JPH0757A - 人工粒状マルチング材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は 主として耕土の水分蒸散を抑
制するために、安価で汎用性のある人工粒状マルチング
材を提供することである 【構成】土又は粘土もしくは その混合物を主原料とし
て、それを水溶性有機高分子化合物の水溶液で処理し、
直径が２ｍｍから４ｃｍの粒状に成形した後 乾燥して
粒状のマルチング材を得る。特に有効な水溶性有機高分
子化合物としては、シラノール変性ポリビニールアルコ
ール、普通のポリビニールアルコールがあり、澱粉も有
効性が高い。また、粒状体に粉末炭、高吸水性樹脂、化
成肥料などを混入することにより、本発明の人工粒状マ
ルチング材に、耕土の水分の蒸散抑制効果のほかに、耕
士の地温上昇、水分の保持、肥料の供給源などの機能を
付与することが出来た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の目的は、主として耕土の
水分蒸散を抑制するためにレキや藁に代わる汎用性のあ
る人工マルチング材を提供することにあり、本発明の産
業上の利用分野としては、農林業の他に街路樹、公園、
庭園などの緑化を行う緑化産業がある

【０００２】

【従来の技術】従来のマルチング材に関する技術を概観
すると、先ずポリ塩化ビニール フイルム等のフイルム
がある。これはトンネルマルチ等に用いられている。そ
の効果は主としてトンネル内の気温を外気より高く保つ
ことにより、植物の成育を早めることにある。しかしこ
の方法には、換気の問題、廃フイルムの問題、トンネル
マルチを作るコストの問題などがある。次に 極稀にで
はあるが レキマルチと言うのがある。これは街路樹な
どの根元に小石を敷き詰めているもので、土壌水の蒸散
を抑制する効果と共に雑草の成育を抑える効果も期待で
きるものである。しかし 田や畑に用いられないのは
耕土層に小石が大量に入るために 耕作に支障を来すた
めである。また 稲藁等を用いた敷き藁マルチもあるが
原材料の不足や手間の問題で汎用性が無くなってきて
いる。以上のごとく、従来の技術によるマルチング材は
コスト面、環境面、材料面で汎用性に欠けるという問
題を持つものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は 従来の技術
によるマルチング材が持っているコスト面、環境面、材
料面の問題点を解決する新しいマルチング材を提供する
ことを課題とした。即ち本発明が解決しようとする課題
は 安価で汎用性があり 環境と植物に優しい新しい
粒状マルチング材を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は 安価で汎用
性があり、しかも環境と植物に優しい粒状マルチング材
を提供すると言う課題を解決するため 次のような手段
を採用した。先ず 主なる原材料としては 身近に大量
にある土または粘土、もしくは その混合物を採用する
ことにした。この場合 均質な原材料としてはベントナ
イトとかカオリン等が適当であるが、それが手に入らな
いようなところでは、畠または田の土を原材料として使
うことが出来る。勿論 土と粘土を適当に混合して原材
料として使用することもできる。

【０００５】次に これら主原料の土または粘土もしく
はその混合物を粒状化するため、粒子間の固着剤として
水溶性有機高分子化合物を使用することにした。固着
剤としては 例えば シラノール変性ポリビニールアル
コール、いわゆる普通のポリビニールアルコール、ポリ
アクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、カルボキシメ
チルセルロース、澱粉などが有効である。また 作られ
た粒状マルチング材が 出来るだけ長期にわたり その
機能を保ち続けることは トータルコストとして安価に
なる。しかも長期間使用した後にマルチング材の粒形が
崩れて耕土中に混入しても、耕土と植物に対してプラス
にこそなれマイナスにならないように主原料と固着剤を
選ぶことが大切である。

【０００６】更に 本発明者は新しく発明した粒状マル
チング材に次のような多くの機能を持たせることに成功
した。即ち 粒状マルチング材として、耕土の水分の蒸
散を抑制する機能の他に、耕土の地温を上昇させ植物の
成育を促進させる機能、植物に対して肥料を供給する機
能、雨水等の水の貯蔵と供給をする機能等の諸機能であ
る。其のために 粒状マルチング材の中に所定量の粉末
炭、化成肥料、高吸水性樹脂の一種または二種以上を混
入するという手段を取ることにした。

【０００７】

【作用】次に本発明において上述の課題を解決するため
に採用し た諸手段についてその作用を説明する。それ
ら諸手段の作用が絡み会って本発明の課題である、安価
で汎用性があり環境と植物に優しいマルチング材の提供
ということが解決されるのである。課題に述べた安価で
汎用性のあるマルチング材を作ることは、先ず主原料が
安価であり かつ何処ででも手に入るものでなくてはな
らない。特に使用する現場近くでも入手できるものが望
ましい。そのために 畠または田の土を主原料として粒
状に加工し 元の畠または田に返すことを考えた。此の
場会、コストとしては原材料の運搬費が主となる。何故
なら原材料の購入費は考慮しなくても良いからである。
しかし 此の場合の粒状マルイング材の品質には若干の
バラツキが出ることは避けられない。主原料として粘土
を使用する場合は、どちらか言うと工場生産向きであり
均質度の高い製品が得られる。しかし 粘土は購入す
る必要があり その分コスト高になるが、粘土を使用し
た場合には 耕土のカチオン交換能が大きくなるため、
肥料成分の保持能が増大すると言うメリットがでてく
る。また 主原料として土と粘土を混合して使用する場
合を考えるとコスト面では土のみを使用した場合と粘土
のみを使用した場合の中間になる。

【０００８】原材料の土または粘土もしくはその混合物
を粒状に加工する手段においては、原材料に対して そ
の塑性限界値の近くまで水溶性高分子化合物の水溶液を
加え十分に練り合わせ、２ｍｍから４０ｍｍの粒状体に
成形して乾燥した。そして此の場合 原材料に対して
０．０５ｗｔ％から１０。０ｗｔ％の水溶性有機高分子
化合物を含むようにした。更に詳しく説明すると、平均
粒径が２ｍｍの粒状体でもマルチング材として、耕土の
水分の蒸散を抑制する機能があり、平均粒径が４０ｍｍ
のボール状のものでもマルチング材として、耕土の水分
の蒸散抑制能を持つと言うことである。しかし 使用上
便利なのは平均粒径が５ｍｍ前後のものであった。

【０００９】粒状体の中の水溶性有機高分子化合物の含
有量が、原材料の０．０５ｗｔ％から１０．０ｗｔ％と
いうのは、原材料の種類と水溶性有機高分子化合物の種
類により、取り扱い上望ましい粒状体を得るための原材
料にたいする水溶性有機高分子化合物の使用量が異なる
ことを示している。例えば 真砂土にたいして０．０５
ｗｔ％のシラノール変性ポリビニールアルコールを含む
粒状体と、ベントナイトにたいして５．０ｗｔ％の澱粉
を糊状にして添加して作った粒状体とは、初期の取り扱
い上ほぼ近い安定性を示した。

【００１０】粒状マルチング材が長期間安定した機能を
発揮することが トータルコストの点で重要であること
は前述のとおりであるが、本発明者は粒状マルチング材
の耐久性の尺度として、その物の耐水性を取り上げ、次
のような方法で測定をした。即ち 平均粒径が５ｍｍの
粒状体を作り、その５０個を２４時間 室温で水に浸漬
したのち ４ｍｍ角の網目をもつフルイを用いて水中
で、振幅 ５ｃｍ，１分間 ６０回 往復で １０分間
フルイにかけたのち、フルイの上に残った粒状体の個数
を数え、初期供試個数 ５０個に対する百分率で その
粒状体の耐水性を示した。そして 耐水性の高いものほ
ど耐久性も高いものとした。

【００１１】上記の方法でベントナイトを原料として
それに対して２．０ｗｔ％の各種の水溶性有機高分子化
合物を添加して作った粒状体の耐水性を測定した結果、
シラノール変性ポリビニールアルコールを用いた粒状体
の耐水性が１００％、次いでポリビニールアルコールを
用いたものが高い耐水性を示した。また 澱粉を用いた
ものは２３％の耐水性を示し、ポリエチレングリコール
を用いたものより耐水性が高かった。

【００１２】次に 粒状マルチング材にたいして耕土の
水分の蒸散抑制以外の機能を持たせる手段の作用につい
て説明する。先ず 植物の根圏の土の温度を高くして、
植物の成育を促進させる目的で粒状体を黒色にした。黒
色化の材料としては、現在各地のカントリーエレベータ
ー等で処分に困っているモミガラを蒸し焼きにした粉末
炭やその他の粉末炭を用いた。これは 粒状体表面での
太陽光線の反射を防ぎ、地温を上昇させるのに役立つ。
粉末炭の添加量は原材料にたいして ０．１ｗｔ％以上
であれば効果が認められる。例えば ベントナイトを原
材料として使用し それに対して２．０ｗｔ％のシラノ
ール変性ポリビニールアルコールと１．０ｗｔ％のモミ
ガラの粉末炭を含む平均粒径５ｍｍの粒状体を、７ｍｍ
の厚さで耕土表面に敷き詰め地表から３．０ｃｍの深さ
の地温を観測したところ、ー日の最低気温が２．１ ℃
だけ粒状体を置かないものよりも高かった。次に 粒状
体に原材料の１５ｗｔ％以下の化成肥料を混入すること
により、植物にたいする肥料の供給源としての機能を持
たせた。降雨などにより粒状体中の肥料成分が溶出して
植物に利用されるが、すべての肥料成分が解け出した後
も、粒状体の比重が１．１以上を保ち、降雨などで浮い
て流されないようにした。更に 粒状体に水の供給源と
して 水を溜める機能を持たせるため、原材料に対して
２．０ｗｔ％以下の高吸水性樹脂を混入する手段を取っ
た。以下 実施例により本発明を説明する。

【００１３】

【実施例】

１． １／５０００ａのポットに真砂土５ｋｇを入れ、
下口はネツトとレキで水だけ出るように塞いだものを試
験に用い、試験は１５０ｍ^２のグリーンハウス内で行っ
た。先ず ポットの上から散水し下口から水が出てくる
のを確認したところで散水を止め、２４時間放置した。
即ち ポットの中の土が土壌容水量に相当する水分を保
持したことになる。このポットの上に色々な組成の粒状
マルチング材を所定の厚さ敷き詰めて、１週間後と２週
間後の水分の蒸散量を測定した。試験は全て３連で行
い、測定結果はそれらの平均値をとって示した。表１に
は平均粒径が５ｍｍの各種マルチング材をポットの土の
上に７ｍｍの厚さに均一に敷き詰めたときの水分蒸散量
を初期水分量に対する百分率で出したものの一部を示し
た。なお 各ポットの初期水分量は平均して８４４ｇ
で、最大値は８６７ｇ、最小値は８２３ｇであった。 表１に示した各記号を下に説明する。 ＰＶＡ ：ポリビニールアルコール 重合度１７０
０、ケン化度９８ｍｏｌ％ Ｎａ−ＰＡ ：ポリアクリル酸ソーダ 重合度 ５００ ＰＥＧ ：ポリエチレングリコール 分子量 ２０
０００ ＰＰＧ ：ポリプロピレングリコール 分子量 ２
５０００ ＣＭＣ ：カルボキシメチルセルロース Ｓｉ−ＰＶＡ：シラノール変性ポリビニールアルコール ＰＵ ：水溶性ポリウレタン ＰＡＡ ：ポリアクリルアミド ２．表２には 真砂土を主原料とし、それに対して固着
剤としてポリビニールアルコールを０．５ｗｔ％添加し
て粒径のことなる粒状体を作って、平均粒径が２ｍｍと
５ｍｍのものについては７ｍｍの厚さまでポットの土の
上に敷き、１０ｍｍ以上のものについては一層のみポッ
トの土の上に並べた状態で水分の蒸散量を測定した結果
を示した。なお 試験に用いたポットは 実施例１に用
いたものと同じ系である。 ３．実施例１と同じ系を用いて ベントナイトを主原料
として、それに対してポリビニールアルコール ２ｗｔ
％とモミ穀粉末炭１．０ｗｔ％添加したもので平均粒径
５ｍｍの粒状体を作り、ポットの土の上に７ｍｍの厚さ
に敷き詰め、ポットの土の表面から３．０ｃｍの深さの
地温を最高最低温度計で測定した。結果を表３に示し
た。 ４．実施例１と同じ系を用いて ベントナイトを主原料
として、それに対してポリビニールアルコール ２．０
ｗｔ％とポリアクリル酸系の高吸水性樹脂の粉末を１．
０ｗｔ％添加して、平均粒径５ｍｍの粒状マルチング材
を作った。その粒状マルチング材をポットの土の上に７
ｍｍの厚さに敷き詰め、下口に栓をし水を出なくして、
マルチング材が水に隠れるまで散水した後３０分間放置
し、下口を開いて更に２４時間放置した後 各ポットの
水分保持量を測定し、初期水分量とした。表４に １週
間後、２週間後の水分蒸散率を示した。

【００１４】

【発明の効果】実施例で示したように 本発明による粒
状マルチング材は耕土の水分の蒸散を抑制する効果があ
り、更に地温の上昇、水分の保持に対しても効果のある
ことが分かった。また 本発明の粒状マルチング材は身
近にある安価な原料から作れるので、汎用性があること
も明らかである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】土または粘土、もしくは その混合物を
   水溶性有機高分子化合物の水溶液で処理し、乾燥して作
   つた 粒径が２ｍｍ以上４ｃｍ以下の粒状体において、
   水溶性有機高分子化合物を０・０５ｗｔ％から１０ｗｔ
   ％含有することを特徴とする人工粒状マルチング材
2. 【請求項 ２】水溶性有機高分子化合物としてシラノー
   ル変性ポリビニールアルコール、ポリビニールアルコー
   ル、ポリアクリル酸ソーダ、ポリエチレングリコール、
   ポリプロピレングリコール、水溶性ポリウレタン、ポリ
   アクリルアミド、カルボキシメチルセルローズ、澱粉の
   うち１種または２種以上を混合して用いることを特徴と
   する特許請求の範囲 請求項 １記載の人工粒状マルチ
   ング材
3. 【請求項 ３】土または粘土、もしくは その混合物に
   対して０・０５ｗｔ％から１５ｗｔ％に相当する量の粉
   末炭、高吸水性樹脂、化成肥料のうち１種または２種以
   上を含有することを特徴とする特許請求の範囲 請求項
   １ 記載の人工粒状マルチング材