(57)【要約】【課題】従来産業廃棄物として処分されていたアルミニウム鉱滓を利用し、簡単且つ安価に、また、環境問題を生じさせることなく、冬季であっても芝を緑色に保つことができる技術を提供する。【解決手段】日本のゴルフ場はノシバ、コウライシバなどの日本芝が植えられているが、冬場は枯れ易い。しかしながら、アルミニウム鉱滓を芝用の土壌改良材として利用すると、冬場でも枯れない。【選択図】　　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム鉱滓を含むことを特徴とする芝の緑葉期延長用土壌改良材。
【請求項２】
アルミニウム鉱滓が、金属アルミニウムの含有量が３０重量％未満のアルミニウム鉱滓であることを特徴とする請求項１に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材。
【請求項３】
アルミニウム鉱滓が、水処理されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材。
【請求項４】
アルミニウム鉱滓に含まれている窒素化合物の加水分解反応により生成するアンモニア（ＮＨ３）が窒素肥料分として機能することを特徴とする芝の緑葉期延長用土壌改良材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材をコウライシバ、ノシバ、ティプトングラス、バミューダグラス、レッドトップ及びハイランドベントグラスからなる群から選択される芝用に施用することを特徴とする芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法。
【請求項６】
コウライシバ又はノシバ用に施用することを特徴とする請求項５に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法。
【請求項７】
芝種子を吹き付ける土壌１００重量部に対して、５〜２０重量部の芝の緑葉期延長用土壌改良材を配合することを特徴とする請求項５又は６に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法。
【請求項８】
芝が生育している土壌１ｍ２当たり総量３００〜１０，０００ｇで散布することを特徴とする請求項５又は６に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法。
【請求項９】
芝の生育土壌が赤土質又は砂質であることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、芝生、特にゴルフ場などの芝生を、冬季にも枯れることなく一年中緑色に保持するための技術に関し、より詳細には、アルミニウム鉱滓を主原料とする芝の緑葉期延長用土壌改良材及びその施用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉱物からのアルミニウム精錬過程又はアルミニウムスクラップリサイクル等の二次精錬過程及びアルミニウム鋳造過程におけるアルミニウム溶解工程で、アルミニウム鉱滓が多量に発生する。
このアルミニウム鉱滓は、その中に含まれる金属アルミの含有量が３０重量％以上の場合には、製鋼用複資材原料として活用されているが、金属アルミの含有量がそれより少ない場合には、活用の途がなく産業廃棄物として埋め立て処理されているのが現状である。
アルミニウムの処理温度を低温にすればアルミニウム鉱滓に含まれる金属アルミの含有量を３０重量％以上に調整できるが、アルミニウムの回収率を高める場合には高温で処理せざるを得ず、その場合には不可避的に金属アルミの含有量が３０重量％より少ないアルミニウム鉱滓が発生してしまう。
【０００３】
一方、ゴルフ場などの芝生は、常時緑色であることが望ましい。しかしながら、日本のゴルフ場で古くから使われている芝は、ノシバ、コウライシバなどの日本芝であり、これらは夏期は生育が盛んで緑色であるが、冬季は枯れて黄変してしまう。最近では、冬季でも枯れにくい外来種（例えば、バミューダグラス、レッドトップ等）を使うところもあるが、これらの芝は高価であり、ゴルフ場のような広範な場所全ての芝を貼り替えることは経済的に非常に困難である。
【０００４】
一般的にノシバが枯れる時期は１０月下旬であり、コウライシバは１１月中旬である。これらの日本芝の緑葉期を延長させるために、オーバーシード（複数種の芝を同じ土壌に播くこと）、地盤の加熱、芝の葉面への薬剤散布等の方法が採用されてきた。これらの方法のうち、オーバーシードは、一方の芝が他方の芝の生育を阻害する場合もあるという問題点がある。地盤を加熱する方法は、設備費及びランニングコストが高く、また、芝が熱によって痛むという問題点がある。
【０００５】
これらに対し、芝の葉面に薬剤を散布する方法は容易で安価である。薬剤散布による方法の例としては、例えば、特開平６−３３６４０７号公報に記載の複数種の植物ホルモンを混合して散布する方法などがある。しかしながら、薬剤散布による緑葉期の延長期間は短いもので１〜２週間、長いものでも４〜８週間程度が限界であり、結局のところ冬の寒い時期には芝が枯れて黄変してしまうのを防止できるまでには至っていないという問題点がある。
【０００６】
また、植物の葉を緑色にする葉緑素にとって、窒素（Ｎ）は、その栄養成分として重要な要素であることは知られており、窒素肥料として化学肥料が一般的に施用されている。しかしながら、化学肥料から生じる硝酸態窒素が流出し河川等を汚染することが環境上問題となっており、現在では化学肥料の施用量が規制されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、従来産業廃棄物として処分されていたアルミニウム鉱滓を利用し、簡単且つ安価に、また、環境問題を生じさせることなく、冬季であっても芝を緑色に保つことができる技術を提供することを目的とした。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者らは、産業廃棄物として処分されていたアルミニウム鉱滓には、肥料の３大要素である窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）及びカリウム（Ｋ）、特に、葉緑素の緑色を保持するのに重要な窒素分が窒化アルミ（ＡｌＮ）の形態で豊富に含まれていることに着目し、これを、芝の緑葉期を延長するために用いることはできないかとの着想に基づき、試験を行ったところ、非常に良好な結果を得て本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、請求項１の発明は、アルミニウム鉱滓を含むことを特徴とする芝の緑葉期延長用土壌改良材である。なお、アルミニウム鉱滓には、精錬等の際に一部のアルミニウムの燃焼に伴い窒化反応が起こっているので、窒素が窒化アルミとして不可避的に含まれている。
【００１０】
請求項２の発明は、アルミニウム鉱滓が、金属アルミの含有量が３０重量％未満のアルミニウム鉱滓であることを特徴とする請求項１に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材である。
【００１１】
請求項３の発明は、アルミニウム鉱滓が、水処理されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材である。
【００１２】
請求項４の発明は、アルミニウム鉱滓に含まれている窒素化合物、例えば窒化アルミ（ＡｌＮ）や窒化マグネ（ＭｇＮ）の加水分解反応により生成するアンモニア（ＮＨ３）が窒素肥料分として機能することを特徴とする芝の緑葉期延長用土壌改良材である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材をコウライシバ、ノシバ、ティプトングラス、バミューダグラス、レッドトップ及びハイランドベントグラスからなる群から選択される芝用に施用することを特徴とする芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法である。
【００１４】
請求項６の発明は、コウライシバ又はノシバ用に施用することを特徴とする請求項５に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法である。
【００１５】
請求項７の発明は、芝種子を吹き付ける土壌１００重量部に対して、５〜２０重量部の芝の緑葉期延長用土壌改良材を配合することを特徴とする請求項５又は６に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法である。
【００１６】
請求項８の発明は、芝が生育している土壌１ｍ２当たり総量３００〜１０，０００ｇで散布することを特徴とする請求項５又は６に記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法である。
【００１７】
請求項９の発明は、芝の生育土壌が赤土質又は砂質であることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の芝の緑葉期延長用土壌改良材の施用方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の芝の緑葉期延長用土壌改良材（以下、本発明の土壌改良材という）は、アルミニウム鉱滓を含むことを特徴とする。
本発明で用いるアルミニウム鉱滓の金属アルミの含有量に特に制限はないが、従来廃棄処分されていた金属アルミの含有量が３０重量％未満のものを有効利用することが望ましい。
【００１９】
アルミニウム鉱滓は、アルミニウム精錬等の原料鉱物の組成、処理条件によって、その元素組成は変動するものであるが、金属アルミ含有量が３０重量％未満のものに含まれる元素の組成は、例えば、下記表１に示される範囲である。
【００２０】
【表１】
2004059734.tif 000002
【００２１】
表１中、「アルミニウム鉱滓水処理品」とは、アルミニウム鉱滓に水を加えて撹拌処理したものである。
表から明らかなように、アルミニウム鉱滓に水を加えれば成分の含有量が変わる。土壌の種類によってはアンモニア等の量を加減して施用することが望ましい場合があるが、本発明によれば、水処理を利用することで施用する土壌に適するよう成分の調整された土壌改良材を提供することができる。
現物でも水処理物でも、粉末やペレットの形態等適宜な形態で提供できる。
なお、上記の値は、蛍光Ｘ線定性分析（理学電気工業株式会社製造、商品名：ＲＩＸ−２１００（軽元素測定仕様）に基づくものであるので、水素も微量含まれていると思われるが、定量できないためカウントしていない。
【００２２】
表１中、アルミニウム鉱滓には、アルミニウムが窒化アルミにも、金属アルミや酸化アルミの形態でも含まれており、割合的には酸化アルミが圧倒的に多い。更に水処理したものには、金属アルミや窒化アルミが加水分解されてなる水酸化アルミの形態でも含まれている。
【００２３】
本発明の土壌改良材においては、アルミニウム鉱滓中の窒化アルミ（ＡｌＮ）が施用された後、水により加水分解されてアンモニアを発生させ、この発生したアンモニアが土壌に吸着されてアンモニア態窒素源となり、土壌を芝用に良好な状態に改良するのに成功しているものと考えられる。
アルミニウム鉱滓を予め水処理すると、施用後の土壌改良材の単位量当たりのアンモニアの発生量は少なくなるが土壌に適するよう成分の調整された土壌改良材の原料として適した材料となる。
【００２４】
アルミニウム鉱滓をペレット化する場合には、湿式造粒方法のパンペレット方式及び押し出し方式又は乾式造粒方法のロ−ル成形方式及びプレス方式又はバインダ−を加えた乾式造粒方法のどの造粒方法でも可能であるが、芝への散布方法が機械を用い飛散させる場合は目詰まり防止の為にも形状の均一化が可能で生産性が高いバインダ−を加えたロ−ル成形方法が好ましい。
【００２５】
上述のように、本発明の土壌改良材においては、アルミニウム鉱滓に含まれる窒化アルミ（ＡｌＮ）の加水分解反応により生成するアンモニア（ＮＨ３）が芝の窒素肥料分として機能するものと考えられる。
【００２６】
また、従来、アルミニウムは、土壌中に水溶性の形態で存在すると、植物の三大肥料分の１つであるリン（Ｐ）と結合し、リン酸アルミニウムとなり、このリン酸アルミニウムは作物に吸収されにくく、リン酸欠乏を起こす原因の１つと考えられていた。
しかしながら、アルミニウム鉱滓は、アルミニウムを多量に含んでいても、芝の生育に悪影響はなく、むしろ緑葉期が延長されるという効果を有していることを、本発明者らは初めて見出した。アルミニウム鉱滓が、何故このような芝の緑葉期延長効果を示すのかは現時点では未だ解明されていないが、金属アルミ及びアルミニウム化合物が、芝の生育促進成分として作用しているものと考えられる。
【００２７】
アルミニウム鉱滓には、アルミニウム（Ａｌ）の他、鉄（Ｆｅ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、カルシウム（Ｃａ）、マンガン（Ｍｎ）等の金属元素が含まれている。これらの金属成分も、芝の生育促進成分として作用する。
【００２８】
鉄（Ｆｅ）及び鉄化合物は、植物のエネルギー元素であり、植物体内でのエネルギー移動を活性化したり、呼吸酵素において機能する。また、葉緑素の形成と機能に重要な役割を果たす。
【００２９】
マグネシウム（Ｍｇ）及びマグネシウム化合物は、葉緑素（クロロフィル）分子を構成する元素であり、植物生長における重要な二次栄養素である。また、植物体内における糖分形成に必要であり、他の栄養素吸収を調整し、植物体内でのリン酸移動の役目を果たす。
【００３０】
亜鉛（Ｚｎ）及び亜鉛化合物は、植物の生育調整体（オーキシン）を生産するのに必要である。
【００３１】
銅（Ｃｕ）及び銅化合物は、アミノ酸交換剤として働き、アミノ酸をタンパク質に変換する工程に関与する酵素系（チロシンキナーゼ、ポリフェナル、オキシダーゼ、アスコルビン酸オキシナーゼ、サイトクロムオキシダーゼ等）においてパートナー的機能を有する。また、葉緑素形成にも関与する。
【００３２】
カルシウム（Ｃａ）及びカルシウム化合物は、植物の発育と早期の根の形成を促進する。また、植物の全般的活力を改善し、他の栄養素の吸収を促進する。
【００３３】
マンガン（Ｍｎ）及びマンガン化合物は、植物体内のＦｅ３＋をＦｅ２＋に変換する還元剤の役割を果たす。また、葉緑素の合成を助け、光合成と硝酸塩の同化作用、二酸化炭素（ＣＯ２）の同化作用において重要な役割を果たす。
【００３４】
さらに、アルミニウム鉱滓には、ケイ酸質又はアルミナ質のアルカリ性多孔質無機物質が多く含まれており、これらは保肥、保水、保温効果に優れた物理的性質を有しており、芝の生育土壌の改善に役立つと考えられる。
【００３５】
本発明の土壌改良材は、如何なる種類の芝にも有効である。芝の種類としては、例えば、コウライシバ、ノシバ、ティプトングラス、バミューダグラス、レッドトップ、ハイランドベントグラス等が挙げられる。これらのうち、冬季には枯れて黄変する、コウライシバ、ノシバなどの日本芝に本発明の土壌改良材を用いると、特に良好な効果が得られる。
【００３６】
次に、本発明の土壌改良材の施用方法について説明する。
本発明の土壌改良材は、芝種子を吹き付ける土壌（芝を種子から育成するための土壌）に混合することによって施用してもよいし、散布してもよい。また、芝がすでに生育している土壌に散布してもよい。
【００３７】
本発明の土壌改良材と土壌との混合割合及び散布量については特に制限はないが、土壌の質、時期、芝の種類、地理的条件等を勘案して適宜決定すべきである。なお、本発明の土壌改良材は、芝の生育土壌が如何なる質のものであってもよく、山間部の赤土質や海辺の砂質でもよい。
芝種子を吹き付ける土壌に本発明の土壌改良材を混合する場合には、土壌１００重量部に対して、土壌改良材５〜２０重量部を配合することが好ましく、５〜１０重量部を配合することがより好ましい。
芝が生育している土壌に本発明の土壌改良材を散布する場合には、土壌１ｍ２当たり総量で３００〜１０，０００ｇの範囲で散布するのが好ましく、５００〜８，０００ｇの範囲で散布するのがより好ましい。ここで、散布量を総量で表示したのは、上記範囲の量を１回で散布してもよいし、複数回に分けて散布してもよいからである。
【００３８】
本発明の土壌改良材は、遅延効果を有するので、年に１回施用するだけで、芝の生育を１年以上の長期に渡って促進させ、冬季においても芝葉の緑色を保持させることができる。
【００３９】
【実施例】
以下、試験例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は下記試験例に何ら限定されるものではない。
【００４０】
試験例１：土壌混合施用試験
（１）試験試料
試験例で用いたアルミニウム鉱滓及びそれを水処理したものについて、蛍光Ｘ線定性分析を行った。得られた元素分析値を下記表２に示す。
なお、水処理品は、アルミニウム鉱滓１００重量部に対し水３０重量部を加えて撹拌して、窒化アルミ［ＡｌＮ＋３Ｈ２Ｏ＝Ａｌ（ＯＨ）３＋ＮＨ３｛１３８．４２Ｋｃａｌ｝］、金属アルミ［２Ａｌ＋６Ｈ２Ｏ＝２Ａｌ（ＯＨ）３＋３Ｈ２｛１８４．１４Ｋｃａｌ｝］等を加水分解（水分率１０重量％）したものである。
【００４１】
【表２】
2004059734.tif 000003
【００４２】
（２）試験土壌：赤土土壌
（３）施用方法：地上部より１０ｃｍまでの深さを掘り起こした土壌（約１００ｋｇ）に対し、上記アルミニウム鉱滓現物を、それぞれ５重量％（５ｋｇ）、１０重量％（１０ｋｇ）、及び上記アルミニウム鉱滓水処理品を、それぞれ５重量％（５ｋｇ）、１０重量％（１０ｋｇ）、１５重量％（１５ｋｇ）、２０重量％（２０ｋｇ）配合して埋め戻した試験区を平成１３年５月１３日に作成し、引続き、各試験区及び対照区に、１ｍ２当たり１０ｇのコウライシバの種子、１ｇのバミューダグラスおよび１ｇのレッドトップを吹き付けて、通常の栽培管理で芝を育成した。
【００４３】
（４）芝の生育評価
平成１３年６月２５日に、１ｍ２の各試験区及び対照区において、各１０箇所で根のサンプラーによって芝を採取し、水洗した後、根部と葉部の長さ（ｍｍ単位）を測定し（図１参照）、その平均値を下記表３に示す。
【００４４】
【表３】
2004059734.tif 000004
【００４５】
表３の結果から、いずれの試験区も、対照区に比べて芝の生長が大きいことがわかる。
【００４６】
（５）芝の緑色度評価
平成１３年６月２５日に、サンプリングに先立って、各試験区及び対照区における芝の緑色の濃さを目視によって評価した。表４中、「＋」、「＋＋」、「＋＋＋」の順に緑色が濃くなることを意味する。
【００４７】
【表４】
2004059734.tif 000005
【００４８】
対照区の芝よりも各試験区の芝は濃緑色を示していることがわかる。
【００４９】
（６）芝の緑色の持続性評価
冬場の平成１４年１１月１０日と、１２月１０日に、各試験区及び対照区における芝の緑色の濃さを目視によって同様に評価した。結果を下記表５に示す。表５中、「−」は芝が完全に黄変していることを意味し、「±」は約半分が黄変していることを意味し、「＋」、「＋＋」の順に緑色が濃くなることを意味する。
【００５０】
【表５】
2004059734.tif 000006
【００５１】
対照区の芝が完全に黄変しているのに比べて各試験区の芝は冬場でも緑色を保持していることがわかる。
【００５２】
試験例２：複数回散布試験
（１）試験試料：試験例１で使用したアルミニウム鉱滓現物
（２）試験土壌：砂質土壌
（３）施用方法：平成１３年８月２７日から平成１３年１２月１０日にかけて、すでに生育しているゴルフ場のノシバ１ｍ２当たり、試料５００ｇを、各試験区に、１週間毎に合計１回、４回、８回、１６回散布し、通常の栽培管理を行った。
【００５３】
（４）芝の緑色の持続性評価
冬場の平成１３年１２月１０日に、各試験区及び対照区における芝の緑色の濃さを目視によって同様に評価した。結果を下記表６に示す。表６中、「−」は芝が完全に黄変していることを意味し、「±」は約半分が黄変していることを意味し、「＋」、「＋＋」の順に緑色が濃くなることを意味する。
【００５４】
【表６】
2004059734.tif 000007
【００５５】
対照区の芝が完全に黄変しているのに比べて各試験区の芝は冬場でも緑色を保持していることがわかる
【００５６】
【発明の効果】
本発明の芝の緑葉期延長用土壌改良材は、従来産業廃棄物として処分されていたアルミニウム鉱滓を主原料とするものであり、本発明によれば、アルミニウム鉱滓を有効活用することができる。
本発明の土壌改良材によれば、発芽後の芝の生育を促進し、冬季であっても芝の緑色を保持することができる。
また、本発明の土壌改良材によれば、目土用にも使える。
【００５７】
本発明の土壌改良材の施用方法によれば、年に１回施用するだけでも冬場を含む長期間に渡って芝の緑色を保持することができる。
表６の結果から、散布終了後の最も気温の低い時期では、対照区の芝は完全に枯れて黄変していたが、各試験区の芝は緑色を維持していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】芝の生育状態を測定するための基準となる芝の根部と葉部を示す図である。
【図１】
2004059734.tif 000008