大分県産業科学技術センター 平成１９年度 研究報告

堆積バークを原料とした成型培地資材の開発

Ⅲ

古曳博也*・玉造公男*・大野善隆**・石井信義**・
水江 宏***・重光和夫***・大西健二****・冨満龍徳*****地域資源担当・**日田産業工芸試験所・***機械・金属担当・****大分県農林水産研究センター花き研究所

Development of Compressed Seedbed Products made of Pile of BarkⅢ

Hiroya KOHIKI*・Kimio TAMATSUKURI*・Yoshitaka OONO**・Nobuyoshi ISHII**・
Hiroshi MIZUE***・Kazuo SHIGEMITSU***・Kenji OONISHI****・Tatsunori TOMIMITSU*****Regional Resources Group・**Hita Industrial Art Research Division・***Mechanical & Metallurgical Engineering Group****Oita Prefectural Agriculture,Forestry and Fisheries Research Center Floriculture Research Institute

要旨
バーク，バインダー，酸度矯正剤，被覆肥料および保水剤をそれぞれ配合して，15 とおりの 2.5 号ポット形状成型培地および 13 とおりのマット形状成型培地を作製した．供試したバインダーは，2 種（海藻系のりまたは澱粉系のり）ともに常温での作製が可能であったが，澱粉系のりは試料の表面に白カビが発生したため不適であると判断した．
また，花きによる生育調査により生育に良好な原料配合割合を見出すことができた．栽培方法では，底面給水方式の栽培を基本とし，さらに散水などによる水分補給も適宜行うことが有効であることが確認できた．

1． はじめに常温で成型する方法の再検討，②ポット形状の成型培地

平成 14 年 12 月に施行された焼却施設の規制強化に端に加えてマット形状の成型培地を製作，底面給水方式 3)を発し，製材の過程で大量に発生するスギ樹皮（バーク）による花き栽培への適応について調査した．

等の利用促進が大きな課題となっている．

2． 実験方法

近年，石炭火力発電所の補助燃料となるバーク木炭の製造や，木質バイオマス発電の燃料となるバークペレッ

2.1トの製造など大量利用が望める事業も進められている．

2.1.1

試料の製作
供試材

その一方で、バークを原料とした有機質資材（堆肥、土成型培地（以下試料という）の原料としてバーク，バ壌改良材、花きや野菜の培地、緑化基材など）の生産はインダー，酸度矯正剤，被覆肥料および保水剤を用いた．

十数年前から行われているが，海外から低価格で輸入さバークは市販されている 4 種を用いた．それぞれの形態れるピートモス（水ゴケなどが堆積して泥炭化した用土）は，繊維形状バーク（以下バーク①という），粒形状バーあるいはロックウール培地（岩石由来の石綿）などの普ク（以下バーク②という），細粒形状バーク（以下バーク及により需用が伸びていない．

③という）および繊維形状バーク（以下バーク④という）

このような状況ではあるが，地域資源の積極的活用，である．バインダーには，天然高分子系のり 2 種（海藻有機物由来の培地への代替要求は着実に高まっている．

系のりまたは澱粉系のり）を用いた．試料の配合例をこれらの背景から堆積バークの利用拡大，生分解性培地

Table 1 に示す．

資材の新規市場への参入，新しい農業資材の提供を目的

2.1.2として成型培地資材の開発に取り組んできた．17 年度は，作製する試料は 2.5 号ポット形状（以下ポット試料と天然成分由来の澱粉系のり（加熱タイプ）により，100℃いう）およびマット形状（以下マット試料という）とし程度の加熱温度で成型が可能となることを見出した

1)

．

製作方法

た．それぞれの製作の様子を Fig.1，Fig.2 に示す．

18 年度は，天然成分由来の海藻系のりまたは澱粉系のり

ポット試料は，上径 25×下径 18×長さ 40 mm の苗株をバインダーとして使用し，常温で成型が可能となるこ挿入用の植穴加工用突起部品を中心にして，底を切り抜とを見出した 2)．また 2.5 号ポット形状の成型培地を作いたポリプロピレン製 2.5 号ポット容器を天地逆さに設製し花き栽培への適応について確認した．本年度は，①置したものを型枠の基本とした．さらにその上に充填用

41大分県産業科学技術センター 平成１９年度 研究報告

Table 1

試料の配合例●ポット培地配合 （15条件）
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ
バーク① （ｇ） 140 140 - 140 140 140 140
バーク② （ｇ） バーク③ （ｇ） バーク④ （ｇ） （ｇ） 水
海藻系のり （ｇ） 224
澱粉系のり （ｇ） 224
11111
苦土石灰 （ｇ） 1
被覆肥料 （ｇ） 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
保水剤 （ｇ） 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2●マット培地配合 （13条件）
ａ ｂ ｃ ｄ ｅ ｆ
バーク① （ｇ） 600 600 600 600 1200 - 450
バーク④ （ｇ） （ｇ） 75
水
海藻系のり （ｇ） 1010 10 30 20 7.588888
苦土石灰 （ｇ） 8被覆肥料 （ｇ） 20 20 20 20 20 20
保水剤 （ｇ） 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6
目標厚さ（ｍｍ） 101622161616

部品を置き，所定量の培地原料を充填後，天板部品を設

Ｇ Ｈ Ｉ Ｊ Ｋ Ｌ М Ｎ Ｏ
100 120 100 100 100 - 110 110 110 110
20 25 20 20 20 20 20 20 20224242424111111111
2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
ｇ ｈ ｉ ｊ ｋ ｌ ｍ
600 600 600 600 600 900 1200100 100 100 100 100 150 200
10 10 10 20 30 15 20888888820 20 20 20 20 20 20
1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.61016221616161622mm，サンプル数は 1 条件当り 3 枚である．

置 し プ レ ス 圧 締 に よ り 成 型 し た （ 圧 締 力 は 0.09 ～2.20.1Mpa）．30 分間成型保持した後，天板部品および充填

2.2.1

試料の評価内容
素性調査

部品を取り外し，ポリプロピレン製 2.5 号ポット容器に型枠から取り出した直後および 30 日以上自然乾燥し詰めた状態で自然乾燥させた．容器からの取り外しは乾た試料について，水分量および比重（容積重）を次式よ燥７日後とした．なお，ポット試料の仕上がり目標寸法

り求めた．

は上径 65×下径 56×高さ 65mm，サンプル数は 1 条件当水分量（%）＝（試料重量－試料絶乾重量）(g)／試料

り 24 個である．

重量(g)×100
容積重(g/cm3)＝試料重量(g)／試料容積(cm3)

マット試料は，水稲用育苗箱を型枠の基本とした．その中に内寸法 565×265×80 mm の充填部品を置き，所定

また，ポット試料Ｆ，Ｈ，Ｋ，Ｏについては乾燥性を量の培地原料を充填後，天板部品を設置しプレス圧締に評価するために，0，8，21，37 日後の水分量を，さらにより成型した（圧締力は 0.09～0.13Mpa）．60 分間成型

マット試料ｄ，ｈ，ｉについては 0，17，35，180 日後の保持した後，天板部品および充填部品を取り外し，水稲水分量を求めた．

用育苗箱に収納された状態で自然乾燥させた．なお，マ2.2.2

ット試料の仕上がり目標寸法は 565×265×高さ 10，16，

ポット試料Ａ，Ｃ，Ｈ，Ｌについて三相分布（固相，Fig.1

2.5 号ポット形状培地の製作の様子

三相分布測定Fig.242

マット形状培地の製作の様子

大分県産業科学技術センター 平成１９年度 研究報告

Table 2作製した試料の形状および状態● ポ ッ ト 培 地 配 合 （ 15条 件 ）
ＡＢＣ
ＤＥＦＧ
Ｈ
ＩＪＫＬ
М
ＮＯ
加 成 型 前 水 分 (%) 59
55
4956
59
55
49
47
47
49
4655
5655
59
工 圧 縮 率 (%) 57.9 57.9 53.8 55.4 42.1 56.7 34.2 52.8 13.8 19.5 38.6 45.1 31.1 46.6 54.5
重 量 (g)140 140 140 140 140 140 120 145 120 120 120 130 130 130 130
湿 高 さ (cm) 7.6 7.9 7.3 7.1 6.976.8 6.9 6.5 6.7 6.8 7.377.2 7.2
物 容 積 重 (g/cm 3 ) 0.6 0.58 0.61 0.63 0.64 0.64 0.56 0.67 0.58 0.57 0.56 0.57 0.59 0.58 0.58
水 分 (%)
59
55
49
56
59 55
49
47
47
49
46 55
56
55
59
重 量 (g)
64
66
78
68
67 70
71
87
71
70
71 67
63
66
62
乾 容 積 重 (g/cm 3 ) 0.27 0.27 0.34 0.31 0.31 0.33 0.34 0.41 0.36 0.34 0.34 0.3 0.29 0.3 0.28
物
水 分 (%)
1069
9
14 1014121112914
91113
乾 燥 日 数 (日 )
71
69
69
40
64
3771
3740
64
3769
406437● マ ッ ト 培 地 配 合 （ 13条 件 ）ａｂｃｄｅｆｇｈｉｊｋｌｍ
加 成 型 前 水 分 (%) 56
5453
55
6049
52
5457
54
5352
53
工 圧 縮 率 (%) 62.2 29.1 17 33.8 48.7 38.9 66.3 31.3 13.6 35.3 40.2 44.9 50
重 量 (g)622 628 626 626 1226 544 727 727 730 726 727 1075 1422
湿 高 さ (cm) 0.8 1.4 1.8 1.3 1.5 1.1 0.7 1.4 1.8 1.4 1.3 1.5 1.6
物 容 積 重 (g/cm 3 ) 0.53 0.29 0.23 0.31 0.54 0.32 0.68 0.35 0.27 0.35 0.37 0.48 0.59
水 分 (%)
5654535560 495254575453 5253
重 量 (g)295 304 301 339 785 346 441 439 400 476 552 809 1075
乾 容 積 重 (g/cm 3 ) 0.22 0.14 0.11 0.18 0.32 0.27 0.39 0.24 0.21 0.25 0.28 0.36 0.43
物
水 分 (%)
8521737 20212421
2938 3738
乾 燥 日 数 (日 )36363635323635353532323231
液相，気相）を測定した．成型後 4 日間自然乾燥した試容器に充填して供試した． 2007 年 9 月 6 日に定植し，料を 100ml 容のサンプラーに所定量充填した後，最初に採花時 2007 年 11 月 9 日～12 月 10 日に，切り花長およ土壌三相計 DIK‐1130 型（大起理化工業㈱製）を用いび切り花重を計測した．なお，供試サンプル数は各 18て気相率を求めた．さらにサンプラーを 105℃で 24 時個である．

間乾燥し，乾燥前後の重量差から液相率を求めた．固相

マット試料については，マット 1 枚当り 18 株のヒマ率は 100％から液相率および気相率を差して求めた ．

ワリを植え込み水稲用育苗箱に収納された状態で底面給供試サンプル数は各 4 個である．

水マット上に試料を静置した．比較対照としてピートモ4)

2.2.3

強度試験

ス 5 リットルに被覆肥料を 18g 添加した原料を水稲用育試料の崩れにくさ（運搬性等）を評価する手段として，苗箱に充填して供試した．2007 年 9 月 19 日に定植し，ポット試料について横圧縮試験を行った．試料は 60 日

採花時 2007 年 11 月 1 日～12 月 10 日に，切り花長およ以上自然乾燥させた。試験時のクロスヘッドスピードはび切り花重を計測した．なお，供試サンプル数は各 2 枚10mm/min，試料が 2 mm 圧縮された時の荷重を測定値とである． Fig.3 に生育調査の様子を示す．

した．供試サンプル数は各 1 個である．
2.2.4

水分補給は底面給水に加えて，8：00～18：00 の間 120

吸水膨潤測定分間隔で 5 分間頭上散水を行った．

マット試料について，吸水による膨潤の程度を調べた．
底面給水ベンチ上にマット試料の入った水稲用育苗箱を置き、充分に散水を行った後 3 時間経過後に厚さを測定した．厚さ増加率は次式により求めた．
厚さ増加率(%)＝散水後厚さ(mm)／散水前厚さ(mm)なお，供試サンプル数は各 2 個である．
2.2.5

花きによる生育調査

ポット試料およびマット試料はともに，定植前に充分に散水し吸水させた．
ポット試料は，上面に設けた苗株挿入用の植穴にトルコギキョウを植え込み，底面給水マット上に試料を静置した．比較対照としてピートモス 0.18 リットルに被覆肥料を 2.5g 添加した原料をポリプロピレン製 2.5 号ポット

Fig.343

生育調査の様子（トルコギキョウとヒマワリ）

大分県産業科学技術センター 平成１９年度 研究報告

3． 結果と考察
3.1との比較など）
．

3.1.1

試料の評価

試料の乾燥性について，Fig.6 にポット試料の状況を ，試料の形状および状態

Fig.7 にはマット試料の状況を示す．ポット試料につい作製した試料の形状および状態を Table 2， Fig.4 ，ては 21 日後の測定時に水分量が約 10％程度に達しておFig.5 に示す．

り，それ以降も際立った変化が認められなかった．マッ成型直後の水分量は，ポット試料およびマット試料とト試料については，35 日後の測定時に約 20％程度まで水もに 50～60%前後の値を示した．ポット試料Ａ～Ｆおよ分量が減少していることが確認できた．

びマット試料ａ～ｅは，使用するバーク①またはバークポット成型培地およびマット成型培地は，実際に植物②をそのまま供試しても成型可能であったが，ポット試を栽培する際は事前に充分に水を含ませて使用する．可料Ｇ～Ｏおよびマット試料ｆ～ｍで使用するバーク③ま能であれば、成型加工後の高含水状態を保ったまま保管

たはバーク④は，原料配合時に水を加えて水分量を高めでき，そして農家に納品することが好ましい。しかしそることによって成型が可能となった．のために新たな設備やシステムが必要となり，また成型

ポット試料の高さ寸法は，いずれの条件も目標厚さ培地自体も含水による弊害(肥料や保水剤機能の低下，（6.5cm）より膨らむ傾向を示した．中でも繊維形状のバ運搬困難性など)を生じかねない．そのことから比較的コーク①を用いた試料は復元力が顕著であり，細粒形状のストのかからない自然乾燥法は効果的な方法と考える．

バーク③を用いた試料は比較的目標厚さに近い値で加工することができた．

7060よりも若干薄い仕上がりとなった．ポット試料では復元50

力が著しかったバーク①であるが，マット試料においては復元力が認められなかった．その要因として圧締保持時間の長短が考えられる．ポット試料は圧締保持時間が水分（％）

マット試料の高さ寸法は，いずれの条件でも目標厚さ

Ｆ
ＨＫ
Ｏ40302030 分間だったのに対し，マット試料では 60 分間設けた．

10

このことが復元力の抑制につながったものと思われる．

00

容積重は湿物および乾物ともに，原料充填量が多い試

10203040

乾燥日数 （日）料または圧縮率の高い試料において大きくなる傾向を示した．また，バインダーの違いによる変化は認められなFig.6かった（例えばポット試料ＡとＢとの比較，試料ＬとＮ

ポット試料の乾燥性

70

水分 （％）

60ｄｈｉ

504030201000306090
乾燥日数Fig.7
Fig.4120150180(日）

マット試料の乾燥性

2.5 号ポット形状培地
3.1.2供試バインダー

試料の作製に 2 種のバインダーを試みた．18 年度の実験で報告した 2)とおり，海藻系のりまたは澱粉系のりともに常温での成型培地への加工が可能であった．しかし，澱粉系のりについては乾燥 7 日目までに試料表面に白カビの発生が認められた（Fig.8）．澱粉系のりは，でんぷんや糖分などが栄養源となりカビの繁殖に都合のよい環境になりやすいものと思われる．よって今回供試した澱
粉系のりについては，外観や作業者の安全・衛生面，栽
Fig.5

培植物への影響危惧などの理由により不適であると判断

マット形状培地44大分県産業科学技術センター 平成１９年度 研究報告

もので，繊維形状のバークと比較して原料撹拌時にのり成分が絡まりやすくなったことに起因していると思われる．また，ポット試料Ｈも高い圧縮強度値を示した．これはバークの配合量がバーク③を使用した他の試料よりも多く，よって容積重が高くなったためと思われる．
今回の実験では経験的に，30N 以上の圧縮強度値を有することができれば運搬等に充分耐えられるものと判断した．
80

白カビの発生状況

試料の三相分布

ポット試料Ａ，Ｃ，Ｈ，Ｌにおける三相分布の状況をFig.9 に示す．いずれの試料も気相＞固相＞液相の割合順に分布し，特に気相率は 56～69％と高い値を示した．

0.80

60
500.60400.403020

またポット試料Ｈは固相率が 29％を占め，他の試料に比10べて高い値を示した．三相分布のうち固相は試料の容積

00.20
0.00
Ａ

重に関係し，容積重の高い試料ほどその割合が増すもの

ＢＣ

ＤＥ

Ｆ

ＧＨ

Ｉ

ＪＫ

Ｌ

М

Ｎ

Ｏ

試料番号と推測できた．
一般に固相は土壌粒子にあたり，土壌中の養分を保持

Fig.10ポット試料の横圧縮強度する役目を担う．液相は土壌中の小さな孔隙にあたり，土壌の水持ちの良し悪しの判断材料となる．そして気相

3.1.5

は土壌中の大きな孔隙にあたり，植物が呼吸によってエ

試料の吸水膨潤性

マット試料の給水による厚さ膨潤の状況を Fig.11 にネルギーを得る酸化活動の役目を担う 5)．

示す．いずれの試料も吸水によって厚さ方向に膨潤する供試したポット試料は液相率が低いことから，水持ちことが認められた．特にマット試料ａ，ｇは増加の割合の悪い圃場になりやすい．そうならないよう，また土壌が大きくなる値を示した．これらは製作時の目標厚さをに蓄えられた養分が溶け出しやすくなるように特に水分10mm となるように設定した試料であり，高い圧縮率で補給（給水）に留意する必要があると思われる．

押しつぶされていたぶん原料の復元が大きくなり，よって厚さ増加量を高くする要因になったものと思われる．
気相
液相
固相

100%

140

20%
0%

ＡＣＨＬ

Fig.9

ポット試料の三相分布

（％）

40%

160120

厚さ増加率

合60%

割

80%

80

10060
402003.1.4ａ

試料の強度性能

ポット試料の崩れにくさ（運搬性）を評価する手段とｂ

Fig.11ｃｄｅｆｇｈｉｊｋｌｍ

マット試料の給水による厚さ膨潤して横圧縮試験を行った．Fig.10 に結果を示す．グラフ
は，試料を摘んだときポット形状が破壊に至らない変形

3.1.6

量 2mm 時点での圧縮強度値と試料の容積重を表している．

Fig.12 にポット試料，Fig.13 にマット試料についてその結果，バーク②を用いたポット試料Ｃ，Ｄ，Ｅにそれぞれトルコギキョウおよびヒマワリによる生育調査

おいて比較的高い圧縮強度値を示した．バーク②は繊維花きの栽培適応性の結果を示す．

形状のバークを撚って細かく切断して粒形状に加工した

ポット試料については，試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，45● 容 積 重 (g / c m 3 )した．
3.1.3

1.0070横 圧 縮 強 度 （ N）

Fig.8

大分県産業科学技術センター 平成１９年度 研究報告

Ｌ，Ｏなどにおいて，対照区（ピートモスを用いた培地）への参入，新しい園芸資材の提供を目的とし，バーク（4と同等またはそれ以上の良好な生長が確認できた．バー種），バインダー（2 種），酸度矯正剤，被覆肥料およびク①，バーク②，バーク④を用いた試料において比較的保水剤をそれぞれ配合して，15 とおりの 2.5 号ポット形良好な結果を示した．バインダーについては，種類（海状成型培地および 13 とおりマット形状成型培地を作製

藻系のりまたは澱粉系のり）や配合量（2g または 4g）した．素性調査，三相分布調査，強度試験，吸水膨潤測の違いによる生育への影響はないものと思われた．この定，花きによる生育調査等を行った結果，以下のことがことから，澱粉系のりを用いた試料において乾燥時に生わかった．

じた白カビの存在は，トルコギキョウの生育には関係し

1） 試料の容積重は，原料充填量が多い試料で大きくなないことが確認できた．

る傾向を示した．また，バインダーの違いによる変化はマット試料については，試料ｅ，ｇ，ｌ，ｍなどにお認められなかった．

いて，対照区と同等またはそれ以上の良好な生長が確認

2） 成型後の自然乾燥によって，ポット試料は 21 日後できた．容積重の高い試料において比較的良好な結果をには約 10％程度の水分量に，また，マット試料は 35 日示した．ヒマワリの栽培では草丈が 80cm 付近まで生長後には約 20％程度の水分量になることを確認した．

するのに対し，根の張る土壌培地の厚さはわずか 2cm 程3） 澱粉系のりを使用した試料は，乾燥 7 日目までに試度しか確保されていない．よって土壌培地としては，根料表面に白カビの発生が認められた．外観や作業者の安張りが充分に行われるように容積重が高く，崩れにくい

全・衛生面，栽培植物への影響危惧などの理由により不培地が適しているように思われた．

適であると判断した．

今回の生育調査により，ポット試料およびマット試料

4） ポット試料の三相分布は，気相＞固相＞液相の割合ともに，生育に良好な原料配合割合を見出すことができ順に分布し，特に気相率は 56～69％と高い値を示した．

た．栽培方法では，底面給水方式の栽培を基本とし，さ5)らに散水などの水分補給も適宜行うことによって，トル料で比較的高い圧縮強度値を示した．また，バーク配合コギキョウおよびヒマワリの栽培が可能となることが確量の多い試料でも高い圧縮強度値を示した．

認できた．

6） マット試料は吸水によって厚さ方向に膨潤すること

ポット試料の横圧縮試験では，バーク②を用いた試が認められた．高い圧縮率で作製した試料で大きかった．
7） トルコギキョウによる生育調査（ポット試料）の結70

果，バーク①，バーク②，バーク④を用いた試料で良好

605065

切り花長4060302055（ｇ）

7080な生長が確認できた．
8） ヒマワリによる生育調査（マット試料）の結果，容●切り花重（ｃｍ）75

積重の高い試料で良好な生長が確認できた．
9） 堆積バークを原料とした成型培地資材を用いた栽培方法として，底面給水方式の栽培を基本とし，さらに散10水なども適宜行うことが有効であることが確認できた．

0ＡＢ
ＣＤＥ
ＦＧＨ
Ｉ
ＪＫＬМＮ対 Ｏ照区

508580

大西健二，諸富保司,松成

70

科学技術センター研究報告書,(2005),

6080

5075

4030

70

2065

宏，重光和夫，大西健二，冨満龍徳：平成 18 年度大分県産業
科学技術センター研究報告書,(2006),
http://www.oita-ri.go.jp/report/2006.htm
3）大分県温泉熱花き研究指導センター：平成 11 年度試
験成績書,（1999）, 35-95．

対 ｍ
照区

ｋｌｉ

ｊｇ

ｈｅｆ

ｃｄｂ

茂：平成 17 年度大分県産業2）古曳博也，玉造公男，大野善隆，石井信義，水江0

Fig.13

宏，重光和夫，

http://www.oita-ri.go.jp/report/2005.htm

1060
ａ（ｇ）

（ｃｍ）

90

切り花長1）古曳博也，大野善隆，石井信義，水江ﾄﾙｺｷﾞｷｮｳによる栽培適応性試験(ポット)●切り花重Fig.12

参考文献

4）農林水産省農蚕園芸局農産課：土壌，水質及び作物体分析法，(1979)，11-15．

ヒマワリによる栽培適応性試験(マット)5）武田

4． まとめ健：新しい土壌診断と施肥設計，社団法人農山漁村文化協会，(2002)，28-39．

堆積バークの利用拡大と生分解性培地資材の新規市場

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