JPH01287193A - 農園芸用土壌およびその製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、農園芸用土壌およびその製造方法に関する。

従来技術とその問題点 植物が良く生育するためには、土壌が適度の保水性と通
気性とを有していることが必要であり、さらに、多くの
植物にとっては土壌の弾力性も、生育に不可欠の条件と
なっている。

近年、化学肥料の多量使用による土壌特性の低下防止、
乱開発および都市化に伴う植生減少に対応する緑化運動
の高まりなどに対処するために、従来にもまして高性能
の土壌改良材の出現が切望されている。

従来、土壌の保水性、通気性、弾力性などを改善するた
めに、稲藁、麦藁、籾殻、枯草などが使用されてきたが
、今日では、これらの入手は極めて困難になりつつある
。このため、鹿沼土、パーライト、腐葉土、ピートモス
、パーク堆肥などの天然材料が、土壌改良材として多く
使用されており、また、最近では、吸水性高分子および
これを含む複合材などの合成材料も、使用され始めてい
る。

しかしながら、これらの天然および合成の材料からなる
土壌改良材は、植物の生育に必要な土壌性状の一部を改
善し得るに過ぎず、その施用範囲も、鉢植用、育苗用な
どに限られている。しかも、これらの土壌改良材は、土
壌との均一な混合が困難であり、また、植栽時には効果
を発揮したとしても、時間の経過とともに、その効果を
失ってしまう。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き従来技術の問題点に鑑みて鋭意
研究を重ねた結果、新たな構成の土壌を完成することに
成功した。

すなわち、本発明は、下記に示す農園芸用土壌およびそ
の製造方法を提供するものである。

■微細連通気孔を有する粉状乃至小塊状ゼオライト１０
０重量部、吸水性高分子物質１〜２０重量部およびポリ
ビニルアルコール１〜１０重量部からなることを特徴と
する農園芸用土壌（以下本発明第１土壌とする）； ■微細連通気孔を有する粉状乃至小塊状ゼオライト３０
〜８０％と粉状乃至小塊状無機質物質７０〜２０％との
混合物１００重量部、吸水性高分子物質１〜２０重量部
およびポリビニルアルコール１〜１５重量部からなるこ
とを特徴とする農園芸用土壌（以下本発明第２土壌とす
る）；■吸水性高分子物質とポリビニルアルコールの水
溶液とを混練し、ゲル化させた後、これに微細連通気孔
を有する粉状乃至小塊状ゼオライトまたは微細連通気孔
を有する粉状乃至小塊状ゼオライトと粉状乃至小塊状無
機質物質との混合物を添加し、混練し、成形し、乾燥す
ることを特徴とする農園芸用土壌の製造法（以下本発明
方法とする）。

本発明においては、農園芸用土壌とは、農業用および園
芸用だけでなく、植林用、緑化用などの用途に使用する
土壌をも包含するものとする。

また、本発明による農園芸用土壌は、それ自体を育生用
土として使用することが可能であるばかりでなく、育生
用土に対する土壌改良材としての効果をも発揮するもの
である。但し、本願明細書においては、これを単に農園
芸用土壌と指称するものとする。

以下本発明第１土壌と本発明第２土壌とについてそれぞ
れ詳細に説明する。

■１本発明第１土壌 本発明において使用するゼオライトは、主に、その微細
な連通気孔により、土壌に通気性、吸水および発水性、
保温性などをもたらす作用を発揮する。従って、粒径２
０〜３００μｍ程度、比表面積５Ｏ−１５ｃ）ｒＴＩ／
ｇ程度、細孔容積２０〜４０ｃｃ／ｇ程度のものを使用
することが好ましい。ゼオライトは、本発明品を土壌改
良材として使用する場合に、改良さるべき土壌との均一
な混合を容易ならしめる。ゼオライトの組成は、上記の
条件を満足する限り、特に限定されない。

本発明において使用する吸水性高分子物質は、土壌中で
多量の水分を吸収してそれ自身弾性体となり、土壌に弾
性を付与するのみならず、水分或いは水分とそこに含ま
れる養分とを長期間に亘り少しずつ放出する“徐放効果
”を発揮する。この様な吸水性高分子物質としては、ポ
リアクリル酸アルカリ塩架橋体系、アクリル酸ビニルア
ルコール系、ポリエチレンオキサイド変性物系、澱粉・
アクリル酸グラフト共重合体系などの公知のものが使用
可能であるが、吸水能、保形性などの観点から、ポリア
クリル酸アルカリ塩架橋体系を使用することがより好ま
しい。該ポリアクリル酸アルカリ塩架橋体系は、土壌中
に溶出した場合にも、はぼ中性を呈するので、植物に悪
影響を及ぼすことはない。その粒径は、１０〜３００μ
ｍ程度とすることが好ましい。ゼオライト１００重量部
（以下単に“部”とする）に対する吸水性高分子物質の
配合量は、土壌としての使用分野などにより、変わり得
るが、通常１〜２０部の範囲内にある。吸水性高分子物
質の配合量が、１部未満の場合には、吸水量が少な（、
土壌の弾性改善の効果も不十分となる。一方、吸水性高
分子物質の配合量が、２０部を上回る場合には、本発明
品を土壌改良材として使用するに際し、配合量を少くし
なければならず、土壌への均一な混合が困難となる。

また、土壌中での崩壊の可能性も高まる。

本発明においては、保形性を確保し且つ改良さるべき土
壌の団粒化のために、ポリビニルアルコール（以下ＰＶ
Ａとする）を配合する。ＰＶＡとしては、ケン化度７０
以上（より好ましくは８０〜９８程度）、重合度１００
０〜２０００程度（より好ましくは１５００〜１８００
程度）のものを通常使用する。ＰＶＡのケン化度が、７
０未満の場合には、改良されるべき土壌と接触した状態
での保形性が低下し、弾性も不十分となる。また、ＰＶ
Ａの重合度が、１０００未満の場合には、耐水性が不十
分となって、形崩れを生じやすくなるのに対し、２００
０を上回る場合には、粘度が高過ぎて、成形が困難とな
る。本発明第１土壌におけるゼオライト１００部に対す
るＰＶＡの配合量は、やはり土壌としての使用分野など
により変わり得るが、通常１〜１０部の範囲内にある。

この配合量が１部未満の場合には、上記の保形性および
団粒化効果が不十分となり、１０部を上回る場合には、
製造工程での成形が困難となり、また、厚い皮膜がゼオ
ライトの細孔を塞いで、吸水能力を低下させる。

■１本発明第２土壌 本発明第２土壌は、微細連通気孔を有する粉状乃至小塊
状ゼオライト３０〜８０％と粉状乃至小塊状無機質物質
７０〜２０％との混合物１００部、吸水性高分子物質１
〜２０部およびＰＶＡ１〜１５部からなっている。

本発明第２土壌で使用するゼオライト、吸水性高分子物
質およびＰＶＡは、本発明第１土壌で使用するものと同
様である。

本発明第２土壌では、ゼオライトとの混合状態で、粉状
乃至小塊状無機質物質を使用する。この様な無機質物質
としては、軽石、パーライト、シラス、鹿沼土、クレー
、珪砂、蛭石、腐植土などが例示されるが、これらの中
でも、パーライト系のものがより好ましい。ゼオライト
との混合物中での粉状乃至小塊状無機質物質の割合は、
２０〜７０％程度とする。無機質物質の割合が、２０％
未満の場合には、ゼオライト単独の場合と効果が＝　　
８　− あまり変らないのに対し、７０％を上回る場合には、ゼ
オライト使用による効果が殆んど発揮されなくなる。

無機質物質の粒径は、４０μｍ〜１ｍｍ程度とすること
が好ましい。

本発明第２土壌において、ＰＶＡの上限配合量を１５部
としたのは、ゼオライトに比して、無機質物質が保形性
に劣るからである。

なお、本発明土壌には、必要に応じて、種々の補助材料
を配合することができる。

例えば、本発明土壌を棒状、杭状、パイプ状などに成形
して保形強度を高め、保管・輸送、改良されるべき土壌
への差込み・打込みなどを容易成らしめるために、補強
拐として無機質または有機質の繊維状物質、例えば、ロ
ックウール（鉱物繊維）、パルプ、ピートモスなどを併
用することが出来る。

さらに、有機質および無機質の肥料、活性土壌菌、炭酸
カルシウムなどの中和剤などを配合することにより、土
壌改良剤としての効果をより一層高めることが出来る。

本発明の農園芸用土壌は、通常以下のようにして製造さ
れる。

まず、加熱下に溶解させて調製したＰＶＡ水溶液と吸水
性高分子物質とを混練し、ゲル化させる。

次いで、これにゼオライトまたはゼオライトと無機質物
質との混合物とを添加し、混練し、成形し、乾燥するこ
とにより、所望の農園芸用土壌を得る。

成形は、通常圧密方式、好ましくは、押出し成形方式な
どにより、行う。土壌としての形態は、−般に、１〜１
０ｍｍ程度の粒状とすることが好ましい。しかしながら
、必要に応じて、棒状、杭状、塊状、パイプ状などの任
意の形態とすることが出来る。この場合には、ゼオライ
トまたはゼオライトと無機質物質との混合物に前記の補
強祠としての無機質または有機質の繊維状物質を加えて
おき、これとゲル化物とを混練すれば良い。

発明の効果 本発明による農園芸用土壌は、安価で、製造が容易であ
り、大量生産に適している。

また、本発明の農園芸用土壌そのものを育生用土として
使用する場合或いは育生用土に対する土壌改良材として
使用する場合には、以下のような効果が達成される。

（イ）第１図（ａ）および（ｂ）に模式的に示す様に、
周囲の土壌中の水分（×として示す）が過剰である場合
には、本発明の粒状農園芸用土壌がこれを急速に吸水し
く◎として示す）、周囲の土壌が乾燥した場合には、そ
の保持する水を土壌中に発水するので、長期間に亘って
、土壌水分を根の生育に適当な分量に保持することが出
来る。

従って、潅水回数を従来に比して１／２〜１／３程度に
減少させることが出来、また、適正な土壌用を維持する
ことが出来るので、植物地上部および地下部の成長が安
定的に助長される。

（ロ）第２図に模式的に示すように、本発明による粒状
農園芸用土壌は、当初の状態（ａ）から吸水による膨潤
状態（ｂ）を経て発水による収縮状態（Ｃ）にいたり、
場合によっては、空隙（１）を形成した収縮状態（ｃ）
から再び吸水による膨潤状態（ｂ）に戻る。従って、本
発明による粒状農園芸用土壌を使用する場合には、吸水
性高分子物質による保水能およびゼオライトによる通気
能に加えて、空隙（１）による保水能および通気能も発
現されるので、植物の立枯れ、根腐れなどの弊害も防止
される。

（ハ）本発明の農園芸用土壌は、吸水性高分子物質が吸
水することにより、高弾性体となるので、土壌全体に弾
力性を与えて、植物の根の成長を助長する。

（ニ）本発明農園芸用土壌は、ゼオライトと吸水性高分
子物質の高い保水性に起因する大きな保肥力を有してい
るので、肥料の流失を防ぐとともに、肥効を持続させる
効果を発揮する。

（ホ）本発明による粒状農園芸用土壌においては、ゼオ
ライト自体の保温断熱効果に加えて、上記の土壌におけ
る空隙形成による保温効果が得られるので、土壌全体の
温度変化を緩やかにすることが出来る。

（へ）本発明による粒状農園芸用土壌は、適度の重量と
粒径に調整することが出来るので、土壌への均一混合を
容易に行ない得る。

また、本発明による農園芸用土壌を棒状、杭状、パイプ
状などの形態とする場合には、所定の地面に差し込むか
或いは打ち込むことにより、簡単な作業により、局部的
な土壌改良を行うことが出来る。より具体的には、例え
は、既に栽培されている植物の周囲に棒状に成形した本
発明農園芸用土壌を差込んだり、或いは傾斜面に杭状の
本発明農園芸用土壌を打込んだりすることが出来る。

（ト）本発明農園芸用土壌は、製造過程で加熱殺菌され
ているので、土壌を有害菌で汚染することがなく、むし
ろゼオライトの吸着能により、土壌中の有害菌を吸着し
て、植物の根を保護する効果を発揮する。

（チ）比較的分子量の大きい非水溶性のＰＶＡを使用す
るので、本発明農園芸用土壌は、保形性に優れており、
取扱時の崩壊や発塵、土壌中での吸水による崩壊などは
なく、長期に亘り、その効果を持続する。

実施例 以下に本発明（ごかかる土壌の製造例および実施例を示
し、本発明の特徴とするところをより一層明確にする。

製造例１ 自重の５００〜１０００倍程度の吸水能を有するポリア
クリル酸ナトリウム架橋体（例えば、商標“スミカゲル
Ｎ１００ＳＨ”、住友化学工業株式会社製）２〜８部と
重合度１５００〜２０００程度、ケン化度９８モル％以
上のＰＶＡ　（商標″ゴーセノールＮＨ１８”、日本合
成化学工業株式会社製）の３〜１０％水溶液６０〜１０
０部とからなるゲル化物に粒径１０〜８０μｍ程度のゼ
オオライｌ−１００部を加え、均一に混練し、２〜５ｍ
ｍ程度の範囲内に成形し、乾燥する。

かくして得られた本発明の粒状農園芸用土壌は、大きな
保水能力、適度の通気性および良好な保形性を有してい
るので、鉢植え用土壌として、また緑化地帯の土壌改良
材として、優れた効果を発揮する。

製造例２ 自重の５００倍程鹿の吸水能を有するポリアクリル酸ナ
トリウム架橋体（例えば、商標“スミカゲルＮ１００Ｓ
ＨＴ“、住友化学工業株式会社製）２〜６部と重合度１
０００〜２０００程度、ケン化度８５〜９０モル％のＰ
ＶＡ　（商標“ゴーセノ一ルＧＨ１７“、日本合成化学
工業株式会社製）の２〜６％水溶液６０〜８０部とから
なるゲル化物に粒径１０〜８０μｍ程度のゼオオライド
１００部を加え、均一に混練し、３〜８ｍｍ程度の範囲
内の一定粒度に成形し、乾燥する。

かくして得られた本発明の粒状農園芸用土壌は、適度の
保水性および通気性を有しているが、保形性は、若干低
い。従って、これは、耕土時に崩壊しても良い畑゛、水
田などに対する土壌改良材として、優れた効果を奏する
。

製造例３ 自重の１０００倍程度の吸水能を有するポリアクリル酸
ナトリウム架橋体（例えば、商標パスミカゲルＮ１００
”、住友化学工業株式会社製）１〜５部と重合度約２０
００程度、ケン化度９８モル％以上のＰＶＡ　（商標゛
ゴーセノールＮＨ２Ｏ”、日本合成化学工業株式会社製
）の３〜６％水溶液４０〜６０部とからなるゲル化物に
、粒径１０〜８０μｍ程度のゼオオライド４０〜６０部
と粒径１５０μｍ〜１１程度のパーライト系軽石６０〜
４０部とからなる混合物１００部を加え、均一に混練し
、３〜８ｍｍ程度の範囲内の一定粒度に成形し、乾燥す
る。

かくして得られた本発明の粒状農園芸用土壌は、適度の
保水性、大きな通気性および高い保形性を有しているの
で、例えば、ランなどの植生用土として、好適である。

実施例１ 製造例１で使用したと同様のゼオライト１００部、ポリ
アクリル酸ナトリウム架橋体２部およびＰＶＡ５％水溶
液７０部を使用して、本発明による土壌■を得た。

また、実施例１で使用したと同様のゼオライト１００部
、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体４部およびＰＶＡ５
％水溶液８５部を使用して、本発明による土壌■を得た
。

一方、自重に対し４５％の最大保水容量を有する自然土
壌■を準備した。

次いで、上記の各土壌を下記の割合で均一に混合して試
料を調製し、それぞれの乾燥試料について保水性を調べ
た。

試料Ｉ・・・自然土壌０９５部と本発明土壌０５部との
混合物。

試料■・・・自然土壌０９０部と本発明土壌０１０部と
の混合物。

試料■・・・自然土壌０９５部と本発明土壌０５部との
混合物。

試料■・・・自然土壌０９０部と本発明土壌０１０部と
の混合物。

試料Ｖ・・・自然土壌０１００部。

保水性試験は、以下のようにして行った。

先ず、底部に濾紙を敷いたブスチック製鉢の上辺まで試
料を落下充填した後、鉢底部から水漏れするまで上方か
ら噴霧注水を３回繰り返した。

次いで、各錘を恒温恒湿（温度２０°Ｃ１湿度７０％）
の室内に設置し、２４時間毎に鉢を含む全重量を測定し
、土壌中の含水量を算出した。結果を第３図に示す。第
３図において、各曲線の番号Ｉ〜■は、それぞれ上記の
試料番号■〜■に対応する。

また、各錘の土表面から５ｃｍのところに球状濾紙を埋
込み、２４時間毎に取出して、その含水量を測定し、土
壌の水分変化を調べた。結果を第４図に示す。第４図に
おいて、各曲線の番号■、■および■は、それぞれ上記
の試料番号Ｉ、■およびＶに対応する。

第３図に示す結果から、本発明による土壌が優れた保水
性を備えていることが明らかである。

また、第４図に示す結果からは、本発明による土壌は、
長期に亘って周囲の土壌に対して適度の水分を与え得る
ことが明らかである。　　　　　　゛

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による粒状農園芸用土壌の吸水および
発水の状況を模式的に示す図面である。 第２図は、本発明による粒状農園芸用土壌の吸水および
発水に伴う空隙の形成状況を模式的に示す図面である。 第３図は、本発明による土壌の優れた保水性を示すグラ
フである。第４図は、本発明による土壌の優れた発水性
を示すグラフである。 （以上） 十刊１１Ｃ知ゲー酬（Ｘ） ×◎×◎× 区 味 ｘｘｘｘｘｘｘ ｘＸＸＸＸＸＸ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］微細連通気孔を有する粉状乃至小塊状ゼオライト
   １００重量部、吸水性高分子物質１〜２０重量部および
   ポリビニルアルコール１〜１０重量部からなることを特
   徴とする農園芸用土壌。 ［２］微細連通気孔を有する粉状乃至小塊状ゼオライト
   ３０〜８０％と粉状乃至小塊状無機質物質７０〜２０％
   との混合物１００重量部、吸水性高分子物質１〜２０重
   量部およびポリビニルアルコール１〜１５重量部からな
   ることを特徴とする農園芸用土壌。 ［３］吸水性高分子物質とポリビニルアルコールの水溶
   液とを混練し、ゲル化させた後、これに微細連通気孔を
   有する粉状乃至小塊状ゼオライトまたは微細連通気孔を
   有する粉状乃至小塊状ゼオライトと粉状乃至小塊状無機
   質物質との混合物を添加し、混練し、成形し、乾燥する
   ことを特徴とする農園芸用土壌の製造方法。