JPS62275625A - 植物への水分供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上のｆ１１用分野］ 本発明は、植物の根の近傍に局所的に高吸水性高分子材
料を埋設し、地表から導水路を利用して水分を供給する
ことにより、長期間にわたって効率良く植物に適量の水
分補給を行なえるようにした装置に関するものである。

［従来の技術］ 果樹栽培、林業、街路等の土木工事、あるいは農業等、
樹木や野菜、草花等、植物の育成を必要とする産業分野
は非常に多い、土壌中の水分が枯渇すると発育不良や枯
死が生じるから、植物に対して適量の水分供給を行い健
全な育成状態を維持することが肝要である。

水分の補給は専ら散水車やスプリンクラ−あるいは散水
ホース等により地表面に散水することによって行われて
いる。そして撒かれた水が土壌中に浸透し、植物の根に
水分が供給される。

土壌の保水機構は土壌粒子間の空隙での保水であり、特
に植物根が侵入する不飽和層は散水時でもその空隙が完
全に水で満なされていることはないので、土壌種によっ
ては保水効果が極めて短く散水頻度が非常に多くなる場
合もある。

特に果樹は水はけの良い土壌の方が発育が良いため散水
の頻度は甚だしい、また道路の中央分離帯等での植生で
は、周囲のみならず底部までもコンクリートで囲まれて
いることもあり、他からの水分補給が困難で夏期等は水
不足になりがちなため常時散水が必要となる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本来天然土壌は植物の育成に必要な条件を保存しており
、植物は土壌種により適不適があるが一般的な気象条件
で発育できる十分な機構をもっている。しかし人工的に
植樹を行い植生を広げようとする場合、適正な土壌種と
植物種の関係を保つことが出来ない場合が多々ある。そ
の場合には施肥や土壌改良が行われ、また散水が行われ
る。

施肥や土壌改良は植物に対して比較的長期間にわたって
効果が維持されるが、土壌に対する散水の効果は短く気
象条件を考慮してしばしば行わなければならない、その
労力は非常に大きいが、撒いた水全部が植物に対して有
効に作用するわけではなく地表面からの蒸発や不必要な
部分への浸透など無駄も多い。

土壌中に高吸水性高分子材料を均一に混ぜ入れ、それに
よって保水効果の持続期間を長くすることも試みられた
。保水性は改良され散水の頻度は低下するものの、既に
植えられている植物に適用する時は土壌の堀り返し等に
よって根毛を傷めることが多く、またそれら高分子材料
は吸水によって膨張する性質を有するため、地面が極め
て軟弱となり果樹園等のような場合には樹木近傍でのト
ラクタや台車等の機械力の使用が不可能になったり、歩
行さえも困難になる等の問題が生じ実用化し難い。

本発明の目的は上記のような従来技術の欠点を解消し、
植物に対して適量の水分を供給でき、しかも水分補給の
間隔を長くして、給水労力や水資源の節約等、水分供給
に要丈る経済的負担を軽減し得るような植物への水分供
給装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記のような目的を達成することのできる本発明は、植
物の根の近傍に局所的に埋設される高吸水性高分子材料
と、地表から地中の前記高吸水性高分子材料に達するよ
うに設けられた導水路とを具備している植物への水分供
給装置である。

ここで用いる高吸水性高分子材料としては、高吸水性高
分子化合物自体（純粋な化合物）でもよいし、あるいは
それらを軟質樹脂など他の材料と配合した複合体、又は
それらの混合物などであってよい、高吸水性高分子化合
物とは、自重の数倍ないし数百倍の水分を吸収し得る物
質をいい、従来公知の様々な系列の材料、例えば澱粉系
やポリアクリル酸系など任意のものであってよい。

高吸水性高分子材料はシート状もしくはネット状にして
土中に埋設してもよいし、管状あるいは棒イ文に成形し
て埋設してもよい、また別の実施態様としては多孔質材
料で成形した管状構造体の内部に高吸水性高分子材料の
粉粒体を収容した構造等も含まれる。

［作用］ 高吸水性高分子材料は、高分子内外の浸透圧の差または
高分子と水との親和力により多量の水分を吸収し材料内
に保持することができる。

この点、土壌粒子間の空隙での保水である土壌の保水機
構とは異なり、保水量にも格段の差異がある。

高吸水性高分子材料の吸水作用は一種の化学反応であり
、その反応エネルギー分だけ活性度が低下しているので
蒲気圧が低く、全くの自由水である土中水よりは蒸発し
ずらく、また一種の化学的固定であるから接触している
物質側への物理的な移動は生じない。このため保水性は
極めて良好である０反面、植物における水分の吸収はそ
の殆どが細胞膜内外の浸透圧の大小によって行われので
、高分子材料内の水分は植物内に移行することが可能で
ある。

植物の根は水分を求めて水分の多い方向にある程度の距
離は選択的に成長し得る。従って植物の根への給水は幹
を中心に全周にわたって均等に行う必要はなく、給水位
置を特定し常にその位置に給水すれば植物への給水の目
的は達成される。その深さや距離は植物種によって異な
るが、それに応じて本装置を埋設しておけばよい。

一端が地表で開口する導水路から集中的に給水すれば水
は速やかに高吸水性高分子材料に達し、地表面からの蒸
発や他への浸透が殆ト生シないうちに必要最少量の給水
で地中の高分子材料に吸水させることができる。また地
表面に現れている導水口によって給水地点が特定さる。

［実施例］ 第１図は本発明に係る水分供給装置を高速自動車道等の
中央分離帯の植生に適用した場合の一例である。なお第
２図はその断面図、第３図は水分供給装置の拡大説明図
である。

自動車道の中央分離帯植生は、両側が舗装道路１０で覆
われ、中央が植木鉢のように完全にコンクリートで形成
された溝構造体１２の中に樹木１４が植栽されている場
合もある。特にこのような場合は他からの水の供給が悪
く樹木の枯死が生じ易い０本発明では樹木１４の根の近
傍に局所的に高吸水性高分子材料１６が埋設される。こ
の高吸水性高分子材料１６は粉粒体状であり多孔質の管
１８の内部に収容され、土壌２０の中に埋設される。そ
して多孔質管１８の一部から地表面に達するように導水
管２２が適宜間隔で設けられる。

前記のような構造の中央分離帯の植生では特に夏期など
には水不足になる場合が多いが、本発明によれば地表面
に突出している導水管２２に必要最少量の水分を供給す
るだけでよい。導水管２２から送り込まれた水は多孔質
管１８の内部に入り、その勾配にもよるが一般に長距離
にわたって速やかに浸透していく。この際、高吸水性高
分子材料１６によって吸水されるため、大量の水が土壌
２０中に流出してしまう虞れはない。

樹木１４の根１４ａは、第２図に示されているように水
分の多い方向に選択的に成長する。

植物は大部分が根のみから水分を吸収するので、根を張
っている近傍に水分が存在すればそれを吸収して発育し
得る。前述のように高吸水性高分子材料は化学的に水分
を固定しているから蒸発しずらく接触している物質側へ
の物理的な移動も生じ難く長期間にわたって水分を保持
することかできる。そして植物による水分の吸収は大部
分が細胞膜内外の浸透圧の大小によって行われるため、
高分子材料中の水分は必要に応じて植物側に移行し定量
的な給水が行われることになる。このような動作によっ
て給水間隙を長くでき、かつ適正な量の給水が行われる
。

ここで多孔質管１８は、内部に高吸水性高分子材料１６
の粉粒体を保持し、膨張に対して地盤の変形を防ぐとと
もに、吸収しきれない過剰の水分を土壌中に流し、また
樹木根毛の侵入を許容し給水を容易にする作用を果たす
。

第４図は本発明の他の実施例を示している。

吸水性高分子材料２４自身を円筒状に成形し、それに導
水管２２を接続するような構成としてもよい。

第５図は本発明の他の実施例を示しており、果樹園に適
用した場合の例である。この実施例では高吸水性高分子
材料３０をシート状またはネット状あるいは打抜きシー
ト状等に成形加工し、果樹３４の近傍の土壌３６中に埋
設した構造である。そしてその上部にＬ型の導水管３２
を設け、該導水管３２の水平部分に形成した穴から水が
高吸水性高分子材料３０に供給されるように構成されて
いる。このような水分供給装置の使用法やその作用は前
記実施例の場合は同様である。

何れにしても本発明のように高吸水性高分子材料を土中
で局所的に埋設すると、土壌全体に粉末を混入したのと
は異なり既設の植生に適用する場合でも根毛を傷めるこ
とがなく埋設作業も容易であり、また給水時に膨張して
も地盤には殆ど影響がないから機械力の導入や歩行に支
障を来すこともない。

［発明の効果］ 本発明は上記のように土中で局所的に埋設される高吸水
性高分子材料と、それから地表に達する導水路とを具備
している構造だから、導水路を利用して水を供給するだ
けで高吸水性高分子材料に長期間にわたって保水させる
ことができ、散水時における蒸発や不必要な部分への浸
透など無駄がなくなり、水を節約できる効果がある。

また本発明では、保水されている高吸水性高分子材料か
ら適正な量の水分が植物に供給されるため、給水間隔を
長くでき、給水に要する労力や経済的負担を大幅に軽減
できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる装置を道路の中央分離帯の植生
に適用した一例を示す説明図、第２図はその側面図、第
３図はその要部の断面図、第４図は本発明にかかる装置
の他の実施例を示す断面図、第５図は本発明の更に他の
実施例を示す説明図である。 １６・・・高吸水性高分子材料、１８・・・多孔質管、
２０・・・土壌、２２・・・導水管。 特許出願人　　　応用地質株式会社 代　　理　　人　　　　　茂　　見　　　　　種部１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、植物の根の近傍に局所的に埋設される高吸水性高分
   子材料と、地表から地中の前記高吸水性高分子材料に達
   するように設けられる導水路とを具備していることを特
   徴とする植物への水分供給装置。