不破１−５６ 株式会社アイエス社屋内（室温約１５℃）
４ 催芽方法：約２％の塩水による塩水選で選別したノシバの種子約１リットルを容量 ５リットルのカートリッジに充填し、これを３個催芽槽に入れ、昼間３ ２℃夜間２０℃の水温で催芽開始。
５ 乾燥： カートリッジを催芽槽から取り外し、乾燥槽においてカートリッジに送 風機から空気を送給。

以上の条件により、催芽槽内で約９日目で催芽兆候が見られたため、乾燥槽で約１日かけて乾燥させることによって、ノシバの播種用種子が得られた。これらの播種用種子は、４０％〜５０％がハト胸状に膨らんだ状態で乾燥しており、「全自動定量供給機」で計量させることができた。

本発明者は、上記条件で催芽乾燥させたノシバの播種用種子により、出願人会社内の敷地及び河川の堤防工事現場において、下記の条件で試験植生を行った。
１ 時期： 平成１６年２月下旬
２ 気温： 約８℃（平均）
３ 植生場所：高知県中村市不破１−５６ 株式会社アイエス
高知県土佐清水市内の河川補修工事現場
４ 種子： ノシバの播種用種子
５ 植生方法：吹付け工

ノシバの催芽種子３リットル、バーク堆肥１０００リットル、養生材としてカチオン系アスファルト乳剤２０kgを、吹付け装置の混合機に投入して混合し、約７００m^２に吹付け施工を行った結果、７日後全域で発芽が開始した。吹付け後一部に遮光ネットを敷設したところ、その部分の発芽がより良好であった。保温効果が高くなったものと考えられる。

さらに、本発明者が研究を進めた結果、５月上旬にノシバの種子を冷蔵庫内において約１０℃で２日間冷却してから、上記条件で本発明方法により催芽させたところ、２日程度で催芽が完了した。冷却方法として本発明装置に水冷却装置を設け、水温１０℃〜１３℃にした催芽槽に２日間浸漬した後、催芽工程を実施しても同様に２日程度で催芽させることができた。そして、乾燥工程として、カートリッジを冷蔵庫に入れて冷却乾燥を行ったところ、催芽が進行することなく庫内温度を約１０℃に設定して３日程度で乾燥した。また、吹付け施工に際し木片チップなどを骨材として混合したところ発芽しやすくなる結果が得られた。骨材の混合により、空隙が生じ酸素量が多くなったものと思われる。

図１は本発明に係る催芽装置１の一実施例であり、種子２１を充填したカートリッジ２を催芽槽３に装填した状態を示す。カートリッジ２は、周面に約φ２mmの多数の貫通孔２２を有し、内部に噴流パイプ２３を設けた構造である。また、カートリッジ２には、ポンプＰに連結する連結部２５が設けられ、ポンプＰで噴流パイプ２３を通して水を送給させることにより、図のように充填された種子２１が水中で浮遊撹拌される。一般的には、催芽させる前処理として種子２１を約１５℃の水に２〜４日漬けておくが、上述した実施例のように水冷却装置などで水温を１０℃程度にして種子２１を冷却してから催芽させるのが好ましい。前段階では、ポンプＰを作動させることなく単に水中に浸漬しておくだけでもよい。催芽過程では、水温を約３２℃にしてポンプＰを作動させて噴流により種子２１を撹拌させながら催芽させる。一週間程度で種子２１がハト胸状に膨らみ催芽が完了する。

カートリッジ２は、種子２１の量や種類により５個から２０個程度催芽槽３に入れる。本例の催芽装置１では、催芽槽３の底に沈殿物が溜まるため、催芽槽３にスノコ状の台３１を設けてカートリッジ２を載置する構造としている。通常、催芽槽３の水は１日に１回程度交換する。

カートリッジ２に充填する種子２１が顆粒状の細かい場合は、種子２１が貫通孔２２から飛び出たり目詰まりするため、図２のようにカートリッジ２の内部にメッシュ状の布地２４を設ける。カートリッジ２は、催芽槽３の水に種子２１を浸漬させることと、噴流パイプ２３によりカートリッジ２内の水を循環させるため、全体を網状体などの貫通孔を有する構造でもよいが、種子２１を浮遊させながら撹拌させるには、噴流パイプ２３の対向面には貫通孔２２を設けないようにするのが好ましい。

種子２１を催芽させるため、図３のようにヒータ４１を備え温度設定用のコントローラ４２を設けた温度調節器４に水を通し、各カートリッジ２に３０℃〜３５℃の温水を供給する。本例の温度調節器４には、催芽槽３の水中に酸素を溶存させるためのシャワーノズル４４を設けると共に、各カートリッジ２毎の催芽完了を表示するタイマ４３を設けている。例えば、No.１のカートリッジ２にヤマハギ、No.２にメドハギ、No.３にコマツナギなど各カートリッジ２毎に異なる種類の種子２１を充填した場合に、個別に管理できるようにしている。催芽が完了する時間は、品種によって異なるだけでなく同じ品種でも時期や水温、水に漬けた時間などによっても異なる。また、カートリッジ２を催芽槽３に装填する際に各カートリッジ２の周囲にスペースを確保するため、台３１にはスペーサ３２を設けている。

催芽が完了したカートリッジ２は催芽槽３から取り外し、送風機５を該カートリッジ２の連結部２５に連結して空気を送り込み、内部の催芽した種子２１を乾燥させる。乾燥させる場所は特に限定するものではないが、別途送風機５等を備えた乾燥槽を設け、カートリッジ２をその内部に装填して乾燥させるようにしてもよい。

各カートリッジ２に同一種の種子２１を充填した場合など、催芽槽３に装填した各カートリッジ２の種子２１がほぼ同時期に完了する場合は、図４のように催芽槽３の水を抜いて、送風機５からのダクトを各カートリッジ２の連結部２５に連結して空気を送り込み、種子２１を乾燥させて芽止めする。芽止めは、前述したように種子２１を１０℃程度の水に冷えるまで浸漬させることによって行ってもよい。芽止め処理により、種子２１の発芽生長が一時停止し、休眠状態のまま保管流通させることができる。本例では、エア分配ユニット５１により送風機５による送風を各カートリッジ２に分配している。この場合、エア分配ユニット５１にヒータ５２を設け、２５℃程度に加熱した温風を送給して乾燥を早めることができる。

図５（ａ）（ｂ）は本発明に係る催芽装置１のさらに他の実施例を示すもので、ヒータ４１を内蔵するシャワーユニット６と水分配容器７を設けた構造である。ポンプＰに連結したシャワーユニット６から水分配容器７に貯水し、該水分配容器７から各カートリッジ２へ落差を利用した噴流水を送り込むことにより、カートリッジ２内の種子２１に多量の酸素を供給させることが可能となる。

本発明に係る催芽装置の一実施例を示す部分断面図である。（実施例４） カートリッジの他の実施例を示す部分断面図である。（実施例５） 本発明に係る催芽装置の他の実施例を示す断面図である。（実施例６） 本発明に係る催芽装置のさらに他の実施例を示す断面図である。（実施例７） 本発明に係る催芽装置のさらに他の実施例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。（実施例８）

符号の説明

１ 催芽装置
２ カートリッジ
２１ 種子
２２ 貫通孔
２３ 噴流パイプ
２４ 布地
２５ 連結部
３ 催芽槽
３１ 台
３２ スペーサ
４ 温度調節器
４１ ヒータ
４２ コントローラ
４３ タイマ
４４ シャワーノズル
５ 送風機
５１ エア分配ユニット
５２ ヒータ
６ シャワーユニット
７ 水分配容器
Ｐ ポンプ

Claims (5)

1. 法面の緑化植生を目的として播種する播種用種子を形成させる方法であって、種子を充填した周面に多数の貫通孔を有するカートリッジを複数催芽槽に浸漬し、該催芽槽と各カートリッジを連結した循環装置により、該カートリッジ内で種子を温水中で浮遊撹拌させた後、該カートリッジを冷蔵庫に入れて該カートリッジ内で種子を冷却乾燥させることを特徴とする播種用種子形成方法。
2. 法面の緑化植生を目的として播種する種子を催芽させる装置であって、催芽槽と、該催芽槽内に貯水した温水を循環させる循環装置と、種子を充填して該催芽槽に複数装填するもので周面に多数の貫通孔を有し該循環装置に連結する連結部を設けたカートリッジとによって構成したことを特徴とする催芽装置。
3. カートリッジは、貫通孔を覆う網状体を設けたものである請求項２記載の催芽装置。
4. 催芽槽内のカートリッジの連結部に連結する送風機を設けたものである請求項２記載の催芽装置。
5. カートリッジは、循環装置と送風機の各連結部を有するものである請求項４記載の催芽装置。
   

Images