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公開番号2025141605
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041619
出願日2024-03-15
発明の名称土壌資材、土壌資材の設計方法および土壌資材の製造方法
出願人清水建設株式会社,国立大学法人東京大学
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類A01G 7/00 20060101AFI20250919BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】炭素貯留効果を把握可能で、かつ植物の生育状態を良好に保つ土壌資材、土壌資材の設計方法および土壌資材の製造方法を提供する。
【解決手段】植栽土壌とバイオ炭とを混合してなる土壌資材であって、植栽土壌は、植栽対象の植物種の生育特性と、設置される環境条件に基づいて設定され、バイオ炭の原料および植栽土壌に対する混合率は、植栽対象の植物種の生育特性と、植栽土壌の少なくとも一方に基づいて設定され、バイオ炭による炭素貯留効果が所定の要件を満たすように設定された団粒構造を持つものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
植栽土壌とバイオ炭とを混合してなる土壌資材であって、
植栽土壌は、植栽対象の植物種の生育特性と、設置される環境条件に基づいて設定され、
バイオ炭の原料および植栽土壌に対する混合率は、植栽対象の植物種の生育特性と、植栽土壌の少なくとも一方に基づいて設定され、バイオ炭による炭素貯留効果が所定の要件を満たすように設定された団粒構造を持つものであることを特徴とする土壌資材。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
請求項１に記載の土壌資材を設計する方法であって、
植物種の生育特性と植栽土壌に適したバイオ炭の原料および混合率を抽出するステップと、
抽出したバイオ炭の原料および混合率に基づいて、バイオ炭による炭素貯留効果を算出するステップと、
算出した炭素貯留効果に基づいて、バイオ炭の原料および混合率を設定するステップとを有することを特徴とする土壌資材の設計方法。
【請求項３】
請求項２に記載の土壌資材の設計方法を用いて土壌資材を製造する方法であって、
設定した原料のバイオ炭と植栽土壌とを、設定した混合率で混合し、団粒構造を持つ土壌資材を製造するステップを有することを特徴とする土壌資材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素貯留効果を持つバイオ炭を混合した土壌資材、土壌資材の設計方法および土壌資材の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、気候変動対策として、バイオマスの炭化や土壌炭素貯留をはじめとする二酸化炭素の吸収・貯留技術が望まれている。バイオ炭は、竹や木材などの有機物（バイオマス）を原料とし、無酸素または低酸素下で３５０℃以上の熱処理を行い、炭化したものを指す。バイオ炭は無定形炭素が主成分であるため、土壌に混合することで光合成により固定した大気中の二酸化炭素を半永久的に土壌内に閉じ込め、炭素貯留に貢献する。バイオ炭混合の取組は、国内のＪ－クレジット制度や海外の取引市場でクレジット化可能であり、混合量や原料毎に異なる炭素含有率に応じて取引することが可能である。
【０００３】
バイオ炭は、土壌改良剤としての側面もあり、保水性・保肥性の向上、中和作用、土壌微生物の活性向上など、多面的効果を持つ。また、壊れにくく撥水性がある等、保水材として使いやすい特徴を持つ。バイオ炭は、農業資材として伝統的に用いられてきたが、近年は上述の炭素貯留効果を兼ねた土壌改良材としての活用に期待が高まっている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００４】
一方で、バイオ炭の土壌改良効果は、バイオ炭の原料や混合量、植栽土壌の種類や土質によって異なる。加えて、バイオ炭混合が植物の生育状態に及ぼす影響は植物種によって異なる。例として、バイオ炭は原料によってはｐＨが高く、混合した際にアルカリ性土壌に弱い植物種が生育不良を起こす場合がある。よって、植栽土壌および植物種の両面に配慮し、バイオ炭の混合条件を決定する必要がある（例えば、非特許文献２を参照）。
【０００５】
バイオ炭の土壌改良効果と炭素貯留効果に関しては、バイオ炭の特性、農地面積・種別、農作物の品種・収穫量に３分類したデータに基づき評価・提供する方法論が公開されている（例えば、特許文献１を参照）。同方法論を用いることで、既存の農地に対してはバイオ炭の混合条件の策定が可能になることが見込まれる。
【０００６】
一方、従来のバイオ炭を含む植栽土壌としては、竹炭と砂を導入した芝生用の土壌（例えば、特許文献２を参照）や、木炭コンポストを原料とした肥料（例えば、特許文献３を参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
農林水産省農林水産技術会議ホームページ、「食料・農林水産業のCO2等削減・吸収技術の開発」、［online］、［令和５年１月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.affrc.maff.go.jp/docs/gikikin/attach/pdf/gikikin-1.pdf＞
農林水産省ホームページ、地球温暖化対策、「土壌炭素貯留効果のある炭の施用による農作物の生育への影響の調査」、［online］、［令和５年１月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.maff.go.jp/j/seisan/kankyo/ondanka/attach/pdf/biochar01-1.pdf＞
【特許文献】
【０００８】
特開２０２２－１５３０１２号公報
特開２００８－４８７０８号公報
特開２０１２－１３９１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、都市域の人工地盤緑地をはじめ新規に植栽工事を行う際にバイオ炭を用いる場合、バイオ炭混合による土壌改良、植物の生育状態の確保、炭素貯留効果の定量化の３点が重要である。しかし、上記の従来のバイオ炭を含む植栽土壌は、用途が限られており、この３点の条件を全て満たすことは難しい。また、バイオ炭を植栽土壌の表層にのみ混合すると、保水効果が限定的となる場合があるほか、軽量なバイオ炭であれば飛散してしまう可能性がある。より均一にバイオ炭と植栽土壌を混合した方が土壌改良効果は大きいと考えられるが、現状では農地土壌のように表層に直接的に混合する方法が主流となっている。このため、植物の生育状態に負の影響を及ぼさない条件で、かつ原料と混合量に依存する炭素貯留効果が予め把握可能なバイオ炭混合土壌資材が望まれていた。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、炭素貯留効果を把握可能で、かつ植物の生育状態を良好に保つ土壌資材、土壌資材の設計方法および土壌資材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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