JPS6361993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、寒冷地の農作物育成地盤つまり、
畑、乾田、施設栽培地などに散布し、その地表物
の温度を上昇させ、農作物の発芽育成を促進する
ためのものに係るものである。 従来、北海道、東北、北陸地方、その他標高の
高い地方においては、気温、地温共に低く、播種
時期に著しい制限を受けており、また発芽後の育
成においても、成長が遅く悪い。 よつてもし人為的に地温を上昇させることがで
きるならば、播種時期を早めたり、発芽育成を促
進することができる。 従来この種の人為的な方法としては、温室、ビ
ニールハウスなどで代表される施設農場であり、
また温泉や、工場、清掃処理場の廃熱を利用し、
地盤中に熱交換器を埋設し、これに温水を通し、
地盤温度の上昇を図る方法、又は黒色のビニール
フイルムを地表に張るいわゆるマルチングなどが
知られている。ところが、この種の施設によるも
のは、地域的に著しく制約を受けるし、設備費も
高価であるし、マルチングにおいては使用済のフ
イルムが飛散し、他の作物に害を及ぼす。 そこで発明者らは、熱源として最も豊富である
太陽熱を有効に利用すること。即ち、黒色粉末を
地表に散布すれば有効であろうことに着目した。
黒色粉末としては、炭の粉末その他グラフアイト
粉末などが考えられるが、軽量であるために、散
布時に飛散し、衣服を汚染し、炭塵を吸い込むな
ど作業環境を悪くし、また人家の近傍において
は、家屋や洗濯物を汚染し使用できない。 そこで発明者らは、先ず廉価であること、太陽
熱吸収効果が高いこと、品質が均一であること。
比重がある程度重く、散布に飛散しないこと。黒
色汚染などによる環境の悪化をもたらさないこ
と。そして最も重要なことは農作物に悪影響を及
ぼさないこと。以上の条件に合致したものとし
て、使用済の鋳物古砂が褐色乃至暗褐色を呈して
いることに着目した。 一般に鋳物を製造するときに用いられる鋳物
は、川砂、山砂などの珪砂であり、これに粘結剤
（フエノール又はフラン樹脂レジン）を適量配合
（約４％）し、鋳型を造り、粘結剤を硬化させた
後、溶融金属を注入し、鋳型内で金属を凝固させ
た後、鋳物砂よりなる鋳型を破砕し鋳物をとり出
し製品へ仕上加工している。 一方破砕された鋳物砂の大半は回収され、再利
用されているが、珪砂自体が溶融金属の熱に曝れ
るときに熱衝激を受け珪砂にクラツクを生じ、細
粒化し、これをそのまま再使用して鋳型とした場
合には通気性が劣化するため、一般にこの微細化
した砂を篩別し、その分新しい砂を補充したり、
或は篩別せず一部の砂を新しい砂と交換し、古砂
は廃棄処分しているため、鋳物製造の産業廃棄物
として大量の使用済鋳物古砂が産生される。 この使用済の鋳物の古砂を仔細に検査すると、
一部のものは、表面の樹脂が殆んど炭化し黒色を
呈しており、また他のものは、この炭化したもの
が燃焼して白色化しており、また鋳型として、溶
融金属から離れた部分にあつたものにおいては未
炭化の状態のまゝである。従つて、鋳物古砂全体
としては粘結剤が附着しているために、そのまゝ
では農作物に有害となるため、単にアスフアルト
舗装の骨材として若干使用されるに止まり、殆ん
ど埋立地などに鋳物工場側の負担において廃棄処
分されていた。 この出願の発明者らは、この大量に産生する産
業廃棄物たる鋳物古砂を出発物質とし、これを
400℃乃至800℃に加熱し、好ましくは酸素の少な
い状態で加熱し、未炭化の附着樹脂を完全に炭化
させ、有害物質の溶出しない黒色乃至暗褐色砂を
得た。 この発明はこの黒色乃至暗褐色砂の用途発明に
係るものである。 この発明は、炭化したフラン樹脂、フエノール
樹脂のうちの一種の熱硬化性合成樹脂で粒々が焼
付被覆した天然砂であつて、粒度分布が35乃至
200メツシユのものが95％以上含んでいることを
特徴とする農作物育成地盤温度上昇材である。 この用途発明のものゝ粒度分布を更に詳しく説
明すれば表１に示す通りである。

【表】 またその化学組成は第２表に示す通りである。

【表】 上記表２中のSiO₂、Al₂O₃などの含有率の差は
元々鋳物砂自体が天然の川、山、又は海の砂を利
用しているものであり、その他化学組成には相当
のばらつきを有するものであり、またＣの含有率
は僅かではあるが、各砂粒の表面に炭化物が附着
形成してるため、外観上は暗褐色を呈している。 次に上記用途発明のものを環境庁水質保全局、
局長昭和50年10月28日付通達環水管第120号（良
質調査方法）に基づいて、有害物質含有量を検査
し、併せて有害物質の溶出検査を同環境庁昭和48
年２月17日付環告第13号（産業廃棄物に含まれる
有害物の検査方法JIS Ａ 1102）に基づいて検査
した結果を次に表３として示した。また対照資料
としてクラーク数をも併記した。

【表】 以上表３に示す通り本件用途発明のものは全体
に通常の土譲よりも有害物質の含有量は少なく、
有害物質の溶出も全く検出されず、かつPHも中性
であるために、これ自体において農作物、人蓄に
対し無害である。 次にこの用途発明の物を実際の畑地に散布し、
地表温度、地表下２cmのところの温度及び作物の
発芽及び育成状況を実験した結果を次に示す。 １ 材料及び試験方法 (1) 実際栽培試験 1981年５月13日、宮城県泉市下谷刈の畑地
にヒマワリ及びサトウモロコシを播種した際
に覆土の表面に本件用途発明の物を10アール
当り40Kg散分し、発芽および初期生長を無処
理区と比較した。 (2) 地温測定試験 宮城県仙台市内の圃場畑地の一部（1.8×
1.8m）を深さ10cmに耕起砕土し、作物を栽
培する場合と同様な状態にしてから、その半
分の面積に本件用途発明のものを70ｇ（10ア
ール当り約40Kg）を散布し、残り半分は無処
理（散布しないこと）とし、両区それぞれの
中央部の地表面と地表下２cmの所に温度セン
サを付け、自記温度計により1981年５月26日
より同年６月４日までの10日間測定記録し
た。 ２ 実験結果 (1) 実際栽培試験 (イ) 出芽 地中で発芽した芽が地上にあらわれるま
での日数は第４表の通りであり、無処理区
との比較において、処理区では、ヒマワリ
で２日サトウモロコシで0.5日促進された。

【表】 (ロ) 初期育成 ヒマワリの場合

【表】 播種後31日（出芽後約20日）の生育結果
は処理区は無処理区よりも0.3葉令早く生
育し、また草丈では処理区の方が地方の区
より3.5cm大きくなる結果を得た。 サトウモロコシの場合

【表】 サトウモロコシでは処理区は葉令が0.2
多く、草丈は無処理区より処理区のが0.3
cm低いが、伸長中の第４葉の抽出長は、処
理区の方が無処理区のものより0.7cm（1.3
培）長かつた。 (2) 地温測定試験 次に本件用途発明のものを地表に散布した
場合、地温を上昇させる効果がどのようなも
のかを調べた結果が表７であり、これをグラ
フ化したものが図である。

【表】

【表】

【表】 気温の測定は、寒暖計（温度センサ）を地
表60cmに設置し、直射日光が寒暖計に直接照
射せず、雨に当らないよう寒暖計上約30cmの
ところにアルミホイルで覆いを作つて計測し
たものである。 表７の結果より日最高温度時の平均でみる
と表８に示す通りである。

【表】 無；無処理区
有；処理区
表７、表８に示すように、地表温度は処理
区の方が無処理区より高く殊に日最高温時の
平均温度においては、1.1℃高く、また地表
下２cmにおいては1.7℃も高く、一般的に日
中午後に処理区と無処理区の温度差が顕著に
現れ、夜間18時から翌朝９時頃までの間には
有意な差は認められなかつた。 叙上の実験結果により、本件用途発明のものを
耕起した表面に散布することによつて、地表の温
度上昇より、むしろ地表下２cmの地中の温度を、
顕著に上昇させる効果があり、実験期間の季節に
おいてこの地表下２cmのところの温度は丁度種子
が位置する部位であり、発芽及び幼芽の伸び、幼
根の伸長に有効に作用し、表４乃至表６に示した
通りの結果が得られたことが明らかとなつた。 尚上記実験においては、実験期間が初夏である
ために播種期がこの季節の作物に限定されたが、
播種期が春播乃至初夏播のものであれば、無処理
の場合よりも１週間乃至10日、播種時期を早める
ことも可能であり、無処理時期と同時期であれ
ば、前記の通り、発芽及び初期育成を促進する効
果を有する。その他、出芽後の気温低下が続くと
きなど、後から、この用途発明のものを散布し、
地温を上昇させれば、冷害を防ぐことができる。 尚、この用途発明のものを散布してそのまゝ、
気温及び地表温度が上昇する真夏まで放置すると
処理区においては農作物に悪影響を及ぼすことに
なるが、実際の農作業においては、中耕、除草作
業により、地表部は乱され、或は成育した作物に
より日射は遮へいされるため、10アール当40Kg程
度の量の散布では、無処理区と何らの差異はなく
実害はない。 この用途発明のものは、実際の農地に散布して
使用できることは勿論、育苗箱、苗床温室ビニー
ルハウス内の耕地などの表面に散布使用できる。 その他、この用途発明のものは、表２に示す通
りの比重であり、表１示す粒度分布であるため、
多少風のある時であつても、空中に浮遊飛散する
こともなく散布でき、農作業者が吸い込むことな
く、また一度散布されたものは、一般土と比較し
むしろ飛散しにくく環境を悪化させるおそれがな
い。 更に衣服や、洗濯物を汚染せず、農作物は勿論
のこと、近隣の家畜や、自然の動物、昆虫などの
生態系に対しても表２、３の性質から悪影響を及
ぼすおそれはない。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係るものであつて、図はこの
用途発明のもので処理した耕地と、無処理の耕地
との温度変化を示したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭化したフラン樹脂、フエノール樹脂のうち
   の一種の熱硬化性合成樹脂で粒々が焼付被覆した
   天然砂であつて、粒度分布が35乃至200メツシユ
   のものが95％以上含んでいることを特徴とする農
   作物育成地盤温度上昇材。 ２ 前記炭化した熱硬化性合成樹脂で粒々が焼付
   被覆した天然砂とは、フラン樹脂、フエノール樹
   脂のうちの一種を被覆した使用済の鋳物古砂を酸
   素の少ない雰囲気で400℃乃至800℃に加熱して前
   記樹脂を炭化させたものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の農作物育成地盤温度
   上昇材。