Microsoft Word - 知っておきたい土壌改良と土壌調査のチェックポイント訂正

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あいととべ
5 years ago
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1 知っておきたい土壌調査と土壌改良のチェックポイント大森僚次 1. 土壌調査の範囲とその方法値の目安良好な植生環境を実現しそれを維持するためには植栽基盤の整備は欠かせずそのためには事前の土壌調査は必須である 1-1. 土壌調査委の範囲と初期の調査項目開発場所における以前の植生調査は大まかでよいが調査はすべきであるそれにより範囲および初期分析項目が決まる (1) 注意事項以前の様子注意事項山林原野などの自然状態植生状況から地下水の高さなどを判断埋立地できる限り埋めたてた土壌の種類をヒヤリング工場跡地重金属類およびセメントなどによる固化材の影響を把握工場以外の開発跡地セメントなどによる固化材の影響を把握する (2) 深さと範囲以前の様子深さ範囲山林原野などの自然状態 1m 程度土壌色質が明らかに変わる場所ごと埋立地 1m 程度 100 m2又は植栽エリア毎で狭い方工場跡地 1m 程度 100 m2又は植栽エリア毎で狭い方工場以外の開発跡地 1m 程度 100 m2又は植栽エリア毎で狭い方 (3) 採取点数と分析 ( 点数は深さ 1m 内で土壌種類が明らかに違う場合その部分は追加分析が必要 ) 以前の様子採取点数通常土壌分析重金属等土壌分析山林原野などの自然状態 1 点以上 ph EC 特別必要なし埋立地 2 点以上 ph EC 特別必要なし工場跡地 2 点以上 ph EC 政令に元づく資料閲覧工場以外の開発跡地 2 点以上 ph EC 特別必要なし (4) 現地初期調査手法 ( 検土壌調査では土壌の違いを調査し調査範囲を決めた後スコップなどで掘削し調査する ) 以前の様子現地初期調査手法山林原野などの自然状態検土杖調査後スコップ小型バックホウで掘削埋立地検土杖調査後スコップ小型バックホウで掘削工場跡地検土杖調査後スコップ小型バックホウで掘削工場以外の開発跡地検土杖調査後スコップ小型バックホウで掘削 < 初期調査項目対する解説 > 1 湧水の有無および地下水の高さの確認地下水が高いと根腐れにより枯死や予想されていた樹高が得られないなど設計時の意図とは違った植生なる可能性がある 2 岩盤の位置地下に根域が広がらないということから設計時の意図とは違った植生なる可能性がある 3 土壌硬度の調査締固められた土壌や土壌の性質上土壌の硬度が高い場合根域が広がらず十分な成長が得られず最悪場合枯死する可能性ある 4 土性の判断土性は粘土の量によってその土壌を区別するものである当然粘土が多いと土壌は粘り気が強くなり透水性が確保できなくなる事は予想がつき逆に粘土が少ないと砂に近い性質となってゆき保水性はなく植生によってよい土壌とは言えない 5pH ECについては安価に分析が可能でありこの数値によりおおよそどのような化学性を持った土壌なのか判断がつくある程度適正な範囲あるのもであれば土壌改良により使用可能なものと判断がつくまた次の段階での分析項目の設定にも指針がこれで決めることが可能である 6 透水係数についてはコア採取による分析と現場での簡易的な透水試験がある初期分析の場合はこの現場での透水試験で十分である代表的な透水試験法としては長谷川式が一般的である -1-

2 1-2. 実施設計時の分析項目計画基本設計時の調査において植生に対して利用可能な現況土なのか改良が必要なのかそれとも大幅な改良が必要か使用不可かが判断ができるこの判断からおおよその土壌改良コストや使用不可能な土壌の処分費用または購入客土材の量などが判断できるところから実施設計には必要不可欠な情報源なり次の分析項目の設定や植物の選定に大いに役立つと思われるまた実施設計時にはさらに詳細に樹種の選定や土壌改良材肥料などの設計が必要になることから次のとおり分析項目を示す 1 化学性 ph EC リン酸吸吸収係数 ph ECは初期値の分析で十分であるリン酸吸収係数は火山灰土か否かを判断する材料となるこれがわかることによりリン酸の施与量など判断をする事が可能である 2 物理性有効水分保持量飽和透水係数固相率土壌硬度飽和透水係数は現地での簡易試験で利用また有効水分量は pf1.8~3.0 を分析土壌硬度は植栽予定地においては 15cm 毎に現地で中山式土壌硬度計にて調査を行う 3 養分アンモニア態窒素硝酸態窒素有効態リン酸置換性カリウム養分はpH ECによって大まかに予想ができるが近年セメント改良などの固化材影響より大きく数値がかわることがあるこのため最低限この項目は分析を行った方が良いと思われる特に ph ECが異常値を示す場合カルシウムの量は分析を行うべきである 4その他腐植物質腐植物質は有機物 ( 根の老廃物や生物遺骸落葉樹の落葉など ) を微生物等の生物が分解した後の物質で黒化したものであるこの量が多いと土壌の団粒化構造がより構築され植生に対し良い物理性化学性を保つ土壌が形成される分析をすべきではあるが決定的な要素ではないので黒化が進んでいるか目でみて判断をし微生物を活性化させるためえさである有機性の改良材は投入するか否かの判断をする材料としたい 1-3. 分析項結果と土壌の基準 1 造園農業で言われる土壌の基準は以下の通りである別表 1 作物に欠乏症または過剰症のでる各要素の土壌含有量 ( 多量要素は乾土 100g 中 mg, 微量要素は乾土 1,000g 中 mg) 形態等欠乏症状の出やすい含有率健全土壌の含有率過剰症状の出やすい含有率 NO 3- -N 硝酸態 0.5mg 以下 3~8mg 砂質土 10mg, 粘質土 20mg 以上窒素 NH 4+ -N アンモニア態 2.5mg 以下 5~15mg 20mg 以上リン P 2 O 5 有効態 8~20mg 以下 30~100mg 300~500mg 以上 10mg 以下カリウム K 2 O 置換性 15~20mg 30~40mg 野菜は10~20mg 以下 ( 注 ) 高橋英一吉野実前田正男 (1980) より作成, 参考文献 = 野菜の要素欠乏過剰症症状診断対策渡辺和彦著別表 2 日本造園学会評価因子分級 1( 優 ) 2( 良 ) 3( 不良 ) 4( 極不良 ) 飽和透水係数 m/s ~ ~ 以下有効水分保持量 L/m 以上 120~80 80~40 40 以下固相率鉱質土壌の場合は () に表示 % 20 以上 (40 以下 ) 20~30(40~50) 30~40(50~60) 40 以上 (60 以上 ) 礫含有 wt/% 20~40 40~60 60 以上 ph(h2o) 5.6~ ~ ~ ~ ~ 以下 EC ds/m 0.1~ ~ ~ 以上 0.2 以下全窒素 g/kg 1.2 以上 1.2~ 以下有効態リン酸 mg/kg 200 以上 200~ 以下陽イオン交換容量 cmol(+)/kg 20 以上 20~6 6 以下置換性石灰 cmol(+)/kg 5.0 以上 5.0~ 以下 -2-

3 一般的には上記の別表 1 2 が基準になっているすべての試験を行うとすると膨大な金額になり分析点数を減らす必要性が出てくる現在養分も含め分析機械は安価で分析可能なもの RQ-FLEX や SFP-3 などがあるためこれら利用した分析により安価に大量に分析を行うことにより精度高いデータを得ることができそれをより良い形で植生基盤の設計に反映することが可能となっているそのため指標もこれらにあわせた方向で作成した方がより効果的であると考えられる 2 分析の必要ないと思われる項目養分についてであるが別表 2 ついての全窒素は分析を行う上で非常に高価でありまた全窒素おける植物への窒素の供給量は有機態無機態の両方でありより植物に吸収しやすい無機態の窒素量を把握できないことから安価に簡易分析できる NH4 NO3 を調査しこの合計で判断する方が望ましいと思われるまたカルシウムであるが必須分析項目ではなく ph が異常に高い場合またはルピナスなど石灰をより要求する植物を植えるときのみで良いと考えられる陽イオン交換容量については土性区分および礫の含有率から判断はおおよそ可能であるため必須分析項目ではないと思われる 1-4. 土壌改良可能な土壌基準と理想的な土壌の基準 1 初期調査において判断する項目と実施設計時行う分析項目分析結果および樹種により分析が必要な項目に分けその理想値と土壌改良不可の値を記した初期調査実施設計時調査条件付調査単位理想的な土壌基準最低限の土壌基準土壌改良可能土壌土壌改良不可土壌土性土壌硬度 mm/cm 2 15 以下 20 以下 - 飽和透水係数 m/s 10-5 以上 10-6 以上 10-7 以上 10-8 以上 ph 6.0~ ~ ~ 以下 9.5 以上 EC ds/m 0.1~ 以下 1.5 以下 2.0 以上礫含有率 wt% 以上固相率 % 20~30 40 以上 50 以下 60 以上有効水分保持量 pf1.5~3.0 L/m 以上 80 以上 30 以上 10 以下硝酸態窒素 mg/100g - - 合計で15~20 合計で5 アンモニア態窒素 mg/100g - - 有効態リン酸 mg/100g 50~ 置換性カリウム mg/100g 15~ 置換性石灰 mg/100g 置換性マグネシウム mg/100g 陽イオン交換容量 me/100g 20 以上 6 以上は時に基準を設けないことを示す条件付きついては陽イオン交換容量を除き ph7.5 を超える場合調査必要項目陽イオン交換容量含む条件付調査項目は果樹など特殊ものを植栽する場合必要となるリン酸吸収係数は目安には掲載をしていないが有効態リン酸が低い場合分析しその結果を施肥設計に反映する必要がある -3-

=1:5ガラス電極法 EC 試料 : 純水 =1:5 電気伝導率計法礫含有率乾燥 ~

置換性マグネシウム SFP-3 RQ-FLEX 同等以上精度の分析法陽イオン交換容量

土壌改良の方法とその設計土壌改良では以下の順で設計を行ってゆく肥料土壌改良材の選択

肥料土壌改良材の選択土壌改良材を主に物理性の改善面より選択する必要があるこの場合

4 参考までに分析法は以下の通りである初期調査実施設計時調査条件付調査分析法土性飽和透水係数長谷川式定位水位法変位水位法いいずれか ph 試料 : 純水 =1:5ガラス電極法 EC 試料 : 純水 =1:5 電気伝導率計法礫含有率乾燥 ~ 粉砕 ~ 選別固相率吸引法有効水分保持量 pf1.5~3. 加圧法遠心法硝酸態窒素 SFP-3 RQ-FLEX 同等以上精度の分析法アンモニア態窒素 SFP-3 RQ-FLEX 同等以上精度の分析法有効態リン酸トルオグ法もしくはブレイ第 2 法置換性カリウム SFP-3 RQ-FLEX 同等以上精度の分析法置換性石灰 SFP-3 RQ-FLEX 同等以上精度の分析法置換性マグネシウム SFP-3 RQ-FLEX 同等以上精度の分析法陽イオン交換容量全農式同等以上の分析法 2. 土壌改良の方法とその設計土壌改良では以下の順で設計を行ってゆく肥料土壌改良材の選択改良土壌量の把握肥料改良材量の把握 2-1. 肥料土壌改良材の選択土壌改良材を主に物理性の改善面より選択する必要があるこの場合将来的な団粒構造維持や微生物面および養分の継続的な供給の期待から有機物系土壌改良材の使用は欠かせないただ重粘性土や地下水が高い場所では急激な嫌気発酵が起こる場合があるので使用せずに無機質系土壌改良材を使用する必要がある一般的な有機系土壌改良材はピートモスバーク堆肥もみ殻堆肥ココピート無機質改良材では真珠岩パーライトバーミキュライト炭類が考えられる図 1 に主な改良材による ph と透水性での改良材の選択法を示した ph 高い無機質系改良材有機質系改良材軽石ココピート無機質系改良材有機質系改良材軽石ピートモスココピート ( 繊維なし ) 透水性悪い適正範囲透水性良い無機質系改良材クリンカアッシュ黒曜石パーライト無機質系改良材クリンカアッシュ真珠岩パーライト有機質系改良材ココピートバーク堆肥有機質系改良材バーク堆肥もみ殻堆肥 ph 低い -4-

5 行ってはいけない事を列挙すると以下通りである 1 透水性の悪い土壌に有機物を大量投入しない事透水性の悪い土壌を改良する場合は無機質系改良材および砂質土を混合し物理性を並行して改善をする事 2 セメント系固化材を使用した土壌は改良材との相性をあらかじめ試験する事 3 透水性によって土壌改良材の粒度は指定を行う事 2-2. 代表的な土壌の特徴と土壌改良のモデル以下の土壌別の施肥量および改良のモデルを例示する注意事項木質系堆肥 = バーク堆肥剪定枝堆肥もみ殻堆肥の高炭素含有率堆肥クリンカアッシュ =10mm アンダー ph9.0 以下のもの又は炭類 (1) 関東ローム関東ロームは火山灰土でありリン酸吸収係数が非常に高い黒色を呈してない場合は有機物の施与は必要であり同時にリン酸の高い肥料を使用すべきであるまた ph は低い事が多いので ph の高めの無機質および有機質系の堆肥を利用すると石灰等の改良は必要と無くなる土壌改良材肥料施用量有機系土壌改良材無機系土壌改良材その他芝 10~20cm 100L~200L 1,3,5 300~400g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ15% 花壇 15~30cm 150L~300L 6 150~200g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ15% 樹高根鉢径針葉樹広葉樹木質系堆肥 15% クリンカアッシュ15% 高木 4~5m 80~100cm ~330g 400~500g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ15% 中木 2~3m 40~60cm ~200g 200~300g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ15% 低木 1m 前後 20~30cm ~100g 100~150g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ15% 肥料 (2) 真砂土真砂土は花崗岩の風化物であり見た目は山砂のようにきれいであるがシルト部分多くあり固相率は非常に高い場合があるこのため透水性も悪く有効水分も少ないこれらの点に注意しできるだけ固相率を下げる改良が必要となる土壌改良材有機系土壌改良材無機系土壌改良材その他芝 10~20cm 100L~200L 1,3,5 300~400g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ20% 花壇 15~30cm 150L~300L ~200g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ20% 樹高根鉢径針葉樹広葉樹木質系堆肥 15% クリンカアッシュ20% 高木 4~5m 80~100cm ~330g 400~500g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ20% 中木 2~3m 40~60cm ~200g 200~300g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ20% 低木 1m 前後 20~30cm ~100g 100~150g 木質系堆肥 15% クリンカアッシュ21% -5-

6 (3) 黒土黒土の多くも火山灰土が多くリン酸吸収係数を測定し 1500 以上あった場合は 6 8 番の肥料を使用する必要がある黒化した部分が腐植の影響である場合はこの設計通り有機物の投与はほとんどいらないと思われる土壌改良材有機系土壌改良材無機系土壌改良材その他芝 10~20cm 100L~200L 1,3,5 300~400g 木質系堆肥 10% クリンカアッシュ15% 花壇 15~30cm 150L~300L ~200g 木質系堆肥 10% クリンカアッシュ15% 樹高根鉢径針葉樹広葉樹木質系堆肥 10% クリンカアッシュ15% 高木 4~5m 80~100cm ~330g 400~500g 木質系堆肥 10% クリンカアッシュ15% 中木 2~3m 40~60cm ~200g 200~300g 木質系堆肥 10% クリンカアッシュ15% 低木 1m 前後 20~30cm ~100g 100~150g 木質系堆肥 10% クリンカアッシュ15% (4) 砂質土砂質土はシルトをあり有効水分の高いものも一部あるがおおむね透水係数が良く水持ちが悪いまた保肥力もなく有機物も少ない事から保水性を改善する事が第一となるまた肥料の流亡防止にもできるだけ大きな粒子のものを使いと良いただし過剰な施用は肥料やけを起こしやすいのでの注意が必要である土壌改良材有機系土壌改良材無機系土壌改良材その他芝 10~20cm 100L~200L 3,5 300~400g ココピート20% 炭類 5mmアンダー 15% 花壇 15~30cm 150L~300L ~200g ココピート20% 炭類 5mmアンダー 15% 樹高根鉢径針葉樹広葉樹ココピート20% 炭類 5mmアンダー 15% 高木 4~5m 80~100cm ~330g 400~500g ココピ-ト20% 炭類 5mmアンダー 15% 中木 2~3m 40~60cm ~200g 200~300g ココピート20% 炭類 5mmアンダー 15% 低木 1m 前後 20~30cm ~100g 100~150g ココピート20% 炭類 5mmアンダー 15% (5) 粘性土飽和透水係数 10-7 m/s 以上で非常に水抜けが悪い状態の土壌である改良により改善が見込められる場合は有機物の投入は良いが基本的には施用しないほうが良いと思われる山砂による透水性の改善と共に無機資材での有効水分の改善を行う事が最善と思われる土壌改良材無機系土壌改良材その他芝 10~20cm 100L~200L 1,3,5 300~400g 山砂 30% クリンカアッシュ15% 花壇 15~30cm 150L~300L ~200g 山砂 30% クリンカアッシュ15% 樹高根鉢径針葉樹広葉樹山砂 30% クリンカアッシュ15% 高木 4~5m 80~100cm ~330g 400~500g 山砂 30% クリンカアッシュ15% 中木 2~3m 40~60cm ~200g 200~300g 山砂 30% クリンカアッシュ15% 低木 1m 前後 20~30cm ~100g 100~150g 山砂 30% クリンカアッシュ15% -6-

7 (6) 特殊土壌について特に近年は高度成長時代の建物からの再開発が進んでおり以前のセメント固化剤を使用した土壌が残土となり植栽土壌と仕様されるケースが増加傾向にあるこれは残土利用からは素晴らしい事であるが高 ph による植栽への影響は決して良いものでは無く使用するのであれば確実に改良する必要があると思われるさまざま技術の発展で ph 降下剤があるが雨水や潅水また植栽帯以外からの流入の影響からか完全なものとはいいがたくやはり良質客土などでの中和改良その後再度改良材を使用するといった改良法がより確実でメンテナンス時も大きな問題はおこらないと思われるいずれにしても調査テーブル試験を確実に行う事をお勧めする 3. 土壌改良部分と排水層部分必要な有効土層および排水層の目安は以下のとおりである分類土壌改良部分排水層部分芝 0~20cm 30cm 花壇 0~30cm 30cm 低木 10~30cm 30cm 中木 10~40cm 30cm 高木 10~60cm 30cm 3-1. 土壌改良での留意点 1 施肥は直接根に触れないところに行う 2 できるだけ有機質系改良材は排水層もしくは底部には施用しない 3 は最低鉢穴の改良が基準であるが土壌改良は期待する根の伸長部分の 2/3 以上行うと良い 4 セメント系固化材の影響もしくは構築物からのセメント類の影響が考えられる場合一部遮水も考慮する必要がある 5 地下水が高い場合は十分に客土厚をとるか排水路で導くかもしくは通気パイプなど利用する 6 岩盤等がありこれを破壊することができない場合は客土厚を十分確保する必要がある以上 -7-

写真２長谷川式簡易現場透水試験器による透水性調査写真１長谷川式土壌貫入計による土壌硬度調査写真４長谷川式大型検土杖による土壌断面調査写真３掘削による土壌断面調査写真５標準土色帖による土色の調査樹木医環境造園家豊田幸夫無断転用禁止

写真２長谷川式簡易現場透水試験器による透水性調査写真１長谷川式土壌貫入計による土壌硬度調査写真４長谷川式大型検土杖による土壌断面調査写真３掘削による土壌断面調査写真５標準土色帖による土色の調査樹木医環境造園家豊田幸夫無断転用禁止土壌と植栽基盤 2012.04. 樹木医環境造園家豊田幸夫 1. 植物に適した土壌土の三相と腐植植物の生育に適した土壌とは物理性が良好 ( 通気性透水性が良い適度な保水性適度な土壌硬度等 ) であることと化学性が良好 ( 生育を阻害する有害物質がない適度な酸度保肥性と適度な養分等 ) であることさらに微生物性に富むものが適する一般的な植栽地では特に適度な土壌硬度で通気性