(57)【要約】【課題】  本発明は農園芸用マルチ資材に係わり、その目的は畑地土壌の地温上昇効果を高め、作物の発芽と生育を促進し、又、土壌への施用が容易で、作物を収穫した後も処理する必要もない環境保全型のマルチ資材を提供することにある。【解決手段】  本発明は、微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤からなることを特徴とする農園芸用マルチ資材に関し、さらに微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤に水を混合し、混合物を土壌表面に散布し、乾燥することを特徴とする農園芸用マルチ資材の成形方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤からなることを特徴とする農園芸用マルチ資材。
【請求項２】
請求項１に記載の微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤に水を混合し、混合物を土壌表面に散布し、乾燥することを特徴とする農園芸用マルチ資材の成形方法。
【請求項３】
請求項１及び請求項２に記載の微粉炭が１０メッシュ以下パスであることを特徴とする農園芸用マルチ資材及びその成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤からなる農園芸用マルチ資材に係わる。その目的は、本発明の農園芸用マルチ資材を土壌表面に散布し、炭の膜を成形することにより地温を上昇させ、作物の発芽と生育を促進することにある。
【背景技術】
【０００２】  農園芸用マルチ資材としては、合成樹脂のフイルムがあり、雑草防止用としては光を通さない黒マルチフィルム、地温上昇用としては光をよく通す白マルチフィルムが多く用いられてきた（例えば、非特許文献１参照）。又、黒マルチフィルムと白マルチフィルムの両方の機能を併せ持つマルチフィル厶や、フィルムの表面が汚れても簡単に汚れを落とせるマルチフィルムも提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。【０００３】  しかしながら、これらのマルチフィルムは施用面で手間がかかり、かつ使用後、焼却により処理せねばならず、合成樹脂のため出される煙や臭いが環境保全面で大きな問題となっている。
【非特許文献１】西  貞夫監修：野菜園芸ハンドブック，養賢堂，１９８４，Ｐ．２５３−２５６
【特許文献１】特開平０５−１５３８７５
【特許文献２】特開２００３−１９１３９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  このように作業性及び環境保全面で問題がなく、作物の発芽と生育の促進に安全な地温上昇資材の出現が望まれている中で、本発明者は微粉炭及び／又はカーボンブラックを地温上昇用のマルチ資材として活用すべく、鋭意研究した結果、微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤に水を加え混合し、これを土壌表面に散布し、乾燥することにより成形される炭の膜が地温上昇のための農園芸用マルチ資材として有用であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  すなわち、請求項１に係わる発明は、微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤からなることを特徴とする農園芸用マルチ資材に関し、請求項２に係わる発明は、微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤に水を混合し、混合物を土壌表面に散布し、乾燥することを特徴とする農園芸用マルチ資材の成形方法に関する。さらに請求項３に係わる発明は、請求項１及び請求項２に記載の微粉炭が１０メッシュ以下パスであることを特徴とする農園芸用マルチ資材及びその成形方法に関する。
【発明の効果】
【０００６】  本発明は農園芸用マルチ資材に係わり、その使用により畑地土壌の地温上昇効果が高められ、作物の発芽と生育を促進する。又、土壌への施用が容易で、作物を収穫した後も処理する必要もないので環境保全型のマルチ資材といえる。さらに、本発明の農園芸用マルチ資材に係わる微粉炭やカーボンブラックは、作物を収穫した後土壌中に鋤きこむと、土壌改良資材として機能するとともに、土壌中の微生物を活性化するという効用もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  まず、本発明に係わる微粉炭、カーボンブラック及び土壌浸食防止剤について説明する。本発明に係わる微粉炭は植物由来の素材、又は動物由来の素材を炭化し、微紛化したものであればさしつかえない。植物由来の素材としては、ナラ、クヌギ、カシ、ブナ等の広葉樹、スギ、ヒノキ、マツ等の針葉樹、タケ、ササ類、オガ紛、ヤシガラ、樹皮、籾殻、コーヒー滓、茶滓、野菜くず等を例示することができる。建築資材や家具等の廃材も使用されるが、塗装、接着、防虫、防腐処理したものや、トタン、鉄くず等の金属が混入したものは作物に悪い影響を与えるので除外される。動物由来の素材としては、乾燥鶏糞、乾燥豚糞、骨紛、貝殻紛等を例示することができる。【０００８】  これらの植物由来の素材、又は動物由来の素材を炭化する方法については、市販の木炭、竹炭等の製造で実施されている方法でさしつかえなく特に限定されるものではない。例えば、伏焼法や築窯製炭法、乾留炉法、連続炭化炉法等で実施することができる。炭化温度も通常３００〜１０００℃で実施されるが、特に限定されるものではない。【０００９】  本発明に係わる微粉炭は、このようにして炭化した炭化物を粉砕し、篩にかけたものを使用する。篩を通過した微粉炭の粒径は１０メッシュ以下パスしたものでなければならず、好ましくは、４０メッシュ以下パスしたものがいい。本発明の農園芸用マルチ資材は、微粉炭と土壌浸食防止剤を水に混合し、土壌表面に散布して膜を成形するものであるが、微粉炭の粒径が１０メッシュより大きいと散布器が目詰まりする。又、土壌浸食防止剤による微粉炭の土壌表面への固着性も悪く、微粉炭の膜が成形されにくい。【００１０】  本発明に係わるカーボンブラックは、古くからタイヤのゴムの強化剤、無機の黒色顔料等として多量に使用されてきた。カーボンブラックの製造法は、フアーネス法、コンタクト法及びサーマル法等がある。各々用いる原料が異なり、クレオソート油、エチレンボトム油、天然ガス又は、アセチレンガス等が使用される。本発明に係わるカーボンブラックの製造法は特に限定されるものではなく微粒子で土壌の着色が可能であればさしつかえない。通常は粒子径が１０〜５００ｎｍで親水性又は疎水性のものが使用される。又、粒状のカーボンブラックでも、水の中で分散して微粒子となるものは使用しうる。
疎水性のものを使用する場合は、界面活性剤を水に加え、これにカーボンブラックを混合し、水中で良く分散してから使用する。界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤及び非イオン界面活性剤等、通常のものをカーボンブラックに対して０．１〜５０％、好ましくは５〜２５％使用する。【００１１】  本発明に係わる微粉炭とカーボンブラックは、通常単一で使用するが、２種類以上混合して使用することもできる。【００１２】  本発明に係わる土壌浸食防止剤は、接着作用を有するもので土壌表面に微紛炭又はカーボンブラックを固定化し、炭の膜を成形することにより風への飛散、雨への流亡等を防止するために使用する。水への親和性が良く、土壌表面に散布後、乾燥して土壌に接着するもので、天然又は合成系の接着剤、のり剤が使用しうる。【００１３】  天然物の接着剤、のり剤としてはキトサン、でんぷん、アラビアゴム、ゼラチン等を例示することができる。キトサンは水に不溶性のため有機酸等の酸類を加え水溶性にして使用する。合成系の接着剤、のり剤としては、水に分散できれば使用可能であるが、通常は水溶性のものが使用される。水溶性のものとしては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム及び酢酸ビニル樹脂エマルジョン等を例示することができる。これらの土壌浸食防止剤は、通常単一成分で使用するが、２種類以上混合して使用してもさしつかえない。又、これらの土壌浸食防止剤は、使用後、土壌中に鋤きこむことにより微生物分解されるので作物に害を与えることはない。【００１４】  次に本発明に係わる農園芸用マルチ資材の成形方法について説明する。まず、使用する微粉炭、カーボンブラック、土壌浸食防止剤及び水の配合量、配合方法について説明する。微粉炭は水１００ｇに対し５〜１００ｇ、好ましくは１０〜５０ｇ混合して使用する。カーボンブラックは土壌表面に対する着色度が高いので、水１００ｇに対し０．５〜２０ｇ、好ましくは１〜１０ｇ混合して使用する。微粉炭とカーボンブラックを混合して使用する場合は、各々単一に使用する際の半分量を混合して使用する。微粉炭とカーボンブラックの使用量が多ければ多いほど土壌表面に対する着色度が高く、地温上昇効果も高くなるが、採算性を考慮すると必要以上に使用すべきではない。【００１５】  土壌浸食防止剤は水１００ｇに対し５〜１００ｇ、好ましくは１０〜５０ｇ混合して使用する。使用量が５ｇ以下では、微粉炭やカーボンブラックが固着されにくく、風で飛散したり、雨で流されたりする。使用量が１００ｇ以上では、粘度が高くなり散布の際の作業性が困難となる。又、散布した土壌表面が硬くなりすぎ作物の生育が悪くなる。【００１６】  本発明に係わる微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤の水への混合順序は特に限定されるものではなく、微粉炭又はカーボンブラックを先に水に混合してもいいし、土壌浸食防止剤を先に水に混合してもいい。さらに、微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤を適宜配合したものを水に混合してもさしつかえない。【００１７】  このような配合量の組み合わせで配合した、微粉炭及び／又はカーボンブラックと土壌浸食防止剤及び水からなる農園芸用���ルチ資材は、散布器で土壌表面に散布し、自然乾燥することにより成形され、使用することができる。土壌表面への散布量はｍ２当たり５０〜６００ｇ、好ましくは１００〜３００ｇとする。使用する散布器は通常の農園芸で使用するものであればさしつかえないが、多量に噴霧する場合は動力機つきの散布器が好ましい。【００１８】  本発明に係わる農園芸用マルチ資材は、土壌表面に散布する際に他の農園芸用資材、例えば、農薬、肥料、微生物資材、土壌改良資材、木酢液、竹酢液又はニームエキス等を混合し使用することにより、いろいろな併用効果をあげることもできる。【００１９】  本発明に係わる農園芸用マルチ資材の適用作物は、アスパラガス、人参、大根、豆類、馬鈴薯、長いも、ビート、スイートコーン、葉菜類、果菜類及び花卉類等があげられるが、長年にわたって毎年発芽させ、収穫する宿根性の作物、例えば、アスパラガス、フキ、ミョウガ、ニラ等は従来のマルチは使用しづらいので特に有効となる。使用有効期間は天候にも左右されるが、通常は２〜３ヶ月間有効となる。【００２０】  このようにして、本発明に係わる農園芸用マルチ資材は、地温上昇効果が高いだけでなく、畑等への施用が容易で、作物を収穫した後も処理する必要もなく、きわめて有用なマルチ資材といえる。尚、本発明の農園芸用マルチ資材に係わる微粉炭やカーボンブラックは、作物を収穫した後土壌中に鋤きこむと、土壌改良資材として機能するとともに、土壌中の微生物を活性化する。
【実施例及び試験例】
【００２１】  以下、本発明を実施例及び試験例に基づき詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例及び試験例に何ら限定されるものではない。
【実施例１〜５】
【００２２】
【農園芸用マルチ資材の成形例と地温の測定】
【実施例１】
【００２３】  水４００ｇに酢酸ビニル樹脂エマルジョン（栗田工業（株）製、クリコート）３ｇを混合し、これに微粉炭（奈良炭化工業（株）製ヤシガラタン、３００メッシュ以下パス）１００ｇを加え、均一に混合した後、茨城県取手市の畑地土壌表面１ｍ２に園芸用噴霧器で散布し、自然乾燥した。２４時間後に土壌表面に黒い墨の膜が成形されているのを確認した。炭の膜表面に温度計（アズワン（株）製、型番ＴＲ−７２Ｓ、測定温度範囲０〜５０℃、測定分解能０．１℃）を２ヶ所に３ｃｍさしこみ、地温を２００３年４月１６〜１８日の３日間朝１１時に測定した。土壌１ｍ２中の２ヵ所の測定位置は下の図のとおりとした。結果を表１に示す。
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【実施例２】
【００２４】  水３００ｇにキトサン（焼津水産化学（株）製）３ｇと酢酸（和光純薬（株）製、試薬）３ｇを加え、キトサンを溶解し、これに微粉炭（青木物産（株）製、４０メッシュ以下パス）１００ｇを加え、均一に混合し、実施例１と同様な方法で炭の膜を成形し、地温を測定した。結果を表１に示す。
【実施例３】
【００２５】  水２００ｇにポリビニルアルコール（和光純薬（株）製、試薬）２ｇを加え、温めて均一に溶解し、これにカーボンブラック（東海カーボン（株）製、ブラックＨＡ３）８ｇを加え、均一に混合し、実施例１と同様な方法で炭の膜を成形し、地温を測定した。結果を表１に示す。
【実施例４】
【００２６】  水１０ｇに界面活性剤（日本乳化剤（株）製、ニューコール８６４）２ｇを加え、均一に溶解する。これにカーボンブラック（東海カーボン（株）製、シースト３）１０ｇを加え、均一に混合し、分散する。これに水２００ｇを加え、さらに酢酸ビニル樹脂エマルジョン（栗田工業（株）製、クリコート）４ｇを加え、均一に混合し、実施例１と同様な方法で炭の膜を成形し、地温を測定した。結果を表１に示す。
【実施例５、比較例】
【００２７】  比較例として、無処理の区画を設定し、実施例１と同様な方法で地温を測定した。結果を表１に示す。
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表１の結果から、本発明の農園芸用マルチ資材が無処理区に比較して、地温上昇の効果が高いことがわかる。
【００２８】  次に、本発明の農園芸用マルチ資材の有用性をチンゲンサイ及びアスパラガスの栽培試験による試験例で説明する。
【試験例１〜５】
【００２９】
【チンゲンサイの栽培試験】
【栽培試験の準備】
【００３０】  茨城県取手市の畑地土壌５ｍ２（１ｍ×５ｍ）をよく耕し、表面を平らにした後、市販の腐葉土１０Ｋｇと化成肥料（Ｎ：Ｐ：Ｋ＝１０：１０：１０）５００ｇを均一に散布し、土壌表面を軽く均し、ベニヤ板で１ｍ２づつ５区分した。約３週間放置後、９月２０日にチンゲンサイを播種した。発芽後徐々に間引きし、最終的に生育のよい苗を１ｍ２当たり１６株（４×４株）残るようにした。これらの苗の５区分を試験例１〜５の試験区とした。
【試験例１】
【００３１】  水４００ｇに酢酸ビニル樹脂エマルジョン（栗田工業（株）製、クリコート）３ｇを混合し、これに微粉炭（奈良炭化工業（株）製ヤシガラ炭、３００メッシュ以下パス）１１０ｇを加え、均一に混合した後、上記の１試験区（１ｍ２）に園芸用噴霧器で散布し、自然乾燥した。散布の際、試験液が苗にかからないようにした。そのまま栽培し、１２月１０日に収穫し、１株づつ生重量を測定した。栽培期間中、乾燥気味の時、水を散布し、１０月２０に成肥料５０ｇを施した。また、市販の殺虫剤を１０００倍に希釈して２回散布した。生重量の測定結果を表２に示す。
【試験例２】
【００３２】  水３００ｇに酢酸ビニル樹脂エマルジョン（栗田工業（株）製、クリコート）３ｇを加え混合し、これに微粉炭（青木物産（株）製広葉樹炭を粉砕し、篩にかけて、１００メッシュ以下パスしたもの）８０ｇを加え、均一に混合し上記の１試験区（１ｍ２）に園芸用噴霧器で散布し、自然乾燥した。試験例１と同様な栽培方法で管理し、１２月１０日に収穫して１株づつ生重量を測定した。生重量の測定結果を表２に示す。
【試験例３】
【００３３】  水３００ｇにキトサン（焼津水産化学（株）製）３ｇと酢酸（和光純薬（株）製、試薬）３ｇを加え、キトサンを溶解し、これに微粉炭（青木物産（株）製広葉樹炭を粉砕し、篩にかけて、１００メッシュ以下パスしたもの）１００ｇを加え、均一に混合し上記の１試験区（１ｍ２）に園芸用噴霧器で散布し、自然乾燥した。試験例１と同様な栽培方法で管理し、１２月１０日に収穫して１株づつ生重量を測定した。生重量の測定結果を表２に示す。
【試験例４】
【００３４】  水１０ｇに界面活性剤（日本乳化剤（株）製、ニューコール８６４）２ｇを加え、均一に溶解する。これにカーボンブラック（東海カーボン（株）製、シースト３）１０ｇを加え、均一に混合する。これに水２００ｇを加え、さらにアラビアゴム（五協産業（株）製）２ｇを加え、均一に混合し上記の１試験区（１ｍ２）に園芸用噴霧器で散布し、自然乾燥した。試験例１と同様な栽培方法で管理し、１２月１０日に収穫して１株づつ生重量を測定した。生重量の測定結果を表２に示す。
【試験例５、比較例】
【００３５】  比較例として無処理の１試験区（１ｍ２）を設定し、試験例１と同様な栽培方法で管理し、１２月１０日に収穫して１株づつ生重量を測定した。生重量の測定結果を表２に示す。
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表２の生重量の測定結果から、本発明に係わる農園芸用マルチ資材を使用した試験区は、無処理区に比較して明らかに増収となっている。又、苗の初期の発育状況も処理区の方がよかった。尚、収穫時の土壌表面の農園芸用マルチ資材は、散布時の４〜５割残存していた。
【試験例６〜８】
【００３６】
【アスパラガスの栽培試験】
【栽培試験の準備】
【００３７】  長野県松本市の連作３年目の発芽前アスパラガス圃場を３区画（１０ｍ２×３）用意し、試験例の試験区とした。３区画とも、試験開始１０日前に市販の化成肥料（Ｎ：Ｐ：Ｋ＝１０：１０：１０）を１区画（１０ｍ２）当たり１Ｋｇ散布した。
【試験例６】
【００３８】  水３．５Ｋｇに酢酸ビニル樹脂エマルジョン（栗田工業（株）製、クリコート）２５ｇを加え、混合し、これに微粉炭（市販の岩手県産広葉樹炭を篩いにかけて１５０メッシュ以下パスしたもの）１Ｋｇを加え、均一に混合した。これを上記試験区の発芽前アスパラガス圃場１０ｍ２にギャーつきポンプ（長野県農業総合試験場の試作品）で散布し、自然乾燥した。試験開始は４月１５日で、５月２５日にアスパラガスを収穫した。結果を表３に示す。
【試験例７】
【００３９】    水３Ｋｇにキトサン（焼津水産化学（株）製）３０ｇと酢酸（和光純薬（株）製、試薬）３０ｇを加え、キトサンを溶解し、これに微粉炭（奈良炭化工業（株）製のオガライト炭を粉砕し、篩にかけて、２００メッシュ以下パスしたもの）１Ｋｇを加え均一に混合した。これを試験例６と同様な方法で上記試験区の発芽前アスパラガス圃場１０ｍ２にギヤーつきポンプで散布し、自然乾燥した。結果を表３に示す。
【試験例８、比較例】
【００４０】  比較例として、無処理区の上記試験区１０ｍ２を設定し、試験例６と同様にアスパラガスを収穫した。結果を表３に示す。
【００４１】
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表３の測定結果から、本発明に係わる農園芸用マルチ資材を使用した試験区は、無処理区に比較して明らかに増収となっており、又、品質も向上していることがわかる。