(57)【要約】【課題】事前に他の場所で長期間の養生を必要とせず、現場での施工が容易で、植物生育性が良く、水質を悪化させない水辺緑化工法と、この緑化工法における植栽基盤を提供する。【解決手段】粒状基盤材と高分子系固化材と水とを含むペーストで水辺施工面を被覆する工程と、該ペーストが固化してなる植栽基盤で水生植物を生育する工程と、を有する水辺緑化工法、及び、粒状基盤材と高分子系固化材とを含む組成物が固化してなる植栽基盤。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状基盤材と高分子系固化材と水とを含むペーストで水辺施工面を被覆する工程と、
該ペーストが固化してなる植栽基盤で水生植物を生育する工程と、
を有することを特徴とする水辺緑化工法。
【請求項２】
前記ペーストが親水性高分子を含むことを特徴とする請求項１に記載の水辺緑化工法。
【請求項３】
前記粒状基盤材全体に対する土壌の体積比が１０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の水辺緑化工法。
【請求項４】
前記粒状基盤材が、無機イオン吸脱着材を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水辺緑化工法。
【請求項５】
粒状基盤材と高分子系固化材とを含む組成物が固化してなることを特徴とする植栽基盤。
【請求項６】
親水性高分子を含むことを特徴とする請求項５に記載の植栽基盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川、池、湖沼、水路、人工池、庭園等の水辺の緑化工法と、この緑化工法における植栽基盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市部において、都市型生態系の創出、ヒートアイランド現象の抑制、景観の向上を図るために親水空間が設けられ、その周囲に水生植物が植えられることが多くなっている。また、水生植物が富栄養化因子である窒素やリンを固定することによる水質浄化も期待されている（非特許文献１）。
一般的に植物生育に用いられる土壌は、肥料成分が多く、良好な植物生育が期待できる。しかし、このような土壌を水辺に用いると、水質を悪化させる可能性が高い。一方、有機物含有量の少ない非土壌性基盤材は、水質は悪化しないが、水中で基盤材が締め固められず、良好な植物生育が期待できない。
【０００３】
特許文献１には、マット化した根系を有する水生植物とその根系に保持された無機イオン吸脱着材を含む植栽基盤材とを有する水質保全用緑化資材を水辺施工面に設置する水質保全方法が提案されている。
特許文献１で提案された方法は、事前に根系の生長を促すことで、水中での基盤材流出の課題を解決しているが、事前に別の場所で数ヶ月間、根系の生長を促す期間が必要となり、また、水辺の形状も制限されてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５５４６２８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】尾崎保夫、「有用植物を用いた生活排水の資源循環型浄化システムの開発」、農業および園芸、２００１、第７６巻、ｐｐ．１１０７−１１１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
事前に他の場所で長期間の養生を必要とせず、現場での施工が容易で、植物生育性が良く、水質を悪化させない水辺緑化工法と、この緑化工法における植栽基盤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題を解決するための手段は以下のとおりである。
１．粒状基盤材と高分子系固化材と水とを含むペーストで水辺施工面を被覆する工程と、
該ペーストが固化してなる植栽基盤で水生植物を生育する工程と、
を有することを特徴とする水辺緑化工法。
２．前記ペーストが親水性高分子を含むことを特徴とする１．に記載の水辺緑化工法。
３．前記粒状基盤材全体に対する土壌の体積比が１０％以下であることを特徴とする１．または２．に記載の水辺緑化工法。
４．前記粒状基盤材が、無機イオン吸脱着材を含むことを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の水辺緑化工法。
５．粒状基盤材と高分子系固化材とを含む組成物が固化してなることを特徴とする植栽基盤。
６．親水性高分子を含むことを特徴とする５．に記載の植栽基盤。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水辺緑化工法は、予め水生植物の根を絡ませたマットを準備する必要がなく、現場で容易に施工することができる。本発明の水辺緑化工法における植栽基盤は、現場で混練したペーストを施工面に被覆するだけで施工できるため、大面積の施工も容易に行うことができ、デザインの自由度が高く意匠性の高い造形が可能である。
本発明の水辺緑化工法は、堅固な植栽基盤を構築でき、この植栽基盤に水生植物がしっかりと根を張ることができるため、水生植物の生長を促進することができる。親水性高分子を含むペーストから構築された植栽基盤は、水が浸透しやすく、また、固相、液相、気相の三相分布が適切な範囲で維持されるため、水生植物の生長を促進することができる。無機イオン吸脱着材を含むペーストから構築された植栽基盤は、植物の生長に必要な窒素やリン酸等の肥料分を効果的に植物に供給することができるため、水生植物の生長を促進することができる。
粒状基盤材全体に対する土壌の体積比が１０％以下であると、土壌中に含まれる栄養分が流出して環境負荷が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実験１におけるアゼスゲの草丈の生長量を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の水辺緑化工法は、粒状基盤材と高分子系固化材と水とを含むペーストで水辺施工面を被覆する工程と、該ペーストが固化してなる植栽基盤で水生植物を生育する工程と、を有することを特徴とする。
なお、本発明において「水辺」とは、水生植物（より好ましくは抽水植物又は湿生植物）の生育域、特に水際の湿潤域と水深１００ｃｍ程度までの浅い水域を意味する。
【００１１】
以下、本発明の水辺緑化工法を工程順に説明する。
まず、粒状基盤材と高分子系固化材と水とを含むペーストを作成し、このペーストで水辺施工面を被覆して植栽基盤を構築する。本発明は、ペーストで施工面を被覆するため、いわゆる「左官」と同様にして、コテで塗り仕上げることができ、デザインの自由度が高く意匠性の高い植栽基盤を構築することができる。
【００１２】
「粒状基盤材」
粒状基盤材とは、植物を植え込む植栽基盤の主たる構成材料である。
粒状基盤材としては、例えば、土壌、砂（川砂等）、砂利、軽石（鹿沼土、日向土等）等の天然材料、パーライトなど火山岩を加工した植栽基材、発泡スチロール廃材、建設廃材、下水汚泥などに由来する溶融スラグ等の人工材料、さらには、無機イオン吸脱着材を挙げることができる。ここで、本明細書において、土壌とは、有機物含有量が１０ｗｔ％以上であるものを意味する。土壌は栄養分を多く含み、この栄養分が流出して環境負荷が生じる場合がある。そのため、粒状基盤材は、粒状基盤材全体に対する土壌の体積比が１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、土壌を含まないことが最も好ましい。なお、本発明において、土壌中の有機物含有量は、絶乾後の土壌を６００度で焼成した後の重量減少量を意味する。
【００１３】
粒状基盤材の粒径は、特に規定されないが、シルト（粒径０．００５ｍｍ〜０．００７４ｍｍ）とレキ（粒径２ｍｍ以上）の中間である砂（粒径０．０７４ｍｍ〜２ｍｍ）と同等の粒径を有するものが好ましく、例えば、砂であれば細砂（粒径０．０７５〜０．２５ｍｍ）、中砂（粒径０．２５〜０．８５ｍｍ）、軽石の一種である鹿沼土であれば粒径２ｍｍ以下のものが好ましい。さらに、粒径分布が狭い材料が好ましい。粒度分布が狭いと、粒子間に空隙により小さな粒子が充填されないため、植栽基盤における固相・液相・気相の三相分布を好ましい範囲内にすることができる。
粒状基盤材としては、その粒度分布の制御が容易であること、低コストであること等から、砂と軽石とを組み合わせて使用することが好ましい。
【００１４】
粒状基盤材の一部として無機イオン吸脱着材を使用することにより、水生植物の生長を促進することができる。無機イオン吸脱着材とは、植物の生育に有用な無機イオンを吸着することができ、かつ吸着した無機イオンを脱着、放出することができる吸着材をいう。無機イオン吸脱着材は、無機イオン吸着物質を含む多孔質材料であってもよい。
無機イオン吸脱着材は、例えば無機イオン交換体を挙げることができ、例えば、硝酸イオン吸脱着材、リン酸イオン吸脱着材が挙げられる。硝酸イオン吸脱着材は、例えば、カルシウム担持炭等の機能炭、陰イオン交換樹脂等が挙げられる。リン酸イオン吸脱着材は、例えば、トバモライトアロフェンとカオリン系粘土を含む焼成吸着材等を挙げられる。無機イオン吸脱着材として、異なるイオンの吸脱着材を併用することもできる。
無機イオン吸脱着材の配合量は、粒状基盤材の全量に対して体積比で０．１％以上３０％以下であることが好ましい。０．１％より少ないと供給できる無機イオンが少なくなり植物生育向上効果が発揮されない。３０％より多いと植物生育向上効果の伸びが見られず、高コストとなる。無機イオン吸脱着材の粒状基盤材の全量に対する体積比は、１％以上２０％以下であることがより好ましく、５％以上１０％以下であることが最も好ましい。
【００１５】
「高分子系固化材」
高分子系固化材は、粒状基盤材同士を結合し、少なくとも粒状基盤材と高分子系固化材とを含むペーストが固化して構築される植栽基盤が、水の流れや降雨により崩壊しないようにするものである。本発明の植栽基盤は、高分子系固化材により固化しているため、１００ｍｍ／時程度の雨でも崩壊しない。また、本発明の植栽基盤は、水生植物の根がしっかりと張ることができるため、植物全体が安定して支えられ、高分子系固化材を含まない植栽基盤と比較して、水生植物の生長を促進することができる。
【００１６】
高分子系固化材としては、固化後の土壌硬度（山中式）が１５ｍｍ以上３５ｍｍ以下、かつ、固化後に含水させたときの土壌硬度（山中式）が１５ｍｍ以上３０ｍｍ以下となる材料を用いることができる。固化後の土壌硬度が上記範囲内であれば、植栽基盤に穴を掘って植物苗等を植えることが容易であり、また、植物の根が植栽基盤内で伸長することができる。高分子系固化材としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ロジン類等を使用することができる。なお、固化材としては、アスファルト、石膏、マグネシウム系等の無機系固化材も存在するが、無機系固化材は、粒状基盤材の粒子間の空間が埋まって水が浸透しないこと、粒状基盤材同士の結合が強くなりすぎて根の生長が阻害されること、水中に有害成分が溶解すること等の問題が生じる場合がある。
【００１７】
本発明において、土壌基盤を構築するペーストに、親水性高分子を配合することができる。親水性高分子を含むペーストから構築された土壌基盤は、親水性高分子を含まないペーストから構築された土壌基盤と比較して水が浸透しやすく、三相分布（実容積法）の各相の値に差が小さくなるため、水生植物の生長を促進することができる。
【００１８】
親水性高分子としては、土壌の固化後における三相分布（実容積法）の液相率の値（Ｌｓ（％））を、固化前のペーストの液相率の値（Ｌｐ（％））以上、すなわち、Ｌｐ≦Ｌｓとなる材料を用いることができ、例えば、セルロース系高分子、グルカン、グアーガム、ガゼイン等が挙げられる。
親水性高分子の配合量は、上記した液相率の関係（Ｌｐ≦Ｌｓ）を満たす範囲内であれば特に制限されないが、通常、粒状基盤材に対して０．０１ｗ／ｖ％以上５．０ｗ／ｖ％以下である。親水性高分子の配合量が０．０１ｗ／ｖ％未満では、固化後の液相率（Ｌｓ）がペーストの液相率（Ｌｐ）より向上せず、配合量が５．０ｗ／ｖ％より多いと、固化後の土壌硬度（山中式）が柔らかくなりすぎる、高コストになりすぎる等の問題が生じる場合がある。親水性高分子の配合量は、０．０３ｗ／ｖ％以上３．０ｗ／ｖ％以下配合することがより好ましく、０．０５ｗ／ｖ％以上１．０ｗ／ｖ％以下配合することがさらに好ましい。
【００１９】
土壌基盤を構築するペーストは、粒状基盤材、高分子系固化材、任意で含む親水性高分子等が均一に混合されていればよい。高分子系固化材、親水性高分子のいずれか、または両方が、ダマになりやすい場合には、予め粒状基盤材とよく混合する、または、予め水に溶解あるいは分散させてから混合すればよい。ペースト中の水の量は、左官により塗ることができる流動性と粘りとを有する範囲内であればよく、通常、粒状基盤材に対して容積比で５ｖ／ｖ％以上２０ｖ／ｖ％以下の範囲内である。
【００２０】
次に、上記ペーストが固化してなる植栽基盤で水生植物を生育する。
本発明において、植栽基盤は、粒状基盤材が高分子系固化材で結合されているが、その土壌硬度は低く柔らかいため、金属製の道具等により容易に穴を掘ることができる。あるいは固化時に植栽用の穴を成型することも可能である。固化した植栽基盤に形成した穴に水生植物の種または苗を植える、または、予めペーストに種を混練することにより、水生植物を生育することができる。さらに、植栽基盤を施工しただけで放置することもできる。この場合、経時で周辺の水生植物が植栽基盤に侵入して繁茂するため、孔の形成、及び種や苗に関するコストが不要である。
【００２１】
「水生植物」
水生植物とは湖沼、溜池、河川などの淡水域、湿地及び湿原に生育する植物である。水生植物として、沈水植物、浮遊植物、浮葉植物、抽水植物（挺水植物）、湿生植物等が挙げられる。本発明で用いる水生植物は、限定するものではないが、抽水植物又は湿生植物がより好ましい。抽水植物とは、水底に根を張り、茎の下部は水中にあるが茎か葉の少なくとも一部が水上に突き出ている植物をいう。湿生植物とは、水際、湿地及び湿原等の湿潤域に生育する植物をいう。本発明において使用され得る抽水植物又は湿生植物としては、例えば、オランダガラシ属、ハリナズナ属、アヤメ属、フサモ属、サヤヌカグサ属、スズメノヒエ属、ドジョウツナギ属、マコモ属、ヨシ属、オモダカ属、サジオモダカ属、マルバオモダカ属、ガマ属、ウキヤガラ属、ネビキグサ属、ハリイ属、ホタルイ属、ウキアゼナ属、シソクサ属、ショウブ属、コウホネ属、タデ属、イボクサ属、トクサ属、ハス属、ミクリ属、アメリカコナギ属、ミズアオイ属、ミズニラ属、ミズワラビ属、ミツガシワ属、キンポウゲ属、セリ属、チョウジタデ属、ヒシ属、コウホネ属、ヒヨドリバナ属、ミゾカクシ属、ミソハギ属、テンツキ属、ギシギシ属、クワガタソウ属、アカザ属、オカトラノオ属等の水生植物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明において使用され得る抽水植物又は湿生植物の例としては、例えば、リードキャナリーグラス（クサヨシ）、ヨシ、フトイ、エゾミソハギ、ノハナショウブ、サワギキョウ、マコモ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００２２】
「実験１」
下記表１に示す量で、粒状基盤材（砂、鹿沼土、無機イオン吸脱着材（機能炭））を混合後、高分子系固化材（アクリル系）および親水性高分子（セルロース系）、蒸留水を配合、よく混合し、３５ｃｍ×５０ｃｍのバットに敷き詰めた。風乾し、固化したのち、バット１枚当たりアゼスゲを６株植栽し、バットごと水をはった容器に沈め、２ヶ月間（４〜６月）、植物生育を観察した。なお、本発明である高分子系固化材を含む条件１−４〜６における実験終了時の土壌硬度（山中式）は約２０ｍｍであった。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
各条件における、生育期間における草丈の生長量の平均値を図１に示す。
条件１−１〜３では、葉の先端が枯れて、草丈が減少したため、マイナスの値となった。また、条件１−２は、１株枯死したため、５株の平均値である。
本発明である条件１−４〜６は、順調に植物が生育した。特に、予め硝酸イオンを吸着させた条件１−６は、植物が大きく生育した。
このことから、粒状基盤材を高分子系固化材で固化させた植栽基盤により、水生植物の生育が促進できることが確かめられた。
【００２５】
「実験２」
容積比で砂５０、鹿沼土２５、無機イオン吸脱着材（機能炭）２５からなる粒状基盤材に対して下記表２に示す比率で高分子系固化材（Ａ、Ｂ、いずれもアクリル系）と親水性高分子（Ｃ、セルロース系）を混合し、固化した後、三相分布の測定を行った。三相分布の測定は、ペースト作成直後（現場）と最も保水した状態（ｐＦ１．５）において、実容積法に準じておこなった。また、条件２−２〜８の土壌硬度は、２５〜３３ｍｍの範囲であった。結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
三相分布は、それぞれの相が３０−４０％程度で、各相の値にあまり差がないほうが好ましいが、親水性高分子を配合していない条件２−２、４、５は、液相率（ｐＦ１．５）が約２０％以下と低くなった。
一方、親水性高分子を配合した条件２−３、６、７、８は、液相率（ｐＦ１．５）が２５％以上と高くなり、より植物生長に適した植栽基盤であることが確かめられた。
【図１】
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