(57)【要約】【課題】化学肥料を使用せず植生基材に竹を使用し生物窒素固定を効率よく行い緑化植物の生育を長期間にわたり良好とする法面緑化技術の提供。【解決手段】篩分級で目開き１ｍｍの網目を通過する破砕された粒子又は繊維の割合が６０重量％以上となるまで竹材を潰砕してなる綿状竹繊維（サンプル（５））を含む植生基材を法面に吹き付けて植生基盤層を形成し、この植生基盤層を自然放置して植生基盤層に窒素固定菌を繁殖させることにより空気中の窒素固定をさせ、植生基盤層内に固定された窒素成分を窒素肥料として法面植物の生育を行う。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学肥料を含まない植生基材を法面に吹き付けて法面緑化を行う法面緑化工法であって、
篩分級で目開き１ｍｍの網目を通過する破砕された粒子又は繊維の割合が６０重量％以上となるまで竹材を潰砕してなる綿状竹繊維を含む植生基材を法面に吹き付けて植生基盤層を形成し、
前記植生基盤層を自然放置して前記植生基盤層に窒素固定菌を繁殖させることにより空気中の窒素固定をさせ、
前記植生基盤層内に固定された窒素成分を窒素肥料として法面植物の生育を行うことを特徴とする空中窒素固定菌誘導工法。
【請求項２】
前記綿状竹繊維は、噛合し又は近接して回転する二軸スクリュ押出機の二本のスクリュ間に竹材を通すことによって前記竹材を圧縮し潰砕するとともに、該両スクリュ終端に設けられた固定歯の歯間から圧縮潰砕された竹材を押し出し、該固定歯の歯板面に接して回転する回転刃によって押し出される圧縮潰砕された竹材を切断することによって、綿状に繊維化したものであることを特徴とする請求項１記載の空中窒素固定菌誘導工法。
【請求項３】
前記綿状竹繊維は、Ｈｉｌｇａｒｄ法により測定される最大容水量が７０％以上となるまで潰砕されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の空中窒素固定菌誘導工法。
【請求項４】
前記植生基材は、Ｃ／Ｎ比が４０以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載の空中窒素固定菌誘導工法。
【請求項５】
前記植生基材には、前記綿状竹繊維に加え、５０容量％以下の割合でバーク堆肥が添加されていることを特徴とする請求項４記載の空中窒素固定菌誘導工法。
【請求項６】
法面緑化工の吹付材として使用する植生基材であって、篩分級で１ｍｍの網目を通過する破砕された粒子又は繊維の割合が６０重量％以上となるまで竹材を潰砕してなる綿状竹繊維を含むことを特徴とする植生基材。
【請求項７】
前記綿状竹繊維は、噛合し又は近接して回転する二軸スクリュ押出機の二本のスクリュ間に竹材を通すことによって前記竹材を圧縮し潰砕するとともに、該両スクリュ終端に設けられた固定歯の歯間から圧縮潰砕された竹材を押し出し、該固定歯の歯板面に接して回転する回転刃によって押し出される圧縮潰砕された竹材を切断することによって、綿状に繊維化したものであることを特徴とする請求項６記載の植生基材。
【請求項８】
前記綿状竹繊維は、Ｈｉｌｇａｒｄ法により測定される最大容水量が７０％以上となるまで潰砕されたものであることを特徴とする請求項６又は７に記載の植生基材。
【請求項９】
Ｃ／Ｎ比が４０以上であることを特徴とする請求項６乃至８の何れか一に記載の植生基材。
【請求項１０】
前記綿状竹繊維に加え、５０容量％以下の割合でバーク堆肥が添加されていることを特徴とする請求項９記載の植生基材。
【請求項１１】
化学肥料を含まない植生基材を法面に吹き付けて法面緑化を行う法面構造であって、篩分級で１ｍｍの網目を通過する破砕された粒子又は繊維の割合が６０重量％以上となるまで竹材を潰砕してなる綿状竹繊維を含むことを特徴とする植生基材を法面に吹き付けて植生基盤層を形成した法面構造。
【請求項１２】
前記綿状竹繊維は、噛合し又は近接して回転する二軸スクリュ押出機の二本のスクリュ間に竹材を通すことによって前記竹材を圧縮し潰砕するとともに、該両スクリュ終端に設けられた固定歯の歯間から圧縮潰砕された竹材を押し出し、該固定歯の歯板面に接して回転する回転刃によって押し出される圧縮潰砕された竹材を切断することによって、綿状に繊維化したものであることを特徴とする請求項１１記載の法面構造。
【請求項１３】
前記綿状竹繊維は、Ｈｉｌｇａｒｄ法により測定される最大容水量が７０％以上となるまで潰砕されたものであることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の法面構造。
【請求項１４】
前記植生基材は、Ｃ／Ｎ比が４０以上であることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか一に記載の法面構造。
【請求項１５】
前記植生基材には、前記綿状竹繊維に加え、５０容量％以下の割合でバーク堆肥が添加されていることを特徴とする請求項１４記載の法面構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工的に造成された切土法面などの緑化対象地面に植生基材を吹き付けて緑化を行う法面緑化技術に関し、特に、化学肥料を使用せずに空気中の窒素固定菌を誘導し増殖させることにより大気窒素の固定を図り緑化を促進する空中窒素固定菌誘導技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、法面に植物の種子を混入した植生基材を吹き付けることにより、法面緑化を行う法面緑化技術が広く用いられている。この吹き付けに使用する植生基材については、種々のものが開発されており、現在、多くはバークや家畜糞堆肥に化学肥料（無機質肥料）を混合したものが使用されている（例えば、特許文献１参照）。化学肥料は、バークや家畜糞堆肥に不足する植物栄養素、主に窒素成分を補う目的で添加する。窒素成分は植物の成長促進のためには必須の栄養分であり、特に、肥料分に乏しい人工的に造成された切土法面では、即効性のある化学肥料の添加は緑化植物を早期に成長させ、施用後の緑化植物の定着率の向上を図るために極めて重要である。一般に、農業分野においては、有機質肥料のＣ／Ｎ比（炭素／窒素比）は２０〜４０程度が適切であるとされており、植生基材においても同程度のＣ／Ｎ比が適当であると考えられる。しかしながら、化学肥料は水に溶解しやすいため、傾斜のある法面では、降雨や湧水等により短期間のうちに流亡しやすい。従って、一般に植生基材にはこの流亡分を見越して多量の化学肥料が混入される。
【０００３】
しかし、近年、植生基材を吹き付けた法面から、降雨や湧水により植物に吸収されなかった化学肥料の成分が流出し、これが河川などの水源地における水の富栄養化や地下水及び土壌の汚染を引き起こすという問題が顕在化している。そこで、肥料成分の流出の少ない植生基材を用いて法面緑化を行う技術が求められている。
【０００４】
肥料成分の流出の少ない植生基材としては、特許文献２に、有機肥料と菌根菌、及びリン溶解菌、カリウム溶解菌、又は窒素固定菌を混合したものが記載されている。ここで、有機肥料としては、バーク堆肥、米糠堆肥、骨紛、油粕、家畜糞、汚泥堆肥、魚粕、植物残渣、食物残渣、コンポスト、むぎわら堆肥等が使用され、Ｃ／Ｎ比は、好ましくは２０〜３００程度、より好ましくは４０〜３００程度、特に好ましくは４０〜１００程度の範囲にあるものが望ましいとされている。また、菌根菌としては、ＶＡ菌根菌、外性菌根菌等が使用され、混合する土壌等１リットルに対して、菌根菌胞子として約１〜５００万個、好ましくは約１０〜１０万個の割合で混合することができるとされている。また、リン溶解菌及びカリウム溶解菌としては、バチルス属、シュードモナス属、エスリニア属、ストレプトマイセス属、ミコバクテリウム属、アスペルギルス属、ペニシリウム属、トルコデルマ属等に属する微生物が使用でき、土壌等１リットルに対して、ｃｆｕ（Colony Forming Unit：コロニー形成単位）として約１００〜１００，０００、好ましくは約１０００〜１０，０００の割合で混合することができるとされている。また、窒素固定菌としては、リゾビウム属、ブラドリゾビウム属、アゾリゾビウム属、アゾスピィウム属、アゾトバクター属、フランキア属等に属する微生物が使用でき、土壌等１リットルに対して、ｃｆｕとして約１００〜１００，０００、好ましくは約１０００〜１０，０００の割合で混合することができる。
【０００５】
また、特許文献３には、有機質を主材料とした生育基盤材と、放線菌、光合成細菌、及び乳酸菌の少なくとも１種類からなる微生物群と、種子とを含む緑化基盤材を用いて、緑化基盤を形成する法面緑化工法が記載されている。
【０００６】
また、非特許文献１には、植生基材に糸状菌の一種であるアーバシュキュラー菌根菌（Arbuscular mycorrhiza fungi ：ＡＭ菌）を添加することにより、植生マット工法における化学肥料の削減を図った化学肥料削減緑化工法が記載されている。
【０００７】
一方、近年、放置竹林の増加に伴い竹林の拡大が問題化されてきている。この竹林拡大問題の対策の一環として、伐採した竹材を法面緑化のための植生基材として利用することが行われている。
【０００８】
竹材を植生基材として利用した法面緑化技術としては、非特許文献２，３及び特許文献４に、育成基盤材、客土、セメントまたはモルタルに竹笹類の繊維を混入して成る法面緑化基盤強化材を混入した吹付材料を法面に吹き付ける竹繊維法面緑化工法が記載されている。ここで、育成基盤材としては、バーク堆肥、ピ−トモス（地力増進法指定）パーライト、牛糞堆肥、培土等、客土としては、クロボク、マサ等客土または現地発生土等が使用される。また、竹笹類の繊維としは、打撃、掻きだし、爆砕等により粉砕した繊維が用いられる。この場合、繊維長は５ｍｍ〜１０ｃｍ、繊維径は概ね３ｍｍより小さいのもが望ましいとされている。
【０００９】
また、特許文献５には、竹材を圧潰し、これを竹材の長手方向に植物繊維化手段に連続的に供給し、該植物繊維化手段によって竹短繊維に引裂潰砕して押出し、これを綿状に形成した綿状竹短繊維をバーク堆肥７０〜８０部に添加混合して１００部となし、該添加混合物を圧力流体と共にノズルを経て法面に吹付ける法面緑化基盤材施工法が記載されている。ここで、植物繊維化手段は、シリンダの先端に多孔の先端板を設け、後端に後端板を設け、両端板間に上記シリンダと共通中心線を有するスクリューコンベヤを内蔵し、スクリューコンベヤの螺旋刃を上記シリンダの内周面に接し、かつスクリューコンベヤの螺旋ピッチをシリンダの先端に行くに従って漸減させてなり、上記シリンダの基部に設けたホッパから供給される上記竹材を螺旋ピッチ空間に供給するものである。螺旋刃の螺動によって上記ピッチ空間内の竹材は先端に向って押されて移動し、かつ螺旋刃とシリンダの内周面とによって剪断されて先端板の内面に圧縮される。また、先端板の内面に接して回転刃を設け、該内面にスクリューコンベヤにより送られて圧縮されている上記剪断竹材を先端板の多数の小透孔と回転刃の回転による剪断及び引裂きによって該竹材をほぼ３〜３０ｍｍ程度の竹短繊維に潰砕剪断し、これを上記先端板の多数の小透孔から押出す。こうして形成される綿状竹短繊維は、竹短繊維の繊維細胞が長く両端が開放され、繊維細胞内に毛管現象により水を貯蔵するため保水性が大きい。また、竹短繊維はその弾力性及び強度によって綿状に保持される。従って、このバーク堆肥中に添加混合された弾性及び靭性に富む綿状竹短繊維が骨材としての機能を果す。
【特許文献１】特開平７−１６６５５２号公報
【特許文献２】特開２００４−２０８５４５号公報
【特許文献３】特開２００１−２２６９７２号公報
【特許文献４】特開２００４−８９１８３号公報
【特許文献５】特開２００４−１５４０７１号公報
【特許文献６】特開２００１−１５２４５６号公報
【特許文献７】特開２００６−７１２号公報
【特許文献８】特開２００６−２５５６１７号公報
【特許文献９】特開２００７−３０７５３１号公報
【特許文献１０】特開平１０−１１３５４８号公報        久保 繁夫, 河島 章二郎, 「微生物を利用した化学肥料削減緑化工法(<特集>「環境にやさしい緑化資材」)」，日本緑化工学会誌，Vol.28, No.4, pp.497-500, 日本緑化工学会,2003年5月31日。
【非特許文献１】日本基礎技術株式会社，「竹繊維法面緑化工法」，［online］，日本基礎技術株式会社，［平成２０年７月２２日検索］，インターネット＜http://www.jafec.co.jp/kouhou_all/take/_image/take.pdf＞
【非特許文献２】「竹繊維法面緑化工法」，国土交通省新技術提供システムNETIS 登録No.TH-030015-A，［平成２０年７月２２日検索］，インターネット＜http://www.netis.mlit.go.jp/RenewNetis/Search/Nt/NtDetailPreview.asp?REG_NO=TH-030015&TabType=2&nt=nt&pFlg=1＞
【非特許文献３】「粉砕機：チッパーシュレッダー(樹木粉砕機)」，株式会社大橋，［平成２０年７月３０日検索］，インターネット＜http://www.ohashi-inc.com/products01.html＞
【非特許文献４】「植繊機総合カタログ」，株式会社バイケミ，2005年10月，［平成２０年７月３０日検索］，インターネット＜http://www.bichemi.co.jp/pdf/bichemi-ct4.pdf＞
【非特許文献５】「植繊機を超えた粉砕機の植環機（RUB-M)」，株式会社エヌケイ技研，［平成２０年７月３０日検索］，インターネット＜http://chikumatu-kun.com/machine.html＞
【非特許文献６】土壌環境分析法編集委員会編，「土壌環境分析法」，株式会社博友社，１９９７年６月１７日，ｐ．５０
【非特許文献７】堀越孝雄，二井一禎編著，「土壌微生物生態学」，株式会社朝倉書店，２００３年９月２５日，pp.160-163.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献２，３及び非特許文献１では、法面に吹き付ける植生基材に緑化植物の肥料分を生産する微生物（菌根菌、リン溶解菌、カリウム溶解菌、窒素固定菌等）を混合するものである。この場合、微生物が植物の生長に必要な栄養素を計画通りに生産するためには、法面に植生基材の吹き付けを行った後の環境が微生物の生育環境に適していなければならない。そのため、植生基材中に有機肥料を添加し、吹き付け後の植生基材中の微生物の生育環境を確保している。
【００１１】
ところで、緑化植物の生長に必要な３大要素（チッソ、リン酸、カリ）のうち、窒素以外の成分はいずれも土壌の母材である岩石中に存在するため、ある程度は自然に供給される。しかし、窒素化合物は岩石中には殆ど存在しないため、窒素は土壌環境中で植物生育の制限因子になりやすい元素である。土壌中での窒素の供給源である生物窒素固定能力は、窒素固定細菌の基質（えさ）となる易分解性の有機化合物の含有量や窒素固定細菌と他の微生物の共生関係により大きく左右される。上記特許文献２，３及び非特許文献１では、窒素固定菌（放線菌，ＡＭ菌も含まれる。）を植生基材に添加することに関しては記載されているが、窒素固定菌の生育環境に関しては特段の配慮がされていない。従って、法面に植生基材を吹き付けた後にも長期間にわたって十分な生物窒素固定能力が確保されるか否かは保証されないという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献４に記載の竹繊維法面緑化工法では、植生基材に打撃、掻きだし、爆砕等により粉砕した竹笹類の繊維を含ませたものである。一般に竹笹類の繊維は強靱であるため、打撃、掻きだし、爆砕等により粉砕しただけでは多くの長い繊維が含まれると考えられる。従って、吹きつけの際にこれらの長い繊維が吹付ホースや吹付ノズルに引っかかり、作業性を低下させるという問題がある。
【００１３】
その点、特許文献５に記載の法面緑化基盤材施工法では、植生基材に含ませる竹繊維は、スクリューコンベヤにより圧縮し、先端板の多数の小透孔と回転刃によって３〜３０ｍｍ程度の竹短繊維に潰砕剪断された綿状竹短繊維である。竹材をこのようにして圧潰すると、繊維はチップ状乃至綿状となり吹きつけの際にも吹付ホースや吹付ノズルに引っかかることはなくなる。しかしながら、竹はもともと窒素成分が少ないため、綿状竹短繊維のみでは植物の生長に必要な肥料成分、特に窒素成分が十分ではない。そのため、特許文献５では、植生基材にバーク堆肥を７０〜８０部混合することで窒素成分を補っている。しかし、実際に実験するとそれでもなお窒素成分が十分ではなく、時間の経過に従って緑化植物の生長が十分ではなくなるという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、植生基材に化学肥料を使用しない法面緑化技術において、植生基材に竹を材料として使用するとともに、窒素固定菌の良好な生育環境を作り生物窒素固定を効率よく行い、法面の緑化植物の生育を長期間にわたって良好とすることが可能な法面緑化技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
現在、法面緑化工の吹付に使用される植生基材としてはバーク堆肥が広く使用されているが、グリーン購入法及び特定非営利活動法人日本バーク堆肥協会の定めた品質基準によれば、バーク堆肥の品質基準は（表１）のように定められている。
【００１６】
（表１）において、バーク堆肥のＣ／Ｎ比（炭素／窒素比）が３５以下とされているのは、窒素成分が欠乏すると窒素飢餓により植物が生長できないからであり、これは堆肥を使用する上での常識とされている。従って、法面緑化工における植生基材としても、Ｃ／Ｎ比は３５以下とすることが従来からの業界の常識であった。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
しかしながら、本発明者は、竹材を、繊維細胞の組織が破壊される程度にまで微細に圧縮潰砕して生成した綿状竹繊維を植生基材に使用して植物の生育試験を繰り返し行った結果、従来の常識的では不適であると考えられるＣ／Ｎ比が３５よりも大きい綿状竹繊維の植生基材を用いた場合に、初期生育はある程度抑制されるが、１年程度時間が経つと植物が持続的に良好に成長し続け法面緑化が可能であることを見いだした。更に、化学肥料を添加した従来の植生基材に比べ、初期段階の雑草の繁茂を抑制し、土壌にしっかりと根付いた健康な緑化植物を生育させる効果が顕著であった。加えて、ピートモスを上回る生育・緑化効果も明らかに認められた。
【００１９】
そこで、その原因を究明すべく調査・研究を行い、この綿状竹繊維を使用することで土壌中に単独で生活する窒素固定菌の活動が活性化され、空気中の窒素が植生基材中に固定蓄積され、その結果、植物が良好に成長可能な土壌環境が作られることを見出し、本発明をするに至った。
【００２０】
すなわち、本発明に係る空中窒素固定菌誘導工法は、化学肥料を含まない植生基材を法面に吹き付けて法面緑化を行う緑化工法であって、篩分級で目開き１ｍｍの網目を通過する破砕された粒子又は繊維の割合が６０重量％以上となるまで竹材を潰砕してなる綿状竹繊維を含む植生基材を法面に吹き付けて植生基盤層を形成し、前記植生基盤層を自然放置して前記植生基盤層に窒素固定菌を繁殖させることにより空気中の窒素固定をさせ、前記植生基盤層内に固定された窒素成分を窒素肥料として法面植物の生育を行うことを特徴とする。
【００２１】
このように、竹材を細かい綿状に潰砕することで、竹材の繊維細胞の細胞壁の破壊が進むと共に、潰砕された粒子又は繊維の表面積が大きくなる。後述するように、竹は、バーク堆肥やピートモスなどの一般の有機資材に比べて、水溶性多糖類、ヘミセルロース（ペントサン等）、αセルロースなどの微生物の餌（基質）となる易分解性有機化合物が豊富に含有されている。一方、腐朽・食害への抵抗性を有するリグニンの含量はバーク等に比べて低い。従って、竹材の繊維細胞の破壊により、易分解性有機化合物の基質を微生物が摂取しやすくなり、細菌及び糸状菌が富化する。尚、初期段階では植生基盤層は窒素飢餓の状態にあるため、細菌相としては主として窒素固定菌が主体となると考えられる。そして、易分解性有機化合物を基質として窒素固定菌の活性化することによって、植生基盤層に空気中の窒素が固定され易分解性窒素化合物が集積していく。従って、１年程度の時間が経過すると、植物の生長に必要な窒素肥料分が十分に集積するため、化学肥料を使用しなくても緑化植物の生育が促進される。
【００２２】
また、上記綿状竹繊維は互いに複雑に絡み合い密集した綿状であるため、風雨による散逸が起こりにくく、長期間にわたって法面に留まる。そのため、窒素肥料分の蓄積効果は長期にわたって持続する。
【００２３】
ここで、「植生基材」とは、良好な植物生育基盤を造成する材料であって、吹付機により施工するものである。本発明において、植生基材には、上記綿状竹繊維に加えて、付加的に他の有機肥料を若干量添加してもよい。
【００２４】
また、本発明において、前記綿状竹繊維は、噛合し又は近接して回転する二軸スクリュ押出機の二本のスクリュ間に竹材を通すことによって前記竹材を圧縮し潰砕するとともに、該両スクリュ終端に設けられた固定歯の歯間から圧縮潰砕された竹材を押し出し、該固定歯の歯板面に接して回転する回転刃によって押し出される圧縮潰砕された竹材を切断することによって、綿状に繊維化したものを使用することができる。
【００２５】
このように二軸スクリュ押出機で圧縮し潰砕し、更に固定歯と回転刃により切断することによって、竹材は細かく潰砕されるとともに、繊維細胞の細胞壁が破壊され、細菌や糸状菌の繁殖に適した状態となる。
【００２６】
ここで、「二軸スクリュ押出機」とは、長尺筒状のシリンダ内に、螺旋状の磨砕歯（又は磨砕臼）を備えた二本のスクリュが噛合った状態で挿入され、シリンダの後端には多数の透孔が形成された固定歯と、該固定歯の歯板面に接して回転駆動される回転刃とが設けられており、各スクリュは同方向または異方向に回転駆動されることによって、シリンダ内に投入された被磨砕物を圧縮し磨砕しながら前端から後端へ搬送し、固定歯の各歯間から圧縮磨砕された被磨砕物を押し出し、回転刃によって押し出される被磨砕物を切断するように構成された磨砕装置である。
【００２７】
尚、特許文献５にも、竹材を圧潰した綿状竹繊維とバークとを混合した植生基材を法面に吹き付けて法面緑化を行う方法が記載されているが、特許文献５と本発明とでは、植生基材に含有される綿状竹繊維の製法が異なり、その結果製造される綿上竹繊維も異なる。特許文献５に記載の綿状竹繊維は１軸スクリュ押出機の出口側に多孔板とカッターを備えた植繊機を使用して竹材を引裂潰砕して綿状に押し出し形成したものであるが、本発明の綿状竹繊維は竹材を二軸スクリュ押出機により磨砕しさらに固定歯と回転歯によって潰砕したものである。この結果、特許文献５の綿状竹繊維よりも本発明の綿状竹繊維のほうがより繊維が散解し比表面積が大きい。そのため、より広い面積が曝気されるため、窒素固定菌が空気中の窒素を取り込みやすくなっており、より高い生物窒素固定効果が得られる。また、繊維が細かいために互いの竹繊維が絡まり合いやすく、植生基材が風化により亡失されにくくなる。
【００２８】
また、本発明において、前記綿状竹繊維は、Ｈｉｌｇａｒｄ法により測定される最大容水量が７０％以上となるまで潰砕されたものを使用することができる。
【００２９】
竹材は粉砕が進むほど、細胞壁が破壊されるため、細胞壁内に水が進入しやすくなって最大揚水量が増大する。従って、竹材の細胞壁の破壊度合いは最大容水量が一つの指標となる。最大容水量７０％以上となるまで潰砕することで、空気中の窒素固定菌の捕捉作用が向上するとともに、比表面積が大きく繊維が細かいために極めて絡み合いやすくなり、法面上に吹き付けられた後も散逸しにくくなる。また、繊維の柔軟性が増すため、吹き付け時に吹き付け用のホース内に竹繊維が詰まることが防止される。
【００３０】
ここで、「最大容水量」とは、一定容積（１００ｍｌ）当たりの綿状竹繊維が大気圧条件下で保持できる最大の水量保持量をいう。最大容水量は、綿状竹繊維を一定の重量を測りとり、そこに水を過飽和の状態に数時間安定させた後、余剰水を抜いて、残った水含有処理物の重量から算出される。具体的な測定は非特許文献７に記載のＨｉｌｇａｒｄ法を用いて、以下のようにして測定される。
【００３１】
〔最大容水量の測定方法〕
（１）直径５．６ｃｍおよび深さ１．０ｃｍの底部に小孔の開いた皿（皿の質量をＡ（ｇ）とする。）に、予め含水量Ｂ（％）を測定した風乾土壌を充填して質量Ｃ（ｇ）（皿と風乾土壌の合計質量）を測定する。
（２）次に、風乾土壌を充填した皿の底部を水に浸して、底部の小孔から水を十分に吸収させた後、皿底部と床面との間に間隙を設けて平らな状態で皿を静置して、余分の水を皿底部の小孔から排出させて水切りする。水がもはや排出されなくなった時に質量Ｄ（ｇ）を測定する。
（３）最後に、下式（１ａ）から皿に充填した風乾土壌の質量Ｅ（ｇ）を求め、下式（１ｂ）から風乾土壌の単位質量（１ｇ）当たりの毛管飽和水分量Ｆ（％）を求め、最後に、下式（１ｃ）から乾燥土壌１００ｇあたりに換算して、最大容水量（％）を求める。
【００３２】
【数１】
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【００３３】
また、本発明においては、前記植生基材のＣ／Ｎ比を４０以上とすることが好ましい。
【００３４】
Ｃ／Ｎ比が４０を下回ると、吹付け直後の初期段階での植生基盤層内の微生物相が、窒素固定菌以外の微生物が優勢となり、空気中の窒素固定の効率が低下すると考えられるからである。すなわち、窒素固定菌は、無機態窒素が豊富な場合には窒素固定活性が低下する。従って、Ｃ／Ｎ比を４０以上として窒素不足の環境を作り出すことで窒素固定菌が活性化し空気中の窒素固定の効率が向上する。また、Ｃ／Ｎ比が４０を下回ると、雑草が成長しやすい条件となり、法面に植栽した植樹が十分に活着する前に雑草が繁茂しやすくなるからである。
【００３５】
更に、植生基材は、前記綿状竹繊維に加え、５０容量％以下の割合でバーク堆肥を添加することが好ましい。
【００３６】
「バーク堆肥」とは、樹木の皮の部分（バーク）を発酵させて作った土壌改良材である。このようにバーク堆肥を添加することで、植生基材にあるていどの比重をもたせて風により植生基材が風亡することを防止できる。また、バーク堆肥は、好気性菌の活動を活性化させる効果は比較的低いため、窒素固定菌の活動の活性も維持することができる。
【００３７】
ここで、バーク堆肥の添加割合を５０容量％以下としたのは、バーク堆肥の割合が５０容量％より多くなると、綿状竹繊維が大気に露出する割合が低下して空気中の窒素固定菌が捕捉されにくくなると共に、好気性菌の活動が活発となり窒素固定菌の活動の活性が低下する傾向が見られるからである。
【００３８】
また、バーク堆肥は完熟させたバーク堆肥を使用することが好ましい。ここで、「完熟させたバーク堆肥」とは、樹皮を１年以上発酵させて堆肥化したものをいう。
【００３９】
また、本発明に係る植生基材は、法面緑化工の吹付材として使用する植生基材であって、篩分級で１ｍｍの網目を通過する破砕された粒子又は繊維の割合が６０重量％以上となるまで竹材を潰砕してなる綿状竹繊維を含むことを特徴とする。
【００４０】
また、本発明に係る法面構造は、化学肥料を含まない植生基材を法面に吹き付けて法面緑化を行う法面構造であって、篩分級で１ｍｍの網目を通過する破砕された粒子又は繊維の割合が６０重量％以上となるまで竹材を潰砕してなる綿状竹繊維を含むことを特徴とする植生基材を法面に吹き付けて植生基盤層を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
以上のように、本発明によれば、化学肥料を使用することなく、肥料成分の環境への流出を引き起こすことなく法面緑化を行うことが可能となる。また、本発明に係る植生基材は、法面への吹付後の一定期間は窒素飢餓の状態を作ることで雑草の繁茂を抑制することで、植樹の発芽・活着を助長し、その後は窒素固定菌による空中窒素固定によって植樹の成長を十分に助長し効果的に緑化を行うことができる。また、現在廃材として多く発生している竹材を活用することができるため、山林におけるバイオマスの有効活用と里山の有効利用にも貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００４３】
（１）植生基材の製造
まず、本発明に係る植生基材の製造方法の実施例について説明する。本実施例の植生基材は、綿状竹繊維５０容量％とバーク堆肥５０容量％とを混合したものである。バーク堆肥の原料となるバークとしては、スギ、ヒノキ、マツ等の樹皮が使用される。また、バーク堆肥はバークを１年程度発酵させた完熟バーク堆肥が使用される。
【００４４】
綿状竹繊維は、二軸スクリュ押出機の二本のスクリュ間に竹材を通すことによって竹材を圧縮し磨砕するとともに、該両スクリュ終端に設けられた固定歯の歯間から圧縮磨砕された竹材を押し出し、該固定歯の歯板面に接して回転する回転刃によって押し出される圧縮磨砕された竹材を切断することによって、綿状に繊維化したものである。この綿状竹繊維の製造は、例えば、特許文献７，８に記載の破砕処理装置を使用して製造することができる。
【００４５】
図１に特許文献７，８に記載の破砕処理装置の断面図を示す。図１（ａ）は平面断面図、図１（ｂ）は正面断面図である。破砕処理装置１は、二軸スクリュ押出機２と、この二軸スクリュ押出機２の破砕材の移動方向に連続して設けられた二次破砕機３とを有している。二軸スクリュ押出機２の始端側の上方には、破砕材の投入口である投入シュータ４が設けられている。
【００４６】
二軸スクリュ押出機２は、スクリュの回転軸５，６が平行に並設されており、各回転軸５，６の外周面には、その軸線方向に沿って螺旋状にスクリュ歯５ａ，６ａが形成されている。各スクリュ歯５ａ，６ａの螺旋ピッチは、始端側から終端側に向かって漸次小さくなるように形成されている。また、両スクリュ歯５ａ，６ａの刃先は、２〜３ｍｍの間隙をもって対向している。
【００４７】
各回転軸５，６は、駆動モータ７により回転駆動される。駆動モータ７の動力は、減速ギア８により１／３に減速され回転軸５に伝達される。また、回転軸５と回転軸６とは減速ギア９を介して連動されており、回転軸５の動力はこの減速ギア９により２／３に減速され、回転軸６に伝達される。これにより、回転軸５と回転軸６とは周速差をもって回転するようになっている。
【００４８】
一方、二次破砕機３は、二軸スクリュ押出機２の各回転軸５，６の終端部分に設けられており、二軸スクリュ押出機２と二次破砕機３との境界部分には、破砕材を二次破砕機３にスムーズに導入するためのガイド部材１０が設けられている。この二軸スクリュ押出機２の二次破砕機３を図２に示す。図２（ａ）は二次破砕機３の正面図、図２（ｂ）は二次破砕機３の分解斜視図である。二次破砕機３は、２つの固定歯２０，２０と２つの回転歯２１，２１とを備えている。各固定歯２０，２０は、二軸スクリュ押出機２の各回転軸５，６の終端付近に、各軸と同軸に設けられ、二軸スクリュ押出機２の本体に固定されている。固定歯２０，２０は、１枚の鋼鉄板に２つの透孔が形成され、各透孔の内周に鋸歯状に複数の切歯が形成されている。回転歯２１，２１は、二軸スクリュ押出機２の各回転軸５，６の終端部分に同軸に装着され、各回転軸５，６と共に回転する。回転歯２１，２１は、それぞれ別々の鋼板により形成され、鋼板の外周に鋸歯状に複数の切歯が形成されている。また、回転歯２１，２１は、二軸スクリュ押出機２の本体に固定されるガイド板２２に穿孔された２つの円形のガイド孔２３，２３内に位置するように装着されている。図２に示したように、固定歯２０，２０の切歯と回転歯２１，２１の切歯とは相対するように配置されており、回転歯２１，２１の回転に伴ってその切歯と固定歯２１，２１の切歯との間に破砕物が挟まれ、細かく切断破砕される。
【００４９】
竹材を綿状に繊維化する場合、投入シュータ４から二軸スクリュ押出機２に竹材を投入する。投入された竹材は、近接して回転する２本のスクリュのスクリュ歯５ａ，６ａの間に引き込まれ、スクリュ歯５ａ，６ａによって圧縮し磨砕されながら終端に向かって送られる。スクリュ終端において、圧縮磨砕された竹材は、二次破砕機３の固定歯２０，２０の歯間から押し出される。このとき、固定歯２０，２０の歯板面に接して回転する回転刃２１，２１によって、押し出される圧縮磨砕された竹材が切断される。これにより、竹材は切断破砕され、綿状に繊維化される。
【００５０】
（２）綿状竹繊維の性状と基礎物性
【００５１】
（２−１）形態観察
図３〜図６に、各製法で製造した竹材の破砕物の写真を示す。
図３は、株式会社大橋製の樹木粉砕機「チッパーシュレッダー」（商品名）（特許文献９，非特許文献４参照）により竹材を粉砕して製造した竹チップである（以下「竹チップ」という。）。この竹チップは、通常よく見られるものであり、堆肥やマルチング材として広く用いられている。
【００５２】
図４及び図５は、特許文献５，１０に記載の１軸スクリュ押出機を備えた植繊機により製造した綿状竹繊維である。実際には、神鋼造機株式会社製の「植繊機」（商品名）を使用した（非特許文献５参照）。特許文献５，１０に記載の植繊機は、「背景技術」欄で述べた通り、スクリューコンベヤの先端に多孔の先端板と回転刃とを備えている。図４は先端板に穿設された小透孔の口径（直径）を２５ｍｍとして竹材を潰砕剪断した綿状竹繊維（以下「綿状竹繊維Ａ１」という。）、図５は先端板に穿設された小透孔の口径を１０ｍｍとして竹材を潰砕剪断した綿状竹繊維（以下「綿状竹繊維Ａ２」という。）である。
【００５３】
図６は、上述の特許文献７，８に記載の破砕処理装置により製造した綿状竹繊維である（以下「綿状竹繊維Ｂ」という。）。実際には、西邦機工株式会社製の植環機「ラブ・マシーン」（商品名）（以下「２軸臼植繊機」という。）を使用した（非特許文献６参照）。
【００５４】
図７から図１０は、それぞれ、竹チップ、綿状竹繊維Ａ１、綿状竹繊維Ａ２、及び綿状竹繊維Ｂを平面上に広げてスキャナで撮像した写真である。綿状竹繊維Ａ１，Ａ２は、数ミリ程度の比較的大きな竹の破砕塊が数多く見られるが、綿状竹繊維Ｂは数ミリ程度の竹の破砕塊は少なく、綿毛状に集合した竹の繊維が多く見られることがわかる。
【００５５】
図１１から図１４は、それぞれ、竹チップ、綿状竹繊維Ａ１、綿状竹繊維Ａ２、及び綿状竹繊維Ｂの繊維組織の電子顕微鏡写真である。チッパーシュレッダーで処理した竹チップ（図１１）は、組織が殆ど破壊されていないことが示された。植繊機２５ｍｍ口径により処理した綿状竹繊維Ａ１（図１２）は、組織の破壊が一部認められる程度であり、竹チップとの差異はそれほど大きくないことが示された。一方、植繊機１０ｍｍ口径により処理した綿状竹繊維Ａ２（図１３）は、竹繊維が捻れて組織が破壊されていることが観察された。また、２軸臼植繊機により処理した綿状竹繊維Ｂ（図１４）は、綿状竹繊維Ａ２よりも竹の繊維が捻れて組織が著しく破壊されていることが観察された。
【００５６】
以上の結果から、竹の繊維細胞組織の破壊の度合いという観点からは、２軸臼植繊機による処理が最も優れ、次いで植繊機１０ｍｍ口径による処理であることが示された。
【００５７】
（２−２）粒度分布
次に、破砕処理方法の異なる上述の４種類のサンプル（竹チップ，綿状竹繊維Ａ１，Ａ２，Ｂ）及び追加サンプルの綿状竹繊維Ａ３，Ａ４の粒度分布の測定を行った。綿状竹繊維Ａ２，Ｂのサンプルは、細長い繊維が絡み合った綿状であり、球径近似による粒径、平均径、統計的径、相当径などを用いるのは困難であり、実体をよく反映することもできない。そこで、篩分法によって分級を行い、篩下分布を求めることで粒度分布を調査することとした。（表２）及び図１５に、各種サンプルの篩分法による粒度分布の測定結果を示す。篩にかける質量は、バラツキを避けるために、各サンプルともに約２５０ｇに統一した。
【００５８】
【表２】
2010070963.tif 000005
【００５９】
ここで、綿状竹繊維Ａ３は、竹を水で濡らした状態で植繊機１０ｍｍ口径により２回潰砕処理した綿状竹繊維である。また、綿状竹繊維Ａ４は、植繊機１４ｍｍ口径により処理した綿状竹繊維である。また、表２において、分級画分が「ｒ１〜ｒ２ｍｍ」というときは、目開きｒ１ｍｍの篩を通過し（以下「ｒ１ｍｍスルー」という。）且つ目開きｒ２ｍｍの篩上に残留する（以下「ｒ２ｍｍオーバー」という。）画分をいう。
【００６０】
表２及び図１５より、竹チップは、５〜２ｍｍ画分が最も多く３４．５ｗｔ％を占めている。次いで、粒度２〜１ｍｍ画分の２５．２ｗｔ％、粒度１０〜５ｍｍ画分の１８．６ｗｔ％と続き、これらの３画分の合計は６８．３ｗｔ％を占めている。従って、竹チップは、１ｍｍオーバーの粒度の大きい分級画分が大部分を占めていることが分かる。
【００６１】
綿状竹繊維Ａ１（植繊機２５ｍｍ口径）は、２〜１ｍｍ画分が３５．５ｗｔ％で最も多く、次いで５〜２ｍｍ画分が３２．０ｗｔ％、１〜０．５ｍｍ画分が１４．６ｗｔ％を占めている。従って、これら３つの分級画分の合計で８２．１ｗｔ％を占めることから、綿状竹繊維Ａ１は、０．５ｍｍオーバーの分級画分が大部分を占めることが分かる。
【００６２】
綿状竹繊維Ａ２（植繊機１０ｍｍ口径）は、２〜１ｍｍ画分が最も多く３５．２ｗｔ％を占め、次いで、５〜２ｍｍ画分が２５．０ｗｔ％、１〜０．５ｍｍ画分が１８．６ｗｔ％で、これらの３画分の合計で７９．０ｗｔ％を占めている。従って、綿状竹繊維Ａ２も綿状竹繊維Ａ１と同様に０．５ｍｍオーバーの分級画分が大部分を占めることが分かる。
【００６３】
綿状竹繊維Ａ３（植繊機１０ｍｍ口径×２回，加水）は、２〜１ｍｍ画分が最も多く３２．１ｗｔ％を占め、次いで、５〜２ｍｍ画分が２６．２ｗｔ％、１〜０．５ｍｍ画分が１７．６ｗｔ％で、これらの３画分の合計で７５．９ｗｔ％を占めている。従って、綿状竹繊維Ａ３も綿状竹繊維Ａ１と同様に０．５ｍｍオーバーの分級画分が大部分を占めることが分かる。
【００６４】
綿状竹繊維Ａ４（植繊機１４ｍｍ口径）は、５〜２ｍｍ画分が最も多く２１．９ｗｔ％を占め、次いで、２〜１ｍｍ画分が１８．３ｗｔ％、１０〜５ｍｍ画分が１６．４ｗｔ％、１〜０．５ｍｍ画分が１５．８ｗｔ％で、これらの４画分の合計で７２．４ｗｔ％を占めている。従って、綿状竹繊維Ａ４も綿状竹繊維Ａ１と同様に０．５ｍｍオーバーの分級画分が大部分を占めることが分かる。
【００６５】
一方、綿状竹繊維Ｂ（２軸臼植繊機）は、２〜１ｍｍ画分が１７．３ｗｔ％、１〜０．５ｍｍ画分が１７．１ｗｔ％、５〜２ｍｍ画分が１６．３ｗｔ％であり、これらの３画分の合計で５０．６ｗｔ％を占めている。次いで、０．５〜０．２５ｍｍ画分が１２．８ｗｔ％、０．１５〜０．０７５ｍｍ画分が１１．７ｗｔ％、０．０７５ｍｍスルー画分が１０．９ｗｔ％で、これらの３画分の合計で３４．４ｗｔ％を占めている。このように、綿状竹繊維Ｂは、綿状竹繊維Ａ１〜Ａ４と異なり、細かい分級画分が著しく多いことを特徴としている。
【００６６】
図１６に、上記各種サンプルの篩下百分率を示す。横軸が分級画分（ｍｍ）、縦軸が篩下百分率（ｗｔ％）を表している。図１６より、竹チップ及び綿状竹繊維Ａ１〜Ａ４は、分級画分１ｍｍ以下（１ｍｍスルー）の破砕された竹の粒子又は繊維の割合が４０重量％以下であるのに対して、綿状竹繊維Ｂでは６０ｗｔ％以上である。
【００６７】
以上の結果から、２軸臼植繊機で潰砕処理した綿状竹繊維Ｂの比表面積は、上記他の処理により潰砕された竹チップ及び綿状竹繊維Ａ１〜Ａ４に比べて極めて大きいことが示唆された。これらの結果は、上述の竹チップ及び綿状竹繊維Ａ１〜Ａ４，Ｂの形態観察の結果とよく一致している。
【００６８】
（２−３）最大容水量
次に、破砕処理方法の異なる上述の４種類のサンプル（竹チップ，綿状竹繊維Ａ１，Ａ２，Ｂ）及び追加サンプルの綿状竹繊維Ａ４の最大容水量の測定を行った。最大容水量は、先に説明したＨｉｌｇａｒｄ法を用いて測定した。また、吸水量の測定は、次のような方法により行った。
【００６９】
（i）穴あき容器にサンプル１０ｇを入れ、この穴あき容器を水に２４時間浸す。
（ii）次に、この穴あき容器を水から上げて、室温で空気中に２４時間放置する。
（iii）２４時間経過後に、水を含んだサンプルの質量を測定する。
【００７０】
表３に、各サンプルの１０ｇあたりの吸水量と最大容水量の測定結果を示す。
【００７１】
【表３】
2010070963.tif 000006
【００７２】
表３より、最大容水量は、綿状竹繊維Ｂが８０．７ｗｔ％と最も多く、次いで、綿状竹繊維Ａ４の７３．８ｗｔ％，綿状竹繊維Ａ２の６９．０ｗｔ％，綿状竹繊維Ａ１の６２．６ｗｔ％，竹チップの４９．８ｗｔ％の順であった。
【００７３】
これらの結果は、各サンプルの形態観察及び粒度分布の結果とよく対応している。すなわち、篩の目開きの細かい分級画分の成分が著しく多い綿状竹繊維Ｂの吸水力は、竹チップの１．６倍も大きいことを示している。従って、綿状竹繊維Ｂは水の保持能が大きく、保水力に優れていることが示唆された。また、これは、竹材の潰砕により竹材内の繊維細胞がより多く破壊されていることを示唆している。
【００７４】
（３）竹及び各種有機資材の理化学特性
次に、竹及び各種有機資材の理化学特性の検査を行ったので、その結果について説明する。表４に、タケ１年、生タケ、バーク堆肥、及びピートモスの理化学特性の測定結果を示す。「タケ１年」とは、伐採してから約１年が経過したタケをいい、生タケは伐採して間もないタケをいう。「バーク堆肥」は、バークを１年間発酵させて熟成した堆肥をいう。
【００７５】
【表４】
2010070963.tif 000007
【００７６】
（ａ）水分量
水分量は、各サンプルを温度１０５℃で２４時間乾燥し、この乾燥処理の前後のサンプルの質量を測定することにより測定した。測定の結果、水分量は、生タケを除いて５５〜５８ｗｔ％の範囲にあり、微生物の増殖に適しているといえる。
【００７７】
（ｂ）ｐＨ値
ｐＨ値は、各サンプルと水（又は規定度１ＮのＫＣｌ）とを重量比で１：５の割合で混合して試料液を作成し、この試料液についてガラス電極法（非特許文献６，pp．195-197参照。）を用いて測定した。測定の結果、ｐＨ値は、ピートモスが最も低く強酸性を示し、次いでタケが弱酸性、バーク堆肥は中性であった。従って、微生物の生育条件が最も良いのはバーク堆肥、次いでタケであり、ピートモスは単独では微生物の成育には最も適さないことが推定される。
【００７８】
（ｃ）全炭素量及び全窒素量
全炭素量は、各サンプルについてＣＮコーダ（スミグラフNC-220F）を用いて測定した（非特許文献６，pp．222-226参照。）。測定の結果、全炭素量は、生タケが最も多く、次いでピートモス、タケ１年、バーク堆肥の順であった。これを反映して、Ｃ／Ｎ比では、バーク堆肥が２９と最も低く、ピートモスが７７とこれに次ぎ、タケは、生タケが２５２、タケ１年が２７５と高い値を示した。この結果から、特にタケの場合、炭素と窒素のバランスが大きく崩れているため、土壌にタケの粉砕物を単独でそのまま鋤込むと、植物に窒素飢餓を引き起こすことが推測される。ピートモスの単独の鋤込みも同様である。
【００７９】
（ｄ）無機態窒素量
無機態窒素量としては、アンモニウム態窒素と硝酸態窒素について測定を行った。アンモニウム態窒素は、試薬として規定度１ＮのＫＣｌを使用しブレムナー法（非特許文献６，pp．242-243参照。）により定量を行った。硝酸態窒素は、デバルダ合金還元−水蒸気蒸留法（非特許文献６，pp．257-259参照。）により定量を行った。測定の結果、アンモニウム態窒素量は、タケ１年が最も多く、次いでピートモス、生タケと続き、バーク堆肥は最も少なく痕跡程度であった。他方、硝酸態窒素量は、タケ１年が最も多く、次いでピートモス、バーク堆肥、生タケの順であった。
【００８０】
これらの結果は、全窒素量の極端に少ないタケでは無機態窒素量が多く、全窒素量の多いバーク堆肥では無機態窒素量が少ないことを明確に示している。特に、全窒素量の最も少ないタケ１年は、アンモニア態窒素量及び硝酸態窒素量がともに著しく多いことから、タケには植物及び微生物が利用しやすい窒素が多く含まれていることを示唆している。また、生タケにおいてもアンモニア態窒素量は、全窒素量の多いバーク堆肥よりも著しく多く、硝酸態窒素もバーク堆肥とほぼ同等な量が含まれていることも明らかとなった。
【００８１】
（ｅ）交換性カチオン
交換性カチオンの測定は、１ｍｏｌ／Ｌの酢酸アンモニウムを試薬として各サンプルから交換性カチオンを抽出した後、原子吸光法（非特許文献６，pp．176-179参照。）により定量した。測定の結果、交換性カルシウム（Ｃａ）量は、バーク堆肥が著しく多く、次いで、ピートモス、生タケ、タケ１年の順であった。交換性マグネシウム（Ｍｇ）量は、交換性Ｃａ量と同様に、バーク堆肥が最も多く、次いで、ピートモス、生タケ、タケ１年の順であった。交換性カリウム（Ｋ）量は、交換性Ｃａ量や交換性Ｍｇ量とは異なり、バーク堆肥及び生タケが最も多く、次いで、ピートモス、タケ１年の順であった。交換性ナトリウム（Ｎａ）量は、交換性Ｃａ量や交換性Ｍｇ量と同様に、バーク堆肥が最も多く、次いで、ピートモス、生タケ、タケ１年の順であった。
【００８２】
以上の結果から、バーク堆肥は、交換性Ｃａ，Ｍｇ，Ｋ及びＮａが著しく多く、特にＣａが顕著に多いことが示された。また、交換性Ｋは生タケに多いことが明らかとなった。
【００８３】
（ｆ）肥料成分
「肥料成分」とは、チッ素、リン酸、カリなど、植物が生長するのに必要とされる成分をいう。
【００８４】
肥料成分の全カルシウム（Ｃａ）量は、バーク堆肥が著しく多く、次いで、タケ１年、ピートモス、生タケの順であった。
【００８５】
肥料成分の全マグネシウム（Ｍｇ）量は、バーク堆肥が最も多く、次いで、生タケ、ピートモス、タケ１年の順であった。
【００８６】
肥料成分の全カリウム（Ｋ）量は、タケ１年が最も多く、次いで、バーク堆肥、生タケ、ピートモスの順であった。
【００８７】
肥料成分の全ナトリウム（Ｎａ）量は、バーク堆肥及びタケ１年が最も多く、次いで、ピートモス、生タケの順であった。
【００８８】
以上の結果から、バーク堆肥は、肥料成分のＣａ，Ｍｇ，及びＫが著しく多く、特にＣａが顕著に多いことが示された。これは、交換性のそれらの量の測定結果とよく対応している。また、肥料成分のＫはタケ１年に多いことが明らかとなった。さらに、生タケは、全Ｃａ量、全Ｍｇ量、及び全Ｋ量が少ないのにもかかわらず、交換態のＣａ，Ｍｇ，及びＫ量が相対的に多い。従って、生タケのこれらの成分は、植物や微生物に利用されやすい形態で存在していることが示唆される。
【００８９】
（４）有機物組成
次に、竹及び各種有機資材の有機物組成の検査を行ったので、その結果について説明する。表５に、タケ１年、生タケ、バーク堆肥、及びピートモスの有機物組成の測定結果を示す。
【００９０】
【表５】
2010070963.tif 000008
【００９１】
水溶性多糖類は、生タケが最も多く、次いでタケ１年、ピートモス、バーク堆肥の順であった。ヘミセルロース量は、水溶性多糖類量と同様に、生タケが最も多く、次いで、タケ１年、ピートモス、バーク堆肥の順であった。セルロース量は、水溶性多糖類量やヘミセルロース量と同様に、生タケが最も多く、次いで、タケ１年、ピートモス、バーク堆肥の順であった。
【００９２】
以上の結果から、易分解性有機物である水溶性多糖類、ヘミセルロース、及びセルロースはタケに多く含まれており、特に生タケに顕著に多いことが明らかとなった。他方、バーク堆肥にはこれらの易分解性有機物は、タケに比べて著しく少ないことが示された。
【００９３】
（５）微生物増殖能
【００９４】
（５−１）竹及び各種有機資材の微生物増殖能の比較
次に、竹（生タケ、タケ１年）及び各種有機資材（バーク堆肥、ピートモス）の微生物増殖能の評価を行った結果について説明する。この微生物増殖能の評価は培養（希釈平板）法及び直接顕微鏡法による微生物数の測定と、ＡＴＰ（Adenosine TriPhosphate：アデノシン三リン酸）量の測定により行った。各測定に使用する検査資料は、次のようにして作成した。
【００９５】
（i）サンプル１０ｇに土０．１ｇを混合し、最大容水量の６０％の水を添加して、これを検査用試料とする。ここで、混合する土には、独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構九州沖縄農業研究センターの畑圃場から採取した火山灰土壌を使用する。
（ii）前記検査用試料をインュベータ（恒温槽）内に入れ、インュベータ内温度を２５℃として２０日間放置する。
【００９６】
（ａ）培養（希釈平板）法による微生物数の測定
培養（希釈平板）法による微生物数の測定は、次のようにして行った。まず、上記検査用試料をホモブレンダーを用いて粉砕し、４５ｍＬの減菌水の入ったメディウム瓶に粉砕した検査用試料５ｍＬを入れて振盪し試料液を作成する。更にこの試料液について、同様に減菌水で希釈する操作を繰り返し、目的とする濃度の希釈液（カビ検査の場合は１０５倍、細菌検査の場合は１０６倍の希釈液）を作成する。この希釈液１ｍＬを培地１０ｍＬと混合する。ここで、培地としては普通寒天培地（肉エキス１０ｇ，ペプトン１０ｇ，ＮａＣｌ３ｇ，寒天末１５ｇを蒸留水１０００ｍＬに加え、加温溶解した後、ｐＨを７．２〜７．４に調整し、１２１℃１５分間高圧滅菌したもの）を使用する。そして、このプレートで、カビの場合は５日、細菌の場合は５日培養して、生菌数（コロニー数）を計測し、元の試料に含まれていた菌量を算出する。
【００９７】
（ｂ−１）糸状菌
表６に、培養法による各サンプルの細菌数及び糸状菌数の測定結果を示す。尚、糸状菌については、用いた培地に適応して生育した胞子の数を計測した。そのため、必ずしも土壌の糸状菌のバイオマス量を表すものではない。本培地で培養される糸状菌は大部分が糖糸状菌に相当し、生育が速く、分解性能の高い糸状菌であると想定されている。
【００９８】
【表６】
2010070963.tif 000009
【００９９】
表６より、糸状菌数は、ピートモスが最も多く、次いで生タケ、タケ１年、バーク堆肥の順であった。従って、生育が速く、分解性能の高い糸状菌（糖糸状菌）は、ピートモス及び生タケで著しく富化していることが示された。
【０１００】
（ｂ−２）細菌数
培地に普通寒天培地を用いたため、ここで計数した細菌の大部分は易分解性有機物に富む基質が豊富なところに生育する富栄養細菌である。
【０１０１】
表６より、富栄養菌数は、生タケが最も多く、次いでバーク堆肥、タケ１年、ピートモスの順であった。特に、ピートモスは極端に少なかった。この結果から、生タケは栄養分に富むバーク堆肥よりも富栄養細菌数が多く、また、タケ１年においてもバーク堆肥と同程度の細菌数を有することから、タケには微生物に利用されやすい形態の有機物を多く含んでいることが推定される。また、ピートモスは富栄養細菌数が極端に少ないことから、基質となる易分解性有機物が少ないことが推定される。
【０１０２】
また、表６において、Ｂ／Ｆ比を見ると、バーク及びタケ１年は典型的な細菌型であり、ピートモス及び生タケは典型的な糸状菌型であることがわかる。
【０１０３】
（ｂ）直接顕鏡法（蛍光染色法）による微生物数の測定
直接顕鏡法（蛍光染色法）による微生物数の測定は、微生物を蛍光染料で染色し、蛍光顕微鏡下で発光した細胞の数を直接計数し、計数した値から計算によって全体の菌数を推定することにより行った。表７に、直接顕微鏡法による各サンプルの微生物数の測定結果を示す。
【０１０４】
【表７】
2010070963.tif 000010
【０１０５】
（ｂ−１）全細菌数
全細菌数は、蛍光染料ＥＢ（ethidium bromide：臭化エチジウム）で染色される細菌で、生きている細菌と死んでいる細菌の両者が計数される。全細菌数は、タケ１年が最も多く、次いで、バーク堆肥、生タケ、ピートモスの順であった。
【０１０６】
（ｂ−２）全生細菌数
全生細菌数は、蛍光染料ＣＦＤＡ（carboxy fluorescein diacetate）により染色される細菌である。表７より、全生細菌数は、全細菌数とほぼ同様に、タケ１年が最も多く、次いで、バーク堆肥、生タケ、ピートモスの順であった。これらの結果から、タケは培養不可能な細菌を含む細菌を増殖させる能力が高い資材であることが示唆される。他方、ピートモスは、培養不可能な細菌を含む細菌を増殖させる能力が低い資材であることが示唆される。
【０１０７】
全細菌数に対する全生細菌数の割合は、生タケが３６．５％と最も高く、次いで、ピートモスの２７．６％、タケ１年の２３．４％、バーク堆肥の２１．０％の順であった。
【０１０８】
（ｂ−３）呼吸活性陽性菌数
呼吸活性陽性菌数は、蛍光染料ＣＴＣ（5-cyano-2,3dtolyl tetrazolium chloride）で染色される細菌で、好気性で高い有機物の分解性能を有し、活性が高い特徴を有する。
【０１０９】
表７より、呼吸活性陽性菌数は、全細菌数及び全生細菌数と同様に、タケ１年が最も多く、次いで、バーク堆肥、生タケ、ピートモスの順であった。この結果から、タケは活性の高い呼吸活性陽性菌を増殖させる能力の高い資材であることが推定される。他方、ピートモスは、活性の高い呼吸活性陽性菌を増殖させる能力が低い資材であることが推定される。
【０１１０】
全生細菌数に対する呼吸活性陽性菌数の割合は、バーク堆肥が１０．１％と最も高く、次いで、タケ１年の８．３％、生タケの５．９％、ピートモスの４．３％の順であった。
【０１１１】
（ｂ）ＡＴＰ量の測定
上記各検査用試料について、ＡＴＰ量を測定することにより、微生物のバイオマス量を推定した。表８に、各サンプルのＡＴＰ量の測定結果を示す。
【０１１２】
【表８】
2010070963.tif 000011
【０１１３】
表８より、微生物バイオマス（ＡＴＰ）量が最も多いのは、タケ１年及び生タケで、次いでバーク堆肥、ピートモスの順であった。タケ（特に、生タケ）に微生物バイオマス（ＡＴＰ）量が多いのは、糸状菌バイオマス量が大きく寄与していることが推定される。生タケには細菌バイオマス量に相当する全細菌数（直接顕微鏡法により観測される全細菌数）がタケ１年やバーク堆肥よりもかなり少ないのにもかかわらず、微生物バイオマス量が多いからである。従って、タケ（特に、生タケ）には糸状菌を増殖させる能力が高いことが推定される。
【０１１４】
（ｃ）小括
（一）検査を行った各サンプルにおいて、水分量は、生タケを除いて、５５〜５８ｗｔ％の範囲にあり、何れも微生物の増殖に適した条件にある。今回の測定結果からは、水分量の観点からは、微生物の生育条件が最も良いのはバーク堆肥であり、次いで、タケ１年、ピートモスの順であった。
【０１１５】
（二）全窒素量は、測定を行った各サンプルの中ではバーク堆肥が最も多く、次いで、ピートモス、タケの順であった。これを反映して、Ｃ／Ｎ比はバーク堆肥が最も低く２９であり、次いで、ヒートモス、タケの順に低い値を示した。特に、生タケ及びタケ１年は、Ｃ／Ｎ比は２００以上であり、極めて高い値を示した。従って、この結果から、タケは単独で土壌に施用すると窒素飢餓を引き起こすおそれが高いことが明らかとなった。
【０１１６】
（三）検査を行った各サンプルにおいて、全窒素量が極端に少ないタケでは無機態窒素が多く含まれており、逆に全窒素量の多いバーク堆肥では無機態窒素量が少なかった。この事実から、タケには植物や微生物が利用しやすい形態の窒素が多く含まれていることが明らかとなった。
【０１１７】
（四）バーク堆肥は、肥料成分である全Ｃａ量，全Ｍｇ量，全Ｋ量と、それに対応する交換性カチオン量が著しく多いことが明らかとなった。それに対し、生タケには、全Ｃａ量，全Ｍｇ量，全Ｋ量は少ないが、それらに対応する交換性カチオン量は相対的に多いことが明らかとなった。従って、生タケに存在するＣａ，Ｍｇ，Ｋは、植物や微生物に利用されやすい形態で存在していることが明らかとなった。
【０１１８】
（五）易分解性有機物である水溶性多糖類、ヘミロース、及びセルロースはタケに多く、特に生タケには顕著に多いことが明らかとなった。他方、バーク堆肥には、これらの易分解性有機物は、タケよりも著しく少ないことが明らかとなった。
【０１１９】
（六）検査を行った各サンプルにおいて、培養法により増殖した微生物数を測定した結果、糸状菌数は、ピートモスが最も多く、次いで、生タケ、タケ１年、バーク堆肥の順であった。従って、生育が速く分解性能の高い糸状菌である糖糸状菌は、特にピートモスに著しく富化していることが示された。
【０１２０】
（七）培養法による富栄養菌数は、生タケの方が栄養分に富むバーク堆肥よりも多く、また、タケ１年もバーク堆肥と同程度の菌数を有していた。他方、直接顕微鏡法による全細菌数、全生菌数、及び呼吸活性要請菌数は、タケ１年が最も多く、生タケもバーク堆肥とほぼ同じ菌数を示すことから、タケは微生物に資化されやすい形態の有機物に富むことが示唆される。これは、易分解性有機物である水溶性多糖類、ヘミセルロース、及びセルロースの量が多いことと一致する。めた、ピートモスは何れの菌数とも極端に少なかった。
【０１２１】
（５−２）竹材の破砕処理方法の相違による微生物増殖能の相違
次に、竹材の破砕処理方法によって微生物増殖能がどのように変化するのかを検査するために、破砕処理方法の異なる上述の竹材を粉砕した４種類のサンプル（竹チップ，綿状竹繊維Ａ１，Ａ２，Ｂ）の微生物増殖能の評価を行った。この微生物増殖能の評価は、培養（希釈平板）法を用いて次のような方法で行った。
【０１２２】
（i）サンプル１０ｇに土０．１ｇを混合し、最大容水量の６０％の水を添加して、これを検査用試料とする。
（ii）前記検査用試料をインュベータ（恒温槽）内に入れ、インュベータ内温度を２５℃として２０日間放置する。
（iii）２０日間経過後、検査用試料を粉砕し、希釈平板法により微生物数を測定する。すなわち、検査用試料を試験管に入れて、蒸留水９ｍＬを添加し、カビ検査の場合は１０５倍、細菌検査の場合は１０６倍の希釈液を作る。この希釈液１ｍＬを培地１０ｍＬと混合する。ここで、培地としては普通寒天培地を使用する。そして、このプレートで、カビの場合は５日、細菌の場合は５日培養して、生菌数（コロニー）を計測し、元の試料に含まれていた菌量を算出する。
【０１２３】
尚、糸状菌については、用いた培地に適応して生育した胞子の数を計測した。そのため、必ずしも土壌の糸状菌のバイオマス量を表すものではない。本培地で培養される糸状菌は大部分が糖糸状菌に相当し、生育が速く、分解性能の高い糸状菌であると想定されている。
【０１２４】
表９に、各サンプルの微生物数の測定結果を示す。
【０１２５】
【表９】
2010070963.tif 000012
【０１２６】
表９より、糸状菌数は、綿状竹繊維Ｂ（２軸臼植繊機）が最も多く、次いで、綿状竹繊維Ａ２（植繊機１０ｍｍ口径）、綿状竹繊維Ａ１（植繊機２５ｍｍ口径）、竹チップの順であった。特に、綿状竹繊維Ｂでは、竹チップの６倍も糸状菌が多かった。また、綿状竹繊維Ａ２に比べても糸状菌数が約２倍も多いことが示された。
【０１２７】
細菌数も、糸状菌数と同様に、綿状竹繊維Ｂが最も多く、次いで、綿状竹繊維Ａ２、綿状竹繊維Ａ１、竹チップの順であった。特に、綿状竹繊維Ｂでは、竹チップの約３．５倍の数の細菌が観測され、綿状竹繊維Ａ２に比べても１．４倍の数の細菌が観測された。
【０１２８】
糸状菌数と細菌数を比べると、粉砕方法の違いによる差が糸状菌の方が大きいことが分かる。これは、その成育の場の広がりに対応して菌数が増大することを示している。従って、ｐＨ値の低いタケの場合、糸状菌の方が細菌よりも生育が旺盛であることを示唆している。
【０１２９】
これらの微生物分析の結果は、上述の竹チップ及び綿状竹繊維Ａ１，Ａ２，Ｂの形態観察、粒度分布、及び最大容水量の測定結果とよく対応している。すなわち、２軸臼植繊機による竹材の粉砕方法は、細かい分級画分の成分が著しく多くなるため、微生物が生息できる表面積と基質が増大し、微生物が著しく増加したと推定される。故に、上記結果から、２軸臼植繊機による竹材の潰砕処理により得られる綿状竹繊維Ｂは、微生物の増殖に著しく寄与することが明らかとなった。
【０１３０】
（６）法面試験地への施用による現地実証試験
次に、実際に法面に植生基材として施用した場合の微生物増殖能についての試験を行ったので、その結果について説明する。
【０１３１】
（６−１）試験区及び対照区
法面試験地としては、北向きの傾斜角約１５度程度の法面を用いた。この法面試験地に、試験区として、タケ区、及びバーク堆肥＋タケ区を設け、対照区として、エコダー区、ピートモス区、バーク堆肥区、及びバーク堆肥＋化学肥料区を設けた。各処理区には、植生基材を厚さ５ｃｍ吹き付けた後、１２ヶ月程度自然状態に放置した。その後、各処理区から、表土をサンプルとして採取した。尚、各処理区には、供試資材（植生基材）として表１０に示した資材を使用した。
【０１３２】
【表１０】
2010070963.tif 000013
【０１３３】
（６−２）土壌の理化学特性
各処理区から得られたサンプルについて、ｐＨ値、全炭素量、全窒素量、交換性カチオン量、可給態リン量、ＣＥＣ（cation exchange capacity：陽イオン交換容量）、石灰飽和度、及び塩基飽和度を測定することにより、各サンプルの理化学特性の検査を行った。各処理区の理化学特性の測定結果を表１１に示す。
【０１３４】
【表１１】
2010070963.tif 000014
【０１３５】
ｐＨ値、全炭素量、全窒素量、及び交換性カチオン量の測定は、表４の場合と同様にして行った。可給態リン量の測定は、トルオーグ（Truog）法により行った（非特許文献６，pp.267-269参照）。ＣＥＣの測定は、セミミクロ・ショーレンベルジャー（Schollenberger）法により行った（非特許文献６，pp.208-211参照）。
【０１３６】
（ａ）ｐＨ値
ｐＨ値については、ピートモス区は強酸性、タケ区は酸性、エコダー区、バーク堆肥区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びバーク堆肥＋タケ区は中性を示した。従って、各処理区の施用土壌のｐＨ値から見ると、植物の生育にとっては、エコダー区、バーク堆肥区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びバーク堆肥＋タケ区が最も優れており、次いで、タケ区、ピートモス区の順であることが示された。バーク堆肥との複合施用におけるｐＨ値は、タケのｐＨ値が低いことを反映して、バーク堆肥＋化学肥料区に比べてバーク堆肥＋タケ区が多少低いが、ともに中性付近であり、大きな差は見られなかった。
【０１３７】
以上の結果から、複合施用区のエコダー区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びバーク堆肥＋タケ区の方が、単用施用区のタケ区及びピートモス区よりも適正なｐＨ値を示し、土壌の反応性が優れていることが分かる。
【０１３８】
（ｂ）全炭素量及び全窒素量
全炭素量については、ピートモス区が最も多く、次いでタケ区、バーク堆肥＋タケ区が次に多く、エコダー区、バーク堆肥区、バーク堆肥＋化学肥料区が最も少なかった。全窒素量については、炭素量とは逆に、エコダー区及びバーク堆肥＋化学肥料区が最も多く、次いで、バーク堆肥区、バーク堆肥＋タケ区、ピートモス区、タケ区の順であった。Ｃ／Ｎ比は、炭素量及び窒素量を反映して、タケ区が最も大きく１１０であり、次いで、ピートモス区、バーク堆肥＋タケ区、バーク堆肥区、バーク堆肥＋化学肥料区、エコダー区の順であった。
【０１３９】
従って、Ｃ／Ｎ比から見た場合、最もよい土壌環境にあるのは、エコダー区及びバーク堆肥＋化学肥料区であることが推察される。逆に、最も悪い土壌環境にあるのは、タケ区、ピートモス区、及びバーク堆肥＋タケ区であることが示唆される。一般に、土壌のＣ／Ｎ比は１５以下でなければ窒素飢餓の危険性が増大するため、いずれの土壌ともにＣ／Ｎ比は高いと考えられる。
【０１４０】
（ｃ）交換性カチオン
交換性カリウム（Ｋ）量の適正値は、農地では通常１５〜３０ｍｇ／１００ｇとされている。従って、交換性Ｋ量が適正値にあるのはタケ区のみである。特に、バーク堆肥＋化学肥料区、エコダー区、バーク堆肥区では著しく多い。バーク堆肥＋化学肥料区で最も交換性Ｋ量が多い理由は、交換性Ｋが高濃度に集積しているバーク堆肥に化学肥料のＫが加わったことによる。従って、資源の無駄を省くためにもバーク堆肥の交換性Ｋを減らさなければならない。特に、化学肥料のＫの施用は必要ないことが判明した。
【０１４１】
交換性マグネシウム（Ｍｇ）量の適正値は、農地では通常２５〜４５ｍｇ／１００ｇとされている。従って、適正値にあるのは、交換性Ｋ量の場合と同様に、タケ区のみである。特に、バーク堆肥＋化学肥料区、エコダー区では著しく多く、適正値の約１０倍もある。ピートモス区では、バーク堆肥区と同様に、適正値の約４倍もの高濃度であった。ピートモス区で交換性Ｍｇ量が多いのは、交換性Ｍｇが集積している採取地のピートモスを用いた事によるものと想定される。
【０１４２】
交換性カルシウム（Ｃａ）量の適正値は、土壌ｐＨに依存しているので、それぞれの土壌のｐＨ値で異なる。各土壌のｐＨ値を考慮した場合、交換性Ｃａ量が低い土壌環境にあるのはピートモス区及びタケ区であった。他の処理区では交換性Ｃａ量が著しく高濃度であり、特に、バーク堆肥＋化学肥料区、バーク堆肥区、及びエコダー区では顕著であった。従って、交換性Ｃａの多いバーク堆肥を基本原料とした場合、交換性Ｃａ量の少ないタケ或いはピートモスの添加量を増加して、交換性Ｃａ濃度を調節する必要があると考えられる。
【０１４３】
以上の結果から、タケは交換性Ｃａ量が不足しているのみで、他の交換性カチオン量が適正値の範囲にあることが明らかとなった。特に、バーク堆肥＋化学肥料区、エコダー区、及びバーク堆肥区では、何れの交換性カチオンも適正値を著しく越えていた。すべての交換性カチオン量の多いバーク堆肥を基本原料とするならば、交換性カチオン量の少ないタケの添加量を増加させて、交換性カチオン濃度を調節する必要があると考えられる。
【０１４４】
（ｄ）可給態リン
可給態リンの適正値は、農地では通常１０〜３０ｍｇ／１００ｇとされている。ピートモス区及びタケ区の可給態リン量は、適正値よりも少ないことが示された。一方、バーク堆肥＋化学肥料区、エコダー区、及びバーク堆肥区の可給態リン量は、適正値に比べ著しく多いことが示された。
【０１４５】
以上の結果から、ピートモス及びタケの単独施用区ではリン酸の施用が必要であると考えられる。他方、可給態リンの多いバーク堆肥を基本原料とした場合、可給態リン量の少ないタケ又はピートモスの添加量を増加させ、可給態リン濃度を調節する必要があると考えられる。
【０１４６】
（ｅ）ＣＥＣ（陽イオン交換容量）
ＣＥＣが最も低いのは、タケ区で、次いで、バーク堆肥＋タケ区であった。他の処理区のＣＥＣ値は何れも高く、特に、ピートモス区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びバーク堆肥区で顕著であった。従って、ＣＥＣの高いバーク堆肥を基本原料とした場合、ＣＥＣの少ないタケの添加量を増加させてＣＥＣを調節する必要があると考えられる。
【０１４７】
（ｆ）石灰飽和度
石灰飽和度とは、石灰分の飽和度合いを表すものであり、土壌のＣＥＣのうち既に土壌に入っている石灰分の占める割合をいう。すなわち、土壌中で塩基が吸着する部位は粘土と有機物であるが、この吸着部位を容器としたときに、この容器の中に既に入っている石灰の容器容量に対する割合を示す。石灰飽和度の適正値は、農地では通常４０〜６０％とされている。従って、ピートモス区及びタケ区の石灰飽和度は、適正値よりも多少低いことが示された。他方、バーク堆肥＋化学肥料区、エコダー区、及びバーク堆肥区の石灰飽和度は、適正値に比べて著しく多く、石灰が過剰であることが分かる。
【０１４８】
従って、石灰飽和度の高いバーク堆肥を基本原料とする場合、石灰飽和度の低いタケの添加量を増加させて、石灰飽和度を調節する必要があると考えられる。
【０１４９】
（ｇ）塩基飽和度
塩基飽和度（陽イオン飽和度）とは、土壌のＣＥＣのうちの何％が塩基で占められているかを示す数値をいう。塩基飽和度の適正値は、農地では通常６０〜８０％とされている。従って、ピートモス区及びタケ区の塩基飽和度は、石灰飽和度と同様に、適正値よりも多少低いことが示された。他方、エコダー区、バーク堆肥区、及びバーク堆肥＋化学肥料区の塩基飽和度は、適正値に比べて著しく高いことが示された。
【０１５０】
従って、塩基飽和度の高いバーク堆肥を基本原料とする場合、塩基飽和度の低いタケの添加量を増加させて塩基飽和度を調節する必要があると考えられる。
【０１５１】
以上の結果を要約すると、窒素量、交換性Ｃａ量、及び可給態リン量が多く、且つＣＥＣ、石灰飽和度、及び塩基飽和度が高いバーク堆肥を基本原料とする場合、それらの値の極端に低いタケの添加量を増加させて、それらの成分を調節する必要がある。逆に、それらの値の極端に低いタケを基本原料とする場合には、バーク堆肥を添加して成分を調節する必要がある。
【０１５２】
（６−３）培養法による微生物増殖能の評価
次に、上記各処理区において採取したサンプルについて、培養法により糸状菌数、細菌数及び胞子形成菌数を測定した結果について説明する。各処理区から得たサンプルの培養法による糸状菌数、全細菌数、胞子形成菌数の測定結果を、それぞれ、図１７，図１８，図１９に示す。
【０１５３】
（ａ）糸状菌数
糸状菌数は、ピートモス区が最も多く、次いでタケ区、バーク堆肥＋タケ区、バーク堆肥＋化学肥料区、エコダー区、バーク堆肥区の順であった。糸状菌が土壌ｐＨ値の低いピートモス区及びタケ区で富化しているのは、土壌が糸状菌の生育に適した酸性状態になっていることにある。バーク堆肥＋タケ区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びエコダー区の３区は糸状菌数は同程度で、ピートモス区及びタケ区に比べて少ないのは、何れの土壌ともｐＨ値が糸状菌の生育を抑制する中性或いは弱アルカリ性になっていることによる。また、特にバーク堆肥区で糸状菌数が少ないのは、土壌のｐＨ値が弱アルカリ性で、易分解性有機物が少ないことに起因すると推定される。
【０１５４】
（ｂ）全細菌数
細菌数においては、エコダー区及びバーク堆肥＋タケ区が最も多く、次いで、バーク堆肥＋化学肥料区、バーク堆肥区、タケ区、ピートモス区の順であった。この結果から、細菌数は栄養塩類及び窒素量が多いエコダー区及びバーク堆肥＋タケ区で富化していることが示された。
【０１５５】
また、土壌のｐＨ値が低く細菌の生育が抑制される土壌環境にあるタケ区で、バーク堆肥区に近い細菌数を維持し、且つバーク堆肥にタケを添加しただけでエコダー区に匹敵する程の細菌が増殖することが明らかとなった。この結果から、タケはピートモスに比べて、著しく細菌の増殖効果が大きいことが強く示唆された。
【０１５６】
（ｃ）胞子形成菌数
胞子形成菌（Bacillus属）においては、タケ区及びバーク堆肥＋タケ区が最も多く、次いで、エコダー区、バーク堆肥＋化学肥料区、バーク堆肥区、ピートモス区の順であった。この結果から、タケは、胞子形成菌（Bacillus属細菌）を増殖させる効果が著しく高いことが明らかとなった。他方、ピートモスは胞子形成菌を増殖させる効果が低いことが示唆される。
【０１５７】
（６−４）直接顕鏡法（蛍光染色法）による微生物増殖能の評価
次に、上記各処理区において採取したサンプルについて、直接顕鏡法（蛍光染色法）により全細菌数、生細菌数、及び呼吸活性用生細菌数を測定した結果について説明する。各処理区から得たサンプルの直接顕鏡法による全細菌数、生細菌数、及び呼吸活性用生細菌数の測定結果を、それぞれ、図２０，図２１，図２２に示す。
【０１５８】
（ａ）全細菌数
全細菌数の測定は、表７の測定の場合と同様、蛍光染料ＥＢにより染色することによって測定した。全細菌数は、バーク堆肥＋タケ区（３６７億個）及びエコダー区（３６５億個）が最も多く、次いで、バーク堆肥＋化学肥料区（３２５億個）、ピートモス区（３０７億個）、タケ区（２９１億個）、バーク堆肥区（２２５億個）の順であった。これらの結果から、エコダー区、バーク堆肥＋タケ区、及びバーク堆肥＋化学肥料区での変動は培養法において測定された全細菌数の変動と一致するが、その他の処理区ではかなり異なる。この理由として、培養法では土壌に存在している細菌のほんの１％前後しか培養できず、測定菌数の変動幅が大きいことが考えられる。他方、直接顕鏡法では、培養不能な細菌がすべて検出できる。従って、直接顕鏡法によって得られた全細菌数のほうが、培養法によって得られた全細菌数よりも精度が高いと考えられる。
【０１５９】
（ｂ）全生細菌数
全生細菌数の測定は、表７の測定の場合と同様、蛍光染料ＣＦＤＡにより染色することによって測定した。生細菌数は、エコダー区（７７億個）、バーク堆肥＋化学肥料区（７５億個）、及びバーク堆肥区（７０億個）が最も多く、次いで、バーク堆肥＋タケ区（４３億個）、ピートモス区（２９億個）、タケ区（２０億個）の順であった。従って、生細菌数はバーク堆肥を主体としている処理区で多いことが示された。
【０１６０】
全細菌数に占める全生細菌数の割合は、バーク堆肥区（３０．９％）が最も高く、次いで、バーク堆肥＋化学肥料区（２２．９％）、エコダー区（２１．１％）、バーク堆肥＋タケ区（１１．８％）、ピートモス区（９．４％）、タケ区（６．９％）の順であった。これらの結果から、バーク堆肥及びバーク堆肥を基本原料とする処理区では、全細菌数に占める全生細菌数の割合が高いことが明らかとなった。従って、バーク堆肥は、培養可能及び培養不可能な細菌の両者を生育させる能力が高いことが推定される。
【０１６１】
（ｃ）呼吸活性陽性細菌数
呼吸活性陽性細菌数の測定は、表７の測定の場合と同様、蛍光染料ＣＴＣにより染色することによって測定した。呼吸活性陽性細菌数は、バーク堆肥＋タケ区（６．１億個）、ピートモス区（５．３億個）、及びタケ区（４．７億個）が最も多く、次いで、バーク堆肥区（２．３億個）、エコダー区（１．５億個）、バーク堆肥＋化学肥料区（０．３億個）の順であった。従って、呼吸活性陽性細菌は、タケ単独施用区及びタケが５０ｗｔ％添加されているバーク堆肥＋タケ区に多いことから、タケがこの菌の増殖に関与していることが示唆された。
【０１６２】
全生細菌数に占める呼吸活性陽性細菌数の割合は、タケ区（２３．１％）が最も高く、次いで、ピートモス区（１８．２％）、バーク堆肥＋タケ区（１４．１％）、バーク堆肥区（３．３％）、エコダー区（１．９％）、バーク堆肥＋化学肥料区（０．４％）の順であった。これらの結果から、タケ及びタケを添加した処理区では、全生細菌数に占める呼吸活性陽性細菌数が高いことが明らかとなった。従って、タケが最も活動的な細菌である呼吸活性陽性細菌の生育に深く関わっていることが示唆された。
【０１６３】
（６−５）酵素活性
有機化合物の分解は、微生物から分泌される加水分解酵素によってなされる。そこで、次に、植物遺体の炭素、窒素、及びリン化合物の分解に関与し種々の有機物のターンオーバに重要な役割を担う、エキソセルラーゼ、プロテアーゼ、ホスファターゼ活性の測定を行った。
【０１６４】
（ａ）炭素代謝に関与する酵素活性セルラーゼ（cellulase）
セルラーゼは、エキソセルラーゼ（exo-cellulase）、エンドセルラーゼ（endo-cellulase）、及びβ−グルコシターゼ（β−glucositase）の３種からなる複合酵素である。ここでは、β−グルコシターゼ及びエキソセルラーゼ活性を調べた。基質のセルロースは、高等植物の構成成分の中で最も多く存在する物質である。そのため、セルロースを分解するセルラーゼは、土壌の炭素代謝に極めて重要な役割を担っている。
【０１６５】
各処理区のβ−グルコシターゼ及びエキソセルラーゼ活性を、それぞれ、図２３、図２４に示す。
【０１６６】
β−グルコシターゼ活性は、タケ区及びバーク堆肥＋タケ区で最も高く、次いで、ピートモス区、バーク堆肥＋化学肥料区、バーク堆肥区、エコダー区の順であった。従って、タケを単独施用した処理区及びタケを添加した処理区は、土壌のβ−グルコシターゼ活性を著しく高めることが示された。この結果は、タケには新鮮な基質のセルロースが相対的に多く存在し、それを分解するセルロース分解菌が多いことを示唆している。一方、バーク堆肥単独施用区及びバーク堆肥を主成分とするエコダー区において、β−グルコシターゼ活性が低い理由は、バーク堆肥には基質のβ−グルコシド化合物が少ないことに起因すると推定される。
【０１６７】
エキソセルラーゼ活性は、β−グルコシターゼ活性と同様に、タケ区及びバーク堆肥＋タケ区が最も高く、次いで、バーク堆肥＋化学肥料区、バーク堆肥区、エコダー区、ピートモス区の順であった。従って、タケに含有されるセルロースは、木質系のように難分解性のリグニンに堅く保護される割合が低いことにより、セルロースの分解がスムーズに進行するものと推定される。そのため、微生物の富化をもたらしているものと考えられる。
【０１６８】
（ｂ）窒素代謝に関与する酵素活性プロテアーゼ（protease）
土壌のプロテアーゼは主に土壌微生物により供給される。植物及び微生物により供給される土壌のタンパク質は、プロテアーゼによりペプチドや種々のアミノ酸に分解される。
【０１６９】
各処理区のプロテアーゼ活性の測定結果を図２５に示す。
【０１７０】
プロテアーゼ活性は、タケ区が最も高く、次に高いのがバーク堆肥＋タケ区で、次いで、エコダー区、バーク堆肥区、及びバーク堆肥＋化学肥料区が同程度で、ピートモス区が最も低かった。
【０１７１】
タケ区は、全窒素量が極端に少ないにもかかわらずプロテアーゼ活性が著しく高いという事実から、タケに含有されるタンパク質は、セルロースと同様に、他の資材に比べて微生物に資化されやすい形態であることが示唆される。これは、タケは、リグニン量が少なく、木質系に比べて組織が柔軟であることに起因していると考えられる。これは、タケと同様に全窒素量が少ないピートモスにおいては、プロテアーゼ活性が極めて低いことからも裏付けられる。一方、バーク堆肥単独施用区及びバーク堆肥を主成分とするエコダー区において、プロテアーゼ活性が低い理由は、バークのように組織自体が難分解性のリグニンでコーティングされているタンパク質は、微生物による分解を受けにくいためと考えられる。
【０１７２】
（ｃ）リン代謝に関与する酵素活性ホスファターゼ（phosphatase）
土壌に集積した有機リン化合物の無機化には、微生物が重要な働きをする。例えば、Bacillus属、Serratiaz属、Proteus属、Arthrobacter属、Streptomyces属、Aspergillus属、Panicillium属、Rhizopus属などの多くの微生物が分泌する。また、植物根からも分泌され、土壌中の酸性ホスファターゼの起源となっている。
【０１７３】
各処理区のホスファターゼ活性の測定結果を図２６及び図２７に示す。
【０１７４】
ホスホモノエステル（phosphomonoester）化合物を加水分解するホスホモノエステラーゼ（phosphomonoesterase）活性は、バーク堆肥＋化学肥料区が最も高く、次いでピートモス区が高く、次いでタケ区、エコダー区、バーク堆肥＋タケ区が同程度であり、バーク堆肥区が最も低かった。これらの結果から、化学肥料として無機態リンの施用はホスファターゼ活性を高める効果があることが示された。また、ピートモスの施用も、タケやバーク堆肥の施用よりもホスホモノエステラーゼ活性を高める効果があることが示された。また、タケとバーク堆肥を比較すると、タケのほうがホスホモノエステラーゼ活性を高める効果が高かった。
【０１７５】
核酸類のようにホスホジエステル（phosphodiester）化合物を加水分解するホスホジエステラーゼ（phosphodiesterse）活性は、バーク堆肥＋化学肥料区が最も高く、次いで、バーク堆肥区、バーク堆肥＋タケ区、ピートモス区の順に高く、エコダー区及びタケ区が最も低かった。これらの結果から、無機リン酸の施用は、ホスホモノエステラーゼ活性の場合と同様、ホスホジエステラーゼ活性を著しく高めることが認められる。また、バーク堆肥区のホスホジエステラーゼ活性は、ホスホモノエステラーゼ活性と異なり、ピートモス区やタケ区のそれよりもかなり高いことが認められた。また、ピートモスの単独施用もタケやバーク堆肥の単独施用よりもホスホジエステラーゼ活性を高める効果があることが示された。更に、バーク堆肥の単独施用は、タケの単独施用よりもホスホジエステラーゼ活性を高める効果が認められた。
【０１７６】
以上の結果から、ホスファターゼ活性は、セルラーゼ及びプロテアーゼと異なり、化学肥料の施用により高まること、ピートモスはタケ及びバーク堆肥よりも活性を高める効果が大きいこと、タケはバーク堆肥よりも活性が高いこと等が見いだされた。
【０１７７】
（６−６）キノン・プロファイル法による微生物群集団構造の解析
次に、上記各処理区における土壌の微生物群集構造の解析を行ったのでその結果について説明する。微生物群集構造の解析は、バイオマーカー分析法であるキノン・プロファイル分析（例えば、非特許文献８参照）により行った。
【０１７８】
キノン（quinone）は微生物の呼吸鎖における電子伝達物質の一つであり、ユビキノン（ubiquinone：ＵＱ）、メナキノン（menaquinone：ＭＱ）、プラストキノン（plastoquinone：ＰＱ）、及びフイロキノン（phylloquinone：ＶＫＩ）等がある。ＵＱは主に好気呼吸、ＭＱは主に嫌気呼吸、ＰＱ及びＶＫＩは光合成に関与している。それぞれの微生物種は、一つの主要なキノン種からなる構造を有している。混合微生物系のキノン種とその存在比（キノン・プロファイル）を調べれば、その微生物系の構成微生物種を大まかに推定することができる。
【０１７９】
（６−６−１）総キノン量
図２８に、各処理区における総キノン量の測定結果を示す。総キノン量は、タケ区が最も多く、次いで、エコダー区、バーク堆肥＋化学肥料区、バーク堆肥区、バーク堆肥＋タケ区、ピートモス区の順であった。総キノン量は、微生物バイオマス量を表すことから、タケは他の有機資材に比べて、微生物バイオマスが著しく多いことが推定される。その原因は、ユビキノン（ＵＱ）が極めて多いことにあった。ユビキノンを構成する微生物種は、主に糸状菌、放線菌、及び好気性菌である。糸状菌は酸性、放線菌及び好気性菌は中性を好む。タケはｐＨ値が低いので、糸状菌の生育に適している。それを反映して、培養法による糸状菌数は、ピートモス及びタケの施用区に多いことからも理解できる。従って、タケは、糸状菌を著しく繁殖させる栄養分に富んでおり、そのため多量の糸状菌の菌体が集積していることが推定される。タケが添加されているバーク堆肥＋タケ区及びエコダー区のユビキノン量が、バーク堆肥区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びピートモス区に比べて多いことからも分かる。
【０１８０】
メナキノン（主に嫌気呼吸）は、バーク堆肥＋化学肥料区が最も多く、次いで、エコダー区、バーク堆肥区、タケ区、バーク堆肥＋タケ区、ピートモス区の順であった。しかしながら、ピートモス区を除く各処理区ではあまり大きな差は認められなかった。
【０１８１】
微生物群集の多様性指数（ＤＱ）から、最も多様性に富んでいるのは、エコダー区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びバーク堆肥区であり、次いで、タケ区及びバーク堆肥＋タケ区が続き、ピートモス区が最も低いことが明らかとなった。これらの結果から、微生物群集の多様性は、エコダーのように種々の原料を混和する方がタケ及びピートモスを単独施用する場合よりも増すことが明らかとなった。
【０１８２】
（６−６−２）各種キノンの存在比
図２９に、各処理区におけるキノンの存在比の測定結果を示す。
【０１８３】
（ａ）ユビキノン（ＵＱ）
ユビキノンについては、エコダー区、バーク堆肥区、及びバーク堆肥＋化学肥料区の３区はＱ−８（β-Proteobacteria）、Ｑ−９（γ-Proteobacteria及びFungi）及びＱ−１０（α-Proteobacteria）からなりその存在比は類似しているが、ピートモス区はＱ−１０が極端に多く著しく異なっていた。また、タケ区及びバーク堆肥＋タケ区には、他の区に存在していないＱ−１０（Ｈ２）（Fungi：糸状菌）が出現し、さらにγ-Proteobacteria及びFungiからなるＱ−９も著しく多く、他の区と全く異なっていることが明らかとなった。
【０１８４】
これらの結果から、タケの施用はFungi（糸状菌）を著しく増加させ、ピートモスの施用はα-Proteobacteriaを著しく増加させることが明らかとなった。
【０１８５】
（ｂ）メナキノン（ＭＱ）
メナキノンについては、エコダー区、バーク堆肥区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びバーク堆肥＋タケ区の４区が各メナキノン種の存在比が類似し、ＭＫ−８（Micrococcus属及びActinobacteria属）、ＭＫ−７（Bacillus属）、及びＭＫ−９（Ｈ６）（Streptomyces属）の３種が主要なメナキノン種であった。タケ区及びピートモス区はこれらとは著しく異なっていた。
【０１８６】
ピートモス区は、ＭＫ−７（Ｈ４）（Nocardiodes属）、ＭＫ−７（Bacillus属）、ＭＫ−８（Ｈ２）（Rhodococcus属、Corynebacterium属、Micrococcus属）、ＭＫ−８（Micrococcus属及びActinobacteria属）、ＭＫ−９（Ｈ２）（Arthrobacter属）及びＭＫ−９（Ｈ４）（Cellulomonas属）の６種類が主要なメナキノン種であった。
【０１８７】
他方、タケ区は、ＭＫ−７（Bacillus属）及びＭＫ−８（Micrococcus属及びActinobacteria属）の２種類が主要なメナキノン種で、他の処理区では明瞭に存在していたＭＫ−９（Ｈ２）、ＭＫ−１０（Ｈ６）及びＭＫ−１０（Ｈ８）は極めて僅かしか存在していなかった。
【０１８８】
以上のように、微生物種は有機資材の違いにより明瞭に異なっていた。従って、微生物種は、それぞれの有機資材の含有する基質（栄養素）により、大きく規制されていることが明瞭に示された。
【０１８９】
また、タケは糸状菌を著しく増加させることにより微生物バイオマス量を顕著に増加させる効果があることが明らかとなった。タケの主要な微生物種は、γ-Proteobacteria，α-Proteobacteria，糸状菌（Fungi），Bacillus属，Micrococcus属，及びActinobacteria属等であった。他方、エコダー区、バーク堆肥＋化学肥料区、バーク堆肥＋タケ区の主要な微生物種は、α-，β-，及びγ-Proteobacteria，Micrococcus属，Arthrobacter属，，Bacillus属，及びStreptomyces属等であった。ピートモス区の主要な微生物種は、α-Proteobacteriaが飛び抜けて多いことが明らかとなった。
【０１９０】
（６−８）生物的窒素固定活性
次に、上記各処理区における土壌サンプルについて生物窒素固定活性の測定を行ったのでその結果について説明する。
【０１９１】
図３０に、各処理区における生物窒素固定活性の測定結果を示す。測定は、微生物の窒素固定活性の測定に現在広く用いられているアセチレン還元法（ニトロゲナーゼがアセンチレンをエチレンに還元する特性を利用して、気相10％をアセチレンに置換した後、一定時間後のエチレン生成量から窒素固定量を推定する方法）により行った（吉田冨男（1975），土壌微生物研究会編，「土壌微生物実験法」，養賢堂，pp.302-308.参照）。
【０１９２】
生物窒素固定活性は、バーク堆肥＋タケ区が最も高く、次いで、タケ区、ピートモス区、バーク堆肥区、バーク堆肥＋化学肥料区、エコダー区の順であった。この結果から、タケには窒素固定菌が多数生存しており、活発に窒素固定を行っていることが推定された。加えて、タケにバーク堆肥を添加することにより、より一層窒素固定菌が増殖し、窒素固定が活発に行われることが示唆された。
【０１９３】
（６−９）窒素の同位体比（15Ｎ／14Ｎ）
次に、上記各処理区における土壌サンプルについて窒素同位体比（15Ｎ／14Ｎ）の測定を行ったのでその結果について説明する。
【０１９４】
図３１に、各処理区における窒素同位体比（15Ｎ／14Ｎ）の測定結果を示す。
【０１９５】
図３１において、縦軸のDelta Airは次式（２）により表される量である。
【０１９６】
【数２】
2010070963.tif 000015
【０１９７】
ここで、（15Ｎ／14Ｎ）Sampleは、各処理区における土壌サンプルの窒素同位体比（15Ｎ／14Ｎ）、（15Ｎ／14Ｎ）Standerdは、自然界の窒素同位体比（15Ｎ／14Ｎ）を表す。
【０１９８】
Delta Airが最もマイナスに偏っているのはタケ区であり、次いでバーク堆肥＋タケ区、ピートモス区の順であった。他方、エコダー区、バーク堆肥＋化学肥料区、及びバーク堆肥区はDelta Airがプラス側に偏っていた。
【０１９９】
Delta Airがマイナス側に偏るほど、自然存在比に比べて１４Ｎの比が高いことを示したいるので、タケ区が生物窒素固定によって大気中の軽い窒素から得られる窒素を最も多く含んでいることを示している。次に生物窒素固定によって固定された窒素が多いのはバーク堆肥＋タケ区であった。
【０２００】
これらの結果は、タケは窒素固定菌の良い生育部位を提供して、生物窒素固定で得られた窒素が富化していることを示している。このことは、生物的窒素固定活性の結果とよく一致している。従って、タケは窒素固定菌が好む易分解性有機炭素化合物に富み、これを餌にしていることが推定される。
【０２０１】
また、バーク堆肥単独、及びバーク堆肥に化学肥料を添加した処理区では、生物窒素固定で得られた窒素が低いことから、窒素固定菌の生育には適していないことが示唆された。従って、バーク堆肥には、窒素固定菌の基質となる易分解性有機炭素化合物が少ないことを示唆している。しかし、バーク堆肥にタケを添加することにより、易分解性有機炭素化合物が大量に加わり、バーク堆肥に存在している多量のリン及び微量要素等も、窒素固定菌の生育を助ける役割を果たし、窒素固定菌が増殖して生物的に固定された窒素が増加すると推定された。この結果も、生物窒素固定活性の測定で得られた結果と良く対応している。
【０２０２】
加えて、タケには、量的には少ないが、植物及び微生物が利用しやすい良質な窒素、易分解性有機化合物、無機成分、及びリン酸が多いため、活性の高い細菌及び糸状菌を富化させ、セルラーゼ及びプロテアーゼ活性を高めていたことにも対応する。
【０２０３】
（７）発芽試験
次に、竹材の破砕処理方法の違いが緑化植物の生育に及ぼす影響を調査するために、破砕処理方法の相違するタケを用いて発芽試験を行ったので、その結果を説明する。発芽試験には、表１２のような供試資材を使用して行った。
【０２０４】
【表１２】
2010070963.tif 000016
【０２０５】
発芽試験は、各供試資材を、それぞれ４ずつポットに充填するとともに、各ポットに植物の種子（洋芝及び在来種）を播種した。そして、各ポットを日当たりの良い露地に９０日間放置して、それぞれのポットにおける植物の生育状況について観察した。尚、洋芝としては、法面緑化に多く用いられているトールフェスク（Festuca araundinacea）（イネ科）を使用し、在来種としては、法面緑化に多く用いられているメドハギ（Lespedeza cuneata）（マメ科）を使用した。
【０２０６】
図３２〜図３４に発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す。また、図３５に、各供試資材における植物の本数の推移を示す。図３２〜図３４の（ｂ）〜（ｉ）までの写真のポットの配置は、図３４（ａ）に示した通りである。図３２（ａ）において、Ａ〜Ｆは供試資材Ａ〜供試資材Ｆを表す。各供試資材について、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の４つのポットにより発芽試験を実施した。
【０２０７】
試験の結果、供試資材Ａは、供試資材Ａにおいては、化学肥料の速効性により、播種後８０日までは、他の供試資材に比べて植物は非常に速く生長し、顕著に草勢が強くなる。しかし、播種後９０日を経過すると植物は枯れ始めて、播種後１２０日で大部分の植物が枯死して草勢が急激に衰え、播種後１８０日を経過した時点で全ての株が枯死するに至った。
【０２０８】
それに比べて、供試資材Ｂ〜Ｆにおいては、植物の生長は緩やかである。全体的に株数は播種後６０日で最も多くなり、その後減少に転じる。播種後９０日までは、供試資材Ｂ〜Ｆの植物は同程度の成長速度で生長する。しかし、播種後１２０日を経過した頃から、供試資材Ｅ，Ｆの植物の草勢が他に比べてやや優勢となり、播種後１８０日を経過した時点で、供試資材Ｅ，Ｆの植物の草勢が他に比べ明らかに優勢となった。これは、供試資材Ｅ，Ｆの植物の株数の減少度合いが小さく、播種後８０日を経過して以降はあまり株数の変化がないのに対して、他の供試資材の植物の株数は播種後６０日以降は急速に減少するためである。
【０２０９】
供試資材Ｂの植物は、播種後１２０日頃から草勢がやや衰えはじめ、枯死する植物が目立つようになり、播種後１８０日を経過した時点で殆どの植物が枯死し、成長した株数は最多時（６０日経過時点）の僅か１４％程度であった。供試資材Ｃ，Ｄについては、同程度の草勢が維持され、有意な差異は認められなかったが、ともに播種後８０日を経過した頃から株数が減少し始めて、播種後１８０日を経過した時点で供試資材Ｅ，Ｆのほぼ半数となる。
【０２１０】
尚、在来種については、供試資材Ｅが１３本と際だって多く成長し、次いで、供試資材Ｅが７本、供試資材Ｃ，Ｄが６本でほぼ拮抗した。供試資材Ａ，Ｂは在来種は殆ど生育しない結果となった。
【０２１１】
以上の発芽試験の結果から、供試資材Ｅ，Ｆは、緑化植物が持続して成長する土壌環境を創成することができることが分かる。特に、供試資材Ｅは、洋芝だけでなく在来種に対しても最適な環境を持続的に提供することが分かる。これは、（５−２）の試験結果及び（６−９）の結果を合わせ考えると、初期状態で可吸態窒素が欠乏状態にある供試資材Ｅ，Ｆ中で窒素固定菌による生物窒素固定活性が強まって空中の窒素が固定・蓄積されていく結果、供試資材Ｅ，Ｆは持続的に植物が生長できる環境が作り出されたものと考えられる。供試資材Ｄについては、供試資材Ｅ，Ｆと同じく綿状竹遷移Ｂを使用したものであるが、バーク堆肥の混合比率が７０容量％と多く、当初から可吸態窒素の含有量が大きいため、窒素固定菌の生物窒素固定活性が強まらず、供試資材Ｅ，Ｆに比べて植物が枯死する割合が高くなったと考えられる。また、供試資材Ｂ，Ｃについては、生物窒素固定活性が弱く、当初の肥料成分の消費により時間と共に草勢が衰えたと考えられる。なお、供試資材Ａについては、過剰な化学肥料の投入によって肥料成分による濃度障害が生じたことも考えられる。
【０２１２】
（８）結論
以上の結果から、篩分級で目開き１ｍｍの網目を通過する破砕された粒子又は繊維の割合が６０重量％以上となるまで竹材を潰砕した綿状竹繊維Ｂを植生基材として使用することにより、窒素固定菌の生物窒素固定活性が強まって、持続的に緑化植物が生長することが可能な土壌環境が創成されることが示された。また、植生基材として使用する際に、バーク堆肥を過剰に混合すると、窒素固定菌の生物窒素固定活性を弱める方向に働き、持続的な植物の生長が返って妨げられる傾向がある。従って、綿状竹繊維Ｂに加えるバーク堆肥の割合は５０容量％以下とするのがよいことが示された。
【図面の簡単な説明】
【０２１３】
【図１】特許文献７，８に記載の破砕処理装置の断面図である。
【図２】特許文献７，８に記載の破砕処理装置の二次破砕機の正面図（ａ）及び分解斜視図（ｂ）である。
【図３】通常の樹木粉砕機で粉砕した竹チップである。
【図４】特許文献５，１０に記載の１軸スクリュ押出機を備えた植繊機により製造した綿状竹繊維Ａ１である（出口多孔板口径２５ｍｍ）。
【図５】特許文献５，１０に記載の１軸スクリュ押出機を備えた植繊機により製造した綿状竹繊維Ａ２である（出口多孔板口径１０ｍｍ）。
【図６】特許文献７，８に記載の破砕処理装置により製造した綿状竹繊維Ｂである。
【図７】竹チップを平面上に広げてスキャナで撮像した写真である。
【図８】綿状竹繊維Ａ１を平面上に広げてスキャナで撮像した写真である。
【図９】綿状竹繊維Ａ２を平面上に広げてスキャナで撮像した写真である。
【図１０】綿状竹繊維Ｂを平面上に広げてスキャナで撮像した写真である。
【図１１】竹チップの繊維組織の電子顕微鏡写真である。
【図１２】綿状竹繊維Ａ１の繊維組織の電子顕微鏡写真である。
【図１３】綿状竹繊維Ａ２の繊維組織の電子顕微鏡写真である。
【図１４】綿状竹繊維Ｂの繊維組織の電子顕微鏡写真である。
【図１５】各種サンプルの篩分法による粒度分布の測定結果である。
【図１６】各種サンプルの篩下百分率の測定結果である。
【図１７】各処理区から得たサンプルの培養法による糸状菌数の測定結果である。
【図１８】各処理区から得たサンプルの培養法による全細菌数の測定結果である。
【図１９】各処理区から得たサンプルの培養法による胞子形成菌数の測定結果である。
【図２０】各処理区から得たサンプルの直接顕鏡法による全細菌数の測定結果である。
【図２１】各処理区から得たサンプルの直接顕鏡法による全生細菌数の測定結果である。
【図２２】各処理区から得たサンプルの直接顕鏡法による呼吸活性陽性細菌数の測定結果である。
【図２３】各処理区のβ−グルコシターゼ活性の測定結果である。
【図２４】各処理区のエキソセルラーゼ活性の測定結果である。
【図２５】各処理区のプロテアーゼ活性の測定結果である。
【図２６】各処理区のホスホモノエステラーゼ活性の測定結果である。
【図２７】各処理区のホスホジエステラーゼ活性の測定結果である。
【図２８】各処理区における総キノン量の測定結果である。
【図２９】各処理区におけるキノンの存在比の測定結果である。
【図３０】各処理区における生物窒素固定活性の測定結果である。
【図３１】各処理区における窒素同位体比（15Ｎ／14Ｎ）の測定結果である。
【図３２（ａ）】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（各供試資材の配置図）
【図３２（ｂ）】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（播種直後の状態）
【図３２（ｃ）】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（播種後１０日目の状態）
【図３２（ｄ）】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（播種後２０日目の状態）
【図３３（ｅ）】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（播種後３０日目の状態）
【図３３（ｆ）】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（播種後６０日目の状態）
【図３３（ｇ）】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（播種後８０日目の状態）
【図３３（ｈ）】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（播種後９０日目の状態）
【図３４】発芽試験による各供試資材における植物の生育状況を示す図である。（播種後１２０日目の状態）
【図３５】発芽試験における各供試資材における植物の本数の推移である。
【符号の説明】
【０２１４】
破砕処理装置１
二軸スクリュ押出機２
二次破砕機３
投入シュータ４
回転軸５，６
スクリュ歯５ａ，６ａ
駆動モータ７
減速ギア８，９
ガイド部材１０
固定歯２０，２０
回転歯２１，２１
ガイド板２２
ガイド孔２３，２３
【図１】
2010070963.tif 000017
【図２】
2010070963.tif 000018
【図１５】
2010070963.tif 000019
【図１６】
2010070963.tif 000020
【図１７】
2010070963.tif 000021
【図１８】
2010070963.tif 000022
【図１９】
2010070963.tif 000023
【図２０】
2010070963.tif 000024
【図２１】
2010070963.tif 000025
【図２２】
2010070963.tif 000026
【図２３】
2010070963.tif 000027
【図２４】
2010070963.tif 000028
【図２５】
2010070963.tif 000029
【図２６】
2010070963.tif 000030
【図２７】
2010070963.tif 000031
【図２８】
2010070963.tif 000032
【図２９】
2010070963.tif 000033
【図３０】
2010070963.tif 000034
【図３１】
2010070963.tif 000035
【図３２（ａ）】
2010070963.tif 000036
【図３５】
2010070963.tif 000037
【図３】
2010070963.tif 000038
【図４】
2010070963.tif 000039
【図５】
2010070963.tif 000040
【図６】
2010070963.tif 000041
【図７】
2010070963.tif 000042
【図８】
2010070963.tif 000043
【図９】
2010070963.tif 000044
【図１０】
2010070963.tif 000045
【図１１】
2010070963.tif 000046
【図１２】
2010070963.tif 000047
【図１３】
2010070963.tif 000048
【図１４】
2010070963.tif 000049
【図３２（ｂ）】
2010070963.tif 000050
【図３２（ｃ）】
2010070963.tif 000051
【図３２（ｄ）】
2010070963.tif 000052
【図３３（ｅ）】
2010070963.tif 000053
【図３３（ｆ）】
2010070963.tif 000054
【図３３（ｇ）】
2010070963.tif 000055
【図３３（ｈ）】
2010070963.tif 000056
【図３４】
2010070963.tif 000057