TWI808242B - 自然侵入促進工法及散布材 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種自然侵入促進工法及用於該工法之散布材,該工法在顧慮環境之同時,施工容易且對於廣泛之區域及斜面仍可充分因應,並且可實現效率良好之自然侵入,可在目的之土壤表面促進良好綠化。解決手段如下:將含活藻類之散布材散布於土壤表面使其繁殖,同時藉由分泌於該活藻類表面之黏著性物質或由該活藻類構成之捕捉結構,直接或間接地捕捉飛來之種子或胞子,以促進土壤表面之綠化。
Description
本發明有關一種自然侵入促進工法及用於上述自然侵入促進工法之散布材。更詳言之,本發明有關一種用以捕捉飛來土壤表面之種子或胞子等並使其發芽之方法以及用於該方法之散布材。
背景技術
因天然災害或土方工事等而發生之裸地或植被荒蕪之土壤表面(以下也稱為裸地等)有損害景觀之問題。尤其是公園、住宅街或街道中等多人聚集地區之裸地,有著希望迅速進行綠化之需求。
針對上述綠化需求,舉例來說,下述專利文獻1提出一種將綠化用素材從噴嘴吹噴至坡面之綠化工法(以下也稱為習知技術1)。上述綠化用素材已舉如外來草木或木本植物等之種子、樹皮堆肥或泥炭蘚等有機質土壤改良材、化學肥料及再乳化性樹脂粉末等高分子系侵蝕防止劑。亦即,習知技術1係關於一種將外來種之種子等與肥料等一起散布於坡面並使該種子發芽、生育以圖綠化之技術。
此外,下述專利文獻2提出一種綠化工法(以下亦稱習知技術2),其係以非面狀方式對坡面或斜面等綠化施工面吹噴混有種子之生育基盤與不含種子之生育基
盤。習知技術2係以使未混合種子之生育基盤較混有種子之生育基盤更薄之方式來吹噴,藉此使混有種子之生育基盤構成凸狀,未混有種子之生育基盤則構成凹狀。爰此,習知技術2之目的在於,使從綠化施工面周邊飛來之種子穩定附著於該構成凹狀之生育基盤。亦即,習知技術2之目的在於,以人為方式形成植物容易從綠化施工面周邊自然侵入之結構(即凹狀生育基盤)。
此外,下述專利文獻3揭示了一種飛來種子捕捉結構(以下也稱為習知技術3),具備:網件,其係配置於坡面之片狀體;及,墊圈,其係用以使上述網件密著於坡面上。
具體來說,上述網件具有朝向與坡面等高線大致相合之方向連繫的袋狀部分。該袋狀之谷側部分設有將網目弄密而形成之種子捕捉部。另一方面,上述墊圈則是具有隔件機能之墊圈,具備:使上述網件密著於坡面之押壓部;及,片材支持部,其會成為用以將上述袋狀部分保持在預定高度之隔件。
習知技術3係以上述片材支持部從下側支持種子捕捉部,藉此將該種子捕捉部保持在較坡面更高之位置。藉此,習知技術3使種子捕捉部呈現從坡面浮起之狀態,而可容易進行種子之捕捉。
[專利文獻1]日本特開2018-193743號公報
[專利文獻2]日本特開2010-259331號公報
[專利文獻3]日本特開2016-3495號公報
然而,上述習知技術1至習知技術3所代表之習知綠化工法具有下述問題。
亦即,如同習知技術1般將種子吹噴至坡面之吹噴工法多使用非生分解性之化學材料,而有對環境造成不佳影響之疑慮。此外,以吹噴工法吹噴之種子一般而言多屬外來種。因此,周圍之植被有受外來植物破壞之虞。舉例來說,國家公園等需要充分顧慮環境之區域希望能維持該區域本來之自然環境。因此,利用外來植物之綠化有時會有不適切的情況。
相對來說,如同習知技術2、3般捕捉從周圍飛來之種子並使其生育以圖綠化時,則無上述般之問題。然而習知技術2在使用混有種子之生育基盤之點上可能有與習知技術1相同之問題。又,習知技術2必須以非面狀方式交互吹噴混有種子之生育基盤與不含種子之生育基盤,施工勞力甚巨。因此,習知技術2不適合廣範圍實施及斜面實施。
又,習知技術3為了於坡面上配置片材,必須預先將坡面整形成平坦,施工勞力甚巨。因此,與習知技術2相同,習知技術3也不適合廣範圍實施及斜面實施。此
外,由於習知技術3在坡面上配置片材,不僅有對環境造成影響之虞,可捕捉飛來之種子的部分有所限定,無法期望效率良好之自然侵入。
再者,習知技術2、3有飛來之種子因降雨等而流出之虞,而有自然侵入無法快速進行、自然侵入量少之問題。
本發明係鑒於上述課題而為者。即,本發明提供一種自然侵入促進工法及用於該工法之散布材,該工法在顧慮環境之同時,施工容易且對於廣泛區域及斜面仍可充分因應,並可實現良好效率之自然侵入,可在目的之土壤表面促進良好綠化。
本發明之自然侵入促進工法之特徵在於:將含活藻類之散布材散布於土壤表面並使上述活藻類繁殖,同時藉由分泌於該活藻類表面之黏著性物質或該活藻類所構成之捕捉結構,直接或間接地捕捉飛來之種子或胞子,以促進上述土壤表面之綠化。
此外,本發明之散布材之特徵在於:係用於本發明之自然侵入促進工法之散布材,且包含活藻類。
由於本發明係利用自然飛來之種子等圖求綠化,可圖充分顧慮施工地之環境。此外,本發明之自然侵入促進工法無需配置用以捕捉種子等之片材等,因此施工容易。因此,本發明之自然侵入促進工法對於廣泛區域
或斜面仍可充分因應。此外,本發明藉由使活藻類散布、繁殖於土壤表面,可藉該活藻類分泌之黏著性物質或由活藻類構成之捕捉結構,效率良好地捕捉種子等。
10:散布材
20:斜面
100:試驗環境
θ:傾斜角度
圖1為示意圖,係示意性地顯示1份試驗環境之山(實驗區)。
用以實施發明之形態
[自然侵入促進工法]
本發明之自然侵入促進工法(以下有時僅稱為本工法)會將含活藻類之散布材散布於土壤表面。接著,使活藻類於該土壤表面繁殖,同時藉繁殖之活藻類分泌於表面之黏著性物質或由該活藻類構成之捕捉構造,直接或間接地捕捉飛來之種子或胞子。藉此,本發明之自然侵入促進工法可促進上述土壤表面之綠化。另,「種子或胞子」於下述說明中有時僅稱為「種子等」。
就本發明而言,種子係指種子植物之種子,胞子係指由藻類、菌類、蕨類植物、苔癬植物或原生生物等形成之生殖細胞。
就本發明而言,自然侵入意指飛來土壤表面之種子等在該土壤表面上被捕捉而發芽。本發明使自然侵入確實施行,藉此顯著促進土壤表面綠化。於本發明中,上述發芽不僅是種子之發芽,也包含胞子之發芽及繁殖。
此外,本發明中所謂之活藻類係指未死滅之藻類。更
具體來說,活藻類意指:散布於土壤表面後,可於該土壤表面生育之藻類及已在該土壤表面生育之藻類。活藻類與後述之經殺死處理之藻類殺死處理物有所區別。
更具體而言,本工法至少將活藻類散布於土壤表面並使該活藻類發芽、繁殖。於土壤表面,活藻類可分泌黏著性物質至藻類本體表面或構成捕捉結構。
本發明中所謂之捕捉結構係指:由活藻類構成之三維結構,且是可捕捉飛來之種子等或枝葉等的結構。
更具體來說,捕捉構造可舉例如網狀結構或凹凸結構等。上述網狀結構意指:生育成線狀等之活藻類彼此交纏而構成之網狀三維網目結構。此外,上述凹凸結構意指:不論形狀,生育之活藻類彼此無規疊合而構成之結構。
種子飛來繁殖有此活藻類之土壤表面時,種子等會被上述黏著性物質、或者上述網狀結構或上述凹凸構造等之捕捉結構確實捕捉。飛來單純裸地等之種子等會因風雨等而流出,無法在該裸地之土壤生根的情況甚多。相對於此,本工法係如上述般,種子等會被活藻類確實捕捉,發芽率高而可促進良好綠化。
本發明中,飛來之種子等被活藻類直接捕捉意指:種子等直接固定附著於活藻類之黏著性物質,或以物理方式被活藻類之捕捉構造捕捉。另一方面,本發明中,飛來之種子等被活藻類間接捕捉意指:落下到活藻類之黏著性物質或活藻類之捕捉結構的枝葉等飛來物被捕捉,之後飛來之種子等又被該飛來物捕捉。
本工法使用活藻類作為用以捕捉種子等之基盤,因此不會污染環境。
此外,本工法無需設置片材或樹脂等難以自然分解之人工物的作業,施工容易。因此本工法對於廣泛之土壤表面及斜面仍可充分因應。此外,本工法藉活藻類直接或間接捕捉飛來之種子等。因此,可防止飛來之種子等因風雨而流出,可確保較多之自然侵入量。
此外,若依本工法,因散布之活藻類會在土壤表面繁殖,土壤表面容易保持適度之濕度。因此,該土壤表面可維持飛來而被捕捉之種子等容易發芽生育之環境。
以下,針對本工法進一步詳細說明。
(活藻類)
本工法所用之活藻類包含:選自於由單細胞藻類、群體藻類、線狀或枝狀藻類、多核管狀體藻類、多核囊狀體藻類及葉狀藻類等所構成群組中之1種藻類或其等之組合。此6群並非以生物學上之分類判別,主要是從藻類形態上之特徵來判別之習知群。藻類中有許多已確認在全世界繁殖,不易影響到本工法所實施之施工地的植被及環境。尤其,使用可在施工地繁殖之藻類,對於施工地之植被及環境之適性較高而甚理想。此外,一般而言,與苔癬類相較下,藻類於散布後之初期增殖良好,實施本工法後可迅速促進自然侵入。
上述單細胞藻類為具有下述特徵之一群藻
類:其形態雖為單粒狀藻體,但會隨著增殖而形成細胞集合體。
上述群體藻類(包含定形群體)為細胞不具相互關係而聚集、或具某種相互關係而聚集之一群藻類。上述群體藻類係具有下述特徵之一群:會隨著增殖而相互聚集形成集合體。
上述線狀藻類或上述枝狀藻類係具有下述特徵之一群藻類:隨著增殖,線狀或分枝之藻體相互交纏而發達成簇生狀或網狀等。
上述多核管狀體藻類為隨著增殖而有多數之核分散在管狀細胞中之藻類。
上述多核囊狀體藻類為隨著增殖而有多數之核分散在囊狀細胞中之藻類。
葉狀藻類為具有下述特徵之一群:隨著成長而如同海產之海菜般擴展為葉狀。
單細胞藻類相較於線狀藻類或枝狀藻類,生育開始時期較早且增殖力旺盛,因此可使自然侵入早期開始。單細胞藻類會因繁殖而聚集多數細胞,可作為本發明之凹凸結構發揮機能。
線狀藻類或枝狀藻類相較於單細胞藻類雖有初期增殖力稍差之傾向,但在土壤表面附近充分增殖時,容易藉線狀體來構成網狀結構。
此外,群體藻類可使繁殖所形成之上述集合體作為本發明之凹凸結構來發揮機能。同樣地,葉狀藻類也因會繁
殖成葉狀,容易構成本發明之凹凸結構。
此外,多核管狀體藻類在土壤表面附近充分增殖時,易藉管狀體構成網狀結構,而可作為本發明之網狀結構發揮機能。
多核囊狀體藻類在土壤表面附近充分增殖時,易藉囊狀體之集合來構成凹凸結構,而可作為本發明之凹凸結構發揮機能。
本發明之活藻類在生物分類學上而言,包含藍藻類(藍藻綱)、紅藻類(紅藻綱)、褐色鞭毛藻類(褐色鞭毛藻綱)、甲藻類(甲藻綱)、黃色鞭毛藻類(黃色鞭毛藻綱)、黃綠藻類(黃綠藻綱)、矽藻類(矽藻綱)、真眼點藻類(真眼點藻綱)、裸藻類(裸藻綱)及綠藻類(綠藻綱)等。上述活藻類可從可生育於土壤表層等之藻類適當選擇使用。另,本發明按習知(舊分類體系)之分類學,將藍綠菌(真菌)視為藻類(尤其是藍藻類(藍藻綱))處置。
另,本說明書中之藻類分類主要依照「淡水藻類」(山岸高旺著;2007年,株式會社內田老鶴圃出版)之記載。
舉例來說,藍藻綱(Cyanophyceae)(藍綠菌(Cyanobacteria))可舉如色球藻科(Chroococcaceae)、石囊藻科(Entophysalidaceae)、原絲藻科(Tubiellaceae)、多列藍藻科(Stigonemataceae)、蒴鏈藻科(Capsosiraceae)、雙線藻科(Borzinemataceae)、鞭枝藻科(Mastigocladaceae)、Mastigocladopsidaceae、擬珠藻科(Nostochopsidaceae)、偽枝藻科(Scytonemataceae)、
微毛藻科(Microchaetaceae)、膠鬚藻科(Rivulariaceae)、念球藻科(Nostocaceae)及顫藻科(Oscillatoriaceae)等。
此外,紅藻綱(Rhodophyceae)可舉如紫球藻科(Porphyridiaceae)、溫泉紅藻科(Cyanidiaceae)及Phragmonemataceae等。
此外,褐色鞭毛藻綱(Cryptophyceae)可舉如Tetragonidiaceae等。
此外,甲藻綱(Dinophyceae)可舉如植球藻科(Phytodiniaceae)及黏球藻科(Gloeodiniaceae)等。
此外,黃色鞭毛藻綱(Chrysophyceae)可舉如金囊藻科(Chrysocapsaceae)及金枝藻科(Phaeothamniaceae)等。
此外,黃綠藻綱(Xanthophyceae)可舉如肋胞藻科(Pleurochloridaceae)、長形黃綠藻科(Sciadiaceae)、擬小椿藻科(Characiopsidaceae)、Chlorobotorydaceae、黃絲藻科(Tribonemataceae)、氣球藻科(Botrydiaceae)及無節藻科(Vaucheriaceae)等。
此外,矽藻綱(Bacillariophyceae)可舉如圓篩藻科(Coscinodiscaceae)、等片藻科(Diatomaceae)、短殼縫藻科(Eunotiaceae)、曲殼藻科(Achnanthaceae)、舟形藻科(Naviculaceae)、窗紋藻科(Epithemiaceae)、Nitzchiaceae及雙稜藻科(Surirellaceae)等。
此外,真眼點藻綱(Eustigmatophyceae)可舉如真眼點藻科(Eustigmataceae)、假擬小椿藻科
(Pseudocharaciopsidaceae)、不動胞子科(Chlorobotrydaceae)及單珠藻科(Monodopsidaceae)等。
此外,裸藻綱(Euglenophyceae)可舉如裸藻科(Euglenaceae)等。
此外,綠藻綱(Chlorophyceae)可舉如平藻科(Pedinomonadaceae)、衣藻科(Chlamydomonadaceae)、團藻科(Volvocaceae)、Gloeococcaceae、綠球藻科(Chlorococcaceae)、Charakiochloridaceae、奧丁藻科(Actinochloridaceae)、Gloeodendraceae、管椿藻科(Characiosiphonaceae)、Myrmeciaceae、四集藻科(Palmellaceae)、Chlorochytraceae、小椿藻科(Characiaceae)、四棘藻科(Treubariaceae)、小球藻科(Chlorellaceae)、葡萄藻科(Botryococcaceae)、幅球藻科(Radiococcaceae)、卵囊藻科(Oocystaceae)、空星藻科(Coelastraceae)、柵藻科(Scenedesumaceae)、新綠藻科(Neochloridaceae)、Protosiphonaceae、綠八迭藻科(Chlorosarcinaceae)、Gloeotilaceae、微孢藻科(Microsporaceae)、溪菜科(Prasiolaceae)、內植藻科(Chaetophoraceae)、鞘藻科(Oedogoniaceae)、Ulotorichaceae、Pleurastraceae、菫青藻科(Trentepohliaceae)、綠方藻科(Chlorokybaceae)、克里藻科(Klebsormidiaceae)、中帶藻科(Mesotaeniaceae)、鼓藻科(Desmidiaceae)、雙星藻科(Zygnemataceae)等。
本發明所用之活藻類從可良好分泌黏著性物質之觀點來看,宜使用分類為綠藻綱(Chlorophyceae)之藻類。其中,尤以選自於由卵囊藻科偽蹄形藻屬(Pseudokirchneriella)、鼓藻科三角藻屬(Desmididium)及孢鼓藻屬(Cylindrocystis)等所構成群組中之1種或其等之組合,因黏著性物質之分泌顯著而更理想。另,本發明中所謂之黏著性物質係具有足以使種子等直接或間接地固定附著於活藻類此程度之黏著力的物質,指活藻類所生成分泌之全部物質。
此外,本發明所用之活藻類從可良好構成網狀結構之觀點來看,宜使用分類為綠藻綱(Chlorophyceae)之藻類。其中,尤以選自於由Ulotorichaceae克里藻屬(Klebsormidium)、菫青藻科菫青藻屬(Trentepohlia)及內植藻科(Spongioplastidium)等所構成群組中之1種或其等之組合,因呈現線狀體且會一邊相互交纏一邊繁殖,易形成網狀結構而甚理想。
此外,本發明所用之活藻類從可良好構成凹凸結構之觀點來看,宜使用分類為黃綠藻綱(Xanthophyceae)之藻類。其中,尤以選自於由氣球藻科Botoridium及無節藻科無節藻屬(Vaucheria)等所構成群組中之1種或其等之組合,會在土壤表面形成粗管狀之細胞體及卵原細胞、或大型且呈氣球狀之囊狀體來繁殖,因此容易構成凹凸結構而甚理想。
本發明所用之活藻類尤以分類為綠藻綱之
Ulotorichaceae克里藻屬(Klebsormidium)因線狀體會錯綜增殖而呈現網狀結構之理由,適宜用作本發明之活藻類。
本發明所用之活藻類可為1種藻類也可為2種以上藻類之組合。活藻類使用2種以上之藻類時,舉例來說,以選自於由容易分泌黏著性物質之藻類、容易構成網狀結構之藻類及容易構成凹凸構造之藻類所構成群組中之2種以上藻類的組合為佳。
上述活藻類之調製方法並未特別受限,於可在實施本工法之施工土壤表面上以未死滅之狀態進行散布的範圍內,可採用適當之方法。
舉例來說,活藻類可藉下述方式取得:採集繁殖於任意土壤上之藻類,使用適合所需分類之藻類的培養基進行培養,分離該所需分類之藻類並大量培養分離出之藻類。上述藻類之採集地宜選擇本工法之施工預定地區或其周邊地區。這是因為可藉此將自然環境之變化抑止於最小限。亦即,繁殖在本工法之施工預定地區或其周邊地區之藻類為本工法中活藻類之較佳態樣之一。此外,藉由選擇本工法之施工預定地區所屬國家之任意地區來作為藻類採集地,可防止外來種藻類混入,甚是理想。
就活藻類而言,也可使用市售藻類來取代採集藻類暨調製活藻類。
本發明所用活藻類可透過適當選自習知藻類培養方法之方法來培養、採集。
舉例來說,為了以分類學上之「綱」層級來分離藻類,
培養藻類所用培養基宜選擇適合目的藻類之組成的培養基。但本發明所用藻類未必需要純化成1種。因此,大量培養藻類時,也可使用一般可用於藻類之大量培養用培養基。
本工法中將含活藻類之散布材散布於土壤表面之方法並未特別受限。
舉例來說,培養之藻類可藉下列i)至iii)所例示之方法來調整,作為活藻類散布於土壤表面。
i)大量培養之藻類可藉大型離心分離機或過濾裝置等固液分離裝置濃縮並適度去除水分而調整成膏狀。膏狀藻類舉例來說會被輸送至施工現場並在經適度稀釋之狀態下作為活藻類散布於土壤表面。
ii)大量培養之藻類可藉大型離心分離機或過濾裝置等固液分離裝置來濃縮並低溫乾燥、粉碎而調整成粉末狀。於此,實施所謂低溫乾燥之手段並未特別受限,但可舉例如日曬或60℃以下之送風乾燥等。粉末狀之活藻類可直接在乾燥狀態下以動力散布機等散布於土壤表面,也可在懸浮於水等液體之懸浮物狀態下散布於土壤表面。
iii)已藉上述ii)調整之粉末狀活藻類也可以具透水性、通氣性、保水性之塗佈劑來包埋而製劑化為粒狀。塗佈劑可舉例如明膠及各種多醣體等。製劑化為粒狀之活藻類容易進行散布作業,又視塗佈劑之性狀而定,對土壤表面之付著性良好。此外,塗佈劑可成為活藻類之養分。上述製劑化包含微膠囊化。
本工法中,包含活藻類之散布材可為實質上
僅包含活藻類之散布材,也可為除活藻類之外還包含任意其他材料之散布材。
此外,上述散布材除活藻類之外還包含一種以上其他材料(成分)時,也可為將全部材料進行懸浮或混合等調製而成之單一種散布材。此時,全部材料會實質上同時散布於土壤表面。
此外,上述散布材除了活藻類之外還包含1種以上其他材料(成分)時,此等材料中之至少一者可與另一者獨立處置。獨立處置之2種以上材料可實質上同時散布,散布步驟互為前後亦可。就本工法而言,舉例來說,散布材所含成分有活藻類、成分A及成分B時,可於第一散布步驟中將活藻類及成分A之懸濁物散布於土壤表面,之後於第二散布步驟中將成分B散布於該土壤表面。此外,本工法也可以任意順序分別散布上述活藻類、上述成分A及上述成分B。
對土壤表面之活藻類散布量並未特別受限,可一併考慮本工法之施工土壤表面之周圍環境、施工時之季節、溫度等適度決定。
本工法中,活藻類散布量以30g/m2以下為宜,25g/m2以下更佳。藉由設於此範圍內,可於經濟面上無蒙受不利地直接或間接捕捉飛來之種子等。
另一方面,從可在本步驟實施後短期(例如數週程度)內實現可良好捕捉飛來之種子等狀態的觀點來看,活藻類散布量宜為1g/m2以上,且較宜2g/m2以上,更宜4g/m2以
上。另,於此所謂活藻類散布量表示活藻類之乾燥質量。
(藻類殺死處理物)
本工法除了上述活藻類之外,還宜散布藻類殺死處理物。即,本發明所用散布材可含有由經殺死處理之藻類構成的藻類殺死處理物。
本工法中,藉由將活藻類與藻類殺死處理物一起散布,可良好促進該活藻類之初期成長。結果,本工法實施後,可在短期間(例如1至2週左右)使飛來之種子等的捕捉量明顯增大而促進綠化。
本發明中,由經殺死處理之藻類構成之藻類殺死處理物係指,由已藉熱處理等任意手段而使其死滅之藻類所構成的處理物。於此,所謂使其死滅之藻類係指,即使散布於土壤表面也無法於該土壤表面生育,而可被土壤微生物等分解之藻類或其分解物。
用以調製上述藻類殺死處理物之藻類可從被例示為用以調製上述活藻類之藻類以及海藻類中適當選擇使用。舉例來說,海藻類可例示如:裙帶菜、昆布或羊棲菜等褐藻類;甘紫菜或石花菜等紅藻類;以及,石蓴或青海苔等綠藻類。
用於藻類殺死處理物之藻類可為單種藻類,也可為2種以上藻類之組合。用於活藻類之藻類與用於藻類殺死處理物之藻類可相同也可互異。
藻類殺死處理物宜含有蛋白質。將高蛋白質之藻類殺死處理物與活藻類一起散布時,有促進該活藻類
之初期生育良好之傾向。此外,藻類殺死處理物所含蛋白質也有利於土壤微生物增殖,就結果而言,可使土壤肥沃而對所捕捉之種子等的發芽、生育帶來良好影響。
基於此種理由,用以調製藻類殺死處理物之藻類宜含40質量%以上蛋白質,更宜含50質量%以上,尤宜含55質量%以上。使用高蛋白質藻類調製之藻類殺死處理物可含有與該高蛋白質藻類同等以上之蛋白質。
高蛋白質藻類之例可舉如隸屬藍藻綱之螺旋藻屬、隸屬綠藻綱之綠球藻屬或海藻類,但不限於此。
就藻類以外之源自天然物之蛋白質源而言,舉例來說已知有魚粉等。然而魚粉含油量多又有可能含重金屬。因此,將魚粉散布於土壤表面時,會有環境保育上不理想之情況。相對於此,藻類殺死處理物可對藻類成長帶來良好影響,且可平衡良好地提高各種土壤微生物之活性,環境保育上也無問題。
此外,藻類殺死處理物宜在含有蛋白質之同時,更含有選自於由醣類、脂質及灰分(以下亦稱為醣類等)所構成群組中之至少一種。其中,以含有醣類及灰分中之至少任一者更佳。藉此,可進一步促進散布於土壤之活藻類之初期成長,同時也可對所捕捉之種子等之生育帶來良好影響。上述醣類等皆宜為源自藻類者。此外,上述灰分指不可燃性之礦物質,例如鈣、鐵、鈉及選自礦物質所構成群組中之任1種或2種以上組合。
在含有蛋白質之同時,還更含有醣類等中之至少一種
的藻類之例可舉例如隸屬藍藻綱之螺旋藻屬、隸屬於綠藻綱之綠球藻屬或海藻類,但並不限於此。
製得至少含有蛋白質之藻類殺處理物並未特別受限。舉例來說,可使用至少含有蛋白質之藻類,並以適度之低溫進行熱處理,藉此在使有效成分殘留之同時將藻類進行殺死處理。於此,舉例來說,所謂適度之低溫以60℃以上且200℃以下為宜,80℃以上且180℃以下較佳,100℃以上且120℃以下更佳。若熱處理之溫度小於60℃,會有藻類未完全死滅之狀況。又,若熱處理溫度超過200℃,會有一部分或全部之蛋白質或醣類等受熱分解而消失之虞。
藻類殺死處理物之調製方法可舉如以下之例。
(殺死處理方法1)
從綠藻類調製出綠球藻原料粉末,將其進行熱水萃取處理而分離為綠球藻萃取物與綠球藻萃取物萃取殘渣。接著,將綠球藻萃取物萃取殘渣以例如設定為280℃以上且350℃以下範圍之溫度的熱對流式乾燥機予以乾燥並粉末化,可藉此粉末化而獲得藻類殺死處理物。
(殺死處理方法2)
使經培養之藻類以離心分離器固液分離,水洗已濃縮之培養物。反複進行上述固液分離及上述水洗,獲得去除培養基成分之分離物。接著,將上述分離物以噴霧乾燥或滾筒乾燥機進行熱處理,使藻類死滅並粉末化。藉此可獲
得粉末化之藻類殺死處理物。上述熱處理之處理溫度並未特別受限,宜為60℃以上且200℃以下之範圍。
(殺死處理方法3)
將所培養之藻類以超音波處理或均質機等進行破碎處理,接著水洗並過濾水分。反複進行上述破碎處理、水洗及過濾,獲得已去除培養基成分之處理物。將該處理物以與上述殺死處理方法2相同之方法進行熱處理,藉此可得藻類殺死處理物。
(黏著性賦予物質)
本步驟所用散布材可進一步含有黏著性賦予物質。藉由一起散布黏著性賦予物質與活藻類,散布後可防止因風雨等影響而使生育前之活藻類從土壤表面流出。
不僅如此,即使在所散布之活藻類可良好捕捉種子等之狀態前的期間,仍可藉黏著性賦予物質捕捉種子等。此外,黏著性賦予物質可使在土壤表面生育之活藻類彼此固著,或者使生育之活藻類與小樹枝或落葉等固著,而可使土壤表面變得複雜。藉此,種子等易以物理方式捕捉在土壤表面。此外,黏著性賦予物質即使在所散布之活藻類分泌黏著性物質、或者構成網狀結構或凹凸結構等捕捉結構後,仍可良好地參與種子等之捕捉。
上述黏著性賦予物質可舉如聚麩胺酸、明膠或洋菜等高分子聚合物等。從容易處置性之觀點來看,黏著性賦予物質以在乾燥狀態下不具黏著性或黏著性弱,且在含水狀態下發揮顯著黏著性者為佳。此外,從環境保育
觀點來看,黏著性賦予物質宜具生分解性。
其中尤以聚麩胺酸宜作為黏著性賦予物質。聚麩胺酸於散布後可在一定期間內充分發揮黏著性賦予物質之功能,且土壤表面活藻類茂盛時可被土壤微生物分解。被分解之聚麩胺酸有助被活藻類捕捉之種子等從根部吸收營養分,而對上述種子等之生育有所貢獻。
聚麩胺酸可為源自天然之γ-聚麩胺酸,也可為人工合成之聚麩胺酸。聚麩胺酸也可為一般市售之物。
(纖維材)
本工法所用散布材可含有纖維材。散布材可藉含有纖維材而在該散布材散布後短期內受到風雨影響時防止活藻類等流出。
此外,散布材含纖維材及聚麩胺酸等黏著性賦予物質時,黏著性賦予物質可使纖維材彼此結著而形成三維結構。纖維材彼此形成之上述三維結構可更有效防止活藻類等從土壤表面流出,同時有助於捕捉種子等。
上述纖維材只要含纖維質且為可散布於土壤表面之材料即可。舉例來說,以市售品而言,已知有以紙漿作為主原料之吹噴播種用被覆保護材料等,其等在自然環境下可藉土壤菌類等而緩緩分解。市售品之具體例可舉如苫小牧王子紙業股份有限公司製王子纖維(註冊商標)等,但不限於此。
(肥料)
本工法所用散布材從促進捕捉之種子等之生育或促
進活藻類生育之觀點來看,可進一步含有肥料。
肥料可舉例如:以有機物為原料之有機肥料、以無機物為原料之無機肥料及化學合成之化學肥料中之1種以上。其中,將化學肥料之原料或單肥混合並施行化學處理而生成之化成肥料宜作為散布材所含肥料。上述化學轉化肥料宜含有選自氮、磷酸、氧化鎂(苦土)及鉀中之2種以上成分,尤其,以包含氧化鎂與其他1種以上成分者更佳。這是因為氧化鎂可促進活藻類生育。
市售之化學轉化肥料之例可舉例如JCAM AGRI.CO.,LTD.製(註冊商標)(細粒)或(註冊商標)1號(細粒)等,但不受此限定。(細粒)包含緩效性肥料(JCAM AGRI.CO.,LTD.,商品名CDU)、即效性氮、鉀及苦土。 1號(細粒)包含苦土及緩效性肥料(JCAM AGRI.CO.,LTD.製,商品名IB)。
[散布材]
以下針對本發明之散布材進行說明。本發明之散布材用於上述自然侵入促進工法。上述散布材至少包含活藻類。
上述散布材除了活藻類之外還宜含有選自於由藻類殺死處理物、聚麩胺酸等黏著性賦予物質、肥料、及纖維材所構成群組中之任一者或2種以上。其中,散布材除了活藻類之外,宜更含有藻類殺死處理物及黏著性賦予物質,尤宜含有藻類殺死處理物、聚麩胺酸等黏著性賦予物質、肥料及纖維材全部。
本發明之散布材所含活藻類、藻類殺處理物、黏著性賦予物質、肥料及纖維材可分別參照上述自然侵入促進工法之相關說明,於此將詳細說明予以割愛。
本發明之散布材可為混合有活藻類及任意其他成分之混合物。該混合物可在乾燥狀態散布,也可預先懸浮於水等液體並調整為半流體後,於此狀態下散布。
此外,本發明之散布材可為活藻類及任意其他成分受個別管理之套組。構成套組之各成分可依序散布,也可於、施工現場混合而同時散布。
本發明之散布材具優異處置性及運搬性,又,對土壤表面之散布作業也容易。藉由將本發明之散布材散布於土壤表面,可獲得與實施上述自然侵入促進工法所發揮之效果相同的效果。
相對於活藻類之藻類殺死處理物之質量比宜為活藻類質量(g):藻類殺死處理物質量(g)=100:0至50:50之範圍,更宜活藻類質量(g):藻類殺處理物質量(g)=90:10至70:30之範圍。
此外,相對於活藻類之黏著性賦予物質之質量比宜為活藻類質量(g):黏著性賦予物質之質量(g)=100:0至10:90之範圍,較宜活藻類質量(g):黏著性賦予物質之質量(g)=70:30至20:80範圍,更宜活藻類質量(g):黏著性賦予物質之質量(g)=50:50至30:70。
上述質量比皆非用以限定本案發明者,又,該質量比可考慮散布材所散布之環境或季節、或者散布材所含其他
材料之種類或含量等予以適當決定。
另,顯示上述數值範圍之質量比皆為乾燥質量下之質量比。
按下述內容調整各實施例及比較例所用散布材。
(實施例1)
活藻類乾燥粉末(綠藻綱克里藻屬)4g
纖維(商品名:王子纖維,苫小牧王子紙業股份有限公司製)60g
(實施例2)
活藻類乾燥粉末(綠藻綱克里藻屬)4g
纖維(商品名:王子纖維,苫小牧王子紙業故股份有限公司製)60g
藻類殺死處理物(綠藻綱小球藻科)1g
γ-聚麩胺酸(商品名:納豆菌膠,味丹公司製)9g
(比較例1)
纖維(商品名:王子纖維,苫小牧王子紙業股份有限公司製)60g
(活藻類乾燥粉末之調製方法)
首先,使用BBM培養基,將藉顯微鏡選定之標的藻類(綠藻綱克里藻)以燒瓶培養10天。藉離心分離機使培養之藻類固液分離,並使回收之膏狀個體日曬乾燥,藉此獲得活藻類乾燥粉末。
(藻類殺死處理物之調製方法)
首先,使用BBM培養基,將藉顯微鏡選定之標的藻類(綠藻綱小球藻科)以燒瓶培養10天。藉離心分離機使培養之藻類固液分離,於100℃下將回收之膏狀個體噴霧乾燥,藉此獲得藻類殺死處理物。
(試驗環境之調整)
試驗環境調整如下。即,將市售之赤玉土與黑土以1:1之比例混合,準備混合土。接著於岐阜縣之戶外日曬良好平地使用上述混合土,並列製作6個具傾斜角15度之斜面的略梯形形狀之山。接著,使用角材與紐繩,於各斜面一一確保每邊1m之正方形區域。於圖1示意性地顯示試驗環境100。圖1為示意圖,其示意性地顯示1份試驗環境100之上述山(實驗區),並省略角材及紐繩之圖示。屬1個實驗區之試驗環境100具備傾斜角度θ=15度且1m×1m之正方形斜面20。如同後述,斜面20散布有散布材10。
(自然侵入促進試驗及觀察)
使用上述實施例及比較例之散布材,如下述般進行自然侵入促進效果試驗。試驗係以每種散布材配2個實驗區
(n=2)之方式實施。
將各散布材(散布材10)分別懸浮於水2L,並以手灑方式大致均等地分布於上述正方形區域(斜面20)。散布材之散布量調整為活藻類(乾燥重量)4g/m2。
試驗從2018年10月1日開始。2018年10月1日起同年11月15日迄期間之合計降雨量為87.5mm,最大日雨量為同年10月6日之28mm。
散布後第12天以下述方式觀察土壤表面。
於各實施例及比較例之實驗區中,每實驗區隨機選出5處(10cm×10cm之正方形區域)作為觀察區域。接著,以微距攝影觀察各觀察區域,觀察藻類之生育狀況。結果,實施例1在任一觀察區域皆確認有部分藻類繁殖。另一方面,實施例2在任一觀察區域皆確認大致全體有藻類繁殖。此外,比較例1則在任何觀察區域皆未確認到藻類繁殖。
由上述觀察結果可知,實施例之任一者皆在散布後短期內確認藻類繁殖。此外,確認了包含藻類殺死處理物之實施例2與實施例1相較,藻類生育明顯較活潑。
此外,針對各實施例及比較例之實驗區,計數第0天、第31天及第46天之草木發芽數。結果示於表1。
如表1所示,相對於比較例,任一實施例皆確認了明顯較多之發芽數。含藻類殺死處理物之實施例2與實施例1相較,第31天及第46天之任一者皆發芽數明顯較多。
上述實施形態包含以下技術思想。
(1)一種自然侵入促進工法,其特徵在於:將含活藻類之散布材散布於土壤表面,使前述活藻類繁殖,同時藉由分泌於該活藻類表面之黏著性物質或由該活藻類構成之捕捉結構,直接或間接地捕捉飛來之種子或胞子,以促進前述土壤表面之綠化。
(2)如上述(1)之自然侵入促進工法,其中前述活藻類之散布量以該活藻類之乾燥重量計為30g/m2以下。
(3)如上述(1)或(2)之自然侵入促進工法,其中前述散布材包含由經殺死處理之藻類構成之藻類殺死處理物。
(4)如上述(3)之自然侵入促進工法,其中經殺死處理之前述藻類殺死處理物包含蛋白質,同時還包含選自於由醣類、脂質及灰分所構成群組中之至少任一種。
(5)如上述(1)至(4)中任一項之自然侵入促進工法,其中前述散布材包含黏著性賦予物質。
(6)一種散布材,其特徵在於:係使用於如上述(1)至(5)中任一項之自然侵入促進工法者,且包含活藻類。
(無)
Claims (7)
- 一種自然侵入促進工法,其特徵在於:將含活藻類之散布材散布於土壤表面,使前述活藻類繁殖,同時藉由分泌於該活藻類表面之黏著性物質或由該活藻類構成之捕捉結構,直接或間接地捕捉飛來之種子或胞子,以促進前述土壤表面之綠化;前述活藻類之散布量以該活藻類之乾燥重量計為30g/m2以下。
- 如請求項1之自然侵入促進工法,其中前述散布材包含由經殺死處理之藻類構成之藻類殺死處理物。
- 如請求項2之自然侵入促進工法,其中經殺死處理之前述藻類殺死處理物包含蛋白質,同時還包含選自於由醣類、脂質及灰分所構成群組中之至少任一種。
- 如請求項1之自然侵入促進工法,其中前述散布材包含黏著性賦予物質。
- 如請求項2之自然侵入促進工法,其中前述散布材包含黏著性賦予物質。
- 如請求項3之自然侵入促進工法,其中前述散布材包含黏著性賦予物質。
- 一種散布材,其特徵在於:係使用於如請求項1至6中任一項之自然侵入促進工法者,且包含活藻類。
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