JP7018167B2 - 水草植栽床土及び水草植栽床土の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、水草植栽床土及び水草植栽床土の製造方法に関する。

魚類などの水生生物が飼育される観賞用の水槽には、より自然に近い環境を再現すべく水草が植え込まれている。

このような水草は、例えば水槽の管理者が、水槽の底部に敷き詰められている床土の所望の位置に、ピンセット等を用いて一本一本植え込むのが一般的である。

しかし、この植え込み作業は大変煩雑であることから、近年、より容易に水草を所望の位置に定植するための植栽基盤が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この植栽基盤には、数粒程度の砂粒を集合させて直径5mm～10mm程度の粒状に形成したソイル粒がゲル中に分散状態で含まれており、ゲル崩壊後は、このソイル粒に水草が根付きながら徐々に定着状態となる。

従って、水槽の管理者は煩雑な植え込み作業を行う必要がなく、水槽の所望の位置に配置するだけで、水草が定植された水槽内環境を容易に整えることができる。

特開２００８－０４３２４６号公報

ところが、従来の植栽基盤では、ゲルが崩壊した後でなければ水草はしっかりと根を張って定着することはできなかった。

これは、従来の植栽基盤が、増粘剤中に固化剤である粉末状の酸化マグネシウムを分散させてゲル化したものであり、ゲル部分は全体的に均一な硬さに形成されていることから、成育中の水草の根はまばらに分散してしまい、ソイル粒と絡み合いにくいためである。

それゆえ、ゲル崩壊前の状態においてソイル粒に根を十分に絡みつかせることができず、ソイル粒と絡みながら生育するのはゲル崩壊後となる。

従って、ゲル崩壊後に根がソイル粒に十分に絡み合うまでの間は、配置された水草にとって姿勢的にも栄養的にも不安定な時期となっており、定植後における安定した生育を確保できるとは言い難いものであった。

一方、もし、ゲル崩壊前の時点で植栽基盤中に配合されたソイル粒に根を絡ませることができるならば、ゲル崩壊後における水草の定着率は更に良好になると考えられる。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、水草の根がソイル粒に絡み合うよう生育することを助長でき、定植後における安定した生育を確保可能な水草植栽床土を提供する。

上記従来の課題を解決するために、本発明に係る水草植栽床土では、（１）ソイル粒と、同ソイル粒を中心に外方へ漸次軟化しつつ包被するゲル層とにより構成される包粒体の集合成型体であって、その集合成型体の内方を構成する包粒体のゲル層を同集合体の外部近傍を構成する包粒体のゲル層に比して軟質としたソイル塊と、同ソイル塊に植栽された水草と、を備えることとした。

本発明に係る水草植栽床土の製造方法では、（２）ケース中でソイルと増粘剤液とを混和させ、前記増粘剤液によって一定の粘稠性を生成したソイル中に水草の根部を植栽し、その後ケース中のソイル又はケースごとゲル化剤液中に浸漬して保形処理を行うこととした。

また、本発明に係る水草植栽床土の製造方法は、（３）前記ソイルは、火山灰を焼成したシラスバルーンの凝集粒をソイル粒として含有することにも特徴を有する。

本発明に係る水草植栽床土によれば、増粘剤液とゲル化剤液とを含浸するソイルの成型体よりなるソイル塊と、同ソイル塊に根部が植栽された水草と、を備えることとしたため、水草の根がソイル粒に絡み合うよう生育することを助長でき、定植後における安定した生育を確保することができる。

また、水草の配置が容易となるため、水槽底部の床土に植栽する手間を軽減することができ、しかも、配置後は時間の経過とともにゲルが自己崩壊してソイル塊のソイルが水槽底部の床土と一体化することで、水草の根を水槽底部の床土にしっかりと根付かせて水草の定着率を良好なものとすることができる。

また、前記ソイルは、火山灰土を主成分とした植栽土壌として機能する粒状の焼成土をソイル粒として含むこととすれば、火山灰土に由来する２価の金属イオン（陽イオン）がソイル粒に含浸又はその外周に存在する増粘剤液と反応し、ソイル粒の外周にゲル層を速やかに形成することができる。

また、前記ソイルは、植栽土壌として火山灰を焼成したシラスバルーンの凝集粒をソイル粒として含むものであり、前記シラスバルーンの凝集粒に一定の湿潤性を付与して前記ソイル塊を保形可能に構成することとすれば、シラスバルーンに由来する２価の金属イオンがソイル粒に含浸又はその外周に存在するの増粘剤液と反応し、ソイル粒の外周囲にゲル層を速やかに形成することができるだけでなく、ソイル塊に水草を挿入した際に、微細な中空球体形状のシラスバルーンが水草の根部を保護し、根部の表面が傷つくことを防止することができる。

また、前記増粘剤液は、1重量部の水に対し0.003乃至0.03重量部のアルギン酸ナトリウム及び／又はアルギン酸カリウムを含有することとすれば、一定の湿潤性と粘稠性をソイルに付与しつつ、ソイル塊の表面近傍は水草の植栽状態を維持するのに十分な高硬度とし、ソイル塊内方は水草の根の伸長を妨げることのない硬度としたゲル層を有するソイル塊を実現することができる。

また、前記ゲル化剤液は、1重量部の水に対し0.001乃至0.03重量部のカルシウム塩及び／又はマグネシウム塩を含有することとすれば、ソイル塊表面近傍は水草植栽状態を維持するのに十分な高硬度であり、ソイル塊内部は水草の根の伸長を妨げることのない硬度である硬度分布をソイル塊に確実に付与することができる。

また、本発明に係る水草植栽床土によれば、ソイル粒と、同ソイル粒を中心に外方へ漸次軟化しつつ包被するゲル層とにより構成される包粒体の集合成型体であって、その集合成型体の内方を構成する包粒体のゲル層を同集合体の外部近傍を構成する包粒体のゲル層に比して軟質としたソイル塊と、同ソイル塊に植栽された水草と、を備えることとしたため、水草の根がソイル粒に絡み合うよう生育することを助長でき、定植後における安定した生育を確保可能な水草植栽床土を提供することができる。

また、本発明に係る水草植栽床土の製造方法によれば、ケース中でソイルと増粘剤液とを混和させ、前記増粘剤液によって一定の粘稠性を生成したソイル中に水草の根部を植栽し、その後ケース中のソイル又はケースごとゲル化剤液中に浸漬して保形処理を行うこととしたため、水草の根がソイル粒に絡み合うよう生育することを助長でき、定植後における安定した生育を確保可能な水草植栽床土を製造することができる。

また、前記ソイルは、火山灰を焼成したシラスバルーンの凝集粒をソイル粒として含有することとすれば、微細な中空球体形状のシラスバルーンにより水草の根部を保護しつつ、水草の根はソイル粒とより十分に絡み合いながら生育することができ、定植後における安定した生育を確保可能な水草植栽床土を製造することができる。

本実施形態に係る水草植栽床土の使用例を示す説明図である。 本実施形態に係る水草植栽床土の外観を示した説明図である。 本実施形態に係る水草植栽床土の構成を示す断面図である。 本実施形態に係る水草植栽床土のソイル塊中における水草の根の伸長状態を示す説明図である。 本実施形態に係る水草植栽床土のソイル粒近傍における水草の根の伸長状態を示す説明図である。 本実施形態に係る水草植栽床土の製造方法のフローを示す説明図である。 本実施形態に係る水草植栽床土の製造を示す説明図である。

本発明は、水草の根がソイル粒に絡み合うよう生育することを助長でき、定植後における安定した生育を確保可能な水草植栽床土を提供するものである。

特に本実施形態に係る水草植栽床土では、増粘剤液とゲル化剤液とを含浸するソイルの成型体よりなるソイル塊と、同ソイル塊に根部が植栽された水草と、を備える点に特徴を有している。

以下、本実施形態に係る水草植栽床土Ａの具体的な構成について図２～図５を参照しながら説明する。

まず、図２に水草植栽床土Ａの外観を示し、図３に水草植栽床土Ａの断面構造を示す。図２に示すように、本実施形態に係る水草植栽床土Ａは、水草１０と、水草１０の根部近傍に配置される略直方体形状に成型されたソイル塊２０とで構成している。

図３（ａ）は、図２のａ－ａ’線における断面を示している。図３（ａ）に示すように、水草１０はソイル塊２０に植栽されている。

ソイル塊２０は、ソイル粒２２と、ゲル部５０とで構成している。また、水草１０の根部１２を構成する主根１２ａや側根１２ｂは、ゲル部５０を巡ってソイル粒２２に対し複雑に張り巡らされている。

ソイル粒２２は、ソイル塊２０の基材（骨材）となるものである。なお、以下の説明において、砂粒と砂の関係の如く、ソイル粒２２を多数集合させたものをソイル２１と称する。

ソイル粒２２は特に限定されるものではないが、その粒径としては、約1ｍｍ～5ｍｍとすることができる。

またソイル粒２２は、例えば、赤土、黒土を混合した原土を約100℃～500℃、より好ましくは約300℃～400℃で焼成造粒したもの（以下、原土焼成ソイル粒と称する。）とすることができる。

原土焼成ソイル粒は、炭素分、窒素分、硫黄分、リン、カリウム、鉄分等の植物体必須元素の他に、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、塩化カルシウム等、２価の陽イオンを溶出させる化合物を含んでいる。従って、後に詳述するが、原土焼成ソイル粒をソイル粒２２として用いた場合には、原土焼成ソイル粒中に含まれるこれらの化合物は、増粘剤を半凝固状態とする役割を果たす。

またソイル粒２２は、火山灰土を主成分とした植栽土壌として機能する粒状の焼成土（以下、焼成火山灰ソイル粒という。）としたり、植栽土壌として火山灰を焼成したシラスバルーンの凝集粒（以下、シラスバルーンソイル粒という。）とすることができる。

焼成火山灰ソイル粒は、火山灰、黒土、赤土を混合して約100℃～500℃で焼成造粒したもので、基本的には原土焼成ソイル粒と同様の化合物を含んでいる。特に火山灰成分に由来する２価の陽イオン化合物を多く含むことで上述の増粘剤を半凝固状態とする役割をより堅実とすることができる。

シラスバルーンソイル粒は、粒径約1ｍｍ～5ｍｍに形成したシラスバルーンの凝集粒である。

シラスバルーンは、シラスを高温加熱して発泡して生成したものであり、粒径が約2μm～数百μmの微細な中空球体であって肉眼では粉状である。なお、シラスバルーンは、発泡生成工程において急加熱による爆発的な膨張により破裂したものやクラックを生じたものも含まれる。

このシラスバルーンの粉体で粒径約1mm～5mmの粒状に造粒し、かかる大粒のシラスバルーンとすることにより多孔質状の造粒物であるシラスバルーンソイル粒が形成される。

従って、シラスバルーンソイル粒は、シラスバルーン自体の中空内部空間と、シラスバルーン同士の間に形成される隙間空間との両空間による多孔質状となっている。このため、シラスバルーンソイル粒に、少量の水又は後述する増粘剤液やゲル化剤液に含まれる水分を上述の多数の孔を介して含浸させることで一定の湿潤性を付与することができる。

また、一般的なシラスバルーンの組成は、主成分を二酸化ケイ素とし、他の成分として酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化カルシウム等の２価の陽イオンを溶出させる化合物を含んでいる。従って、原土焼成ソイルと同様、シラスバルーンソイル粒も増粘剤を半凝固状態とする役割を有している。

なお、シラスバルーンソイル粒の他の例として、砂又は黒ぼく土を一部混入させても良い。この場合は砂を例えば鉄系、アルミ系、高分子系の凝集剤で薬品処理し、或いは焼結処理することでシラスバルーンと共に混合して凝集粒に形成することができる。黒ぼく土等は山から採取した土壌を用いるのが望ましい。

また、ソイル２１は、ソイル粒２２として上述した原土焼成ソイル粒や、焼成火山灰ソイル粒、シラスバルーンソイル粒をそれぞれ単独で用いて構成しても良く、また、これらを適宜混合したり、これらとは別の粒をソイル粒２２として構成しても良い。また、通常の植物栽培に用いる植栽用の土壌にシラスバルーン粒を含有率40～70重量％となるように添加してソイル２１を構成することも可能である。

図３の説明に戻り、ゲル部５０は、ソイル粒２２を保持しつつソイル塊２０自体を保形する役割を有するものであり、増粘剤液が凝固又は半凝固状態に変化した部位である。

ゲル部５０は、本実施形態に係る水草植栽床土Ａの特徴的な構成の一つであると言える。すなわち図３（ｂ）において網掛けの濃淡で示すように、ゲル部５０は、ソイル塊２０の外表面から内方にかけて徐々に軟化する硬度勾配構造（以下、ゲル部硬度勾配構造とも言う。）を備えている。

このゲル部硬度勾配構造は、増粘剤液とソイル２１とを混合し保形可能程度の半凝固状態とした集合成型体に対し、外方よりゲル化剤液を含浸させることで形成している。

これにより、ソイル塊２０内部には、外方より浸透したゲル化剤液の濃度分布に従い、ソイル塊２０の外面近傍から深部中心へかけて、高硬度ゲル部、中硬度ゲル部、低硬度ゲル部のおよそ３段階の連続的な硬度勾配を備えたゲル部硬度勾配構造を有するゲル部５０が形成される。

そして、このようなゲル部硬度勾配構造を備えることにより、ソイル塊２０の外面近傍領域の高硬度ゲル部は、穿刺立設した水草１０をしっかりと支持しつつ、水草１０がソイル塊２０から不意に外れてしまうことを防止する水草固定領域５１として機能させることができる。

一方、ソイル塊２０の内方に位置する中硬度ゲル部や低硬度ゲル部は、高硬度ゲル部に比して硬度が低いため、ソイル塊２０に植栽されたばかりで生育環境の違いによるストレスが高まった状態の水草１０に対し、水草１０の発根率を向上させたり、水草１０の根部１２からの根の伸長成長を助長する生育環境を提供する根部生育領域５２として機能させることができる。付言するならば、中硬度ゲル部や低硬度ゲル部は、根の密度の高い領域とすることができ、ソイル粒２２との接触機会を高めてしっかりと絡み合わせることができる。

ところで、このようなゲルの硬度勾配という概念から着目すると、各々のソイル粒２２とその周囲に存在するゲル部５０との関係においても、更にミクロな硬度勾配構造（以下、ソイル粒硬度勾配構造という。）を有していると言える。このソイル粒硬度勾配構造は、本実施形態に係る水草植栽床土Ａにおいての更なる特徴的な構造である。

図４は根部１２の近傍に存在するソイル粒２２の状態を模式的に示した説明図である。図４において各ソイル粒２２は、白抜きで示すゲル部５０中にそれぞれ保持された状態で存在しており、上述したソイル粒硬度勾配構造は、ソイル粒２２の表面から白抜きで示したゲル部５０に掛けて漸次淡くなる網掛けで示している。なお、ソイル粒２２とその周りに存在するゲル部５０であってソイル粒硬度勾配構造が及んでいる範囲（以下、ゲル層５３という。）とにより構成された、あたかも一粒のカエルの卵状の粒を包粒体３２と称する。

包粒体３２は、ゲル層５３に包被されたソイル粒２２である。包粒体３２が備えるゲル層５３は、水草植栽床土Ａの製造時においてソイル２１と増粘剤液とを混ぜ合わせた際に、ソイル粒２２の外表面から溶出した２価の陽イオンがその周囲に存在する増粘剤液３０中に拡散し、その濃度分布に応じた硬度でゲル化することにより形成されたものであり、その硬度はソイル粒２２を中心に外方へ漸次軟化する。

より具体的には、ソイル粒２２の外表面近傍には中程度の硬さを有する中硬度ゲル層５３ａが、また、同中硬度ゲル層５３ａの外方には中硬度ゲル層５３ａよりも軟らかい低硬度ゲル層５３ｂが、ソイル粒２２を中心とする２価の陽イオンの濃度勾配に応じて連続的に形成される。なお、このソイル粒硬度勾配構造は、上述した原土焼成ソイル粒や焼成火山灰ソイル粒、シラスバルーンソイル粒においても形成されることは勿論である。

特に、ソイル粒２２としてシラスバルーンソイル粒２２ａを用いた場合に形成される包粒体３２は、図５（ｂ）の網掛けの濃淡で示すように、シラスバルーンソイル粒２２ａ内部においてシラスバルーンソイル粒２２ａの多孔質状の隙間空間に存在する増粘剤液のゲルに対し、ゲル化剤液４０が漸次内方に向かって低硬度化して充填される。

従って、シラスバルーンソイル粒２２ａ内部においてソイル粒２２の外表面から中心部に向って漸次軟質とする隙間空間ゲル層が形成される。

また、シラスバルーンソイル粒２２ａは、同ソイル粒内部に散在するクラック部分を介してその内部に充填ゲル層を備えたゲル充填シラスバルーン２３を有している。

このように、本実施形態に係る水草植栽床土Ａのソイル塊２０のゲルは、全体的且つ局所的な多段階硬度差を形成している。すなわち、ソイル塊２０のゲルは、ソイル塊２０全体について着目すれば、そのゲル部５０にソイル塊２０の外表面から漸次内方に向って軟質とするゲル硬度勾配構造を有し、また、個々の包粒体３２について着目すれば、そのゲル層５３にソイル粒２２の外表面から漸次外方に向って軟質とするゲル層硬度勾配構造を備えている。

付言すれば、ソイル塊２０は、ソイル粒２２と同ソイル粒２２を中心に外方へ漸次軟化しつつ包被するゲル層５３とにより構成される包粒体３２の集合成型体であって、その集合成型体の内方を構成する包粒体３２のゲル層５３を同集合体の外部近傍を構成する包粒体３２のゲル層５３に比して軟質として形成したものと言える。

そして、このような構成とすることにより、ソイル塊２０の表面近傍の高硬度ゲル部でソイル塊２０のゲルの保形時間を引き延ばすと共に穿刺立設した水草１０をしっかりと支持し、水草１０がソイル塊２０から不意に外れてしまうことを防止することができる。一方で、ソイル塊２０の内方側の中硬度ゲル部や低硬度ゲル部、及び包粒体３２の低硬度ゲル層や中硬度ゲル層で水草１０の根の伸長を促進させてソイル粒２２との接触機会を高めてしっかりと絡み合わせ、根の密度の高い水草植栽床土Ａを形成することができる。

次に、本実施形態に係る水草植栽床土Ａの製造方法について図６及び図７を参照しながら説明する。図６は水草植栽床土Ａの製造方法のフローであり、図７（ａ）は収容ケース内で増粘剤液とソイルとを混合した状態を示した説明図であり、図７（ｂ）は集合成型体をゲル化剤液に浸漬した状態を示した説明図である。

本実施形態に係る水草植栽床土の製造方法は、このソイル充填型枠内に水草を植栽し、その後型枠から抜去してゲル化剤液中に浸漬して保形処理を行うことにより製造する。

まず、図６に示すように、所定の型枠内にソイルと増粘剤液とを混和した混和物（以下、ソイルスラリーという。）が収容されたソイル充填型枠を形成するソイル充填型枠形成工程（ステップＳ１１）を行う。

増粘剤液は、増粘剤を主成分として含有する水溶液である。増粘剤は、ソイル塊として保形可能な程度に２価の陽イオンでゲル化（固化）するものであればよく、例えば、増粘性多糖類としてアルギン酸塩、アルギン酸エステル、カラギーナン、ペクチン等のからなる群から選択されるいずれか又は２以上の混合物を採用することができる。

増粘剤液は、1重量部の水に対して増粘剤0.003～0.03重量部、好ましくは0.005～0.02重量部として調製するのが望ましい。

増粘剤を1重量部の水に対して0.03重量部以上含有することとすると、粘稠性や硬度が高くなりすぎてしまい、ソイルに増粘剤液を添加した際に、ソイルを構成するソイル粒同士の隙間に増粘剤液が浸透しにくくなり、ソイル全体に増粘剤液が行き渡らず、ソイルの増粘剤の含浸箇所にムラができてしまう。

一方、増粘剤を1重量部の水に対して0.003重量部以下とすると粘稠度や硬度が低くなりすぎて水草の植栽が困難となり、また、集合成型体や完成品である水草植栽床土の保形性が低下するため好ましくない。

従って、増粘剤液は、1重量部の水に対して増粘剤0.003～0.03重量部、好ましくは0.005～0.02重量部に調製することで、集合成型体やソイル塊に良好な保形性を付与することができる。また、後述する包粒体の形成を堅実なものとすることができる。

また、水と増粘剤とを増粘剤液中に多数の気泡を含ませるように撹拌することで気泡含有の増粘剤液として調製してもよい。

一方、ゲル化剤液は、ゲル化剤を含有する水溶液である。ゲル化剤は、２価の陽イオンを溶出させる化合物であって前述した増粘剤（増粘剤液）をゲル化（固化）できるものであればよく、例えば、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム、などのマグネシウム塩、酸化カルシウム、塩化カルシウム、乳酸カルシウム、などのカルシウム塩、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、塩化ストロンチウム、塩化バリウムからなる群から選択されるいずれか又は２以上の混合物を採用することができる。

ゲル化剤液は、1重量部の水に対して0.001乃至0.03重量部のゲル化剤が含まれるようにするのが好ましい。

1重量部の水に対してゲル化剤を0.03重量部以上含有することとすると、水溶液のｐＨが強酸や強アルカリに偏重してしまい、植栽した水草１０の成長を阻害するばかりか水槽内の環境を悪化させてしまう。

一方、1重量部の水に対して0.001重量部以下含有することとすると、ゲル化に要する時間が長くなるばかりか、ソイル塊に水草固定領域５１や根部生育領域５２が形成されなくなる。

従って、1重量部の水に対し、0.001乃至0.03重量部のゲル化剤、好ましくは0.002乃至0.01重量部のゲル化剤を添加してゲル化剤液を調製することで、増粘剤液とのゲル化処理を容易とし、水草固定領域５１や根部生育領域５２を正しく形成することができる。

収容ケース６０は、図７（ａ）に示すように、水草１０の根部１２が植栽可能な程度の高さを有するソイル塊２０を形成できる容器であればよく、所望するソイル塊２０の形状や大きさに合わせて適宜選択することができる。

また収容ケース６０の素材は特に限定されることはないが、可撓性素材、例えば樹脂性のものを採用することができる。収容ケース６０として可撓性素材を採用した場合には、後述する収容ケース６０内で形成した保形可能程度の半凝固状態とした集合成型体を収容ケース６０から抜去する作業が容易となる。

また、収容ケース６０は、後述するゲル化剤液が流入可能で且つ収容したソイル２１のソイル粒２２や上述したシラスバルーンの粒径よりも小さい径の孔を有するものを採用してもよい。

例えば、ソイル粒２２の粒径よりも小さい径の孔を外周面全域に複数穿設した収容ケース６０を用いた場合には、上述の集合成型体３１の抜去作業を要することなく、後述するゲル化剤液浸漬工程において収容ケース６０ごと集合成型体をゲル化剤液中に浸漬することができる。

また、ソイル粒２２としてシラスバルーンソイル粒２２ａを用いた場合には、増粘剤液が、シラスバルーン粒や、シラスバルーン粒を構成するシラスバルーンの多孔質状に由来する隙間空間を介してシラスバルーン粒やシラスバルーンの内部に進入して充填される。

そして本工程では、予め調製したソイルスラリーを所定の型枠に分注することでソイル充填型枠を形成しても良く、また、所定の型枠内にソイルを収容し、更に増粘剤液を投入してソイルと和えることでソイル充填型枠を形成しても良く、更には、所定の型枠内に増粘剤液を注入し、そこにソイルを投入して和えることでソイル充填型枠を形成しても良い。

なお、本実施形態におけるソイル充填型枠形成工程について理解に供すべく敢えて例示するならば、例えば、約40～60cc、より好ましくは約45～55ccのソイル２１と、約20～40cc、より好ましくは約25～35ccの増粘剤液とよりなるソイルスラリーが、100cc容量の略直方体形状で可撓性の透明プラスチック素材の収容ケース６０内に配されたソイル充填型枠とすることができる。

すなわち、増粘剤液３０の添加量は、収容ケース６０中に収容したソイル２１を構成するソイル粒２２の全表面を増粘剤液３０で覆う程度であればよい。

収容ケース６０内においてソイル２１の上面より増粘剤液３０の液面が上方位置にある場合必要に応じて、ソイル追加充填工程として、ソイル２１の上面（最上部に位置する複数のソイル粒２２外表面の最頂部同士により形成される面）位置と増粘剤液３０の液面位置が略同じ位置となるように、すなわち増粘剤液３０の液面が見えなくなるまでソイル２１を追加充填することとしてもよい。

また、充填ソイル均一化工程として、収容ケース６０内のソイル２１を上方より押圧することでソイル粒２２を増粘剤液３０に強制的に沈降させ、収容ケース６０の隅々までソイル粒２２を行渡らせると共に、増粘剤液３０をソイル粒２２全体に馴染ませて、増粘剤液３０中のソイル粒２２の分布をより均一にする。

このようなソイル追加充填工程や充填ソイル均一化工程を行うことで、後に形成されるソイル塊２０中のソイル粒分布の均一化を図る。

なお、ソイル追加充填工程や充填ソイル均一化工程は、後述する水草植栽工程と第２静置工程の間にすることこととしてもよい。本実施形態においては、増粘剤液約１容量に対しソイル約１容量を添加し、充填ソイル均一化工程を経て増粘剤液３０をソイル粒２２全体に馴染ませている。

次いで、必要に応じ、ソイル充填型枠を所定時間静置する第１静置工程を行う（ステップＳ１２）。本工程は、ソイル粒２２から２価の陽イオンが溶出して包粒体３２が形成され、更にこの包粒体３２同士が互いに連結して集合成形体が形成されるのを待機する工程である。

静置工程の静置時間は特に限定されるものではないが、例えば第１静置工程の静置時間であれば約０．１～１５分、好ましくは約０．１～５分とすることができ、後述する第２静置工程の静置時間は約３０分～１２０分、好ましくは約５０～７０分とすることができる。

次に、ソイル充填型枠内に水草を植栽する水草植栽工程を行う（ステップＳ１３）。本工程では、先の第１静置工程を実施した場合には、水草は集合成型体に植栽されることとなり、実施しない場合には水草はソイルスラリーに植栽されることとなる。

水草１０は、水中で生育可能であり床土中に根を伸長できる植物であれば良く、幾つか例示するならば、有茎水草の仲間、アヌビアスの仲間、クリプトコリネの仲間、サトイモの仲間、エキノドルスの仲間、サジタリアの仲間、ニムファの仲間、アポノゲトンの仲間、シダの仲間、バリスネリアの仲間、クリヌムの仲間、コケの仲間、等の水草を挙げることができる。

次に、水草が植栽されたソイル充填型枠を所定時間静置する第２静置工程を行う（ステップＳ１４）。本工程は、第１静置工程を実施していない場合は必須であるが、第１静置工程が既に実施されている場合は、必要に応じて実施すれば良い。

第２静置工程は、第１静置工程を実施していない場合は、ソイル粒２２から２価の陽イオンが溶出するのを待機してソイルスラリーを半凝固状態の集合成型体にする工程であり、第１静置工程を既に実施している場合は、集合成型体の保形性をより向上させるための工程となる。

次に、水草１０が植栽された集合成型体３１を収容ケース６０から抜去し、ゲル化剤液に浸漬するゲル化剤液浸漬工程を行う（ステップＳ１５）。

本工程では、集合成型体３１の外方よりゲル化剤液４０を含浸させることで、ゲル部５０にゲル部硬度勾配構造を形成する。

ゲル化剤液のゲル化剤液浸漬ケース６１内への添加量は、集合成型体３１の全外周をゲル化剤液で浸漬できる程度であればよい。すなわち、図７（ｂ）に示すように、ゲル化剤液４０を収容したゲル化剤液浸漬ケース６１内に集合成型体３１を載置した際に、ゲル化剤液浸漬ケース６１において集合成型体３１の上面よりもゲル化剤液４０の液面が上方位置になるように添加されていればよい。

また、集合成型体３１のゲル化剤液４０への浸漬時間は、形成するソイル塊２０の大きさ、増粘剤液３０の増粘剤の濃度に応じて適宜調節することができ、本実施形態において約10時間～30時間、より好ましくは約14時間～26時間としている。

ここで、基本的には集合成型体３１をゲル化剤液４０中に浸漬した直後に集合成型体３１の外周面近傍にはゲル部５０が形成されるが、浸漬時間が不足することによりソイル塊２０を保形保持を可能とするゲル部５０がソイル塊２０内部程正しく形成されないこととなる。

例えば、浸漬時間が約14時間を下回ると集合成型体３１内方へのゲル化剤液含浸量が少なくなり、ソイル塊２０内部の根部生育領域５２に相当する中心部のゲル部５０が形成されにくくなる。

一方で、約30時間を上回るとゲル部５０全体が均一硬度となり硬度勾配構造が生起しない。

従って、ゲル化剤液４０への浸漬時間を約10時間～30時間、より好ましくは約14時間～26時間とすることで、ソイル塊２０としての保形保持時間を引き延ばし可能とし、水草固定領域５１や根部生育領域５２といったゲル部５０の硬度勾配構造を有したソイル塊２０を形成できる。

このように本工程を実施することで、集合成型体３１の深部においては包粒体３２間のゲル部５０を低硬度の根部生育領域５２として水草の根の伸延が阻害されることが防止でき、集合成型体３１の表層においては高硬度の水草固定領域５１として水草をしっかりと保持可能とし、更にその中間部分では中硬度として集合成型体３１全体の保形が堅実なソイル塊２０が形成される。

なお、上述してきたステップＳ１１～Ｓ１５により、基本的な水草植栽床土Ａは形成されるのであるが、必要に応じて植栽した水草を育成させる水草育成工程（ステップＳ１６）を実施するようにしても良い。

この水草育成工程は、ソイル塊２０内において水草の根を伸長させる工程であり、例えば、水草植栽床土Ａを静置することで行っても良いのは勿論のこと、流通段階や店頭での陳列状態を水草育成工程とみなすこともできる。

そして、上記方法により形成した前述の構成を備える水草植栽床土Ａは、以下のような作用・効果を発揮することとなる。

すなわち、植栽された水草１０の根部１２において主根１２ａや側根１２ｂ、根毛１２ｃは、ソイル塊２０単体でみれば、隣接するソイル粒２２の間に形成されたゲル部５０は粗で軟らかいため同ゲル部５０内を容易に伸長することが可能であり、特にこの理は根部生育領域５２に存在するゲル部５０において顕著となる。

更に、包粒体３２単体でみれば、図５（ａ）に示すように、水草１０の主根１２ａや側根１２ｂは、隣接するソイル粒２２の間の低硬度ゲル層５３ｂを伸長することで、主根１２ａや側根１２ｂの表面の根毛１２ｃがソイル粒２２内に侵入して主根１２ａや側根１２ｂがソイル粒２２をより複雑に抱込むことを可能とする。

特に、側根１２ｂや主根１２ａは、同ソイル粒２２中に含まれる水分や栄養分である必須元素を求めて根毛１２ｃをソイル粒２２内部へ伸長させると共に湾曲伸長することでソイル粒２２と確実に係合し、水草１０のソイル２１への定植率の向上を可能としている。

さらに、気泡含有の増粘剤を用いた場合には、水中では滞留しにくい気泡をゲル部５０に多数散在させて、ゲル部５０を伸張成長する根がこれらの気泡に接触することで根の成長に伴うガス交換に気泡空気を使用する機会を付与し、根の発育をより促進させることができる。

また、ソイル粒２２としてシラスバルーンソイル粒２２ａを用いた場合、根毛１２ｃはシラスバルーンソイル粒２２ａの隙間空間から内部の充填ゲル層に侵入し、根毛１２ｃと充填ゲル層に含有された水分との接触が恒常的にかつ確実に行われる。

しかも、シラスバルーンソイル粒２２ａの内部のゲル層ほど低硬度となっているため、ゲル層５３が根毛１２ｃの脆弱な成長を阻害することなく根毛１２ｃの拡散成長が活発となる。そして、根毛１２ｃはシラスバルーンの粒殻のクラック部分から外部に脱け出て突出しシラスバルーンの粒殻を抱込む状態を現出する。

そして、水草１０の根がソイル塊２０の根部生育領域５２のソイル粒２２の周囲に張り巡らされ、やがて水草固定領域５１に伸長定着すれば、その分水草１０の根部１２はソイル塊２０への定着度を向上して水草１０の成長繁殖を促すことを可能としている。

このように、本実施形態に係るソイル塊２０は、水草１０の根の伸長段階に合わせて根の伸長方向をソイル２１に係合する方向、すなわちソイル粒２２に確実に絡ませる方向へ誘導するゲルの硬度勾配構造を全体的且つ局所的に備え、生育過程における植物体に対して負荷をかけることを可及的抑制している。

次に、本実施形態に係る水草植栽床土Ａの使用方法の一例について、図面を参照しながら説明する。図１は水草植栽床土Ａを観賞用の水槽Ｂに配置しようとしている状態を示した説明図である。

上述のように構成した水草植栽床土Ａは、図１に示すように、水槽Ｂの上方で水草植栽床土Ａの水草１０の茎部１１を人手Ｈで把持して水槽Ｂ底部の床土Ｓの水草を植栽したい所望の位置に位置づけ、水草１０の根部が植栽されたソイル塊２０を床土Ｓの所望の位置にそのまま又は床土Ｓに予めソイル塊２０の大きさと略同じ大きさに形成した溝部に載置することで使用する。

そして、ソイル塊２０が自己崩壊するころには、水草の根がソイル塊のソイル粒と一体となった床土Ｓに対しても絡み合うように張り巡らし、水草１０の略直立を維持した状態での床土Ｓに対する定着を容易とする。

すなわち、本発明は、水草１０を水槽Ｂの底部に敷き詰めた床土Ｓに定植するための植え込み作業について管理者等の経験多寡や巧拙によらず水槽Ｂの床土Ｓの所望の位置にソイル塊２０に予め植栽された水草１０をソイル塊２０ごと沈降して配置するだけで水草１０を水槽Ｂの床土Ｓに容易に定植可能とし、観者に癒しの効果を与える水草１０の水槽Ｂ内でのレイアウトを容易とし、より自然に近い水槽内環境を再現することが可能な水草植栽床土Ａを提供するものであるともいえる。

このように本発明に係る水草植栽床土によれば、従来のように水草の植栽をソイルから調達して水槽等で成長繁殖させていた手間を省き、常時取引マーケットで容易に流通可能なポット付きの観葉植物と同様の取引形態となるように予め収納ケース中のソイルに増粘剤液とゲル化剤液を介して水草を植栽しておけば、収納ケースそのままの状態で水槽内や飾り棚などの所定の個所で常に成長繁殖する水草の観賞が可能となる。

同時に、水草植栽床土を収納ケースに収容した状態で常時取引マーケットにおいて容易に流通可能となり市場での流通効果も向上できる。

また、ソイル塊の表面近傍の高硬度ゲル部によりゲル崩壊までの保形時間を水草の根部の生育時間としてしっかりと確保することができると共に、取引マーケットでの流通状態における見栄えを保持することができる。

また、ゲル状態が崩壊した後であっても、水草の根部からの根がソイル粒にしっかりと根付いた状態となっているため、水草の根部が茎部や葉部を充分に支持することができ、流通状態においても見栄えの良い植栽姿勢を保持して長期間流通と観賞に耐え得るという効果がある。

また、輸送や陳列にのみ必要であって植栽に不要な資材、例えば、ロックウール、プラスチックポットや鉛等を低減化して環境に配慮した商品形態とすることができる。

特に、本発明に係る水草植栽床土によれば、水草の根の伸長段階に合わせて植物体に負荷をかけることなく根の伸長方向をソイル粒に確実に絡ませて根をソイルに係合する方向へ誘導するゲルの硬度勾配構造を全体的且つ局所的に備えていることで、ゲル崩壊前であっても水草の根部が伸長することによりソイルに水草の根を確実に絡ませることができる。

さらに、水槽の床土に植栽床土を配置した後は、水槽環境に存在する微生物の分解作用も相俟って、ソイル塊の内部側ほど軟質ゲルとしているためゲル崩壊速度を徐々に加速させて水槽の床土ソイルに水草植栽床土ソイルをなじませ、植物体に余計な負荷をかけることなく水草を植栽状態とすることができ、しかも観者に癒しの効果を与える水草の容易なレイアウトを可能とする。

最後に、上述した各実施の形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

Ａ 水草植栽床土
１０ 水草
２０ ソイル塊
２１ ソイル
２２ ソイル粒
５０ ゲル部

Claims (3)

1. ソイル粒と、同ソイル粒を中心に外方へ漸次軟化しつつ包被するゲル層とにより構成される包粒体の集合成型体であって、その集合成型体の内方を構成する包粒体のゲル層を同集合体の外部近傍を構成する包粒体のゲル層に比して軟質としたソイル塊と、同ソイル塊に植栽された水草と、を備える水草植栽床土。
2. ケース中でソイルと増粘剤液とを混和させ、増粘剤液によって一定の粘稠性を生成したソイル中に水草を植栽し、その後ケース中のソイル又はケースごとゲル化剤液中に浸漬して保形処理を行うことを特徴とする水草植栽床土の製造方法。
3. 前記ソイルは、火山灰を焼成したシラスバルーンの凝集粒をソイル粒として含有することを特徴とする請求項２に記載の水草植栽床土の製造方法。

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