(57)【要約】【課題】透水性、通気性及び保水性に優れ、環境に優しい土壌改良材を提供すること。【解決手段】石炭灰を含む原料の焼成物を含む土壌改良材であって、単位容積質量が０．８ｋｇ／Ｌ以下、及び圧壊強度が８Ｎ以上であり、ほう素及び砒素の溶出量が、平成３年環境省告示第４６号の環境基準を満足する、土壌改良材を提供する。また、セレン、ふっ素、及び六価クロムの少なくとも一つの溶出量が、上記環境基準を満足する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭灰を含む原料の焼成物を含む土壌改良材であって、
単位容積質量が０．８ｋｇ／Ｌ以下、及び圧壊強度が８Ｎ以上であり、
ほう素及び砒素の溶出量が、平成３年環境省告示第４６号の環境基準を満足する、土壌改良材。
【請求項２】
セレン、ふっ素、及び六価クロムの少なくとも一つの溶出量が、前記環境基準を満足する、請求項１に記載の土壌改良材。
【請求項３】
全空隙の７０体積％以上が直径３．１〜４８．６μｍの細孔で構成される、請求項１又は２に記載の土壌改良材。
【請求項４】
前記原料が下水汚泥を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の土壌改良材。
【請求項５】
土壌改良材１体積部に対し、５体積部の純水を加えて測定されるｐＨが６〜９である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の土壌改良材。
【請求項６】
前記石炭灰はバイオマスの燃焼灰を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の土壌改良材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の土壌改良材を含む用土。
【請求項８】
石炭灰を含む原料を１１５０℃以上の温度で２０分間以上焼成して、単位容積質量が０．８ｋｇ／Ｌ以下、及び圧壊強度が８Ｎ以上である焼成物を得る工程を有する、前記焼成物を含む土壌改良材の製造方法。
【請求項９】
前記土壌改良材のほう素及び砒素の溶出量が、平成３年環境省告示第４６号の環境基準を満足する、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記原料が下水汚泥を含む、請求項８又は９に記載の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の土壌改良材、又は請求項８〜１０のいずれか一項に記載の製造方法で得られる土壌改良材を用いて植物を栽培する、植物の栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、土壌改良材及びその製造方法、用土、並びに植物の栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公園、競技場、ゴルフ場、屋上・室内庭園等の土地造成に際して、土壌の保水性、透水性及び通気性を改良するために土壌改良材が用いられている。例えば、特許文献１では、土壌の圧密を防ぎ、透水性と通気性に寄与する空隙を増やすために、所定値以下の単位容積質量を有するとともに、所定範囲の直径を高い割合で有する細孔を備える土壌改良資材が提案されている。
【０００３】
一方で、土壌汚染から人の健康を保護し、生活環境を保全するため、非特許文献１（平成３年環境省告示第４６号、改正平成５環告１９・平成６環告５・平成６環告２５・平成７環告１９・平成１０環告２１・平成１３環告１６・平成２０環告４６・平成２２環告３７・平成２６環告４４・平成２８環告３０）では、環境基準が定められている。この環境基準では、非特許文献１の別表において幾つかの項目（化学物質）について溶出量の上限が設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５７６４５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】環境省  土壌環境基準、”平成３年８月２３日  環境庁告示第４６号”、［online］、［平成３１年２月１日検索］、インターネット< https://www.env.go.jp/kijun/dojou.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鉢植え等に用いられる用土は、持ち運びの観点から、軽量であることが求められる。一方で、崩壊すると透水性と通気性が低下し、植物の生育に悪影響を及ぼす。このような用土の土壌改良に用いられる土壌改良材の原料には、例えば、微粉炭燃焼炉、流動床燃焼炉、加圧流動床燃焼炉等の燃焼炉、ガス化プラント等から排出される石炭灰やスラグ、及び、下水汚泥等が用いられる場合がある。この場合、土壌改良材に、原料に由来する有害成分等が濃縮してしまい、環境汚染の要因となることが懸念される。
【０００７】
本発明は、透水性、通気性及び保水性に優れ、環境に優しい土壌改良材及びその製造方法を提供する。また、そのような土壌改良材を含む用土を提供する。また、有害成分が十分に低減された植物を栽培することが可能な植物の栽培方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る土壌改良材は、石炭灰を含む原料の焼成物を含む土壌改良材であって、単位容積質量が０．８ｋｇ／Ｌ以下、及び圧壊強度が８Ｎ以上であり、ほう素、砒素及びセレンの溶出量が、平成３年環境省告示第４６号の環境基準を満足する。
【０００９】
この土壌改良材は、単位容積質量が所定値以下であることから軽量であり、圧壊強度が所定値以上であることから崩壊し難く透水性と通気性に優れる。また、有害成分を含有し得る石炭灰を含む原料の焼成物を含んでいるが、上記環境基準を満足することから環境にも優しい。このような土壌改良材は、上述の特性が求められる鉢植え、家庭菜園及び施設栽培等の用土に特に有用である。
【００１０】
上記土壌改良材のセレン、ふっ素、及び六価クロムの少なくとも一つの溶出量が平成３年環境省告示第４６号の環境基準を満足することが好ましい。これによって一層環境に優しい土壌改良材とすることができる。
【００１１】
土壌改良材の全空隙の７０体積％以上が直径３．１〜４８．６μｍの細孔で構成されることが好ましい。このような土壌改良材は、保水性にも優れる。
【００１２】
上記原料は下水汚泥を含むことが好ましい。下水汚泥を含むことによって、砒素の溶出を一層低減しつつ、圧壊強度を一層高くすることができる。また、下水汚泥はリンを含むため、植物の肥料としての作用も有する。
【００１３】
土壌改良材１体積部に対し、５体積部の純水を加えて測定されるｐＨは６〜９であることが好ましい。このような土壌改良材であれば環境に一層優しく、また、種々の植栽用の用土として好適に用いることができる。
【００１４】
本発明の一側面に係る用土は、上述のいずれかの土壌改良材を含む。上述の土壌改良材は、軽量で崩壊し難く透水性に優れる。また、環境にも優しいことから、鉢植え、家庭菜園及び施設栽培等に有用である。このような用土を用いることによって、植物に有害成分が濃縮することを十分に抑制することができる。
【００１５】
本発明の一側面に係る土壌改良材の製造方法は、石炭灰を含む原料を１１５０℃以上の温度で２０分間以上焼成して、単位容積質量が０．８ｋｇ／Ｌ以下、及び圧壊強度が８Ｎ以上である焼成物を得る工程を有する。この製造方法では、原料を高い温度で所定時間以上焼成していることから、高い圧壊強度を有するとともに、有害成分の溶出を抑制できる土壌改良材を製造することができる。したがって、透水性に優れ、環境に優しい土壌改良材を製造することができる。
【００１６】
上記土壌改良材のほう素及び砒素の溶出量は、平成３年環境省告示第４６号の環境基準を満足することが好ましい。これによって一層環境に優しい土壌改良材を製造することができる。
【００１７】
上記原料は下水汚泥を含むことが好ましい。下水汚泥を含むことによって、砒素の溶出を一層低減しつつ、圧壊強度を一層高くすることができる。また、下水汚泥はリンを含むため、植物の肥料としての作用を向上することができる。
【００１８】
本発明の一側面に係る植物の栽培方法は、上述の土壌改良材又は上述の製造方法で得られる土壌改良材を用いて植物を栽培する。この栽培方法であれば、植物に有害成分が濃縮することを抑制することができる。したがって、有害成分が十分に低減された植物を栽培することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、透水性、通気性及び保水性に優れ、環境に優しい土壌改良材及びその製造方法を提供することができる。また、そのような土壌改良材を含む用土を提供することができる。また、有害成分が十分に低減された植物を栽培することが可能な植物の栽培方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】種蒔きから８１日経過後の小松菜の生育状況を示す写真である。
【図２】水やりを絶ってから４日間経過後の小松菜の生育状況を示す写真である。
【図３】水やりを絶ってから５日間経過後の生育状況を示す写真である。
【図４】種蒔きから１０２日経過後の日本芝の生育状況を示す写真である。
【図５】刈り取って１２週間経過後の日本芝の生育状況を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。
【００２２】
一実施形態に係る土壌改良材は、石炭灰を含む原料の焼成物を含む。焼成物は原料を焼成する工程を経て得ることができる。石炭灰は、例えば、微粉炭燃焼炉、流動床燃焼炉、加圧流動床燃焼炉等から排出されるものが挙げられる。原料は、石炭灰の他に副成分を含んでもよい。副成分としては、下水汚泥、ラクタム汚泥灰、リグニン、アルカリ、アパタイト、及び肉骨粉灰が挙げられる。これらの副成分のうち、下水汚泥を含むことが好ましい。原料が下水汚泥を含むことによって、土壌改良材の圧壊強度を一層高くしつつ、土壌改良材からの砒素の溶出を十分に低減することができる。また、下水汚泥はリンを含むことから、肥料として植物の育成を促進することができる。原料における下水汚泥の含有量は、例えば２質量％以上であってよく、５質量％以上であってよい。ただし、単位容積質量を低くする観点、及びほう素の溶出量を一層低減する観点から、原料における下水汚泥の含有量は好ましくは２０質量％以下である。
【００２３】
なお、石炭灰は石炭単独を燃焼させて発生する燃焼灰であってもよいし、あるいは石炭とバイオマスを混合して燃焼させて発生する燃焼灰であってもよい。バイオマスとは、生物由来の有機物であり、例えば農作物、材木等があり、具体的には、稲わら、もみガラ、椰子ガラ等の農業廃棄物、木質ペレット、間伐材、建設廃木材等である。バイオマスの燃焼灰はカリウム含有量が多いため、肥料効果を期待できる。
【００２４】
土壌改良材の平均粒径は、例えば０．１〜５ｍｍであってよい。この平均粒径の下限は０．５ｍｍであってよく、１ｍｍであってもよい。この平均粒径の上限は４ｍｍであってよく、３．５ｍｍであってもよい。土壌改良材の粒径は、篩を用いて調整することができる。例えば、種々の粒径を有する粒子を含む土壌改良材を、まず、目開き５ｍｍの網篩にかけて篩下を採取する。この篩下分を、目開き０．１ｍｍの網篩にかけて篩上を採取する。このようにして、平均粒径が０．１〜５ｍｍである土壌改良材を採取することができる。本開示における粒径は、土壌改良材における個々の粒子の外接円の直径である。平均粒径は、任意に選択された５０ｇの粒子の平均値として求めることができる。
【００２５】
石炭灰を含む原料は、化学成分として、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３，ＣａＯ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏを含んでよい。原料におけるＳｉＯ２の含有量は、５０〜８０質量％であってよく、５５〜７５質量％であってもよい。原料におけるＡｌ２Ｏ３の含有量は、１０〜３５質量％であってよく、１５〜３０質量％であってもよい。原料におけるＦｅ２Ｏ３の含有量は、１〜１０質量％であってよく、２〜８質量％であってもよい。原料におけるＣａＯの含有量は、０．２〜１０質量％であってよく、０．５〜５質量％であってもよい。原料におけるＮａ２Ｏの含有量は、０．１〜８質量％であってよく、０．１〜５質量％であってもよい。原料におけるＫ２Ｏの含有量は、０．２〜１０質量％であってよく、０．５〜５質量％であってもよい。
【００２６】
石炭灰を含む原料は、焼成温度における融液生成量が少ない方が好ましい。この融液生成量は、上述の化学成分の比率を、熱力学平衡計算ソフト（ＦａｃｔＳａｇｅ）に入力して計算することができる。当該ソフトで計算される融液生成量は、好ましくは３８質量％以下であり、より好ましくは３５質量％以下であり、さらに好ましくは３０質量％以下である。融液生成量を少なくすることによって、土壌改良材の単位容積質量を小さくすることができる。ただし、土壌改良材の圧壊強度を確保する観点から、焼成温度における融液生成量は、例えば１５質量％以上であってよく、２０質量％以上であってもよい。
【００２７】
石炭灰を含む原料の未燃分は、土壌改良材の透水性と通気性を向上する観点から、好ましくは４質量％以上であり、より好ましくは６質量％以上であり、さらに好ましくは８質量％以上である。上記化学成分は、蛍光Ｘ線分析で測定することができる。未燃分は、８１５℃強熱減量と水分量を測定して求めることができる。原料における未燃分の上限は、２０質量％であってよく１５質量％であってもよい。
【００２８】
原料を焼成する工程は、通常の加熱炉を用いて行うことができる。焼成温度は、得られる土壌改良材の圧壊強度を高くしつつ、有害成分の溶出を抑制する観点から、１１５０℃以上であり、好ましくは１１８０℃以上であり、より好ましくは１２００℃以上である。なお、土壌改良材の製造コストを低減するとともに十分に軽量にする観点から、焼成温度の上限は好ましくは１４００℃であり、より好ましくは１３００℃である。
【００２９】
上記焼成温度における焼成時間は、得られる土壌改良材の圧壊強度を高くしつつ、有害成分の溶出を抑制する観点から、２０分間以上であり、好ましくは３０分間以上である。なお、土壌改良材の製造コストを低減するとともに十分に軽量にする観点から、焼成時間の上限は好ましくは５時間であり、より好ましくは３時間である。
【００３０】
土壌改良材の単位容積質量は、軽量にして持ち運びを容易にしつつ、自重で押し潰されて透水性が損なわれることを十分に抑制する観点から、０．８ｋｇ／Ｌ以下であり、好ましくは０．７５ｋｇ／Ｌ以下であり、より好ましくは０．７ｋｇ／Ｌ以下である。このように軽量な土壌改良材は特に鉢植え等の用土に特に好適に用いられる。土壌改良材の単位容積質量の下限に特に制限はなく、製造の容易性の観点から、０．４ｋｇ／Ｌ以上であってよく、０．４５ｋｇ／Ｌ以上であってもよい。
【００３１】
土壌改良材の圧壊強度は、圧壊して透水性が損なわることを十分に抑制する観点から、８Ｎ以上であり、好ましくは１５Ｎ以上であり、より好ましくは２０Ｎ以上である。土壌改良材の圧壊強度の上限に特に制限はなく、製造の容易性の観点から、１００Ｎ以下であってよいし、８０Ｎ以下であってもよい。
【００３２】
土壌改良材のほう素、砒素、セレン、ふっ素、及び六価クロムの溶出量は、平成３年環境省告示第４６号の環境基準を満足することが好ましい。平成３年環境省告示第４６号の環境基準は、上記非特許文献１に記載されているとおり、何度か改正されており、平成２９年３月２９日付で交付された環境省告示第３０号において、最新の改正がなされている。本開示における環境基準は、この最新の改正内容を含む。
【００３３】
上記環境基準の別表で定められるとおり、本実施形態の土壌改良材から溶出するほう素及び砒素は以下の範囲を満たす。これによって、環境に優しい土壌改良材とすることができる。
・ほう素：検液１Ｌにつき１ｍｇ以下
・砒素：検液１Ｌにつき０．０１ｍｇ以下
【００３４】
上記環境基準の別表で定められるとおり、本実施形態の土壌改良材から溶出するセレン、ふっ素及び六価クロムの少なくとも一つは、以下の範囲を満たすことが好ましい。これによって、一層環境に優しい土壌改良材とすることができる。
・セレン：検液１Ｌにつき０．０１ｍｇ以下
・ふっ素：検液１Ｌにつき０．８ｍｇ以下
・六価クロム：検液１Ｌにつき０．０５ｍｇ以下
【００３５】
土壌改良材から溶出する上記各成分の溶出量は、同様の観点から、以下のいずれかの数値範囲の少なくとも一つを満たすことが好ましい。
・ほう素：検液１Ｌにつき０．１ｍｇ以下（より好ましくは０．０１ｍｇ未満）
・砒素：検液１Ｌにつき０．００８ｍｇ以下（より好ましくは０．００５ｍｇ未満）
・セレン：検液１Ｌにつき０．０１ｍｇ未満
・ふっ素：検液１Ｌにつき０．２ｍｇ未満
・六価クロム：検液１Ｌにつき０．０２ｍｇ未満（より好ましくは０．０１ｍｇ未満）
【００３６】
土壌改良材の全空隙の７０体積％以上が直径３．１〜４８．６μｍの細孔で構成されることが好ましい。保水性を向上する観点から、土壌改良材の全空隙の８０体積％以上が直径３．１〜４８．６μｍの細孔で構成されることがより好ましい。土壌中に含まれる水分のうち、植物にとって有効な水分は、吸引力が水の吸い上げ高さに換算して３０〜１０００ｃｍの毛管水である。このような吸引力を有する細孔の直径は概ね３〜５０μｍである。したがって、３．１〜４８．６μｍの直径を有する細孔の割合を高くすることによって、保水性を高くすることができる。
【００３７】
土壌改良材１体積部に対し、５体積部の純水を加えて測定されるｐＨは、好ましくは６〜９であり、より好ましくは７〜９である。このような土壌改良材であれば、環境に一層優しく、また、種々の植栽用の用土として好適に用いることができる。
【００３８】
一実施形態に係る用土は、上述の土壌改良材を含む。上述の土壌改良材は、軽量で崩壊し難く透水性に優れる。また、有害成分が十分に低減されている。このため、土壌改良材及びこれを含む用土は、鉢植え、家庭菜園及び施設栽培等に有用である。
【００３９】
用土は、土壌改良材の他に、真砂土、バーミキュライト及びパーライトの少なくとも一方を含んでいてもよい。用土における土壌改良材の含有量は、１０〜５０体積％であってよく、１５〜４０体積％であってもよい。
【００４０】
一実施形態に係る植物の栽培方法は、上述の土壌改良材を含む土壌（例えば、上記用土）を用いて植物を栽培する。この栽培方法であれば、有害成分が植物に濃縮することを十分に抑制することができる。したがって、有害成分の含有量が十分に低減された植物を栽培することができる。
【００４１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００４２】
実施例及び比較例を参照して本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００４３】
＜土壌改良材の調製＞
以下の原材料を準備した。
・石炭燃焼ボイラから採取した石炭灰（互いに組成が異なる石炭灰１〜３の３種類。なお、石炭灰２は石炭とバイオマスの混焼により得られた燃焼灰であって、混焼率（質量比）は石炭１に対しバイオマス０．０５である。）
・下水汚泥（乾燥したもの）
・アルカリ（Ｋ３ＰＯ４、試薬）
・リグニン（市販品）
・石炭（オーストラリア炭、粒径：１５０μｍ以下）
【００４４】
上述の原材料を、表１に示す質量比率でそれぞれ配合してポリエチレン製ポットに入れ、１０分間浸透して混合した。得られた原料（単一原材料の場合はその原材料）をシャーレに１ｇ分取して徐々に水を加えた。最初に一つの塊が形成されるまでの水の添加比率（混合原料に対する水の比率）を湿潤点とした。次に、容積１Ｌのポリエチレン製ビーカーに、上述の原料を２０ｇ分取し、上記湿潤点の５５質量％に相当する量の水を加え、スパーテルで攪拌した。
【００４５】
ポリエチレン製ビーカーの底にバイブレータを当て、３０秒間振動を加えた。得られた試料を、目開き４．７５ｍｍと１ｍｍの篩を用いて分級し、１〜４．７５ｍｍの粒径を有する造粒物を得た。造粒物を、セラミックス製の角型灰分測定用皿に充填し、当該皿を箱型電気炉に挿入した。箱型電気炉を表１に示す温度まで６００℃／ｈの速度で昇温し、表１に示す時間保持した後、降温した。焼成した試料を目開き１ｍｍの篩を用いて分級し、篩上を土壌改良材とした。このようにして、各実施例及び各比較例の土壌改良材を調製した。
【００４６】
＜各原料の組成＞
焼成前の原料の組成を、蛍光Ｘ線分析で求めた。結果は表２に示すとおりであった。表２には、焼成前の原料について、各原材料の組成分析値と配合割合から計算で求めた未燃分を示した。
【００４７】
＜土壌改良材の単位容積質量（容重）の測定＞
各実施例及び各比較例の土壌改良材を、目開き３．３５ｍｍと２ｍｍの篩を用いて分級し、３．３５〜２ｍｍの粒径を有する粒子状の試料を得た。この試料をメスシリンダーに３〜４ｇ入れて質量を測定した。メスシリンダーを机上で５０回程度タップし、試料の上面を整えてなだらかにした後、試料の容積を０．１ｍｌの精度まで読み取った。この容積と質量から、容重を求めた。結果は、表３に示すとおりであった。
【００４８】
＜圧壊強度の測定＞
各実施例及び各比較例の土壌改良材から、直径２ｍｍ程度の粒子をそれぞれ５個ずつ採取した。粉体特性測定機の試料台の上に一つの粒子を置いて加圧し、破壊荷重を測定した。５個の粒子の破壊荷重をそれぞれ測定し、その平均値を圧壊強度とした。結果は、表３に示すとおりであった。
【００４９】
＜溶出試験＞
平成３年環境省告示第４６号の内容に準拠して、各実施例及び各比較例の土壌改良材を用いて検液を調製し、ほう素（Ｂ）、砒素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ふっ素（Ｆ）、及び六価クロム（Ｃｒ（ＶＩ））の定量分析を行った。具体的には、容積５０ｍｌのポリエチレン製ポットに、調製した土壌改良材２ｇと、純水２０ｍｌを入れた。このポリエチレン製ポットを、振とう機を用いて毎分２００回の振とう回数で６時間連続して振とうした。３０分間静置した後、上澄み液を孔径０．４５μｍのメンブレンフィルターでろ過して検液を得た。この検液を用いて、各成分（Ｂ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｆ，Ｃｒ（ＶＩ））の定量分析を行った。結果は、表３に示すとおりであった。
【００５０】
＜ｐＨの測定＞
土壌改良材１体積部に対し、５体積部の純水を加えて２時間振とうした。その後、０．４５μｍのメンブレンフィルターを用いてろ過を行い、得られたろ液のｐＨを測定した。結果は、表３に示すとおりであった。
【００５１】
【表１】
2020147612.tif 000002
【００５２】
【表２】
2020147612.tif 000003
【００５３】
【表３】
2020147612.tif 000004
【００５４】
表３では、容重が０．８ｋｇ／Ｌ以下、且つ圧壊強度が８Ｎ以上のものを「Ａ」、これらのうち少なくとも一つの数値範囲を満足しないものを「Ｂ」と判定した。また、溶出試験で、ほう素及び砒素の両方の溶出量が平成３年環境省告示第４６号の環境基準を満足するものを「Ａ」、ほう素及び砒素の少なくとも一方の溶出量が上記環境基準を満足しないものを「Ｂ」と判定した。また、ｐＨ試験で、ｐＨが６〜９のものを「Ａ」、ｐＨが６〜９の範囲外であるものを「Ｂ」と判定した。
【００５５】
実施例１−２，実施例３−５，実施例６−１の融液生成量を、熱力学平衡計算ソフト（ＦａｃｔＳａｇｅ）を用いて計算したところ、それぞれ、３２．５質量％，３２．２質量％，２６．８質量％であった。
【００５６】
＜植栽試験（小松菜）＞
比較例１−３、実施例３−４、実施例４−１、及び、実施例５−１の土壌改良材を用いて、植栽試験を行った。具体的には、上記土壌改良材、真砂土、及び市販の「花と野菜の土」を、２５体積％：２５体積％：５０体積％の比率で混合して、植栽試験用の用土を調製した。また、対照として、以下の用土を準備した。
・参考例１：市販の「花と野菜の土」１００体積％
・参考例２：市販の「花と野菜の土」７５体積％＋真砂土２５体積％
・参考例３：市販の「花と野菜の土」７５体積％＋バーミキュライト２５体積％
・参考例４：市販の「花と野菜の土」７５体積％＋パーライト２５体積％
【００５７】
市販の鉢（ナーセリーポット４号）に、鉢底石、及び、各参考例、比較例又は各実施例用土を、この順に充填し、市販の小松菜の種を４個蒔いた。水やりは、種の説明書に準じて行った。発芽から８日経過後に間引きを実施し、２個体の生長を観察した。
【００５８】
図１は、種蒔きから８１日経過後の参考例１〜４、比較例１−３、実施例３−４，４−１，５−１の用土を用いたときの小松菜の生育状況を示す写真である。実施例の小松菜の生育状況は良好であった。その後、水やりを絶って、保水性を評価した。参考例１の小松菜は、水やりを絶ってから３日間経過後に萎れた。
【００５９】
図２は、水やりを絶ってから４日間経過後の小松菜の生育状況を示す写真である。参考例２〜３の小松菜は、図２に示されるとおり萎れた。また、比較例１−３の小松菜も、萎れ気味であった。一方、実施例３−４，４−１，５−１の小松菜は、いずれも萎れなかった。
【００６０】
図３は、水やりを絶ってから５日間経過後の生育状況を示す写真である。図３に示されるとおり、比較例１−３の小松菜は完全に萎れ、実施例３−４もほぼ萎れた。一方、実施例４−１，５−１の小松菜はあまり萎れなかった。実施例４−１，５−１は、保水性に特に優れることが確認された。
【００６１】
比較例１−３、実施例３−４、実施例４−１、実施例５−１、実施例６−１、実施例７−１の各土壌改良材の全空隙における、直径３．１〜４８．６μｍの細孔の容積割合は、表４に示すとおりであった。表４には、比較のため、参考例３，４に用いたバーミキュライト及びパーライトの細孔容積割合も示した。この細孔容積割合は、容重と、水銀圧入式細孔径分布測定装置を用いて測定された累積細孔容積と、有効細孔容積から求めた値である。
【００６２】
【表４】
2020147612.tif 000005
【００６３】
植栽試験と、表４に示す比較例１−３、実施例３−４、実施例４−１及び実施例５−１の結果から、細孔容積が大きい方が、保水性に優れることが確認された。特に、直径３．１〜４８．６μｍの細孔容積割合が９０体積％以上である実施例４−１と実施例５−１の土壌改良材は、保水性が一層良好であった。
【００６４】
種蒔きから９３日経過した時点で、各小松菜の葉部分を約１０ｇ採取し、１２０℃で６時間乾燥した後、粉砕した。粉砕した試料のうち、一定量をテフロン（登録商標）製の密閉容器内で酸溶解して、マイクロ波加熱分解した。その後、冷却し、超純水で一定容積に定容して検液を調製した。ＩＣＰ−ＭＳにより、Ｂ，Ａｓ，Ｃｒ（ＶＩ）の濃度を測定した。結果を表５に示す。
【００６５】
【表５】
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【００６６】
表５に示すとおり、実施例３−４，４−１，５−１では、Ｂ，Ａｓ，Ｃｒ（ＶＩ）が葉に濃縮していないことが確認された。この結果によれば、市販の「花と野菜の土」を用いた場合よりも、有害成分を低減できる場合もあることが確認された。一方、比較例１−３では、Ａｓが濃縮していることが確認された。
【００６７】
＜植栽試験（日本芝）＞
実施例３−４の土壌改良材を用いて、植栽試験を行った。具体的には、土壌改良材、真砂土、及び市販の「花と野菜の土」を、２５体積％：５０体積％：２５体積％の比率で混合して、植栽試験用の用土を調製した。また、対照として、以下の用土を準備した。
・参考例５：市販の「花と野菜の土」２５体積％＋真砂土７５体積％
・参考例６：市販の「花と野菜の土」２５体積％＋真砂土５０体積％＋パーライト２５体積％
【００６８】
市販の鉢に、各用土を充填し、市販の日本芝（のしば、芝太郎）の種を０．５ｇ蒔き、発芽から生長の様子を記録した。
【００６９】
図４は、種蒔きから１０２日経過後の日本芝の生育状況を示す写真である。図４に示すとおり、実施例３−４の生育状況が最も良好であった。その後、日本芝を鉢の縁高さで刈り取った。刈取った葉の重量は参考例５が６．３０ｇ、参考例６が６．４２ｇ、実施例３−４が１０．０１ｇであった。図５は、刈り取って１２週間経過後の日本芝の生育状況を示す写真である。この段階でも実施例３−４の日本芝が最も緑色葉が多く、生育状況が最も良好であった。
【００７０】
刈り取った芝を６〜１０ｇ採取し、１２０℃で６時間乾燥した後、粉砕した。粉砕した試料のうち、一定量をテフロン（登録商標）製の密閉容器内で酸溶解して、マイクロ波加熱分解した。その後、冷却し、超純水で一定容積に定容して検液を調製した。ＩＣＰ−ＭＳにより、Ｂ，Ａｓ，Ｃｒ（ＶＩ）の濃度を測定した。結果を表６に示す。
【００７１】
【表６】
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【００７２】
日本芝の場合でも、実施例３−４の土壌改良材は、Ｂ，Ａｓ，Ｃｒ（ＶＩ）が葉に濃縮しないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本開示によれば、透水性、通気性及び保水性に優れ、環境に優しい土壌改良材及びその製造方法を提供することができる。また、そのような土壌改良材を含む用土を提供することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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