(57)【要約】【課題】農地等の土壌流出防止に際して、農作業や作物の生育に影響を及ぼさずに土壌流出を防止する簡易な方法がなかった。【解決手段】柔細胞を主体とした植物体の一部を土壌に散布、土壌表面を被覆することにより、降雨による土壌流出を抑え、土壌の流出を容易に防止することが可能となった。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔細胞を主体とした植物体の一部で土壌表面を被覆することによる土壌流出防止方法。
【請求項２】
上記柔細胞が離解処理されたものである請求項１に記載の土壌流出防止方法。
【請求項３】
上記柔細胞を主体とした植物体の一部が甜菜またはサトウキビからの製糖副産物である請求項１または２に記載の土壌流出防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土壌環境の保全を目的とし、主に降雨による土壌表面の浸食、土壌の流出を防止するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木工事により、表土が露出したり、新たな斜面が形成されたりすると、その表層の土砂は、降雨により浸食され、流出し易くなる。また、農耕地においても地形や土質によって多量の土壌が流出する場合がある。これらの流出した土壌は、土砂崩れ等の災害を引き起こす他、河川や湖沼、海洋に流出し、環境破壊につながることもある。
【０００３】
土壌の浸食、流出を防止するためには、いくつかの方法があるが、土木工事においては、降雨を素早く排水するための設備を設けたり、土壌表面をコンクリート等で覆うことにより土壌の浸食、流出を防止するための工事がなされる。しかしながら、近年、景観保全等の目的から、特に切り土や盛り土により形成された斜面を緑化することが必要とされ、植物が生育できる環境を保持しながら土壌表面を保護することが必要な場合がある。この要求を満たす手法として、土壌中や土壌表面にマットやシートを敷設して土壌の流出を防止する方法が検討されている（例えば、特許文献１〜２参照）。
【０００４】
しかしながら、農耕地においては、農作物の栽培に支障をきたすような土木工事による対応は困難であり、マットやシートの敷設も、土壌の耕耘作業等の際には取り去る必要が生じるため、必要なときにいつでも適用することできず、使用できる素材や敷設方法も限定される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３１９８９０号公報（第１〜１７頁）
【特許文献２】
特開２００１−２５４３６２号公報（第１〜５頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記実状を鑑みたものであって、天然素材である柔細胞の親水性と保水性、柔細胞細胞壁の結着性、柔細胞細胞壁中のセルロース繊維の有する粒子吸着効果を利用し、主に農耕地における土壌の浸食、流出の防止方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため検討した結果、柔細胞懸濁液や柔細胞粉末を土壌に散布、土壌表面を被覆することにより、降雨による土壌の浸食、流出を防止することが可能であることを見出した。この方法によれば、農作物の栽培過程で必要に応じて散布することが可能で、農作物の生育にも影響はほとんど無く、使用後もそのまま土壌にすき込むことで土壌改良効果が期待できる等、多くの利点を有する。
【０００８】
また柔細胞は、離解処理により微細化されものである方が散布した際の柔細胞同士の結着性が向上し、強固な被覆が形成されると共に少量で被覆することが可能となり効率が良いことを見出した。
【０００９】
本発明における柔細胞とは、植物体を構成する細胞の内、基本組織を構成し、二次細胞壁を有しない細胞である。柔細胞を主体とした植物体の一部とは、使用する植物体において、柔細胞数が全細胞数の７５％以上を占めるような部分である。
【００１０】
本発明において、土壌表面を被覆するとは、柔細胞を主体とした植物体の一部を適度な水分量において土壌に散布することにより、土壌表面に柔細胞を主体とした層を形成させることである。層は均一であることが望ましいが、空隙が存在しても良く、土壌表面が認められなくなる程被覆しなくとも十分な効果が得られる。散布量は、状況、目的に応じて適宜選択することができ、また必要に応じて、層形成を促進するためのバインダー等副資材を混合、併用することができる。
【００１１】
本発明における離解処理とは、柔細胞に物理的なせん断力を加えることで、柔細胞同士の結合を解離したり、個々の柔細胞を破壊して微細化する処理である。物理的なせん断力を与えるには、各種粉砕機や叩解機、離解機、ホモジナイザー等を単独で或いは組み合わせて適宜用いて処理すればよい。また、塩酸や硫酸といった酸や水酸化ナトリウムや水酸化カリウムといったアルカリの他、セルラーゼ等の酵素による分解処理等の化学的な処理を併用しても良い。
【００１２】
本発明における製糖副産物とは、製糖工場において甜菜やサトウキビを搾汁後に得られる絞り粕であり、柔細胞の他、繊維細胞や表皮細胞等が含まれている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、柔細胞を主体とした植物体の一部を、土壌表面に散布することにより土壌表面を被覆し、降雨による土壌の浸食、流出を防止する方法を提供する。
【００１４】
本発明に用いられる柔細胞は、例えば、ミカンやリンゴ等の果実や大根、甜菜等の根、サトウキビの茎から大量に分離することができる。工業的には、食品工場や製糖工場にて発生する植物の搾汁粕を利用するのが好適である。得られた柔細胞は、必要に応じ不純物の洗浄や乾燥処理を行うが、保存性を向上させるためには水分率１５％以下に調整するのが好ましい。用いる植物体中の全細胞数に対する柔細胞の割合を評価するためには、硝酸と塩素酸カリウムとからなるシュルツ氏液や硝酸とクロム酸とからなるジュフレイ氏液、氷酢酸、過酸化水素水の混合液等で植物体を処理して細胞を解離した後、顕微鏡観察や、繊維長や粒径の測定装置を用いる等して評価することができる。
【００１５】
本発明における土壌表面の被覆は、柔細胞の水分量に応じて各種散布機や吹き付け装置を用いて土壌に散布すれば良い。散布量は使用する柔細胞や土壌環境により大きく異なるが、概ね土壌１ｍ２あたり、１０〜５００ｇで良い。また、散布に際し柔細胞の層形成を促進するために、デンプンやポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール等の柔細胞同士を結着する水溶性高分子をバインダーとして添加したり、柔細胞散布後に別に散布するなどしても良いが、植物の生育を阻害したり、環境汚染を引き起こすような資材は使用できないことは言うまでもない。さらに、農地に散布する場合には、柔細胞等の分解により窒素飢餓が発生しないように、窒素肥料等を補う必要がある。
【００１６】
本発明に用いられる柔細胞は、微細であるほど層形成しやすく、少ない使用量で同等の効果を得ることができる。柔細胞を微細化するためには離解処理が有効である。離解処理には、例えば回転する刃やオリフィスを高圧で通過させること等により、試料にせん断力を加えて微細化する各種粉砕機やホモジナイザーを利用することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、各実施例における％はいずれも重量％である。
【００１８】
実施例１
縦４７ｃｍ×横３３ｃｍ×深さ７ｃｍの大きさで、底部がメッシュ状となったプラスチック製方形容器に市販の黒土１０Ｌを充填した。５ｇ／ｃｍ２の荷重を均一にかけて平らにならした後、一つの容器あたり９粒の小松菜種子を均一に播種した。
【００１９】
水分４０％のサトウキビの搾汁粕を回転式ホモジナイザー（オスターブレンダー、オスター社製）を用い、１５７００ｒｐｍで１分間処理した（離解柔細胞）。
【００２０】
離解柔細胞及び、離解処理をしない柔細胞（未離解柔細胞）１０ｇ（乾物換算）をそれぞれ、容器に充填した黒土表面にまんべんなく散布した。同時に、柔細胞を散布しない土壌のみが充填された容器を比較として用意した（柔細胞無し）。それぞれの容器を、容器の長辺と地面とが３０度の角度をなすようにして屋外に設置した。容器と地面とが接する部分にバットを置き、降雨により流出した土壌を回収した。２週間放置した後流出した土壌の量と小松菜の生育状況を評価した。その間の総降雨量は、一度の雷雨を含め６４ｍｍであった。
【００２１】
それぞれから回収した土壌をガラス容器に集め、１０５℃の乾熱乾燥器内で重量変化が認められなくなるまで乾燥した後、デシケーター内で放冷して重量を測定した。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
2004350547.tif 000002
【００２３】
表１に示す通り、柔細胞無しに比べ未離解柔細胞を散布することにより、流出した土壌が半分程度にまで減少し、さらに離解した柔細胞を散布した場合では柔細胞無しの場合の１／３以下にまで減少することが分かった。
【００２４】
それぞれの容器での小松菜の発芽率、生育の様子に差は認められず、柔細胞散布による小松菜の生育へ影響は認められなかった。
【００２５】
これにより、柔細胞を農地等の土壌に散布して土壌表面を被覆することにより、降雨による土壌の浸食を抑え、流出を減少させることが可能であることが明らかとなった。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の方法により、土木工事による対応が困難な農地等においても柔細胞を散布するという容易な方法により土壌流出を抑制することが可能となった。さらに、柔細胞を離解処理することによりその効果を向上させることが可能となった。