JP2005052099A - 農業用培地及び該培地を用いた作物の栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 間伐材等の木質材から農業用培地を製造して間伐材等の有効利用を図る。
【解決手段】 スクリューの回転によって前方に圧送しながら破砕と擂り潰しを行って繊維質を解繊しつつ粉砕し、該粉砕物をスクリューの圧送圧力によって吐出膨潤させるスクリュー式粉砕膨潤装置によって粉砕された木質材の膨潤粉砕材を、農業用培地として使用するもの。特に、高設栽培用の培地として好適である。
【選択図】図３

Description

本発明は、農作物の栽培に使用する農業用培地に関するもので、特に、高設栽培に適した軽量な培地と、該培地を用いた作物の栽培方法に関するものである。

杉や檜等を植林した後には、適当な時期に枝打ちや間伐を行って、植林材の日当たりを良くし、且つ日光を地上面にも届かせて下草や低木の適度の生育を促す事によって、山林の生育植物のバランスをとる必要がある。しかしながら、近年は、枝打ちや間伐した際に発生する剪定材や間伐材の用途が減少しているため、これら剪定材や間伐材を山林に放置せざるを得なくなっており、これら放置された剪定材や間伐材は、短期間で朽ち果てる事はないので、豪雨の際には流出して下流の橋桁に引っ掛かって洪水被害を増大させる遠因にもなっていた。

一方、近年の輸入材の増大と林業人口の高齢化と減少により、上記枝打ちや間伐という山林の手入れが疎かになっており、健全な山林の育成の面でも問題となっている。

そこで、これら間伐材は剪定材の有効利用を図り、これら間伐材は剪定材に経済的価値を付与する事が、間伐や枝打ちを促進し、健全な山林の育成に繋がるものと考えられている。

係る観点から、間伐材や剪定材の有効利用法が種々提案されている。例えば、杉や檜の間伐材の粉砕物を熱湯中で煮沸する事により粉砕物中に含まれている植物生育阻害物質を除去し、得られた木材粉砕物をキノコ栽培用の培地基材とするもの（例えば特許文献１）がある。その他の方法として、杉や檜の樹皮に含水させて含水率を高めた後に破砕機で羽毛状に粉砕し、この木質粉砕物を植物の植え込み用材料とするもの（例えば特許文献２）がある。いずれも、木材を粉砕して使用するものである。更に、最近では木質材を単に粉砕するのではなく、加圧下で擂り潰しながら粉砕して大気中に吐出させる事によって粉砕と膨潤を同時に行う装置として、スクリュー式膨潤粉砕装置が知られている（例えば特許文献３）

又、苺の如き背丈の低い作物の栽培に当たっては、屈んで行う作業は足腰に過大な負担を掛ける事から、苺栽培用の培地を入れた容器を多段の栽培棚に配置して苺の栽培を行う高設栽培法が普及している（例えば特許文献４）
特開２００３−７０３５６号公報（特許請求の範囲参照） 特公平７−５５０９７号公報（特許請求の範囲参照） 特開平８−２５３３８５号公報（図１〜４０参照） 特開２００３−７９２３９号公報（要約及び図１参照）

ところが、特許文献１に記載のものは、キノコ栽培に限定されており、間伐材の煮沸工程を要し、培地製造に多額の費用が掛かるのみならず、その使用量も大量使用は期待できない。

又、木材の粉砕物として代表的なものとしては、おが屑がある。上記特許文献１も間伐材をおが屑と共に用いるものであるが、単に、おが屑の如く小さく粉砕すれば良いというものではない。おが屑は、木材を剪断力のみによって小さく引き千切られたものであり、その組織は木材のままである。従って、空隙率は小さく保水性も悪い。そこで、上記特許文献２では、木材をハンマークラッシャの如き破砕機を用いて、木材に強い力を加えて繊維組織を砕く事によって保水性を高めた木材破砕物が提案されているが、クラッシャーは高価な装置であり、且つ運転コストも高い装置であるのみならず、含水率調整等の手間も掛かり、実用性に問題が残されていた。

又、前記高設栽培法においては、培地を入れた１つのケースの重量は、苺の苗を植えた状態で、標準培地１箱（１６リットル）は１２．４ｋｇ程度もあり、これを高設栽培用の棚に載置するために持ち上げたり、他の場所に持って移動する事が頻繁に行われるが、ハウス栽培においてもケースの数は数百に及ぶ事も珍しくないので、このケースの移動は作業者にとっては重労働であり、軽量な培地が要求されている。

本発明は、係る現状に鑑みてなされたものであって、間伐材や剪定材の有効利用と共に付加価値を高めることを第１の目的とし、更に、高設栽培法に適した軽量で且つ既存の培地以上に優れた農業用培地の提供を第２の目的とするものである。

上記目的達成のため、本発明の農業用培地は、木質材を粉砕して得られる粉砕物を培地とするものであるが、木質材の粉砕技術に大きな特徴を有するものである。即ち、スクリューの回転によって前方に圧送しながら破砕と擂り潰しを行って繊維質を解繊しつつ粉砕し、該粉砕物を圧力によって吐出膨潤させるスクリュー式膨潤粉砕装置によって粉砕された木質材の膨潤粉砕材を農業用培地として用いるものである。

この木質材としては、杉や檜等の樹木の間伐材又は剪定材或いは製材所で発生する端材等の廃木材が好ましい。

本発明の農業用培地は、前記膨潤粉砕材のみでもよいが、これに、保水性向上のために火山灰，パーライト，パーメキュライト，ピートモス又は黒土等の保水材を添加混合してなるものも好ましい実施態様である。特に火山灰を配合する場合には、前記膨潤粉砕材と火山灰とを、容量比で７：３〜９：１の範囲で配合してなるものが好ましい。

上記スクリュー式膨潤粉砕装置によって粉砕された膨潤粉砕材の嵩密度は、従来のおが屑等に比して格段に小さくなっているので、軽量であり、苺等の高設栽培用の培地として使用するも好ましい実施態様である。又、本発明の培地を、育苗用の培地としての使用も可能である。

次に、本発明に係る農作物の栽培方法は、前記本発明に係る培地に農作物の苗を植え込みした後に、液体肥料を供給しつつ農作物の育成を行う栽培方法でる。肥料の施用方法としては、緩効性肥料を予め施す方法も可能であるが、液体肥料を点滴しつつ該作物の育成を行うのが好ましい実施態様である。又、この栽培法は、高設栽培法に最適の栽培法である。

本発明に係る培地は、特殊なスクリュー式膨潤粉砕装置によって、剪断による破砕作用と、擂り潰しによる繊維質の解繊作用と、加圧状態の装置内から常圧の装置外への吐出による膨潤作用とにより、木質材の繊維が解繊され切断された膨潤粉砕物を主成分とした培地であるので、その空隙率が高く（嵩密度が小さく）、通気性に富み、吸水率は高く、軽量である。特に、通気性が良いので、直ちに膨潤粉砕材自体が好気性菌による醗酵作用を受けて分解し、速やかに作物の生育に必要な有機肥料成分の提供源となる効果がある。

上記した膨潤粉砕材自体が好気性醗酵して有機肥料化されると同時に、元の木質材自体が自己に必要な成分として吸収していたマグネシウムや鉄分等のミネラル成分も、その醗酵過程で放出されるので、該培地に作付けされた作物へのミネラル供給源としての機能も有している点は、特筆すべき特徴である。

又、本発明に係る培地を用いた実生栽培においては、従来の培地と同等以上の収量と品質が得られており、培地の品質面でも極めて優れている。

又、木質材として、杉や檜の間伐材や剪定材を用いれば、これらの新たな用途が図られるのみならず、その製品に付加価値が与えられるため、従来は廃棄物として放置されていた間伐材や剪定材に経済的価値が与えられ、その結果、間伐や枝打ちが実行されて健全な山林の生育に大きく寄与する事になる。

更に、本発明で使用する膨潤粉砕材は嵩密度が小さいので、高設栽培用の容器に培地を充填した状態の重量は、既存の培地を用いたものに比して著しく軽量化されるので、係る容器の移動に際しての作業が楽になり、高齢化した作業者に対する苦痛を大幅に軽減する事が可能となる。

又、実生栽培においては、本発明の膨潤粉砕材に不足がちな、窒素（Ｎ），燐（Ｐ），カリウム（Ｋ）を液肥として供給する際に、吸水性が良いので、これらの液肥が速やかに吸収保持され、液肥の利用効率も一段と向上する事になる。

先ず、本発明の大きな特徴であるスクリュー式膨潤粉砕装置について説明する。本装置は、前記特許文献４に記載の装置であって、図１にその要部断面図を、図２に本装置による擂り潰し粉砕作用の概念図を示している。先ず、図１に示す様に、スクリュー式膨潤粉砕装置は、ケーシング２と、該ケーシング２内に回転自在に挿入されたスクリュー３と、該ケーシング先端部にボルト２３ａによって固定されたトップカバー７と、該トップカバー７の中央部に配置され前記スクリュー３の先端軸１２を回転自在に軸支する支持部材１１と、前記トップカバー７の内面に摺接するカッター９とを有しており、前記ケーシング２の後端側には、ロート状の被処理物投入用のホッパー１０が、その下部開口である投入口１３として前記ケーシング内に開口する様に設けられている。更に、前記トップカバー７には粉砕材を吐出するための多数の吐出孔６が設けられた構成となっている。

前記カッター９は、前記トップカバー７の内側表面に接触若しくは近接する様に配置されており、前記スクリュー３の回転軸２０の先端に取り付けられて該回転軸２０と共に回転する様になっている。又、前記トップカバー７の中心には、前記スクリュー支持部材１１が設けられており、スクリュー３の先端軸１２は、スクリュー支持部材１１に回転自在に支持されている。更に、スクリュー３の回転軸２０は、前記ケーシング２にボルト２３ｂで固着されたリアカバー８に回転自在に保持され、その後端は、コネクタを介して適宜の駆動源２２に取り付けられて該回転軸２０をケーシング２内で回転自在に支持する構造となっている。又、前記ケーシング２の内側前方側には、該ケーシング２の長手方向に沿って複数の剪断刃部材４がボルト５によって固着されている。尚、図中２１は、前記回転軸２０の保護カバーである。

係る構成の装置１により、スクリューの回転力によって被処理物をスクリュー３とケーシング２の内面の前記剪断刃部材４とによって粉砕しつつ擂り潰して解繊し、更に、該スクリュー３の羽根３ａの間隔が先端に行くに従って狭くなる様に形成されているので、これにより、被処理体をスクリュー３の回転力によって前方に圧送し、前記トップカバー７の内面側では、被処理物は粉砕されて高圧力で押し潰された状態となっており、これを、吐出孔６から内圧によって押し出す様になっている。この押し出しの直前で、前記ケーシング２内の吐出孔６の手前に設けられたカッター９により、被処理物の繊維質を切断し、これにより吐出孔６の目詰まりを防止する様になっている。又、この吐出孔６から押し出された瞬間に、圧力は常圧に急速に開放されるので、押し出された被処理物は、内部の水分が減圧により気化・膨張して、いわゆるポップコーンと同様の原理で膨潤され、膨潤粉砕材となる。

尚、ケーシング２の内側には、該ケーシング２の長手方向に沿って複数の剪断刃部材４が形成されており、図２に概念的に示している要領で、被処理物の剪断による破砕と粉砕及び擂り潰しによる解繊が行われる。即ち、先ず、同図（ａ）に示している様に、スクリュー３の回転によって圧送されてきた被処理物３０は、スクリュー羽根３ａの外周縁と前記剪断刃部材４とに挟まれる状態となる。次に、同図（ｂ）に示している様に、被処理物３０は、スクリュー３の回転（図中矢印方向）によって、スクリュー羽根３ａの外周縁と前記剪断刃部材４のテーパ状剪断刃面４ａとの間で剪断力を受け、続いて同図（ｃ）に示している様に、スクリュー羽根３ａの外周縁と前記テーパ状剪断刃面４ａとの間に存在する被処理物３０は、両部材の相対運動によって擂り潰し作用を受け、これによって被処理物中の繊維質はほぐされつつ剪断され粉砕されていく事になる。

以上の様にして、ケーシング２内に投入された被処理物３０は、次第に小片３０ａ，３０ｂへと剪断により破砕されつつ擂り潰され、同時により小さな粒子へと粉砕されてゆく事になる。特に、スクリュー３の羽根ピッチは前方ほど狭くなっているので、スクリューの前方に行くほどスクリューの回転力によって被処理物は圧縮されて圧密化され、先端部の圧縮部２５ｂ，２５ｃから加圧部２５ａ（図１参照）に圧送される過程では、スクリューの回転による混練作用によって粉砕物同士が擂り合わされて解繊され、同時に粉砕作用を受けて、一層細かな粒子へと粉砕されて、小さな解繊粉砕物へと変化してゆく。この粉砕物同士の擂り合わせによる解繊粉砕作用は、スクリューの先端部にいくほど圧密化されているので、効果が大きくなっている。

更に、前記吐出孔６からの吐出は、粉砕物の圧縮圧密状態からの急速な減圧を意味し、これにより粉砕物は内部の水分を気化して膨潤し、膨潤粉砕材となる。この圧縮圧密状態からの急激な減圧による膨潤作用は、ポップコーンの原理と同様と考えられる。又、スクリューの回転による破砕と擂り潰し過程においては、スクリューの回転エネルギは、被処理物と前記スクリュー羽根３ａとの摩擦、及び被処理物と前記剪断刃部材４のテーパ状剪断刃面４ａとの摩擦、並びに被処理物の粉砕物同士の摩擦等によって熱エネルギに変換されて粉砕物の温度を上昇させる事になる。この温度は、籾殻，枯れ草或いは古紙等の水分の少ない材料を処理した場合には一部が炭化してしまう現象が生じている事実、及び水分を含んだ生木（剪定枝や刈り取った直後の雑草及び伐採直後の青竹等）を被処理物とした場合には前記トップカバー７の吐出口６から吐出された直後の膨潤粉砕材の温度が８０〜９０℃に達している事実から、装置内部の加圧部２５ａにおける温度は１００℃以上に達しているものと考えられる。この温度と圧力は、前記膨潤作用を一層効果的にするものと考えられる。

尚、被処理物が長期間放置されて乾燥している場合には、被処理物は、前述したスクリュー羽根３ａと剪断刃部材４との剪断作用やスクリュー２による圧縮を受けている状態でのケーシング内壁やスクリュー面との摩擦或いは粉砕された被処理物同士の摩擦によって被処理物の温度が高くなり、場合によっては内部で炭化する現象も生じ、同時に、摩擦抵抗の増大により、スクリューによる円滑な送りが行えなくなる場合があるので、これを防止する目的で、前記ケーシング２の先端の加圧部２５ａやその近傍の圧縮部２５ｂ，２５ｃ等のケーシング前部に、該ケーシング２の機壁を貫通して導水管１４を配置し、必要に応じてバルブ１４ａの開閉によってケーシング内に水分の供給を行う様にしたり、或いは前記ホッパー１０から給水可能な様に導水管（図示せず）を配置して、ホッパー１０から水分の供給をして、被処理物の水分調整が行える様になっている。

上記装置を用いて杉の間伐材を粉砕処理する場合には、該間伐材を、予めチッパーで５ｃｍ角程度に破砕した杉チップを前記ホッパー１０から投入して粉砕処理を行い、枝葉等の細径のものはそのまま前記ホッパー１０から投入して粉砕処理を行うと、前記トップカバー７の吐出口６から８０℃前後の杉の膨潤粉砕材となって吐出される事になる。

〔膨潤粉砕材の特性試験〕
次に、上記スクリュー式膨潤粉砕装置を用いた膨潤粉砕材の特性について説明する。使用した試料は、次の通りである。
（試料１）膨潤粉砕杉皮材：杉の樹皮のみを前記スクリュー式膨潤粉砕装置で膨潤粉砕した本発明に係る膨潤粉砕材
（試料２）野積膨潤粉砕杉皮材：上記試料１を半年間野積みして放置しておいた膨潤粉砕材
（試料３）膨潤粉砕杉板材：杉の背板を前記スクリュー式膨潤粉砕装置で膨潤粉砕した本発明に係る膨潤粉砕材
（試料４）膨潤粉砕杉間伐材：杉の間伐材を前記スクリュー式膨潤粉砕装置で膨潤粉砕した本発明に係る膨潤粉砕材。尚、間伐材の材木と樹皮の体積比は、９：１である。
（試料５）膨潤粉砕トド松樹皮：トド松の樹皮を前記スクリュー式膨潤粉砕装置で膨潤粉砕した本発明に係る膨潤粉砕材
（試料６）野積膨潤粉砕間伐材：半年間野積みして放置しておいた杉間伐材を前記スクリュー式膨潤粉砕装置で膨潤粉砕した本発明に係る膨潤粉砕材
（試料７）膨潤粉砕トド松間伐材：トド松の間伐材を前記スクリュー式膨潤粉砕装置で膨潤粉砕した本発明に係る膨潤粉砕材
（試料８）標準培地：ピートモス５０容量％，粗粒火山灰５０容量％を混合し、ｐＨ矯正した既存の標準培地

上記試料１〜５及び７の物性を測定し、その結果を表１に示す。又、参考までに、試料１の膨潤粉砕杉皮材の写真を図３に示している。この写真からも明らかな様に、この膨潤粉砕材には最早杉皮のイメージはなく、繊維質が解繊され切断されて綿状になっている事が分かる。

表１から明らかな様に、又、図３の写真から窺える様に、本発明に係る培地（試料１〜５）は、既存の標準培地に比して大きな気相率（空隙率）を有しており、この結果、通気性に富み且つ大きな圃場容水量や最大容水量を有している。この大きな気相率を有している事は、通気性に富む事を意味し、好気性醗酵菌が培地内に浸透して有機物である膨潤粉砕材を好気性醗酵させ、作物に吸収可能な有機物を生成して該膨潤粉砕材自体が有機肥料の機能を果たす事が分かる。特に、本発明で使用する係る膨潤粉砕材は、繊維質が解繊されている上に膨潤しているので醗酵し易い状態となっており、速やかに好気性醗酵が進行し、苗の移植後、直ちに有用な有機肥料成分の生成が行われる事になる。この事は、膨潤粉砕材を放置しておくと、直ちに醗酵が進行して温度が上昇している事実からも窺える。この肥料化機能は、本発明による膨潤粉砕材が、解繊され膨潤している事に起因するもので、従来のおが屑に代表される木質粉砕材とは著しく異なった本発明培地のみに特有の特徴である。

同時に、大きな空隙率を有する事は、嵩比重が小さい事を意味し、従来の標準培地（試料８）に比して２割〜３割の単位重量となるので、高設栽培用の培地として使用する場合には、容器に該培地を入れた状態での搬送が極めて楽になると言える。因みに、苺を植えた状態で、標準の１６リットルの栽培箱に従来の標準培地を入れた場合は、箱の重量や散布水の重量を含めて１２．４ｋｇであるのに対し、杉間伐材の膨潤粉砕材を入れた場合には、同一条件で８．０ｋｇとなり、約２／３の重量となる。又、この苺の栽培終了後、苺を株ごと抜き取り、ある程度乾燥させた状態では、従来の標準培地を入れたものは９．９ｋｇであるのに対し、杉間伐材の膨潤粉砕材を入れたものでは４．３ｋｇと、約４割の重量となっている。この事実から見ても、本発明の培地を高設培地として使用すれば、作業者の負担が大幅に軽減される事が理解される。

又、圃場容水量は、既存の標準培地（試料８）に比して、１．３〜２．０倍の値を示しており、後述する液体肥料（液肥）を供給した場合にも、標準培地に比して多量の液肥を保持する事ができることが分かる。一方、最大容水量は、標準培地に比して３．５〜６．１倍の容水量を示しており、又、前記最大容水量／圃場容水量の比は、５．４〜１０．１倍の値を示している事から、極めて水はけが良い事が分かる。即ち、大量の水が供給された場合には、標準培地に比べて５〜１０倍の水量を一時的に保持するが、短期間で排出する水はけの良さがある事が分かる。この物性は、農業用培地としては好ましい特性と言える。

次に、前記試料１〜５及び８を３０日間水に浸漬して抽出されたミネラル成分等の分析を行った。その結果を表２に示す。参考までに、各試料の塩基置換容量（ＣＥＣ）も併せて記載する。

表２から明らかな様に、膨潤粉砕材（試料１〜５）は標準培土（試料８）に比べて、全体的にＮａ量は少なく、Ｋが多く、ＣＥＣは同程度である。膨潤粉砕材を個別にみると、杉皮材（試料１，２）は、他のものに比してＫ，Ｃａ，Ｍｇが多く抽出されており、杉皮材を他の膨潤粉砕材と混合する事により、これらの成分調整の可能性を示唆している。同時に、前述の通り、本発明に係る膨潤粉砕材は、好気性醗酵による分解を受け易く、その分解の過程で、木質材の有用成分として吸収されていた上記ミネラル成分も可溶性の物質として生成される結果、作物へのミネラル成分供給材としての機能があるものと判断される。

〔イチゴの高設栽培試験１〕
次に、イチゴの高設栽培試験について説明する。前記実施例１に示した膨潤粉砕杉皮材（試料１）と膨潤粉砕杉間伐材（試料４）と標準培地（試料８）と用いて、次の培地１〜４を調整した。
〔試験培地〕
・培地１：試料１（膨潤粉砕杉皮材）のみ
・培地２：下側に試料１（膨潤粉砕杉皮材）を、上側に試料７（標準培地）を、夫々半分 づつ積層配置したもの
・培地３：試料４（膨潤粉砕杉間伐材）のみ
・培地４：試料８（標準培地）のみ
これらの培地を、夫々１６リットルの魚箱に充填して各４株のイチゴの苗を栽植したものを各３つ（合計１２株）を用いて次の試験１，試験２の条件でイチゴの高設栽培試験を各２回行った。
〔試験１〕
・栽培法：加温半促成栽培
・イチゴの品種：とよのか
・追肥：Ｎ３．０ｋｇ，Ｐ２．０ｋｇ，Ｋ３．２ｋｇ／ａの割合で、液体肥料を点滴により施肥
〔試験２〕
・栽培法：無加温半促成栽培
・イチゴの品種：けんたろう
・追肥：Ｎ１．５ｋｇ，Ｐ１．６ｋｇ，Ｋ２．３ｋｇ／ａの割合で、液体肥料を点滴により施肥

その試験結果を、表３，表４に示す。各値は、２回試験の平均値である。

表３の試験１の結果では、前記試料１（膨潤粉砕杉皮材）を用いた培地１，２の上物収量は、培地４（標準培地）に比して若干低いが、略同程度と判断される。一方、表４の試験２の結果では、前記試料４（膨潤粉砕杉間伐材）を用いた培地３は、培地１，４よりも上物収量が多く、糖度その他の品質は、標準培地と同程度と判断される。従って、杉間伐材を用いた膨潤粉砕材は、少なくともイチゴの培地として実用可能と判断させる。

〔イチゴの高設栽培試験２〕
前記実施例１に示した膨潤粉砕杉皮材（試料１），膨潤粉砕杉間伐材（試料４），膨潤粉砕野積杉間伐材（試料６）及び標準培地（試料８）とを用いて次の培地５〜９を調整した。
〔試験培地〕
・培地５：試料４（膨潤粉砕杉間伐材）のみ
・培地６：試料６（膨潤粉砕野積杉間伐材）のみ
・培地７：下側に試料６（膨潤粉砕野積杉皮材）を、上側に試料８（標準培地）を、夫々 半分づつ積層配置したもの
・培地８：下側に試料４（膨潤粉砕杉皮材）を、上側に試料８（標準培地）を、夫々半分 づつ積層配置したもの
・培地９：試料８（標準培地）のみ
これらの培地を用いて実施例２と同様に夫々１６リットルの魚箱に充填して各４株のイチゴの苗を栽植したものを各３つ（合計１２株）を用いて次の試験３，試験４の条件でイチゴの高設栽培試験を各２回行った。
〔試験３〕
・栽培法：加温半促成栽培
・イチゴの品種：とよのか
・追肥：Ｎ３．０ｋｇ，Ｐ２．０ｋｇ，Ｋ３．２ｋｇ／ａの割合で、液体肥料を点滴により施肥
〔試験４〕
・栽培法：無加温半促成栽培
・イチゴの品種：けんたろう
・追肥：Ｎ１．５ｋｇ，Ｐ１．６ｋｇ，Ｋ２．３ｋｇ／ａの割合で、液体肥料を点滴により施肥

その試験結果を、表５，表６に示す。各値は、２回試験の平均値である。

表５，６から、新鮮な杉間伐材の膨潤粉砕杉間伐材を用いた培地５は、試験３，４のいずれでも標準培地（培地９）よりも高い上物収量を示しており、他の品質も標準培地と同等以上である。この事実からも、杉間伐材の膨潤粉砕材は、イチゴの栽培には好適である事が分かる。又、新鮮な杉間伐材を用いたものと半年間野積みした杉間伐材を用いたものとでは、新鮮なものの方が良好な結果が得られており、この事から、伐採したばかりの間伐材であっても、問題なく使用可能である事が分かる。

〔膨潤粉砕材の育苗培地試験１〕
前記杉間伐材を用いた試料４の膨潤粉砕間伐材及び標準培土に、ピートモス，粗粒火山礫（マグマソフト），厚沢部産火山灰，粉状過リン酸石灰（粉状過石），苦土石灰及びＮ，Ｐ，Ｋを各１５％づつ配合した化学肥料（Ｓ５５５）を表７に示す様に配合した培地１０〜１８を調整した。培地１０を標準培地とし、培地１２，１４，１６には、Ｓ５５５を標準培地の２０％増しで配合している。

次に、上記培地１０〜１８を用いて、次の試験条件でイチゴの育苗試験を行った。
〔試験条件〕
・供試品種：けんたろう
・育苗鉢：直径１０．５ｃｍ，内容量５００ｍｌのポリポットに１ポット当たり１株を栽 植
・試験区：１区８ポットで２反復乱塊法
・試験場所：無加温ガラス温室
・実施期間：鉢上げ日；平成１４年７月３１日、調査日；９月１０日
上記試験の結果を表８に示す。

表８から分かる様に、膨潤粉砕杉間伐材のみの培地（培地１１，１２）よりも、これに火山灰を混合した培地（培地１３〜１８）の方が、相対的に生育が優れており、中でも、火山灰の配合比率が２０％のもの（培地１３，１４）が最適であった。この事から、単に膨潤粉砕材のみを用いるのではなく、育苗培地には、火山灰を２０容量％前後、具体的には膨潤粉砕材と火山灰の配合比率を、容量比で９：１〜７：３の範囲が好ましい範囲と言える。又、化学肥料（Ｓ５５５）を２０％増量した培地１２，１４，１６，１８には、他の培地と比較して格別な差異が認められない事から、膨潤粉砕材を使用する場合には、増肥は不要と判断される。これは、前述した膨潤粉砕材自体の有機肥料効果によるものと考えられ、育苗コストの低減が期待される。又、全体的には、標準培地（培地１０）が苗の生育に高い評価が与えられるが、膨潤粉砕材を用いた培地１１〜１８も、使用可能である事はいうまでもない。

〔膨潤粉砕材の育苗培地試験２〕
前記杉間伐材を用いた試料４の膨潤粉砕間伐材とトド松間伐材を用いた試料７の膨潤粉砕トド松間伐材及び標準培土８に、夫々ピートモス，厚沢部産火山灰，パーライト，苦土石灰，粉状過石及びＳ５５５を表９に示す様に配合した培地１９〜２６を調整した。培地２１を標準培地とした。

次に、上記培地１９〜２６を用いて、次の試験条件でメロンの育苗試験を行った。
〔試験条件〕
・供試品種：空知交１１号，ルピアレッド
・育苗鉢：直径１０．５ｃｍのポリポットに１ポット当たり１株を栽植
・試験区：１区１０ポットで２反復乱塊法
・試験場所：無加温ガラス温室
・実施期間：播種日：平成１４年６月２５日，鉢上げ日；同年７月１日、調査日；同年７ 月２２日
上記試験の結果を表１０に示す。

表１０から分かる様に、膨潤粉砕トド松間伐材を用いた培地（培地２０，２３，２６）よりも、膨潤粉砕杉間伐材を用いた培地（培地１９，２２，２５）の方が、苗の生育が優れている事が分かる。従って、メロン育苗培地としては、トド松間伐材よりも杉間伐材を選択した方が良い。又、膨潤粉砕材のみよりも、火山灰を混合した培地（１９，２０）やパーライトを混合した培地（２５，２６）の方が、苗の生育がやや優れており、パーライトよりも火山灰を混合した培地の方が、混合適性に優れていた。
又、全体的には、標準培地（培地２１）が苗の生育に高い評価が与えられるが、膨潤粉砕杉間伐材を用いた培地１９，２２，２５も使用可能である事はいうまでもない。

以上の実施例では、杉の間伐材と樹皮及びトド松の間伐材を原料とする例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、檜や松の間伐材や枝打ち材（剪定材）、クヌギ等の雑木の伐採材等の山林の整備事業から発生する各種廃材、製材所で発生する杉や檜等の建築用材木の端材、更には、雑草等も利用可能であり、これらを適宜混合して使用する事も可能である。

因みに樹皮は、木材よりも好気性菌による分解を受け難い性質を有しているので、樹皮の膨潤粉砕材は、単独ではなく木材の膨潤粉砕材と混合して使用するのが好ましい。この事は、杉の間伐材（樹皮と木材の比率が１：９）が、樹皮の膨潤粉砕材単独や木材の膨潤粉砕材単独よりもイチゴの収穫において優れている事からも理解される。特に樹皮には、木材部分に比べて、植物が必要とするミネラル成分を多く含んでおり、このミネラル成分は、好気性醗酵による分解の過程で、作物に吸収され易い可溶性化合物の形で作物に吸収され、味覚の向上等の品質に好影響を与える。この意味からも、樹皮は、ミネラル成分調整材として材木の膨潤粉砕材に配合するのが好ましいと言える。

更に、本発明では、前記膨潤粉砕材のみを培地として使用する事も可能であるが、実施例に示している様に、火山灰やパーライトその他の保水性向上材を混合して、膨潤粉砕材の保水性を更に高める事も可能である。但し、これらの量が多すぎると、膨潤粉砕材の持つ軽量という特性を損なう虞れがあるので、１０〜３０容量％の範囲とすべきであり、最大でも５０％程度に止める必要がある。

又、本発明の膨潤粉砕材は、炭素，水素，酸素を主要構成元素とするものであるので、作物の生育に必要なＮ，Ｐ，Ｋ等を添加混合して培地として使用する事も可能であるが、高い通気性を利用して、液肥の点滴によりこれらの肥料成分を補充するのが好ましい。特に、膨潤粉砕材の有する軽量性から、高設栽培用の培地として使用するのが最も好ましい使用形態であるので、この場合には、液肥配管から適量の液肥を点滴で培地内に供給するのが実用的である。

以上の実施例では、限られた範囲での試験であるが、スクリュー式膨潤粉砕装置によって製造される木質材の膨潤粉砕材は、（１）高い通気性を有し、（２）繊維質が解繊されて好気性菌により容易に分解されて作物の生育に必要な成分を生成する有機肥料の性格を有しているので、原料となる木質材を作物の種類に応じて選択すれば、幅広い作物に適用が可能となる。更に、畑に直接散布したり、畑の表土を係る膨潤粉砕材に置換して使用する事も可能である。

本発明で使用するスクリュー式膨潤粉砕装置の要部横断面図である。 図１に示した装置による被処理物の粉砕工程を示す概念図である。 本発明に係る膨潤粉砕材の一例の写真である。

符号の説明

１ スクリュー式膨潤粉砕装置
２ ケーシング
３ スクリュー
４ 剪断刃部材
６ 排出孔
７ トップカバー
９ カッター
１０ ホッパ

Claims (11)

1. 木質材を利用した農作物用培地であって、
   スクリューの回転によって前方に圧送しながら破砕と擂り潰しを行って繊維質を解繊しつつ粉砕し、該粉砕物を圧力によって吐出膨潤させるスクリュー式粉砕膨潤装置によって粉砕された木質材の膨潤粉砕材を主成分とする事を特徴とする農業用培地
2. 前記木質材が、樹木の間伐材又は剪定枝或いは廃木材の１以上である請求項１に記載の農業用培地
3. 前記間伐材又は剪定枝が、杉又は檜の間伐材又は剪定枝である請求項２に記載の農業用培地
4. 前記膨潤粉砕材に、火山灰，パーライト，パーメキュライト，ピートモス又は黒土等の保水性向上材の１種以上を添加混合してなる請求項１乃至３のいずれかに記載の農業用培地
5. 前記膨潤粉砕材と火山灰とを、容量比で７：３〜９：１の範囲で混合してなる請求項４に記載の農業用培地
6. 前記培地が、高設栽培用の培地である請求項１乃至５のいずれかに記載の農業用培地
7. 前記培地が、苺の高設栽培用の培地である請求項６に記載の農業用培地
8. 前記培地が、育苗用の培地である請求項１乃至６のいずれかに記載の農業用培地
9. 前記培地が、農作物の苗を植え込みした後に、液体肥料を供給しつつ使用するものである請求項１乃至８のいずれかに記載の農業用培地
10. 前記請求項１乃至７のいずれかに記載の農業用培地に、作物の苗を移植した後、該培地に液体肥料を点滴しつつ該作物を育成する事を特徴とする作物の栽培方法
11. 前記農業用培地を収容した容器を、多段の棚段に配置して高設栽培する請求項１０に記載の作物の栽培方法