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【植栽家の日常】20250123 東京パークガーデンアワード@砧公園で私が使用した土壌改良材② 「軽石」について(微生物編)




【東京パークガーデンアワード@砧公園で私が使用した土壌改良材② 「軽石」について(微生物編)】

私がファイナリストのひとりとして現在進行中の東京パークガーデンアワード@砧公園 の作庭で私が使用した土壌改良材について、数回に分けて紹介したいと思います。

下記GardenStoryさんの記事でも詳しくレポートされています。

私の案「みんなのガーデンからみんなの地球(ほし)へ」では、「みんな」というキーワードを、人間みんなだけではなく、植物、土中の分解者、植物を訪れる虫たち、そして、この40平米の庭からつながる、生きているこの星 地球の環境や社会すべてをひっくるめて「みんな」と捉え、そのみんなが関わり合いながら末長く幸せに暮らせる「多様な生命が共存する美しさや尊さ」を多角的に表現したいと考えています。

今回のアワードでは、「あまり知られていないけど」一般の方にもマネしやすい、土壌の工夫や植物選びや組み合わせなどを数多く盛り込みました。この小さな庭で試され・繰り広げられること、発信されることが綿毛のついた種子のように多くのに園芸家にも届き、園芸家みんなの「楽しくその人らしく環境にやさしい」お庭づくりのお役に立てば、とても素敵なことだと思っています😊

今回のアワードの大きなテーマのひとつに「持続可能性」があります。
温暖化する今日の日本の環境で人間の夏冬の労苦負担を減らしつつ、サスティナブルにガーデニングを楽しめるように、私の案でも土づくりや植物選びにもいろいろ新しい提案を盛り込んでいるので、これからの1年、折に触れて私の案「みんなのガーデンからみんなの地球(ほし)へ」に盛り込まれているアイデアを紹介していきますね。


今日は、土壌にもまぜこみ、地表のマルチングにも使用している多孔質な石系素材、「軽石」「鹿沼土」に期待できる土中での微生物の住処としての有効性についてChatGPTさんと対話してみます。
※上写真の軽石は大きめの「中粒」ですが、一般の園芸用だと粒が大きすぎるので断然「小粒」が使いやすいです。


軽石、鹿沼土は、私の店、「ACID NATURE 乙庭」でも基本用土に分量多く使用している材料で、水はけ・水もちの両方を兼ね備えよく、多孔質で菌類の生息や通気性にも優れ気に入っている素材。

私は、自庭では植物によって土を使い分けることはせず、特殊な植物を除いてほとんど全ての植物をこの基本用土ベースに用途に応じて肥料を加えた用土で育てています。水はけ向上や蒸れ防止などいくつも効果があるのですが、長くなるのでその他の効果については別記事にて書きますね。

そして、軽石も鹿沼土も多孔質な構造の素材なので、菌類や微生物を多く含んだ有機質肥料と併用することで、微生物の住処としても有効ではないかと考え、これまでのアワードでも意外と入賞者が使わなかった素材ということで新しい提案として盛り込みました。


以下、ChatGPTさんとのやりとりです😊

私:
軽石や鹿沼土の土壌改良材としての多角的な有効性をより掘り下げてみたいです。軽石や鹿沼土は多孔質な構造の無機質素材だけれども、微生物が多い有機質堆肥と併用して土壌に織り交ぜて使うことで、軽石や鹿沼土の多孔質な構造から微生物の良い住処になるということはあるのかな?科学的な根拠なども紹介しつつ多角的に詳しく解説してもらってもよいかな?


ChatGPT:
軽石や鹿沼土のような多孔質な無機質素材が、土壌改良材としてどのように微生物と関係しているのかを掘り下げると、興味深い点がいくつも浮かび上がります!これらの素材の特性と微生物との相互作用について、科学的根拠を基に詳しく解説しますね。


1. 軽石・鹿沼土の多孔質構造と微生物の住処

軽石や鹿沼土は、多孔質で表面積が非常に大きいという特徴を持っています。この特性が、土壌微生物の住処として非常に有用になる可能性があります。

  • 多孔質構造の特性

    • 水分保持:多孔質な素材は毛細管現象により水分を保持します。これは微生物にとって必要な湿潤環境を提供します。

    • 酸素供給:軽石や鹿沼土は通気性も優れており、微生物が活動するための酸素を供給します。

    • 表面積の広さ:多孔質素材の表面積が大きいため、微生物が付着しやすく、増殖の場として利用されます。

  • 微生物の「住処」としての効果

    • 多孔質素材の内部には、微生物が捕食者から守られつつ繁殖する「避難場所」として機能する可能性があります。

    • 分解酵素や有機物の分解副産物が多孔質構造内に蓄積されることで、微生物の活動がさらに促進される場合があります。


2. 微生物と無機質素材の相互作用

軽石や鹿沼土のような無機質素材が微生物の活動にどのように寄与するかについて、以下の点が考えられます:

  • 微生物によるミネラルの溶出: 軽石や鹿沼土にはカリウムやカルシウムなどのミネラル成分が含まれており、一部の微生物がこれらを分解し、土壌中に溶出させる可能性があります。これにより、植物に利用可能な栄養素が増える効果が期待できます。

  • 微生物の活性を高める場: 土壌微生物(例:細菌や菌類)は、軽石や鹿沼土の表面に定着してバイオフィルムを形成することがあります。バイオフィルムは微生物が共生し、代謝活動を最適化する環境を作り出します。

  • 有機質との相乗効果: 軽石や鹿沼土に有機質堆肥を混ぜると、有機物が軽石の表面や隙間に吸着されます。これにより、微生物にとって豊富な栄養源と安定した物理的環境が提供されます。


3. 有機質堆肥との併用で期待できる効果

軽石や鹿沼土と有機質堆肥を併用することで、以下の相乗効果が期待できます。

  • 微生物の増殖促進: 有機質堆肥は微生物の栄養源として機能し、軽石や鹿沼土の多孔質構造がそれを「定着・保持」する役割を果たします。

    • 特に分解菌(例:放線菌、バチルス属細菌)や菌根菌が優先的に定着する可能性があります。

  • 土壌構造の安定化: 鹿沼土や軽石の無機的な粒子は、有機質の分解により生じる細かい粒子の凝集を助けます。この結果、団粒構造が形成され、土壌の通気性や水はけが向上します。

  • 病害抑制効果: 健康な微生物群集(微生物多様性)は、有害微生物(病原菌)の増殖を抑えることができます。軽石や鹿沼土による微生物の住処の提供が、土壌病害抑制に寄与する可能性があります。


4. 科学的根拠や研究例

以下に軽石や鹿沼土の微生物活動に関する科学的な背景を示します。

(1) 多孔質素材と微生物の関係

  • 研究例:多孔質担体を利用した水処理微生物の研究
    多孔質素材が微生物の付着と活動に適していることは、水処理分野での研究でも示されています。例えば、多孔質のセラミックス担体に微生物を定着させることで有機物分解効率を高める技術が確立されています。これを土壌に応用すれば、軽石や鹿沼土が同様の役割を果たすと考えられます。

(2) 有機質と無機質素材の併用

  • 研究例:有機無機混合土壌の微生物多様性
    有機質堆肥と無機質素材を混ぜた土壌では、微生物の多様性が向上し、土壌の健康状態が改善することが示されています。これは、無機質素材が微生物の住処を提供し、有機質堆肥が栄養源となるためです。

(3) 軽石や鹿沼土の農業利用

  • 軽石や鹿沼土は特に日本の園芸や農業で広く利用されており、根腐れ防止や排水性改善に効果があることが農業技術センターや研究機関で報告されています。


5. 実践への提案

軽石や鹿沼土を微生物活性化のために活用する場合、以下の方法が効果的です:

  1. 有機質堆肥とのバランスを考慮: 軽石や鹿沼土の割合を20~50%程度にし、有機質堆肥を混ぜ込むことで微生物の住処と栄養源を両立。

  2. 微生物活性剤の併用: 堆肥に加えて菌根菌や乳酸菌などの微生物活性剤を添加すると、軽石や鹿沼土がさらに有効な微生物環境を提供できます。

  3. 水分管理: 多孔質素材が乾燥しすぎると微生物が活動を停止するため、適切な湿度を保つことが重要。


結論

軽石や鹿沼土の多孔質構造は、微生物にとって理想的な住処を提供する可能性があります。有機質堆肥と併用することで、微生物の増殖や土壌構造の改善、病害抑制といった効果を最大限に引き出すことが期待されます。この併用は、未来のサスティナブルな園芸において大きな可能性を秘めています!😊✨

私:
くわしい解説をありがとう!
現在、サスティナビリティも審査基準として重視されている1年がかりのガーデンコンテストに挑戦中なのだけれど、私は土壌改良材として、コガネムシ幼虫の忌避と水はけの改善、地表の蒸れ防止などの観点から、軽石と鹿沼土を土壌に混ぜ込んだり、地表のマルチングとして採用しています。

軽石・鹿沼土の多孔質構造が微生物の住処として有効に機能することも期待して、有機質肥料のひとつとして、通常は産業廃棄物として捨てられてしまう酵素風呂の使用済み酵素発酵米糠を原料にした肥料を使用しています。

※問い合わせすると、一般の方にも使用済みの発酵米糠を肥料として販売してくれる酵素浴の施設もありますので、興味ある方は調べてみてください。

酵素浴の発酵米糠。菌類による発酵熱でとてもよい温浴効果が得られます。今回私が肥料として
使用しているのは使用済みのこの発酵米糠を乾燥させて肥料として使いやすくしたもの。

併せて、土壌改良にはもみがらくん炭などもまぜているのだけれど、これらの配合、どうかな?

米糠肥料の豊富な菌類と住処としての多孔質石系素材、そして植物由来の多孔質炭素系素材のくん炭という組み合わせです。多角的に意見を聞かせて!😊


ChatGPT:
素晴らしい取り組みですね!現在のガーデンコンテストの挑戦において、あなたが採用している軽石、鹿沼土、使用済み酵素発酵米糠、もみがらくん炭を組み合わせた土壌改良材の配合は、サステイナブルで環境負荷が少ないだけでなく、土壌の健康や植物の生育に大きく貢献する可能性を秘めています。この配合について、多角的に分析してみましょう。


1. 配合素材ごとの機能と相互作用

軽石・鹿沼土(無機質多孔質素材)

  • 主な役割

    • 排水性の向上。

    • 土壌の通気性の改善。

    • 根腐れのリスクを軽減。

    • コガネムシ幼虫忌避の可能性(物理的障壁と不快感の提供)。

  • 相互作用

    • 使用済み酵素発酵米糠やくん炭の有機物が多孔質内に吸着し、微生物の定着と活動を助ける「住処」として機能。

    • 多孔質構造が水分や栄養素を保持しながらも過剰な水分を排出するため、根圏環境を安定化させる。

使用済み酵素発酵米糠(有機質肥料)

  • 主な役割

    • 高い微生物多様性と有機物分解により、土壌の肥沃度を向上。

    • 窒素、リン、カリウムなどの栄養供給。

    • 発酵過程で生成された有機酸や抗菌物質が土壌病害の抑制に寄与。

  • 相互作用

    • 軽石・鹿沼土の多孔質構造に菌類が付着しやすく、長期間にわたり微生物活動をサポート。

    • くん炭の炭素分と組み合わせることで、長期間土壌に残る緩やかな栄養供給が可能。

もみがらくん炭(炭素系多孔質素材)

  • 主な役割

    • 多孔質構造による保水性と排水性のバランス改善。

    • 炭素素材による長期的な土壌改良(団粒構造の形成を助ける)。

    • 土壌pHの調整(アルカリ性による酸性土壌の改善)。

  • 相互作用

    • 酵素発酵米糠の有機物と組み合わせることで、微生物活性を促進。

    • 軽石や鹿沼土とともに、根圏環境に物理的・化学的安定性をもたらす。


2. 配合のメリット

物理的改善

  • 軽石・鹿沼土、くん炭の多孔質構造が土壌の物理性を最適化します。

    • 排水性向上:水はけが良くなるため、過剰な水分が根腐れを引き起こすリスクを軽減。

    • 通気性の確保:根と微生物に必要な酸素を供給。

生物的改善

  • 使用済み酵素発酵米糠の豊富な菌類と多孔質素材の相互作用が、土壌の微生物環境を強化します。

    • 微生物の住処提供:多孔質素材が菌類や細菌の増殖場所を提供。

    • 微生物活性の促進:発酵米糠が微生物の栄養源となり、くん炭が持続可能な炭素供給を行う。

化学的改善

  • 酵素発酵米糠の有機物とくん炭の炭素が結びつき、持続的な栄養供給とpH調整を実現します。

    • 栄養の安定供給:速効性のある発酵米糠と持続性のあるくん炭がバランスを取る。

    • 土壌の長期的健康:炭素分が土壌に長く残り、団粒構造を維持。


3. 考えられる課題と対策

1. 軽石や鹿沼土の割合の最適化

  • 課題:多すぎると有機物が希釈され、微生物の活動が鈍化する可能性がある。

  • 対策:軽石・鹿沼土を全体の土壌の30~50%程度に抑え、有機物とのバランスを調整。

2. 酵素発酵米糠の分解速度

  • 課題:速効性が高いため、長期的な効果が薄れる可能性がある。

  • 対策:もみがらくん炭や軽石の多孔質構造に微生物を定着させることで、分解のペースを調整。

3. くん炭のpH影響

  • 課題:多量に使用するとアルカリ性が強まり、酸性を好む植物に影響を与える可能性。

  • 対策:少量(10~20%程度)を混ぜ込み、土壌のpHを定期的に測定する。


4. サステイナブルな視点からの評価

あなたの配合は、単に効率的な園芸のためだけでなく、以下のようなサステイナビリティの観点でも非常に優れています:

  • 廃棄物のリサイクル:酵素発酵米糠を肥料として再利用することで、産業廃棄物を減らし、資源を循環。

  • 環境負荷の低減:化学肥料や殺虫剤に頼らないアプローチ。

  • 炭素固定:もみがらくん炭による炭素固定は、土壌の長期的健康とCO₂削減に寄与。


5. 結論と提案

この配合は非常にバランスが取れており、物理的、化学的、生物的な土壌改善に優れています。特に微生物の活性化や根圏環境の最適化に寄与する点が、ガーデンコンテストの審査基準であるサステイナビリティにおいて高く評価されるでしょう。

提案

  1. 実験的モニタリング: 土壌のpH、微生物多様性、根の成長速度などをモニターして、コンテストに向けた科学的な裏付けを得る。

  2. 適切な追加資材の検討: 堆肥茶や微生物活性剤(菌根菌、乳酸菌)を併用して微生物の種類をさらに多様化。

  3. 地表の仕上げ: マルチング材として鹿沼土や軽石を使いつつ、見た目の美しさにもこだわる。

この配合の素晴らしい点を自信を持ってプレゼンテーションに活かしてください!応援しています😊✨

私:
ところでくん炭の科学的な構成は主に炭素でよいのかな?
そういえばあまり深く考えたことがなかったです。くん炭の製造法や有効性や使用の歴史なども含めて詳しく解説をお願いします!😊


ChatGPT:
くん炭(もみがらくん炭)は、土壌改良材として非常に優れた特性を持つ素材で、主に炭素を含む多孔質構造が特徴です。その科学的構成や製造法、有効性、歴史について詳しく解説していきます!


1. くん炭の科学的な構成

くん炭は、もみがらを炭化させたもので、以下のような科学的構成が特徴です:

  • 主成分

    • 炭素(C):全体の約70~80%を占める。くん炭の黒い色はこの炭素によるもの。

    • シリカ(二酸化ケイ素、SiO₂):くん炭には15~25%程度含まれる。もみがらに由来する成分で、植物の成長や病害抑制に寄与。

    • ミネラル成分:少量のカリウム、カルシウム、リンなどが含まれる。

  • 特徴的な物理性

    • 多孔質構造:くん炭は内部に無数の細かい穴を持ち、高い比表面積を有する。この構造が水分や養分、微生物の吸着・保持に寄与。

    • 軽量性:もみがらを原料とするため、非常に軽く取り扱いやすい。

  • 化学的性質

    • アルカリ性:pHは約8~9。酸性土壌を中和し、植物に適した環境を提供。

    • 親水性と疎水性のバランス:多孔質内部で水分を保持しつつ、排水性も良好。


2. くん炭の製造法

くん炭は、もみがらを低温で不完全燃焼させることで作られます。この製造法によって、炭化が進む一方で、多孔質構造が維持されます。

  • 製造プロセス

    1. 準備:もみがらを用意し、土や金属製の容器に敷き詰める。

    2. 炭化:もみがらを燃やし、酸素の供給を抑えて不完全燃焼させる(300~500℃が一般的)。

    3. 冷却:完全に燃え尽きないように火を止めて冷却し、多孔質の炭化状態を維持する。

    4. 完成:冷却後、くん炭が完成。細かく砕いて使用することもある。

  • ポイント

    • 高温で完全燃焼させると灰になり、多孔質構造が失われるため、低温での炭化が重要。

    • 自作も可能だが、火加減の調整が難しいため、専用のくん炭器や市販のくん炭が広く利用されている。


3. くん炭の有効性

くん炭は、多角的に土壌と植物に有益な効果をもたらします。

(1) 土壌改良効果

  • 排水性と保水性の向上: 多孔質構造が水を吸収して保持する一方で、余分な水分を排出するため、根に最適な環境を提供。

  • 団粒構造の促進: くん炭が土壌粒子を結びつけ、団粒構造を形成しやすくする。これにより通気性と水分保持力が改善。

(2) 微生物活性の促進

  • 微生物の住処: くん炭の多孔質構造が細菌や菌類の定着場所となり、微生物活動が活発化。

  • 土壌の健康促進: 微生物が分解した有機物がくん炭に吸着され、持続的な栄養供給が実現。

(3) pHの調整

  • 酸性土壌の中和: アルカリ性のくん炭が酸性土壌を中和し、植物の栄養吸収を改善。

(4) 病害抑制効果

  • 物理的バリア: 病原菌の活動を妨げる微生物の生息環境を作り出し、病害を抑制する。

(5) 炭素固定

  • 土壌中の炭素蓄積: くん炭は土壌中で長期間分解されずに残るため、炭素固定材として環境保全にも寄与。


4. くん炭の使用の歴史

くん炭の使用は日本やアジア地域を中心に、古くから農業や園芸において行われてきました。

  • 日本の稲作文化との関係: くん炭はもみがらを再利用する形で生まれた副産物です。稲作が盛んな地域で、土壌改良材として古くから活用されてきました。

  • 近代農業における利用: 有機農業の拡大とともに、化学肥料の代替素材として注目。持続可能な農法の一環として、特に酸性土壌の多い地域での利用が拡大。

  • 現在のトレンド: サステイナブルな農業や炭素固定への関心が高まる中で、くん炭は環境に優しい土壌改良材として再評価されています。


5. 注意点

くん炭は非常に有益ですが、使用にあたって以下の点に注意が必要です:

  • 使用量の調整: 過剰に使用するとアルカリ性が強まり、酸性を好む植物には逆効果になる場合があります。目安としては、土壌全体の10~20%程度が適量です。

  • 混合の工夫: くん炭は単独で使用するよりも、堆肥や軽石、鹿沼土などと混ぜることで効果を最大化できます。


結論

くん炭は、炭素を主体とする多孔質構造を活かした優れた土壌改良材です。その保水性、通気性、微生物の住処効果、pH調整能力が、あなたのガーデンプロジェクトにも大きな力を発揮することでしょう。さらに、酵素発酵米糠や軽石・鹿沼土との組み合わせは、科学的にも理にかなった配合です。

くん炭の特性と利点を存分に活かして、ガーデンコンテストでの成功をお祈りしています!😊🌱✨


【今日の読書】

kindle unlimitedの月額元取りで、ちょっとマネーリテラシー的な知識も得たいなぁと思い下記の本を読み始めました。

あと一般教養的に、やはり一度は読んでおいた方がよいかなと思う下記も併読しています。読みやすく、分かりやすい良書ですね😊



【今日のピアノ練習】

【フランク 前奏曲、フーガと変奏 op.18】

この曲は今年の後半から舞台に乗せつつ2年がかりくらいで全曲コンプリートしたいと思っていて、毎日どれか1楽章は弾くようにしています。
今日は前奏曲を弾きました。


【ドビュッシー 版画 全曲】

レパートリーメンテで全曲通し。少し弾かないと暗譜が飛びやすい「グラナダの夕べ」「雨の庭」は部分練習も。


【ベートーヴェン 創作主題による32の変奏曲】

大曲いっぱいですが、この曲もかれこれ1年半くらい、ちびちびやってきたので、2025年は徐々に仕上げモードに入っていきたいと思っています。
今日は第9変奏から第16変奏を細かく練習しました。


【パスカル・ヒメノ 演奏会用リズムエチュード 1-1 ファンキー、1-2 ブレリア、1-3 ボレロ、1-4 サルサ】

1~3番は昨日のオンラインレッスンでの先生からのアドバイスを参考に時間を割いて練習。4番は中間部の2ページを初見譜読みしました。


【マルチェロ バッハ編 オーボエ協奏曲ニ短調BWV974 第2楽章】

何気にノーミスで通せたためしがなく、慎重に間違えないように、そして音楽的に弾けるように、リラックスした中での全集中で弾く練習をしています。

【ラフマニノフ 楽興の時op.16 3&4番】

暗譜メンテで通し。4番は安定感とスピードアップも踏まえメトロノームで。


【スクリャービン エチュードop.2-1】

暗譜メンテで通し



【私の連載が掲載された Garden & Garden 発売中です!】

私の連載「創造的 NEW GREEN GARDEN」第4回 が掲載された雑誌 「Garden & Garden vol.92」が発売中です😊
今号では、建築家 武田清明さんとの対談も含め、私が植栽設計を担当させていただいた東京都練馬区の「PLAY!高架下広場」を紹介しています。


連載1~3回も併せて多くの方のご高覧いただけましたら幸いです。

最後に私 太田敦雄の著作や掲載誌をいくつかご紹介します。
2024年1月16日発売(本記事執筆時点では発売前)のガーデニング雑誌「Garden&Garden vol.88 (Spring 2024)」。
巻頭特集「風景ガーデニング」にて、私 太田敦雄 / ACID NATURE 乙庭 を8ページにわたり掲載いただいています。私の設計案件の中でもこれまで一般誌で解説紹介していない2つの住宅を実例に写真豊富に、自分が思い描く植栽風景を形にしていく思考のコツなどについて解説しています。私のページ以外も人気ガーデナー、ガーデンデザイナーさんの多様な植栽事例をお楽しみいただけます。



私と、おぎはら植物園の荻原範雄さん、フローラ黒田園芸の黒田健太郎さん・和義さんご兄弟との共著作「グリーントータルプランツブック」。前半の1/3を私が執筆担当しており、実例も交えた植栽論と植物の解説をしています。


私の最初の著作本「刺激的・ガーデンプランツブック」は、出版社のご都合で現在絶版となっていますが、この本に書いた内容も含めて、今後の出版物に盛り込んで、なんらかの形で情報としてこれからも手に入るようにはしていきたいと思っています。

noteの「乙庭植物図鑑」では、これまでの著書では解説していない植物も積極的に取り上げていく予定です。
自分だけの特別なお庭造りの参考になれば幸いです😊✨

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