(57)【要約】【課題】低コストで、大規模に農地の土壌環境を改善することができる、汎用性の高い農地改善手法をもたらす。【解決手段】農地改善手法は、フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を一酸化二窒素が発生する農地に混合し、一酸化二窒素を減少させることを特徴とする。【選択図】図３
2020048531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地における一酸化二窒素の発生を抑制することを特徴とする農地改善手法。
【請求項２】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地の透水性を改善し、農地に貯留している窒素成分のフルボ酸又はフミン酸によるキレート化を促進することを特徴とする請求項１に記載の農地改善手法。
【請求項３】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地の透水性を改善し、フルボ酸又はフミン酸のキレート効果によって硝酸態窒素及び／又は重金属の農地中への過剰な蓄積を抑制することを特徴とする請求項２に記載の農地改善手法。
【請求項４】
フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、連作障害を抑制することを特徴とする農地改善手法。
【請求項５】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地における塩類バランスを整え且つ植物が出すアレロパシー物質の農地中への蓄積を抑制することを特徴とする請求項４に記載の農地改善手法。
【請求項６】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合するときに、フルボ酸又はフミン酸を混合していないバーク堆肥、バーミキュライト、ココピート、パーライト、下水コンポスト、転炉スラグ及び電気炉スラグの群から選ばれる少なくとも１種を追加することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項７】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に対してマルチングすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項８】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に対してエアレーションで空けた穴に充填することによって、植物の根系の発達を促し、植物の生育が促進されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の手法による農地改善から一定期間経過後に、農地にフルボ酸又はフミン酸を追加散布することを特徴とする農地改善手法。
【請求項１０】
前記フルボ酸又はフミン酸として、木、草、野菜屑及び落葉落枝の群から選ばれる少なくとも１種の未分解の有機物を、炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み、長期間養生することで製造されるフルボ酸又はフミン酸を用いたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項１１】
前記木質資材は、針葉樹、広葉樹もしくは木化する草本類、又は、それらの落葉落枝もしくは根系を含む木材を原料とすることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項１２】
前記農地は、ハウス栽培、露地栽培、果樹栽培、水稲、畑作、施設園芸、植物工場、焼畑、水耕栽培、海草栽培及び藻場干潟の少なくとも１種に使用される農地であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フルボ酸又はフミン酸を木材廃棄物等からなる木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を利用して農地を改善する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒素肥料の大量使用や同種作物の連作等により農地の土壌環境が悪化し得ることが知られている。
【０００３】
具体的には例えば、窒素肥料に含まれる窒素成分が温室効果ガスの一種である一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）に変化して、施用された土壌から空気中に放出され得ることから、地球温暖化の要因として問題となっている。また、同種作物を連作しようとすると、植物由来の有害物質が土壌中に蓄積し（アレロパシー現象）、連作障害の原因となるという問題がある。
【０００４】
これらの問題の対応策として、例えば非特許文献１には、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）を無害の窒素ガス（Ｎ２）に変換して生育する微生物を、水田土壌から検出し、分離培養し、利用することで、農地への施肥窒素の損失を抑えた上で、温室効果ガス（Ｎ２Ｏ）を低減し得る技術が開示されている。また、例えば特許文献１には、活性炭の分散液を土壌に散布することで、土壌に蓄積された植物由来の有害物質（アレロパシー物質）を吸着し、連作障害を防除し得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３９８９６５３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Identification and isolation of active N2O reducers in rice paddy soil, Ishii et al., The ISME Journal, 2011, 5, p1936-1945.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１の技術では、微生物を採取、培養、育成する過程が必要であり、そのような微生物を安価に大量に生産することができないという問題がある。また、微生物を利用したい土壌が、その微生物にとって健全に生育できる環境であるかを予め確認する必要があり、全ての土壌に適応できる訳ではなく、汎用性に乏しいという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１の技術には、次のような問題がある。すなわち、活性炭は、低温で焼成されると酸性、高温で焼成されるとアルカリ性を示し、その生成過程の温度や湿度によりｐＨが変化し得る。そうすると、農地で生産される作物は一般的に微酸性から中性で生育するため、散布する土壌のｐＨの状態の確認及び活性炭のｐＨを事前確認する必要がある。また、散布する土壌及び活性炭共に酸性の場合はアルカリ性の中和剤により、散布する土壌及び活性炭ともにアルカリ性の場合は酸性の中和剤により、土壌のｐＨを調整する必要がある。さらに、土壌中の有害物質は、多孔質である活性炭の表面に物理的に吸着されるだけであり、有機質資材である活性炭が土壌中で分解された後は、有害物質が再度土壌中に放出、蓄積される虞がある。
【０００９】
従って、本発明は、低コストで、大規模に農地の土壌環境を改善することができる、汎用性の高い農地改善手法をもたらすことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１に係る農地改善手法は、フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地における一酸化二窒素の発生を抑制することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２は、第１の発明において、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地の透水性を改善し、農地に貯留している窒素成分のフルボ酸又はフミン酸によるキレート化を促進することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３は、第２の発明において、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地の透水性を改善し、フルボ酸又はフミン酸のキレート効果によって農地に蓄積した有害物質である過剰な硝酸態窒素及び／又は重金属の農地中への過剰な蓄積を抑制することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４に係る農地改善手法は、フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、連作障害を抑制することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５は、第４の発明において、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地における塩類バランスを整え且つ植物が出すアレロパシー物質の農地中への蓄積を抑制することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６は、第１〜第５の発明のいずれか１つにおいて、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合するときに、フルボ酸又はフミン酸を混合していないバーク堆肥、バーミキュライト、ココピート、パーライト、下水コンポスト、転炉スラグ及び電気炉スラグの群から選ばれる少なくとも１種を追加することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第７は、第１〜第６の発明のいずれか１つにおいて、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に対してマルチングすることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第８は、第１〜第７の発明のいずれか１つにおいて、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に対してエアレーションで空けた穴に充填することによって、植物の根系の発達を促し、植物の生育が促進されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第９は、第１〜８の発明のいずれか１つの手法による農地改善から一定期間経過後に、農地にフルボ酸又はフミン酸を追加散布することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１０は、第１〜第９の発明のいずれか１つにおいて、前記フルボ酸又はフミン酸として、木、草、野菜屑及び落葉落枝の群から選ばれる少なくとも１種の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み、長期間養生することで製造されるフルボ酸又はフミン酸を用いたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１１は、第１〜第１０の発明のいずれか１つにおいて、前記木質資材は、針葉樹、広葉樹もしくは木化する草本類、又は、それらの落葉落枝もしくは根系を含む木材を原料とすることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第１２は、第１〜第１１の発明のいずれか１つにおいて、前記農地は、ハウス栽培、露地栽培、果樹栽培、水稲、畑作、施設園芸、植物工場、焼畑、水耕栽培、海草栽培及び藻場干潟の少なくとも１種に使用される農地であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記の構成であるから、次の効果がある。すなわち、フルボ酸又はフミン酸を木材廃棄物等からなる木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を、改善が必要となる農地に混合することによって、農地の透水性を改善することができる。そうして、改善された透水性によってフルボ酸又はフミン酸のキレート効果を土壌中で均一に発現させることが可能となる。そうすると、その効果によって農地に含まれる窒素成分が、窒素イオンの状態となって植物に吸収され易くなる。そうして、窒素成分が一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスとして空気中に放出されるのを抑制することができる。また、フルボ酸又はフミン酸のキレート効果によって、農地における塩類バランスを整え且つ植物が出すアレロパシー物質の農地中への蓄積を抑制することができる。そうして、連作障害を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態における土壌改善資材の製造工程を示す概略説明図である。
【図２Ａ】圧力釜装置により、解繊処理した繊維のＳＥＭ画像である。
【図２Ｂ】連続式の爆砕装置により、解繊処理した繊維のＳＥＭ画像である。
【図３】本発明の一実施形態に係る農地改善手法の工程を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００２５】
＜土壌改善資材＞
本実施形態における土壌改善資材は、フルボ酸又はフミン酸が混合された木質粗繊維を含む。以下、土壌改善資材の製造方法について説明する。
【００２６】
本実施形態における土壌改善資材の製造工程は、図１に示すように、原料として木材をチップ状に切断して木質資材を得るチップ化工程Ｓ１と、木質資材を爆砕処理して木質粗繊維を得る爆砕処理工程Ｓ２とを備えている。
【００２７】
チップ化工程Ｓ１において用いる木材は、針葉樹、広葉樹もしくは木化する草本類、又は、それらの落葉落枝もしくは根系を含み、例えば林業で発生する間伐材や林地残材、建設業、木材・木製品製造業、家具の製造業、パルプ製造業、輸入木材の卸売業および物品賃貸業から生ずる木材片、おがくず等の産業廃棄物や、その他植木の剪定枝等の木材の一般廃棄物などの木材廃棄物である。樹種は制限されないが、例えばケヤキ、スギ、タモ、ナラ、ヒノキ、アカマツ等が挙げられる。なお、木材に含まれる樹皮分の含有量は８０体積％未満とすることが望ましい。これは、爆砕処理工程Ｓ２において、樹皮分が８０体積％以上となると、爆砕処理工程Ｓ２中に圧縮できないためである。
【００２８】
また、木材の水分含有率は、ドライベース３０質量％超であることが好ましい。木材の水分含有率が、ドライベースで３０質量％以下となると、爆砕処理工程Ｓ２において水蒸気爆発が起こらない問題がある。ただし、木材の水分含有率がドライベースで３０質量％以下の場合であっても木材とともに水を投入することにより爆砕処理可能となる。
【００２９】
チップ化工程Ｓ１において、木材を、例えば木材チッパー等を用いて、チップ状の小片に切断し、木質資材を得る。木質資材の大きさは、爆砕処理工程Ｓ２における爆砕処理の効率化の観点から、好ましくは最大径１００ｍｍ以下、より好ましくは最大径２ｍｍ以上７０ｍｍ以下、特に好ましくは最大径５ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。
【００３０】
爆砕処理工程Ｓ２において、木質資材を、例えば特開２００６−２３９７２９号公報に開示されている２軸スクリュー押出機のような連続式の爆砕装置や、バッチ式の圧力釜装置等に投入し爆砕処理を施す。
【００３１】
連続式の爆砕装置では、木質資材を爆砕装置の投入口に投入すると、木質資材は、回転するスクリュー等の間に挟み込まれて粉砕・擂り潰され、圧縮部を経て高圧縮部へ送り込まれることで十分に圧縮される。本実施形態では、この爆砕処理工程Ｓ２において、フルボ酸又はフミン酸を添加する。
【００３２】
蒸煮爆砕装置としてバッチ式の圧力釜装置を用いる場合には、圧力釜に木質資材とフルボ酸又はフミン酸とを投入し、１８０℃以上２５０℃以下の水蒸気下、１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下の力下で５〜１０分間蒸煮・爆砕処理を行うことにより、本実施形態の木質粗繊維を得ることができる。
【００３３】
爆砕処理工程Ｓ２において加えるフルボ酸又はフミン酸は、例えば、
（ア）木、草、野菜屑及び落葉落枝の群から選ばれる少なくとも１種の未分解の有機物を、炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み、例えば６００時間以上の長期間養生することで製造されたもの、
（イ）腐植土から抽出したもの、及び、
（ウ）水域の底部の堆積土から抽出したもの
の群から選ばれる少なくとも１種のフルボ酸又はフミン酸である。これらのフルボ酸又はフミン酸は単独で用いてもよいし、２種以上を混合させて用いてもよい。
【００３４】
なお、（ア）のフルボ酸又はフミン酸について、例えば以下のような製造方法により製造される。
（１）自然由来の木酢液又は竹酢液とは、木、竹、草、残滓等の未分解の有機物を炭の製造過程で産出されるものである。
（２）有機物に対する酢液の割合は、例えば容量比で、木、又は草、又は野菜屑、又は落葉落枝の未分解の有機物に対して木酢液又は竹酢液が０．５以上の割合とすることができる。
（３）酢液が有機物に染み込むのに例えば５時間以上で、腐植含有量が５％以上になるのに、例えば６００時間以上の長時間にわたって酢液に漬け込むものである。
【００３５】
なお、爆砕処理工程Ｓ２において、フルボ酸又はフミン酸は、水により希釈された状態で添加される。このとき、フルボ酸又はフミン酸は、加水量に対して、好ましくは１００倍希釈以上、より好ましくは３００倍希釈以上、特に好ましくは５００倍希釈以上となるように加える。
【００３６】
フルボ酸又はフミン酸は化学的ｐＨ緩衝能力を有する。これにより、フルボ酸又はフミン酸を含む木質粗繊維のｐＨは弱酸性域で安定するため、ｐＨ調整材を混合して土壌改善資材のｐＨ調整を行う必要がなくなる。また、フルボ酸又はフミン酸の凝集効果によって長期的に団粒化を促すことや透水性を高めることができる。そうして、土壌改善資材としての木質粗繊維の機能を飛躍的に高めることができる。
【００３７】
そして、圧縮された木質資材は、放出口から放出されることによりフルボ酸又はフミン酸を含んだ水蒸気の爆発を起こし、爆砕処理されて、フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維が得られる。
【００３８】
なお、バッチ式の圧力釜装置により爆砕処理を行った場合の木質粗繊維の表面を、図２Ａの電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像に示す。また、連続式の爆砕装置により爆砕処理を行った場合の木質粗繊維の表面を、図２ＢのＳＥＭ画像に示す。図２Ａに比べ、図２Ｂでは、木質粗繊維の長さ方向に対して垂直な方向等に向かって、木質粗繊維の表面が毛羽立ったように細かく爆砕される。これにより、木質粗繊維が土壌中に混合されたときに、土壌の透水性が向上する。また、木質粗繊維の長さ方向に対して垂直な方向にスリットが形成され、毛細管現象によってフルボ酸又はフミン酸を含んだ水分が繊維内に取り込まれ、木質粗繊維の保水効果が向上する。このように、連続的な爆砕による大量生産可能、加熱不要、また木質粗繊維の透水性・保水性能向上の観点からは、連続式の爆砕装置を用いることが好ましい。
【００３９】
上述のごとく得られたフルボ酸又はフミン酸が混入された木質粗繊維は、例えばそのまま土壌改善資材として使用することができる。また、フルボ酸又はフミン酸が混入された木質粗繊維を、例えば乾燥させたり、さらに添加物を添加したりすることにより、種々の土壌改善資材を得ることができる。
【００４０】
＜農地改善手法＞
本実施形態に係る農地改善手法は、木質粗繊維とフルボ酸又はフミン酸とを用いた農地改善手法である。なお、本実施形態に係る農地改善手法の対象となる農地は、例えばハウス栽培、露地栽培、果樹栽培、水稲、畑作、施設園芸、植物工場、焼畑、水耕栽培、海草栽培及び藻場干潟の少なくとも１種に使用される農地である。
【００４１】
図３は、本実施形態に係る農地改善手法の工程を示す概略説明図である。図３において、Ｇは農地表面、１は土壌改善資材、２はフルボ酸又はフミン酸、３は添加剤（バーク堆肥、バーミキュライト、ココピート、パーライト、下水コンポスト、転炉スラグ、電気炉スラグ）、４１はトラクター、４２はジョウロである。
【００４２】
図３に示すように、まず、トラクター４１により、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）が発生する可能性のある農地を掘り起こし、土壌改善資材１を混合して農地内に埋め込む。そうして、所望の範囲の農地に土壌改善資材１を混合する。
【００４３】
土壌改善資材１は、上述のごとく、木材廃棄物等からなる木質資材の爆砕処理の過程でフルボ酸又はフミン酸を加えることで製造された木質粗繊維を含んでいる。そうすると、土壌改善資材１を農地中に混合することによって、土壌改善資材１は木質粗繊維を含むから、農地の透水性を改善することができる。また、土壌改善資材１はフルボ酸又はフミン酸を含むから、透水性が改善された農地において、フルボ酸又はフミン酸の土壌中の窒素成分や塩類をキレート化する効果が促進される。すると、農地に貯留している窒素成分は、フルボ酸又はフミン酸のキレート効果により窒素イオン化されて植物に吸収され易くなる。そうして、農地中の窒素成分が一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスとして空気中に放出されるのを抑制することができる。
【００４４】
特に、例えば粘性の高い農地においても、木質粗繊維によって透水性が改善されると、フルボ酸又はフミン酸が均等に分散することから、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスとして放出され難くすることが期待できる。また、透水性の高い砂質の農地においては、木質粗繊維によってフルボ酸又はフミン酸の効果を継続して発現することが可能となり、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスとして放出され難くすることが期待できる。
【００４５】
また、窒素肥料を大量に使用している農地では、土壌中に硝酸態窒素や重金属等が蓄積し、周辺環境へダメージを与え得る。このような農地においても、土壌改善資材１を農地中に混合することにより、上述のごとく、農地の透水性を改善し、フルボ酸又はフミン酸のキレート効果によって硝酸態窒素及び／又は重金属をキレート化する効果が促進されるから、硝酸態窒素及び／又は重金属の農地中への過剰な蓄積を抑制することができる。
【００４６】
さらに、土壌改善資材１を農地に混合することによって、上述のごとく、農地の透水性が改善され、フルボ酸又はフミン酸の土壌中の塩類をキレート化する効果が促進される。そうして、土壌における塩類バランスを整えることが可能となるとともに、例えばヨモギ等の一部の植物が出すアレロパシー物質の速やかな排出が促され、土壌中で蓄積することを抑制することが期待できる。そうして、農地の土壌環境が改善され、連作障害が抑制され得る。
【００４７】
なお、農地中にフルボ酸又はフミン酸を含む木質粗繊維が単位体積当たり１〜３０体積％の割合で混合されるように、土壌改善資材１を農地の土壌中に混合することが望ましい。そうして、農地の物理・化学性を効果的に改善することができる。
【００４８】
また、図３に示すように、土壌改善資材１を農地中に混合する場合、その混合前後又は混合と同時に、木質粗繊維に混合していないフルボ酸又はフミン酸２、添加剤３を追加して、農地中に混合するようにしてもよい。添加剤３は、バーク堆肥、バーミキュライト、ココピート、パーライト、下水コンポスト、転炉スラグ及び電気炉スラグからなる群から選ばれる少なくとも１種である。なお、添加剤３は、フルボ酸又はフミン酸を含んでいない。
【００４９】
なお、土壌改善資材１をマルチング資材として用いることによって、不均一に解繊された繊維が絡み合うことで風雨によって容易に飛散しない構造となる。このようなマルチングを行うことによって、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスを大気中に飛散させない効果がある。また、表面水の蒸発を抑制して保水性を維持することが可能となり、作物の発芽、生育が促進される。
【００５０】
また、土壌改善資材１を農地に対してエアレーションで空けた穴に充填してもよい。土壌改善資材１をエアレーションで空けた穴に充填することによって、植物、特に果樹等の作物の根系の発達を促し、植物の生育が促進される。
【００５１】
さらに、土壌改善資材１を農地に混合した後や、混合後、例えば数日〜数ヶ月等一定期間経過してから、農地環境の改善効果の継続性を高めるために、フルボ酸又はフミン酸２を例えばジョウロ等により追加散布してもよい。フルボ酸又はフミン酸２としては、木質粗繊維に混合されたフルボ酸又はフミン酸と同様の方法により得られたものを用いることができる。
【実施例】
【００５２】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００５３】
［土壌改良資材の製造手順］
土壌改良資材の製造は、以下の手順で行った。すなわち、スギ材を、チッパーを用いて５〜７０ｍｍの木材チップとした。
【００５４】
そして、この木材チップとフルボ酸の１００〜５００倍希釈水溶液１０Ｌ／ｍ３とを２軸スクリュー押出機の投入口に混合投入し爆砕した。
【００５５】
爆砕後の木質粗繊維を乾燥させて土壌改良資材を得た。
【００５６】
［効果確認試験１］
国土防災技術株式会社松江試験場（島根県）において、土壌ＥＣ（電気伝導度）６ｄＳ／ｍ、土壌透水係数１０−５ｃｍ／Ｓの土壌に対して、上述の方法で製造した土壌改良資材を体積換算で５％混合した。観察の結果、試験場内の人工降雨によって一週間後には土壌の透水係数は、１０−３ｃｍ／Ｓに改善し、土壌ＥＣ０．７ｄＳ／ｍまで改善した。
【００５７】
この試験結果から、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）が発生する可能性のある培地に、フルボ酸を混合して特殊な解繊処理をした木材粗繊維を混合することにより、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスが発生し難い状態となることが示唆された。このことは、透水性の改善と、フルボ酸のキレート効果により、土壌中の窒素成分が植物に吸収され易い窒素イオンの状態となり、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）ガスの発生が抑制されているものと考えられる。
【００５８】
［効果確認試験２］
国土防災技術株式会社松江試験場（島根県）において、縦４０ｃｍ×横３０ｃｍ×深さ１０ｃｍの培地トレイに体積換算で鹿沼土５０％：バーク堆肥５０％を混合した植生基盤に対して、上述の方法で製造した土壌改良資材を体積換算で５％混合した後にコマツナを播種し、栽培、収穫を３回連続して実施した。
【００５９】
その結果、コマツナの生育にバラツキは確認されず、植物が吸収することによって培地の窒素肥料分が低下しただけ、植物の個体の丈は低くなる結果となった。この試験結果から、上述の方法で製造した土壌改良資材を混合させた植生基盤では、同一植物の栽培による連作障害は起き難い傾向にあることが示唆された。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、低コストで、大規模に農地の土壌環境を改善することができる、汎用性の高い農地改善手法をもたらすことができるので極めて有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１  土壌改善資材
２  フルボ酸又はフミン酸
３  添加剤
４１  トラクター
４２  ジョウロ
Ｓ１  チップ化工程
Ｓ２  爆砕処理工程
【図１】
2020048531.tif 000003
【図２Ａ】
2020048531.tif 000004
【図２Ｂ】
2020048531.tif 000005
【図３】
2020048531.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月24日(2019.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の第１に係る農地改善手法は、フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を、窒素肥料の使用により窒素成分が蓄積された農地に混合することによって、農地における一酸化二窒素の発生を抑制することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第４に係る農地改善手法は、フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を、植物が出すアレロパシー物質が蓄積した農地に混合することによって、農地における塩類バランスを整え且つ植物が出すアレロパシー物質の農地中への蓄積を抑制して、該植物の連作障害を抑制することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の第５は、第１〜第４の発明のいずれか１つにおいて、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合するときに、フルボ酸又はフミン酸を混合していないバーク堆肥、バーミキュライト、ココピート、パーライト、下水コンポスト、転炉スラグ及び電気炉スラグの群から選ばれる少なくとも１種を追加することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の第６は、第１〜第５の発明のいずれか１つにおいて、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に対してマルチングすることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の第７は、第１〜第６の発明のいずれか１つにおいて、前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に対してエアレーションで空けた穴に充填することによって、植物の根系の発達を促し、植物の生育が促進されることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の第８は、第１〜７の発明のいずれか１つの手法による農地改善から一定期間経過後に、農地にフルボ酸又はフミン酸を追加散布することを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の第９は、第１〜第８の発明のいずれか１つにおいて、前記フルボ酸又はフミン酸として、木、草、野菜屑及び落葉落枝の群から選ばれる少なくとも１種の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み、長期間養生することで製造されるフルボ酸又はフミン酸を用いたことを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の第１０は、第１〜第９の発明のいずれか１つにおいて、前記木質資材は、針葉樹、広葉樹もしくは木化する草本類、又は、それらの落葉落枝もしくは根系を含む木材を原料とすることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の第１１は、第１〜第１０の発明のいずれか１つにおいて、前記農地は、ハウス栽培、露地栽培、果樹栽培、水稲、畑作、施設園芸、植物工場、焼畑、水耕栽培、海草栽培及び藻場干潟の少なくとも１種に使用される農地であることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を、窒素肥料の使用により窒素成分が蓄積された農地に混合することによって、農地における一酸化二窒素の発生を抑制することを特徴とする農地改善手法。
【請求項２】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地の透水性を改善し、農地に貯留している窒素成分のフルボ酸又はフミン酸によるキレート化を促進することを特徴とする請求項１に記載の農地改善手法。
【請求項３】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合することによって、農地の透水性を改善し、フルボ酸又はフミン酸のキレート効果によって硝酸態窒素及び／又は重金属の農地中への過剰な蓄積を抑制することを特徴とする請求項２に記載の農地改善手法。
【請求項４】
フルボ酸又はフミン酸を木質資材の爆砕処理の過程で加えることで製造される木質粗繊維を含む土壌改善資材を、植物が出すアレロパシー物質が蓄積した農地に混合することによって、農地における塩類バランスを整え且つ植物が出すアレロパシー物質の農地中への蓄積を抑制して、該植物の連作障害を抑制することを特徴とする農地改善手法。
【請求項５】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に混合するときに、フルボ酸又はフミン酸を混合していないバーク堆肥、バーミキュライト、ココピート、パーライト、下水コンポスト、転炉スラグ及び電気炉スラグの群から選ばれる少なくとも１種を追加することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項６】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に対してマルチングすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項７】
前記フルボ酸又はフミン酸が混入した木質粗繊維を含む土壌改善資材を農地に対してエアレーションで空けた穴に充填することによって、植物の根系の発達を促し、植物の生育が促進されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の手法による農地改善から一定期間経過後に、農地にフルボ酸又はフミン酸を追加散布することを特徴とする農地改善手法。
【請求項９】
前記フルボ酸又はフミン酸として、木、草、野菜屑及び落葉落枝の群から選ばれる少なくとも１種の未分解の有機物を、炭の製造過程で産出される極強酸性の有機酸である木酢液又は竹酢液に適量漬け込み、長期間養生することで製造されるフルボ酸又はフミン酸を用いたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項１０】
前記木質資材は、針葉樹、広葉樹もしくは木化する草本類、又は、それらの落葉落枝もしくは根系を含む木材を原料とすることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の農地改善手法。
【請求項１１】
前記農地は、ハウス栽培、露地栽培、果樹栽培、水稲、畑作、施設園芸、植物工場、焼畑、水耕栽培、海草栽培及び藻場干潟の少なくとも１種に使用される農地であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の農地改善手法。