JP6400338B2 - Method for producing soil improver and soil improver - Google Patents

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Description

本発明は土壌改良材の製造方法及び土壌改良材に関し、特に、耕作地に適さない土地や連作障害で使用不能になった耕作地等の土壌環境を著しく改善し、新たな耕作及び収穫を確実にする土壌改良材の製造方法及び土壌改良材に関する。   The present invention relates to a method for producing a soil improver and a soil improver, and in particular, significantly improves the soil environment such as land that is not suitable for cultivated land or cultivated land that has become unusable due to continuous cropping failure, and ensures new cultivation and harvesting. The present invention relates to a method for producing a soil improvement material and a soil improvement material.

今日、日本の耕作地、特に畑作土壌においては、土に起因する障害が多くなっており、耕作従事者が思うような収穫を上げられないため、全国に耕作放棄地が広がりを見せている。農林水産省の統計から見ても、毎年5万ヘクタール以上の耕作地が減少している。この要因は様々であるが、投下資本に対して思うような収量が得られない為の耕作放棄地が増えている。   Today, cultivated land in Japan, especially upland field soil, has been increasing the number of obstacles caused by soil, and farming workers are unable to raise the crops they want. Judging from the statistics of the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, more than 50,000 hectares of cultivated land are decreasing every year. This factor varies, but abandoned cultivated land is increasing due to the inability to obtain the desired yield for invested capital.

また、土壌の極相である砂漠地や土漠地を再生する事は困難を極め、多くの科学者やNPO等が世界中で挑戦を繰り返してきた。そのために投入された費用が莫大になったにもかかわらず成功を収めた例は殆ど皆無である。その原因は種々挙げられるが、砂漠化や土漠化の主因である土、すなわち粘土鉱物の劣化をそのままにして保水力や保肥力を高める対策をとらずに植林するような強引な緑化技術等にあると考えられる。過去に吸水ポリマー(具体例として、紙おむつの吸水材)が砂漠の緑化に検討されたことがある。しかし、吸水ポリマーが環境に対する危険性、吸水した水を出さない(植物が利用できない)性質を有するために植物が枯死する事例が発生し、さらに高価であるなどから現在では注目されなくなっている。このような背景から、今日では砂漠の緑化は殆ど不可能と考えられている。   In addition, it is extremely difficult to regenerate deserts and deserts, which are the extreme phases of soil, and many scientists and NPOs have repeatedly challenged around the world. There are almost no examples of success despite the enormous amount of money invested. There are various reasons for this, but the soil that is the main cause of desertification and desertification, that is, aggressive greening technology such as afforestation without taking measures to increase water retention power and fertilization capacity while maintaining the deterioration of clay minerals, etc. It is thought that there is. In the past, water-absorbing polymers (as a specific example, water-absorbing materials for disposable diapers) have been studied for desert greening. However, the water-absorbing polymer has a risk to the environment and does not give out water that has been absorbed (the plant cannot be used). Against this background, desert greening is considered almost impossible today.

一方、砂漠化以前の土壌、耕作地や放牧地など人為的な力が働いている環境下でも、砂漠化の進行が見られる。今日の世界の耕作地(畑作)は、化学肥料、農薬を使用した潅漑農業(点滴潅漑、センターピボット)である。土壌の砂漠化は、水の作用に負うもので、この水の持つ溶解作用が、土壌の粘土鉱物の構成物質(珪素、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、鉄、カリウム、マグネシウム、その他50〜60種の微量金属イオン)を同時進行的に溶解する他、植物自体も生育する上で、これらの要素を選択吸収する。近代農業は、さらに化学肥料という特に酸性の強い物質を耕作地に潅漑用水と共に多量に散布するため、自然界の作用で粘土鉱物が溶解する以上の速度で粘土鉱物を溶解させ、最後には化学的にも安定した形の珪素だけが残る。これが土壌の砂漠化である。また、化学肥料は多くの塩基を持つもので構成されるため、塩類集積という耕作障害も併せ持っている。   On the other hand, the progress of desertification can be seen even in an environment where human power is working, such as soil before desertification, cultivated land and pasture. The cultivated land (field farming) in the world today is irrigated agriculture (drip irrigation, center pivot) using chemical fertilizers and pesticides. The desertification of the soil is due to the action of water, and the dissolving action of this water is a component of clay minerals in the soil (silicon, aluminum, calcium, sodium, iron, potassium, magnesium, and other 50-60 types). In addition to simultaneous dissolution of trace metal ions), the plant itself grows and selectively absorbs these elements. In modern agriculture, chemical fertilizers, especially highly acidic substances, are sprayed on cultivated land with irrigation water in large quantities. However, only stable silicon remains. This is soil desertification. In addition, because chemical fertilizers are composed of many bases, they also have a cultivation problem of salt accumulation.

また、ウクライナ等の世界の穀倉地帯では連作障害も無く、小麦、トウモロコシ、大豆などの畑作が毎年行われている。その理由は、これらの土壌を形成する粘土鉱物がモンモリロナイト(Montmorillonite:通称、ベントナイト)を主体とした粘土なためである。モンモリロナイトは永久荷電を持つことが知られている。さらに膨大なマイナスイオンを持つことも知られている。また、保肥性の目安となるCEC(Cation Exchange Capacity:塩基置換容量)の値が高い。また、アロフェン(Allophane)のようにリン(P)を特異吸着し、リンを植物に吸収されないリン酸アルミへ変えてしまうようなことが起きない粘土でもある。尚、日本の耕作地は70%近くがアロフェンという非晶質な火山灰由来の粘土鉱物により形成された酸性土壌である。このため、畑作を行う場合、大量の石灰投入などで中和する作業が必要となる。   In addition, there are no continuous cropping obstacles in the world's granaries such as Ukraine, and field crops such as wheat, corn, and soybean are carried out every year. The reason is that the clay mineral forming these soils is a clay mainly composed of montmorillonite (commonly known as bentonite). Montmorillonite is known to have a permanent charge. It is also known to have a huge amount of negative ions. Moreover, the value of CEC (Cation Exchange Capacity) used as a standard of fertilizer retention is high. It is also a clay that does not cause phosphorus (P) to be specifically adsorbed like Allophane and change phosphorus to aluminum phosphate that is not absorbed by plants. In Japan, nearly 70% of the cultivated land is acidic soil made of amorphous volcanic ash-derived clay mineral called allophane. For this reason, when carrying out field cropping, it is necessary to neutralize with a large amount of lime input.

今日まで、土壌改良は新しい山土を客土するか大量の腐植質を長い年月使用して行う以外に無いとされている。しかし、以上説明した粘土鉱物のモンモリロナイトを土壌環境に安全に投入すれば、誰でも簡単に肥沃な土壌環境を手に入れることが可能になる。また、この技術の対象土壌はアロフェン土壌に限らず、例えば、砂のような保水力や保肥力が全く無い極相土壌にも有効である。   To date, it is said that there is no soil improvement other than taking up new mountain soil or using large amounts of humus for many years. However, if the clay mineral montmorillonite described above is safely put into the soil environment, anyone can easily obtain a fertile soil environment. In addition, the target soil of this technique is not limited to allophane soil, but is also effective for, for example, extremely-phase soil that has no water retaining ability or fertilizing ability such as sand.

ここで、モンモリロナイトを土壌改善に適用する技術が特許文献1〜4に提案されている。特許文献1には、アメリカ合衆国ネバタ州産のモンモリロナイト系粘土質鉱物からなる土壌改良剤が提案されており、特に、芝草の育成に適するとしている。特許文献2には、ハロイサイト及びモンモリロナイトが比較的多く含まれると共に、珪砂微粒が調整混入されている粘土と適量のゼオライト粉末との混合物を主材としてなる粒状物に緑藻の抽出液ならびに活性緑藻菌を適量添加した土壌改良活性剤とすることで、土壌中の微生物の生態系を正常化し、植物の根への養分供給能力や根の生育助長能力に長けたものにする土壌改良促進剤が提案されている。さらに、特許文献3には、グリオクラディウム属に属する真菌の培養物と多孔質担体(好ましくは、ゼオライト、モンモリロナイト、アタパルジャイト等)とを構成要素とする微生物土壌改良資材を作成し、植物の土壌病害防除効果及び生育促進効果に優れた微生物土壌改良剤及び簡単な処理で健苗を効率よく育成することを可能にする植物苗の生産方法が提供されている。   Here, the technique which applies a montmorillonite to soil improvement is proposed by patent documents 1-4. Patent Document 1 proposes a soil conditioner made of montmorillonite clay mineral from Nevata, USA, and is particularly suitable for turfgrass cultivation. Patent Document 2 contains a relatively large amount of halloysite and montmorillonite, and a granulate mainly composed of a mixture of clay mixed with silica sand fine particles and an appropriate amount of zeolite powder, and extracts of green algae and active green algae. A soil improvement promoter that normalizes the ecosystem of microorganisms in the soil and improves the ability to supply nutrients to the roots of the plants and promote the growth of roots is proposed Has been. Furthermore, in Patent Document 3, a microbial soil improvement material comprising a fungal culture and a porous carrier (preferably, zeolite, montmorillonite, attapulgite, etc.) belonging to the genus Glyocladium as a constituent element is prepared. There are provided a microbial soil improver excellent in soil disease control effect and growth promotion effect, and a plant seedling production method capable of efficiently growing healthy seedlings by simple treatment.

特開平5−339569号公報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-339569 特開平6−256761号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-256761 特開平9−20890号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-20890 特開平11−131061号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-131061

ところで、市販されている粘土鉱物は一般に粒径が2ミクロン以下と定義されている。この2ミクロン以下の微粒子のハンドリングは決して簡単ではない。また、モンモリロナイトは湿潤した状態で乾燥させると非常に硬くなる性質(乾態強度)を有している。また、農業においては、主として水田の漏水防止用として使用されている。モンモリロナイトは以上のような性質持つことから、均一に散布できなければ耕作土壌中にブロック状の塊を生じ、耕作不適な場所及び植物の生育不能(pH値等)が生じ、土壌改良にはならないという問題がある。   By the way, commercially available clay minerals are generally defined as having a particle size of 2 microns or less. Handling fine particles of 2 microns or less is not easy. Moreover, montmorillonite has a property (dry strength) that becomes very hard when dried in a wet state. In agriculture, it is mainly used for preventing water leakage in paddy fields. Since montmorillonite has the above properties, if it cannot be evenly sprayed, it will produce block-like lumps in the cultivated soil, which will cause unsuitable places for cultivation and inability to grow plants (pH value, etc.) and will not improve the soil. There is a problem.

そこで、本発明は上記の問題に鑑み、耕作地に適さない土地や連作障害などにより使用が困難な耕作地にモンモリロナイトを安全且つ均一に投入し、簡単且つ容易に新たな耕作を可能とすると共に、確実に収穫することを可能とする土壌改良材の製造方法及び土壌改良材を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above problems, the present invention safely and uniformly throws montmorillonite into land that is not suitable for cultivated land or cultivated land that is difficult to use due to continuous cropping failure, etc., and enables new cultivation easily and easily. An object of the present invention is to provide a method for producing a soil improvement material and a soil improvement material that enable reliable harvesting.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の本発明は、モンモリロナイトを磨り潰して微細化する工程と、微細化したモンモリロナイトをスラリー状とする工程と、スラリー状としたモンモリロナイトを植物性担体に噴霧することにより前記植物性担体に担持させる工程と、を備えて構成されたことを特徴とする土壌改良材の製造方法を提供する。   In order to achieve the above-mentioned object, the present invention according to claim 1 includes a step of grinding and refining montmorillonite, a step of slurrying the refined montmorillonite, and a slurry of montmorillonite as a vegetable carrier. And a step of supporting the plant carrier by spraying. A method for producing a soil amendment is provided.

上記目的を達成するため、請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の土壌改良材の製造方法において、植物性担体は、ココナッツピート、ピートモス、コーヒー焙煎かす、乾燥稲わら、乾燥麦わら、籾殻から選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention described in claim 2 is the method for producing a soil amendment according to claim 1, wherein the plant carrier is coconut peat, peat moss, roasted coffee grounds, dried rice straw, It contains any one or more selected from dry straw and rice husks.

本発明に係る土壌改良材によれば、表面活性の優れた新しい土壌改良用資材を安全かつ確実に投入することにより耕作地に適さない土地や連作障害などで使用が困難になった耕作地等の土壌環境を著しく改善し、新たな耕作及び収穫を確実にすることができるという効果がある。   According to the soil improvement material according to the present invention, a new soil improvement material with excellent surface activity can be safely and surely introduced, so that it is difficult to use due to land unsuitable for cultivated land, continuous cropping failure, etc. The soil environment is significantly improved and new cultivation and harvesting can be ensured.

また、本発明に係る土壌改良材の製造方法によれば、微細化したモンモリロナイトを植物性担体に加圧噴霧することにより、耕作地に適さない土地や耕作地の連作障害で使用不能の耕作地等にモンモリロナイトを安全且つ均一に投入できるため、簡単且つ容易に新たな耕作を可能にすることができるという効果がある。   In addition, according to the method for producing a soil improvement material according to the present invention, by spraying the refined montmorillonite onto a plant carrier under pressure, the cultivated land that is not suitable for cultivated land or continuous cropping failure of the cultivated land cannot be used. Since montmorillonite can be added safely and uniformly, it is possible to easily and easily enable new cultivation.

また、本発明に係る土壌改良材の製造方法及び土壌改良材によれば、植物性担体として食品残滓のコーヒーの焙煎カスや乾燥した稲藁、麦藁、籾殻などの廃棄物の使用が可能であるため、植物性担体の入手が容易であるとともに土壌改良材を安価に提供することができるという効果がある。   Further, according to the method for producing a soil improvement material and the soil improvement material according to the present invention, it is possible to use wastes such as roasted coffee residue of dried food residue, dried rice straw, wheat straw, rice husk as a plant carrier. Therefore, there is an effect that it is easy to obtain a vegetable carrier and it is possible to provide a soil improvement material at a low cost.

本発明に係る土壌改良材の製造工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing process of the soil improvement material which concerns on this invention. ピートモスに微細加工を加えたモンモリロナイトを加圧噴霧したものを使用して計測した水分特性曲線図である。It is a moisture characteristic curve figure measured using what pressure-sprayed montmorillonite which added micro processing to peat moss.

以下、本発明に係る土壌改良材の製造方法及び土壌改良材について好ましい一実施形態に基づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。初めに、本発明に係る土壌改良材の製造方法について説明する。図1は本発明に係る土壌改良材の製造工程を示す工程図である。   Hereinafter, the manufacturing method of the soil improvement material and soil improvement material which concern on this invention are demonstrated in detail, referring drawings based on preferable one Embodiment. First, the manufacturing method of the soil improvement material which concerns on this invention is demonstrated. FIG. 1 is a process diagram showing a process for producing a soil improvement material according to the present invention.

まず、植物性担体として、植物繊維、植物残渣、食品残渣を準備すると共に、モンモリロナイトを準備する(ステップS1)。植物繊維としては、例えばピートモス(Peat moss)等があり、特に、炭化させたピートモスは保水性が良いので好ましい。また、植物残渣としては、例えば、稲藁(稲わら)や麦藁、ココナッツ繊維、籾殻等があり、これらを乾燥させたものを用いることが好ましい。さらに、食品残滓としては、例えば、コーヒーの焙煎かす等を用いることができる。   First, plant fibers, plant residues, and food residues are prepared as plant carriers, and montmorillonite is prepared (step S1). Examples of plant fibers include peat moss, and carbonized peat moss is particularly preferable because of its good water retention. Examples of plant residues include rice straw (rice straw), wheat straw, coconut fiber, rice husk, and the like, and it is preferable to use those dried. Furthermore, as the food residue, for example, roasted coffee grounds can be used.

モンモリロナイトは、スメクタイトの一種であり、厚みが約1nmの薄い板状結晶が積み重なった積層構造を形成している。そこで、まずはモンモリロナイトを磨り潰して微細化する(ステップS2)。すなわち、一般に市販されているような粒径約2ミクロンのモンモリロナイトをそのまま用いるのではなく、モンモリロナイトの積層構造を、例えば、金属ロールや石臼状のもので加圧して磨り潰して微細化する。これにより、モンモリロナイトのCEC値(陽イオン交換容量)をさらに高めることができる。表1に加圧処理後のモンモリロナイトのCEC値の変化に関するデータを示す。   Montmorillonite is a kind of smectite and forms a laminated structure in which thin plate crystals having a thickness of about 1 nm are stacked. Therefore, first, montmorillonite is ground and refined (step S2). That is, the montmorillonite having a particle size of about 2 microns, which is generally commercially available, is not used as it is, but the laminated structure of montmorillonite is pressed and ground with, for example, a metal roll or a stone mortar to refine the structure. Thereby, the CEC value (cation exchange capacity) of montmorillonite can be further increased. Table 1 shows data relating to changes in the CEC value of montmorillonite after pressure treatment.

Figure 0006400338
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次に、微細化したモンモリロナイトをスラリー(slurry:粘土を含む懸濁液)状にする(ステップS3)。スラリー状とするには水と混合したモンモリロナイトを高速ミキサー、例えば「ディスパミル(ホソカワミクロン株式会社の登録商標)」によって均一に分散させることによって行う。「ディスパミル」は高速回転刃を有するミキサーであり、水量を調節することでスラリーの粘度を自由に調整することができる。高速回転刃を高速回転(1,000〜3,000rpm)させることによって、モンモリロナイトをムラなく水に均一に分散・混合させる。     Next, the refined montmorillonite is made into a slurry (slurry: suspension containing clay) (step S3). In order to form a slurry, montmorillonite mixed with water is uniformly dispersed by a high-speed mixer such as “DISPARMILL (registered trademark of Hosokawa Micron Corporation)”. The “Dispamyl” is a mixer having a high-speed rotary blade, and the viscosity of the slurry can be freely adjusted by adjusting the amount of water. By rotating the high-speed rotating blade at high speed (1,000 to 3,000 rpm), montmorillonite is uniformly dispersed and mixed in water without unevenness.

次いで、水にムラなく均一に分散・混合されたモンモリロナイトのスラリーをステップS1で用意した、植物繊維(例えば、炭化したピートモス等)、植物残滓(例えば、乾燥した稲藁(稲わら)や麦藁、乾燥したココナッツ繊維、籾殻等)、食品残滓(例えば、コーヒーの焙煎かす等)の1種以上を含む植物性担体の表面や内側に向けて連続式の混合機、例えば「タービュライザ(ホソカワミクロン株式会社の登録商標)」で満遍なく加圧噴霧する(ステップS4)。タービュライザは円筒容器内に高速回転可能に取り付けられた多数の可変パドルを備えて構成された連続式の混合機であり、高速回転させた可変パドルに植物性担体及びスラリーを送り込むことで、可変パドルとの衝突の衝撃によって植物性担体にモンモリロナイトの均一な層が形成されると同時に、植生の阻害要因であるモンモリロナイトの乾態強度を低く抑えることができる。可変パドルを周速20?30m/sと高速で回転させることでその衝撃によって短時間で均一に分散させることができる。これにより、土壌に安全、確実、簡単に投入可能な土壌改良材を得ることができる。   Next, a slurry of montmorillonite uniformly dispersed and mixed in water prepared in step S1, plant fibers (for example, carbonized peat moss), plant residues (for example, dried rice straw and wheat straw), A continuous mixer, such as “Turbulizer (Hosokawa Micron Co., Ltd.), facing or inside a vegetable carrier containing one or more of dried coconut fiber, rice husk, etc.) and food residue (eg, roasted coffee grounds). (Registered Trademark) ”is uniformly sprayed (step S4). The turbulizer is a continuous mixer that is equipped with a large number of variable paddles mounted in a cylindrical container so as to be capable of rotating at high speed. A uniform layer of montmorillonite is formed on the plant carrier by the impact of collision with the vegetative carrier, and at the same time, the dry strength of montmorillonite, which is a vegetation inhibiting factor, can be kept low. By rotating the variable paddle at a high peripheral speed of 20-30 m / s, it can be uniformly dispersed in a short time by the impact. Thereby, it is possible to obtain a soil improving material that can be safely, reliably and easily put into the soil.

モンモリロナイトの持つCEC値は永久荷電といわれており、これがモンモリロナイトの最大の特徴になっている。モンモリロナイトは、そのイオン交換能力が水や土壌環境に左右されず常時マイナスイオンに荷電しているため、プラスイオン(微量金属イオン)を容易に吸着保持することで水(降雨や潅水)の影響を受けることなく電気的に安定して粘土鉱物の周囲に保持される。なお、変異荷電は土壌や水のpH(水素イオン濃度)にその荷電が左右される。土のpHが7(中性)以上にならないとマイナスイオンが出ないため、大量の腐植質を長年、大量に入れ続けないとその効果が期待できない。   The CEC value of montmorillonite is said to be permanent charge, and this is the biggest feature of montmorillonite. Montmorillonite's ion exchange capacity is not affected by water or soil environment, and is always charged with negative ions. Therefore, it is easy to adsorb and hold positive ions (trace metal ions) to prevent the influence of water (rainfall and irrigation). It is kept stable around the clay mineral without being subjected to electrical stability. The mutation charge depends on the pH (hydrogen ion concentration) of soil and water. If the pH of the soil is not higher than 7 (neutral), negative ions will not come out, so the effect cannot be expected unless a large amount of humus is kept in a large amount for many years.

尚、モンモリロナイトには、N型、Ca型の2種類が存在し、N型は交換性イオンがナトリウムであり、Ca型は交換性イオンがカルシウムである。各々に特色があるが、本発明ではN型、Ca型のどちらも使用可能である。   There are two types of montmorillonite, N-type and Ca-type. In the N-type, the exchangeable ion is sodium, and in the Ca-type, the exchangeable ion is calcium. Although each has a feature, in the present invention, both N-type and Ca-type can be used.

土壌学では土壌を塑性指数(=コンシステンシー(consistency)指数)で現している。コンシステンシーは、土壌の硬軟の程度を示す指数であり、一般には外力による変形、流動に対する抵抗の度合をいう。コンシステンシーは、含水比の大小によって左右される。このコンシステンシーが大きいほど塑性度が強いことになる。モンモリロナイトは他の粘土鉱物に比べ3倍ほど大きい塑性指数を有している。モンモリロナイトを含む粘土鉱物は水を含むと膨潤するが、モンモリロナイトの塑性指数は上記のように大きいので他の粘土鉱物に比べ保水性の面からも優れているわけであるが、本発明では、その保水性をさらに高めるために上記したような植物性担体を用いることとしている。   In soil science, soil is expressed as a plasticity index (= consistency index). Consistency is an index indicating the degree of hardness and softness of soil, and generally refers to the degree of resistance to deformation and flow due to external force. Consistency depends on the water content. The greater the consistency, the stronger the plasticity. Montmorillonite has a plasticity index that is about three times larger than other clay minerals. The clay mineral containing montmorillonite swells when it contains water, but since the plasticity index of montmorillonite is large as described above, it is superior in terms of water retention compared to other clay minerals. In order to further increase the water retention, a plant carrier as described above is used.

また、土壌の特性を表す一つの方法に水分特性曲線がある。図2は、通常の土壌と炭化が進み保水性が最大となったピートモスに加圧処理による微細化加工を加えたモンモリロナイトを加圧噴霧したものを使用して計測した水分特性曲線図であり、例えば100gの土が最大何ccの水を保持できるかを表している。図中、横軸が含合比%を示し、縦軸はpF(=土の湿り具合を表す値)として土壌粒子間が水分子で最大限満たされ、植物が利用可能な水分量を示している。尚、Aは通常の土壌、Bはピートモス細粒に加圧処理を行うことにより微細化したモンモリロナイトを加圧噴霧したもの、Cは通常の土壌とピートモス細粒に加圧処理を行うことにより微細化したモンモリロナイトを加圧噴霧したものを8:2で混合したもの、Dは通常の土壌とピートモス細粒に加圧処理を行うことにより微細化したモンモリロナイトを加圧噴霧したものを9:1で混合したものである。ここで、pF2.7〜3.2が初期しおれ点である。   In addition, there is a moisture characteristic curve as one method for expressing soil characteristics. FIG. 2 is a moisture characteristic curve diagram measured using pressure sprayed montmorillonite obtained by adding a refinement process by pressure treatment to normal soil and peat moss that has been carbonized and has a maximum water retention, For example, it shows how many cc of water can hold up to 100g of soil. In the figure, the horizontal axis indicates the content ratio%, and the vertical axis indicates the amount of water that can be used by the plant as pF (= a value that indicates the wetness of the soil) where the soil particles are fully filled with water molecules. Yes. In addition, A is normal soil, B is a pressure sprayed montmorillonite refined by applying pressure treatment to peat moss granules, and C is fine by applying pressure treatment to normal soil and peat moss granules. A mixture obtained by pressure-sprayed montmorillonite mixed at 8: 2, and D: pressure-sprayed montmorillonite refined by applying pressure treatment to normal soil and peat moss granules at 9: 1 It is a mixture. Here, pF 2.7 to 3.2 is the initial wilting point.

表2は植物性担体にモンモリロナイトを担持させた土壌改良材のpF値を示す表である。   Table 2 is a table | surface which shows the pF value of the soil improvement material which made the vegetable carrier carry | support montmorillonite.

Figure 0006400338
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表2によれば、通常の土の場合にはpFが0(重力水が流れ去った後に残存する有効水の最大値)では35.32ccの水分を保持していることが示されている。そして、この土にモンモリロナイトを加圧噴霧したピートモスを重量比で10%混合したもの(9:1)の場合には、pFが0では最大75.01ccの水分を保持していることが示されており、通常の土のみの場合に比べて約2倍の保水性の向上が認められる。また、植物が枯れてしまう永久しおれ点であるpF3.5では通常の土の場合には6.89ccであるのに対し、この土にモンモリロナイトを加圧噴霧したピートモスを重量比で10%混合したものでは19.24ccと約3倍の保水量であることが確認できる。土のみの場合に比べてpFが0の時に約2倍の保水量であり、pFが3.5の時に約3倍の保水量になることは、保水効率が優れていると考えられる。尚、混合割合が同じである場合、ピートモスは粗粒のものよりも微細のものを用いた方が高いpF値を得ることができる。   According to Table 2, in the case of normal soil, when pF is 0 (the maximum value of the effective water remaining after the gravity water flows away), 35.32 cc of water is retained. In the case of a peat moss mixed with 10% by weight (9: 1) of montmorillonite pressure-sprayed on this soil, a maximum of 75.01 cc of water is retained when the pF is 0. As compared with the case of ordinary soil alone, the water retention is improved by about 2 times. In addition, pF3.5, which is the permanent wilting point at which plants die, is 6.89 cc in the case of ordinary soil, whereas 10% by weight of peat moss sprayed with montmorillonite is mixed on this soil. It can be confirmed that the water retention amount is 19.24 cc, which is about three times as much. Compared to the case of soil alone, when the pF is 0, the water retention amount is about twice, and when the pF is 3.5, the water retention amount is about three times as high as the water retention efficiency. In addition, when the mixing ratio is the same, it is possible to obtain a higher pF value when peat moss is finer than coarse particles.

そして、最後に、ステップS4で得られた土壌改良材を土壌改良したい土地へ持ち込み、これを土壌へ施用する。(ステップS5)。   And finally, the soil improving material obtained in step S4 is brought into the land where the soil is to be improved, and this is applied to the soil. (Step S5).

この場合、図4からも明らかなように、土に対する植物性担体にモンモリロナイトを担持させた土壌改良材の配合割合によって水分保持値を増加させる程度を適宜に調整できることが分かる。このことから、土壌改良材の配合量は目的により適宜に変更するとよい。   In this case, as is apparent from FIG. 4, it can be seen that the degree of increasing the water retention value can be adjusted as appropriate depending on the blending ratio of the soil improvement material in which montmorillonite is supported on the plant carrier with respect to the soil. For this reason, the blending amount of the soil improvement material may be appropriately changed depending on the purpose.

耕作放棄地の土壌にピートモス細粒に加圧処理を行うことにより微細化したモンモリロナイトを加圧噴霧したものを9:1で混合したものに有機肥料を加えた混合区と、耕作放棄地の土壌に有機肥料を加えただけの無処理区においてダイコンの育成比較を行った。その結果を表3に示す。尚、表3の「地上部」とは葉の部分の重量であり、「地下部」とは食用に供する根の部分の重量である。   A mixed area where organic fertilizer is added to 9: 1 mixed montmorillonite that has been finely sprayed with peat moss granulated by applying pressure treatment to the abandoned farmland soil, and soil in the abandoned farmland We compared the growth of Japanese radish in the untreated area where only organic fertilizer was added. The results are shown in Table 3. In Table 3, “ground part” is the weight of the leaf part, and “underground part” is the weight of the root part used for food.

Figure 0006400338
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表3に示すように、混合区では、地上部と地下部の合計の平均が1,420gであるのに対し、無処理区では、地上部と地下部の合計の平均が780gであった。すなわち、混合区では平均重量が無処理区に比べて約2倍近く大きなものが収穫できることが確認された。   As shown in Table 3, the average of the total of the above-ground part and the underground part was 1,420 g in the mixed section, whereas the average of the above-ground part and the underground part was 780 g in the untreated section. In other words, it was confirmed that in the mixed plots, an average weight nearly twice that of the untreated plots can be harvested.

次に、沖縄の真土(マージ)にピートモス細粒に加圧処理を行うことにより微細化したモンモリロナイトを加圧噴霧したものを9:1で混合した混合区と、沖縄の真土(マージ)のみの無処理区において芝の一種である「トールフェスク」の育成比較を行った。その結果を表4に示す。尚、表4の「地上部」とは地上に現れた葉の部分の重量であり、「地下部」とは根の部分の重量である。また、育成はプランタによって行ったものであり、表3における「番号1,2,3」はそれぞれのプランタの番号を示している。   Next, a mixed zone of 9: 1 mixed montmorillonite that has been finely sprayed by applying pressure treatment to peat moss granules on the maize of Okinawa, and the maize of Okinawa A comparison of the breeding of "Tall Fescue", a kind of turf, was carried out in the no-treatment section. The results are shown in Table 4. In Table 4, “ground part” is the weight of the leaf portion that appeared on the ground, and “underground part” is the weight of the root part. Further, the cultivation is performed by a planter, and “numbers 1, 2, and 3” in Table 3 indicate the numbers of the respective planters.

Figure 0006400338
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表4に示すように、混合区では、地上部の平均が0.82g、地下部の平均が0.19gであり、その育成がみられたのに対し、無処理区では殆ど生育が見られなかった。   As shown in Table 4, in the mixed area, the average of the above-ground part was 0.82 g and the average of the underground part was 0.19 g, and the growth was seen, whereas the untreated area showed almost all growth. There wasn't.

次に、湘南海岸の砂にピートモス細粒に加圧処理を行うことにより微細化したモンモリロナイトを加圧噴霧したものを9:1で混合した混合区と、湘南海岸の砂のみの無処理区においてハマヒルガオの育成比較を行った。その結果を表5に示す。尚、表5の「地上部」とは地上に現れた葉の部分の重量であり、「地下部」とは根の部分の重量である。また、育成は30×30cmの区画について行ったものであり、表5における「番号1,2,3」はそれぞれの区画の番号を示している。   Next, in the mixed zone where the montmorillonite refined by pressurizing peat moss granules on the sand of Shonan coast is mixed at 9: 1 and in the untreated zone of sand only on the Shonan coast We compared the breeding of sea cucumber. The results are shown in Table 5. In Table 5, the “ground part” is the weight of the leaf portion that appeared on the ground, and the “underground part” is the weight of the root part. Further, the growth was performed on a 30 × 30 cm section, and “numbers 1, 2, and 3” in Table 5 indicate the numbers of the respective sections.

Figure 0006400338
Figure 0006400338

表5に示すように、混合区では、地上部の平均が44.7g、地下部の平均が112gであるのに対し、無処理区では、地上部の平均が4g、地下部の平均が6gであった。すなわち、混合区では生育が認められたのに対し、無処理区では殆ど生育が認められなかった。本願発明に係る土壌改良材を僅かに10重量%加えるだけで保水性が低く保肥力の極めて小さい砂のようなものであっても植物の育成に効果を発揮することが認められた。   As shown in Table 5, the average of the above-ground part is 44.7 g and the average of the underground part is 112 g in the mixed section, whereas the average of the above-ground part is 4 g and the average of the underground part is 6 g in the untreated section. Met. That is, while growth was observed in the mixed plot, almost no growth was observed in the untreated plot. It was recognized that by adding only 10% by weight of the soil improving material according to the present invention, even if it is sand such as sand having low water retention and extremely low fertilizer, it is effective for growing plants.

最後に、本発明に係る土壌改良材の製造方法及び土壌改良材の特徴について簡潔に列挙する。
1.モンモリロナイトを加工することで、使用量を減少させ粘土が硬化する弊害を極力低くできるため、安心して使用することができる。
2.簡単な水分特性曲線を得ることで、土壌に混入する量を容易に判断することができる。
3.対象とする土壌を選ばない。どんな土壌でも適用可能な条件設定ができる。
4.製造法が簡単であるため、何処でも誰でも製造可能である。
5.使用資材は容易に安価に入手可能であり、経済的負荷が無い。
6.一度土壌に投入すれば毎年投入する必要は理論的には無いが、風や降雨などで毎年少量ではあるが表土が流失する。この場合には、作柄を見ながら補填する。
7.天然物質だけで構成できるため、自然環境下にあっても環境汚染などの心配が発生しない。
8.有機肥料だけの栽培が可能になるため、生産物の付加価値が上がる。従来、篤農家だけの領域であった完全有機栽培が誰でも可能になる。また、土壌劣化も非常に少なくできる。
Finally, the manufacturing method of the soil improvement material and the characteristics of the soil improvement material according to the present invention are briefly listed.
1. By processing montmorillonite, the amount of use can be reduced and the adverse effect of hardening the clay can be reduced as much as possible, so that it can be used with confidence.
2. By obtaining a simple moisture characteristic curve, the amount mixed in the soil can be easily determined.
3. Select the target soil. Conditions applicable to any soil can be set.
4). Because the manufacturing method is simple, anyone can manufacture it anywhere.
5. The materials used are readily available at low cost and have no economic burden.
6). Once it is put into the soil, it is not theoretically necessary to put it in every year. In this case, make up for it while watching the pattern.
7). Since it can be composed only of natural substances, there is no concern about environmental pollution even in the natural environment.
8). Since only organic fertilizer can be cultivated, the added value of the product increases. Anyone can traditionally cultivate completely organically, which was traditionally only for serious farmers. Also, soil degradation can be greatly reduced.

以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。   As described above, the preferred embodiment of the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the specific embodiment, and within the scope of the gist of the present invention described in the claims, Needless to say, various modifications and changes are possible.

本発明は、農業だけでなくあらゆる土壌環境に適応可能である。例えば、表土流失が激しい場所の植生への適用や砂漠化が進む環境の改善にも適用可能である。   The present invention is applicable not only to agriculture but also to any soil environment. For example, it can also be applied to vegetation in places where topsoil has been washed away and to improve the environment where desertification is progressing.

Claims (2)

モンモリロナイトを磨り潰して微細化する工程と、
微細化したモンモリロナイトをスラリー状とする工程と、
スラリー状としたモンモリロナイトを植物性担体に噴霧することにより前記植物性担体に担持させる工程と、
を備えて構成されたことを特徴とする土壌改良材の製造方法。
Grinding and refining montmorillonite;
A step of making fine montmorillonite into a slurry,
A step of supporting the vegetable carrier by spraying the montmorillonite in a slurry state on the vegetable carrier;
A method for producing a soil improvement material, comprising:
請求項1に記載の土壌改良材の製造方法において、
前記植物性担体は、ココナッツピート、ピートモス、コーヒー焙煎かす、乾燥稲わら、乾燥麦わら、籾殻から選ばれる何れか1種以上を含むことを特徴とする土壌改良材の製造方法。
In the manufacturing method of the soil improvement material of Claim 1,
The method for producing a soil improvement material, wherein the plant carrier contains at least one selected from coconut peat, peat moss, roasted coffee grounds, dry rice straw, dry straw and rice husk.
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