JP2000265471A - 緑化基盤およびその造成法 - Google Patents
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Abstract
団粒化が確実かつ容易に実現でき、ひいてはバインダ
ー、高分子凝集剤、長繊維などに頼ることなく、客土材
の流出を効果的に防止でき、このことの故に植物の発
芽、生育あるいはバランスの良い成長に有効に寄与し、
しかも環境保全にも寄与する緑化基盤とその造成法を提
案する。 【解決手段】客土材、水酸基を有する鉄またはアルミニ
ウムの化合物である団粒化促進剤、種子、肥料、各種菌
からなる緑化資材、からなる緑化基盤と、この緑化基盤
のスラリーを被施工面に吹き付ける緑化基盤の造成法。
Description
緑化するために用いられる緑化基盤と、植物の生育に有
効な微生物の増殖に対して効果のある、環境にやさしく
崩落しにくい安定した緑化基盤を造成する方法に関する
ものである。
面が、岩盤や土壌の少ない軟岩、砂地などの植物の生育
に悪い土質の場合、植物の生育に可能な厚い層の緑化基
盤を造成し、その基盤内で植物を生育させ緑化を図る造
成法が採用されている。たとえば、代表的な緑化基盤の
造成工法としては、植生に適した緑化基盤材を水と混練
してスラリー状とし、これを吹き付ける方法である。た
だし、この方法は、土壌の団粒構造が壊れやすく、造成
した法面等の土壌が単粒化する。そのために、例えば雨
水にふれたときに、水分の蒸発と共に最密充填状態とな
って固結し、植物の生育力が低下するだけでなく、亀裂
を生じて原地盤と剥離し、緑化基盤の流出を招くという
大きな問題点があった。
対し、その解決のために、これまでに種々の提案がなさ
れている。たとえば、客土材を用いた緑化基盤造成方法
として、黒土、バーク堆肥、肥料、種子、侵食防止剤等
を水と混合して吹き付ける方法や、客土材などに凝集剤
等を混合し団粒化反応を起こさせてから吹き付ける方
法、さらにこれらを併用すると共に連続繊維を添加する
方法などがある。
のがある。 特開平6−70634 号公報には、「砂状 (粒状) 無機
物材と粗大有機物を主とする骨格成分、および粘土等の
微細成分と水溶性高分子化合物を主とするバインダー成
分からなる植物生育基盤造成用客土であって、該骨格成
分を該バインダー成分によってつなぎ合わせることによ
り強固な骨格構造を有する構造化された植物生育基盤を
造成する方法」が開示されている。 特開平8−209705号公報には、「粘土、シルトなど
の固体粒子を含む緑化基盤材と水とを混合して得た泥状
緑化基材に、親水性部分と疎水性部分とからなる耐浸水
性侵食防止剤を混合攪拌した後、アニオンタイプのポリ
アクリルアミド系高分子凝集剤を混合して前記泥状材を
団粒反応させつつ施工面へ吹き付ける緑化基盤の造成
法」が開示されている。 特開平9−302668号公報には、「植生基盤材と水と
の混合スラリーである泥状基材に、高分子凝集剤である
団粒剤および接着性連続繊維を混合し、凝集反応させな
がら、法面に吹き付けることにより前記連続繊維を三次
元的に泥状基材中に混入し、前記植生基盤材と前記連続
繊維、および、前記連続繊維同士を接着させる植生基盤
造成法」が開示されている。 また、特開平9−103192号公報には、「法面緑化工
事において、法面への吹き付けに用いる脱水ケーキと、
これに撒布する木酢液と、木質微細繊維の炭化物とに、
木廃材からなる微細チップを混ぜて混合物に適度の空隙
を確保することにより醗酵時の醗酵速度を促進させ、か
つ法面緑化用の吹き付け材として法面に吹き付けたとき
において粒度調整、通気性および保水性を確保すること
によって植物の緑化効率を向上させることを特徴とする
法面緑化工法」が開示されている。
ている上記各従来緑化基盤およびその造成方法には、そ
れぞれ次のような問題点が残されている。 従来の一般的な緑化基盤造成法は、黒土、バーク堆
肥、種子、肥料および侵食防止剤の混合物を、水等を加
えて客土吹付機で急傾斜地等に吹き付けることにより造
成する方法であるから、施工上の要請から、水を多くし
て低粘性にして施工している。しかし、このような造成
方法は、粘性が低いため客土が流出しやすく、斜面に吹
き付けた場合、3cm以上厚く吹き付けることは困難であ
った。そのため、3cm以上の厚さの緑化基盤を造成する
場合には、吹き付けた緑化基盤材が乾燥したのち、その
上に再度吹き付ける方法で造成していたため、工期が長
く、経済性等にも問題があった。また、1:0.8 以上の
急斜面で緑化基盤を造成する場合は、5 cm以上の厚さの
緑化基盤の造成が必要になるが、泥状客土の流出が顕著
になるため、施工上の大きな問題点とされていた。
集剤等を用いて団粒化した緑化基盤を造成する方法もあ
るが、この方法の場合、団粒化の速度が遅く、基本的な
問題解決になっていないのが実情である。しかも、こう
した団粒化技術は、化成肥料中の燐酸が、凝集剤として
用いた粘土等に含有されるアルミニウムや鉄成分と化学
反応をおこし、植物が吸収できない不溶解性物質にな
り、肥料効果を十分に発揮することができないという問
題があった。
放線菌、光合成細菌等の微生物は、植物の生育に有効な
働きをするので、これらを利用することにより、恒久的
な緑化が可能であるが、従来の緑化工法は、これらの微
生物を有効に利用した工法ではなく、むしろ化成肥料を
主体にした緑化基盤造成法である。従って、緑化の永続
性に問題があるほか、化成肥料の流出による水質の汚染
等の問題点を抱えていた。しかも、従来の造成法では、
微生物の増殖に有効な空隙等をもつ緑化基盤はできなか
った。
したとおり、泥状客土を含む緑化基盤材の流出が起こり
やすいので、連続繊維類を導入し、緑化基盤の流出を防
止しているものの、施工は、作業員が連続繊維を背負っ
て施工するため、作業性および安全性等に問題があっ
た。しかも、流出防止効果もあまり大きくないので、ラ
ス張工等の基礎工事の併用を余儀なくされているのが実
情である。
びにその造成法は、使用しているバーク堆肥やピートモ
スなどに凝集反応を阻害する可溶性有機物が含有され、
かつ珪酸等の比較的凝集反応の遅い物質を主成分として
いるため凝集 (団粒化) しにくい性質があった。従っ
て、吹き付け後の脱水性が悪く、緑化基盤材としては粘
性が低く流動性が高くなるため、緑化基盤材の流出が起
こり、斜面等に厚く付着させることができなかった。
に凝集反応を起こして安定した団粒化が確実かつ容易に
実現でき、ひいてはバインダー、高分子凝集剤、長繊維
などに頼ることなく、客土材の流出を効果的に防止で
き、このことの故に植物の発芽、生育あるいはバランス
の良い成長に有効に寄与し、しかも環境保全にも寄与す
るという観点からも望ましい、緑化基盤とその造成法を
提案するところにある。
鋭意研究を重ねた結果、発明者らは、以下に述べる要旨
構成にかかる本発明の緑化基盤に想到した。即ち、本発
明は、(a) 客土材、(b) ゲータイト、レピドクロサイ
ト、ギブサイト、バイデライト、ノントロナイト、クロ
ライト、イモゴライト、カオリナイト、ハロイサイト、
モンモリロナイト、バーミキュライト等およびこれらの
化合物からなる、水酸基を有する鉄またはアルミニウム
の化合物である団粒化促進剤、(c) 種子、肥料、各種菌
からなる緑化資材、からなることを特徴とする緑化基盤
を提案する。
は、30〜60 vol%の黒土、20〜50 vol%のバーク堆肥、
ピートモス、ヤシ繊維のような土壌改良材、10〜30 vol
%のパルプ繊維からなるものを用いることが好ましく、
上記団粒化促進剤(b) としては、上述した水酸基を有す
る鉄またはアルミニウムの化合物に代え、この化合物を
10wt%以上含有する粘土、赤土、ラテライト化土壌、白
土、ベントナイト、紅土、マサ土、石炭灰、セメント用
粘土、焼却灰、陶土、火山灰土、赤黄色土、褐色森林土
およびゼオライトのうちから選ばれるいずれか一種以上
からなるものを使用することができる。そして、この団
粒化促進剤(b) としては、上記化合物態様で5〜30 vol
%混合して用いることが好ましい。また、上記緑化資材
(c) のうち各種菌としては、菌根菌、放線菌、根粒菌、
光合成細菌を用いることが好ましい。
配合に加えてさらに、ポリ塩化アルミニウム、硫酸鉄、
ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアミ
ンおよびアクリルアミド等のうちから選ばれるいずれか
少なくとも1種の凝集剤、アスファルト系乳剤、酢酸ビ
ニール樹脂系乳剤、およびアクリル樹脂系乳剤の如き侵
食防止剤、セメントまたは消石灰の如き固化剤、pH緩
衝剤あるいはポリスチレンやポリエチレン,アクリル樹
脂等の繊維状物質、CMC (カルボキシメチルセルロー
ズ) 、デンプン、アンギン酸ソーダ等の吸水しゲル状に
なり耐侵食性向上と微生物を増殖させる物質、を必要に
応じて配合添加することが好ましい。
用い、緑化基盤用材料と水とを吹き付け機に供給して混
合することによりスラリーを調整し、このスラリーを被
施工面に吹き付けることを特徴とする緑化基盤の造成法
を提案する。
に、本発明の特徴は、凝集反応を短時間に起こさせて団
粒化を促進するために、緑化基盤用材料中に、水酸基を
含有する鉄およびアルミニウムの化合物からなる団粒化
促進剤を添加したことにある。この団粒化促進剤の作用
により、本発明においては、主として客土材の凝集反応
が短時間に進行して脱水するため、緑化基盤材の粘性が
増大し、該緑化基盤材の流出が抑制され、ひいては施工
斜面に団粒化した緑化基盤を厚く付着することができる
ようになる。
有する鉄およびアルミニウムの化合物は、泥水中で不可
逆性コロイドを生成し、このコロイドが凝集反応を促進
して安定した団粒化を実現するためと考えられる。さら
に、このような配合材料の吹き付けによって造成した緑
化基盤は、団粒化によって微生物が速やかに増殖するた
めの構造、特に空隙と粒子構造を形成する。即ち、この
ような緑化基盤を造成すると、土壌中のアルミニウムお
よび鉄成分が多くなるため燐酸とアルミニウムや鉄成分
が反応し、植物が吸収できない不溶性の物質となるが、
含有させた菌根菌等の微生物の働きにより、植物が吸収
できなくなった燐酸等をよく吸収するようになる。ま
た、この緑化基盤は、土壌中の養水分を集め植物に供給
する菌根菌や、根に根粒を形成し大気中の窒素を固定す
ることにより土壌を肥沃にする根粒菌、放線菌、あるい
は単独で大気中の窒素を固定して植物の生育に有効なア
ミノ酸, ビタミン等を生成する光合成細菌等を実に効率
よく増殖させ、植物の生育を飛躍的に促進させることが
わかった。
な土壌粒子が寄り集まってやや大きな疑似粒子をつく
り、その疑似粒子のいくつかが集まってさらに大きな疑
似粒子をつくる。このようにしてできた疑似粒子群によ
って団粒をつくり、ミリ単位の大きさになる。このよう
にしてできた団粒構造の場合、微生物の温床となり、た
とえば細菌から生じる粘質物が土の粒子を結び付けるバ
インダーの働きを担うと共に、菌が土粒を包み込むよう
に付着するので土粒同士の付着力が増し、安定した団粒
を維持する。その結果、団粒の間は水と空気と養分のた
まり空間となり、保水力, 養分保持力が増し、植物根の
根張りをよくする。しかも、雨水は団粒間の隙間を速や
かに通り抜けるので、基盤の流出, 崩壊を効果的に防止
できる。
ニウムの化合物である団粒化促進剤の例としては、ゲー
タイト、レピドクロサイト、ギブサイト、バイデライ
ト、ノントロナイト、クロライト、イモゴライト、カオ
リナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、バーミキ
ュライト等およびこれらの化合物からなるものが用いら
れる。これらは土壌溶液中では遊離水酸化鉄, 遊離水酸
化アルミニウムを形造り、土壌粒子の緊固剤として作用
し、また、土粒子の間に含水ゲールとして沈殿し、脱水
すると緊固した土粒子を結び付けて土の団粒化を促進す
る。
vol%を配合する。このような配合にする理由は、以下
のとおりである。即ち、この団粒化促進剤が5 vol%よ
り少ないと、凝集反応が起こりにくく、一方、30 vol
%を超えると、凝集反応が進行しすぎて、却って緑化基
盤材中の空隙が極端に減少する。その結果、土壌中の酸
素が欠乏し根腐れ等が発生する他、微生物の住みかであ
る空隙がなくなるので微生物も増殖できない。また、緑
化基盤材中のアルミニウム成分や鉄成分が多くなり土壌
中にリン酸が固定化され植物が直接吸収できない確立が
高くなるため、植物が良好に発芽生育しなくなる。
進剤に代えて、この団粒化促進剤を10wt%以上含有す
る、例えば粘土, 赤土, ラテライト化土壌, 白土, ベン
トナイト、紅土、マサ土、石炭灰、セメント用粘土、焼
却灰、陶土、火山灰土、赤黄色土、褐色森林土およびゼ
オライト等にて代用させてもよい。その化合物代用材料
における、Fe, Al化合物含有量を表1に示す。
例は次の通りである。 (a) 客土材:70〜90 vol% 黒土 (客土材) :30〜60 vol% (通常30〜40 vol
%) バーク堆肥, ピートモス等:20〜50 vol% (通常30
〜40 vol%) パルプ繊維材:10〜30 vol% (通常10〜30 vol%) (b) 団粒化促進材: 5〜30 vol% ゲータイトやモンモリロナイトの他、その代用品とし
て、表1に示した赤土, 粘土等 (c) 緑化資材:約 5〜約13 vol% 微生物含有資材:50〜100 リットル/m3 種子 :0.1 〜3kg/m3 肥料 :3〜10kg/m3 CMC、デンプン、アルギン酸ソーダ:1〜10kg/
m3 (d) 副資材:約0.4 〜約14 vol% 凝集剤 :2〜10kg/m3 侵食防止剤:4 〜100 kg/m3 pH緩衝剤 1〜10kg/m3 繊維状物質:1〜10kg/m3
は、黒土、赤土等の自然土壌および砂類、浄水ケーキ等
も用いられる。そして、この客土材にはさらに、土壌改
良材を配合することができる。例えば、パーライト、バ
ーミキュライト、ベントナイト等の鉱物質無機系土壌改
良材の他、有機質土壌改良材として、バーク堆肥、ピー
トモス、コンポスト類等を用いることができる。なお、
この場合において、バーク堆肥、ピートモス、ヤシ繊維
等の有機質土壌改良材を混合すると、クッション材的な
働きを有する他、微生物が有機質土壌改良材を分解して
養分等を生成させ微生物や植物の栄養源となるので有利
である。
他、副資材として、凝集剤、侵食防止剤あるいは繊維状
物質を添加配合することができる。即ち、凝集剤として
は、硫酸バンド、塩化アルミニウム等の無機凝集剤を用
いてもよいが、凝集効果が高いことで高分子凝集剤を用
いるのがよく、この例としては、ポリアクリルアミド、
アクリル酸塩とアクリルアミドの共重合物などがある。
また、施工時に使用する侵食防止剤としては、珪酸、ア
ルミニウム、鉄成分と固化反応をする消石灰、セメント
等の無機系の資材の他、高分子系のものを4〜100 kg/
m3添加すると侵食防止作用がよく進行し、緑化基盤材の
流出をより一層防止できる。さらに、副資材としては、
過燐酸石灰等のpH緩衝剤を1〜10kg/m3添加すると、
pHの上昇を抑制し、植物の発芽生育に及ぼす影響を低
減化する。
ポリエチレン、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂をキシレ
ン等の溶剤に溶解したもの、およびこれらの樹脂を加熱
し熱溶融したものをスプレーで噴射すると繊維物質が生
成する。かかる繊維物質の他に、CMC、でんぷん、ア
ンギン酸ソーダ等の吸水・接着性がある物質を、この緑
化基盤材の吹き付け時に、ノズルの先端で混入すること
により、流出しにくい緑化基盤の造成ができる。
について説明する。本発明においては、客土材、土壌改
良材、団粒化促進剤の他、種子、肥料、菌類からなる混
合物を客土吹き付け機に供給し、均一に混合して被施工
面に吹き付け施工を行う。本発明の緑化基盤材において
は、菌根菌、根粒菌、放線菌等の植物の生育に有効な微
生物が良好に増殖し植物の生育に寄与するため、化成肥
料の使用量を従来の緑化方法に比して約1/4程度に低
減でき、しかもこれら微生物の働きで永続性の高い緑化
が可能である。
本/m2 発芽する数量を添加し、人工的に造成した勾配
1:0.7 の斜面に客土吹き付け機で吹き付け、1回の吹
き付けで最大の吹き付け厚さおよび吹き付けた緑化基盤
材の植物の生育状況等を実験した結果を同表に示した。
なお、この実験は、4月に開始し、生育状況に関しては
3ヶ月経過後の植被率(植物が地面を被覆している比率)
により検討した。また、降雨による侵食性は、目視に
より判定し、次の表示とした。 △:かなり侵食される。○:ほとんど侵食されない。
◎:侵食されない。 この結果からわかるように、水酸基を有する鉄およびア
ルミニウム化合物資材を混合することにより、1回の吹
き付けで施工できる吹き付け厚さが大幅に増大しかつ植
物の生育状況も良好になった。
は、ポリ塩化アルミニウム:4kg/m3、ポリアクリルア
ミド系凝集剤:0.2 kg/m3、微生物資材として 100リッ
トル/m3 (VA菌根菌 100ケ/リットル、根粒菌、放線
菌、光合成細菌等を含有) を使用した。これらの添加量
を種々増減させて実験した結果によれば、ポリ塩化アル
ミニウムは2〜8kg/m3、ポリアクリルアミド等の高分
子系凝集剤は0.1 〜1kg/m3の範囲で、生育性ならびに
吹き付け厚さで特に大きな効果が認められた。
を使用し実験を行った。その結果を表4に示した。この
結果、侵食防止効果はかなり高い結果が得られたが、混
合直後にpHが10〜11程度に上昇するため、発芽生育
性が遅れる傾向があることが判明した。しかし、数カ月
経過するとpHが低下し、生育性はほぼ同等になる。
て生成させた糸状繊維を吹き付け機のノズルの先端で緑
化資材に混合し斜面に吹き付けを行ったところ、糸状繊
維の絡みで緑化基盤材の流出がさらに抑制され吹き付け
厚さも実施例1の厚さよりも10〜30%程度アップし
侵食性も向上した。
吹き付け機のノズルの先端でCMC、デンプン、アルギ
ン酸ソーダ等を1〜10kg/m3混入し吹き付けを行った
ところ、実施例1の吹き付け厚さよりも5〜20%吹き
付け厚さがアップし、放線菌数は約20〜50%増加
し、根粒数は約1〜20%増加した。
よれば、客土材の他に水酸基を有する鉄またはアルミニ
ウムの化合物からなる団粒化促進剤を用いたことから、
客土団粒化が促進され、保水性、通気性が向上して侵食
が防止でき、ひいては長期に亘って安定した植生基盤を
維持すると共に、植物の発芽、生育性を大幅に改善でき
る。
Claims (6)
- 【請求項1】(a) 客土材、 (b) ゲータイト、レピドクロサイト、ギブサイト、バイ
デライト、ノントロナイト、クロライト、イモゴライ
ト、カオリナイト、ハロイサイト、モンモリロナイト、
バーミキュライト等およびこれらの化合物からなる、水
酸基を有する鉄またはアルミニウムの化合物である団粒
化促進剤、 (c) 種子、肥料、各種菌からなる緑化資材、からなるこ
とを特徴とする緑化基盤。 - 【請求項2】上記客土材(a) は、30〜60 vol%の黒土、
20〜50 vol%のバーク堆肥、ピートモス、ヤシ繊維のよ
うな土壌改良材、10〜30 vol%のパルプ繊維からなる混
合物を用いることを特徴とする請求項1に記載の緑化基
盤。 - 【請求項3】上記団粒化促進剤(b) として、上掲の水酸
基を有する鉄またはアルミニウムの化合物に代えて、こ
の化合物を10wt%以上含有する、粘土、赤土、ラテライ
ト化土壌、白土、ベントナイト、紅土、マサ土、石炭
灰、セメント用粘土、焼却灰、陶土、火山灰土、赤黄色
土、褐色森林土およびゼオライトのうちから選ばれるい
ずれか一種以上からなるものを5〜30 vol%用いること
を特徴とする請求項1に記載の緑化基盤。 - 【請求項4】上記緑化資材(c) のうちの各種菌として
は、菌根菌、放線菌、根粒菌または光合成細菌を用いる
ことを特徴とする請求項1に記載の緑化基盤。 - 【請求項5】請求項1に記載のものにおいて、上記の配
合に加えてさらに、 ポリ塩化アルミニウム、硫酸鉄、ポリアクリルアミド、
ポリアクリル酸ソーダ、ポリアミン、アクリルアミド、
ポリエチレンイミド、硫酸アルミニウム、CMCナトリ
ウム塩、マレイン酸共重合物、カセイ化デンプン、ポリ
オキシエチレンおよびポリチオ尿素他のうちから選ばれ
るいずれか少なくとも1種の凝集剤、 アスファルト系乳剤、酢酸ビニール樹脂系乳剤、および
アクリル樹脂系乳剤の如き侵食防止剤、 セメントまたは消石灰の如き固化剤、 pH緩衝剤、あるいはポリスチレンやポリエチレン、ア
クリル樹脂等の繊維状物質、 CMC (カルボキシメチルセルローズ) 、デンプン、ア
ンギン酸ソーダ等の吸水しゲル状になり耐侵食性向上と
微生物を増殖させる物質、を必要に応じて配合添加する
ことを特徴とする緑化基盤。 - 【請求項6】請求項1〜5のいずれか1項に記載の緑化
基盤用材料と水を吹き付け機に供給して混合することに
よりスラリーを調整し、このスラリーを被施工面に吹き
付けることを特徴とする緑化基盤の造成法。
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