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木炭譚 -Small is beautiful and useful-

環境文化の実践ブログです。大量生産大量消費大規模流通では得られない時間、空間、人間の3つの「間」を大切にした実践日記。

スギ炭は空気と水の貯金箱

2015-10-13 11:09:59 | 目で見る木炭
10月13日
【スギ炭重量】1ケ月で半減です。まだまだ水分が蒸発して軽くなりそうです。農作物も日照りの時も炭の中の水を根が吸い上げるので脱水症にならなくて済みそうです。


【スギ炭内の空気】1ケ月が経ちますが未だ空気を蓄えて浮いている粒も多いです。内部から浸み出てきた空気が溜まっているのが判ります。根が呼吸に使う空気を炭の中に蓄えています。


9月26日【スギ炭重量】


9月21日 雨の日は水の蒸発量は少ないようです。昨日から晴れていたので1日で9g減りました。


9月18日
【スギ炭の重量】240g

9月17日
【スギ炭の重量】241g
【スギ炭内の空気】5日目:逆さにしたコップの底に空気が溜まっていくのが判ります。


9月16日
【スギ炭の重量】247g

9月15日
【スギ炭の重量】255g

9月14日
【スギ炭の重量】266g

9月13日
【スギ炭の重量】277g
【スギ炭内の空気】気乾状態のスギ炭(14g、176cc、嵩比重0.08)を透明なコップに入れて逆さにし、水に浮かべました。スギ炭が水を吸って下に沈むに従って、コップの底にスギ炭内の空気が溜まっていくはずです。


9月12日
【スギ炭の重量】284g

9月11日
【スギ炭の重量】289g

9月10日
スギ炭は極めてポーラスで1gで200m2の表面積があるそうです。その内側に植物の光合成に必要な水と根の呼吸に必要な空気を蓄え、更に栄養分を蓄え、多様な微生物の棲み処にもなります。今日からスギ炭が水と空気をどのぐらい蓄えることができるかの測定を始めます。まずは水から。
【水の貯留量】1ケ月以上の間、水に浸して充分に水が浸み込んだスギ炭を気乾状態になるまで放置します。重量の減少量を貯留可能な水分量とします。重量:291g(容器重量29gを除く)

スギ炭pHの調整

2015-09-26 12:54:46 | 目で見る木炭

9月26日
【スギ炭の沈降】最後まで浮いていた粒が40日目に沈みました。木炭の真比重は1.4ですので一粒のスギ炭の空気が占める体積が80%であると仮定すると、沈降直後の粒にはまだ10%の空気が含まれていることになります。

9月17日
観葉植物の培地にスギ炭100%を使うにはアルカリの性を緩和するために2週間ほど水洗いをしながら水に浸けていましたが、その期間と手間を省く目的でpHを測定しながらいろいろな工夫をしてみましたが、コレダという実用的な方法は今回の試みでは見出すことはできませんでした。今回は「酸性の肥料成分を含む活力液を中和目的で入れると炭の中に水が浸み込み難くなる。」ということが判りました。
【発芽試験】カイワレ、ホウレンソウともにpHが中性に近いほど発芽は順調のようです。
ホウレンソウ13日目

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
32日後;水圧なし:15粒、水圧あり:16粒



酸性の活力液を入れた水に8月7日に浸して50日が経過した炭はまだ水面に浮いている相当数の粒があります。


9月16日
【発芽試験】ホウレンソウ12日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
31日後;水圧なし:15粒、水圧あり:16粒


9月15日
【発芽試験】ホウレンソウ11日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
30日後;水圧なし:15粒、水圧あり:16粒


9月14日
【発芽試験】ホウレンソウ10日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫「水圧あり」の16粒はすべて沈降しました。後は「水圧なし」の1粒だけです。
29日後;水圧なし:15粒、水圧あり:16粒

9月13日
【発芽試験】ホウレンソウ9日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
28日後;水圧なし:15粒、水圧あり:15粒

9月12日
【発芽試験】ホウレンソウ8日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
27日後;水圧なし:15粒、水圧あり:15粒


9月11日
【発芽試験】ホウレンソウ7日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
26日後;水圧なし:15粒、水圧あり:15粒


9月10日
【発芽試験】ホウレンソウ6日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
25日後;水圧なし:15粒、水圧あり:15粒

9月9日
【発芽試験】ホウレンソウ5日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
24日後;水圧なし:15粒、水圧あり:15粒

9月8日
【発芽試験】ホウレンソウ4日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
23日後;水圧なし:15粒、水圧あり:15粒

9月7日
【発芽試験】ホウレンソウ3日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
22日後;水圧なし:15粒、水圧あり:15粒

9月6日
【発芽試験】カイワレダイコン6日目
無処理の培土AとBの生長は阻害されています。


【発芽試験】ホウレンソウ2日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
21日後;水圧なし:15粒、水圧あり:15粒


9月5日
【発芽試験】カイワレダイコン5日目


【発芽試験】ホウレンソウ1日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
20日後;水圧なし:14粒、水圧あり:15粒

9月4日
【発芽試験】4日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
19日後;水圧なし:14粒、水圧あり:14粒
全部で32粒あります。あと4粒。

9月3日
【発芽試験】3日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
18日後;水圧なし:14粒、水圧あり:13粒

9月2日
【発芽試験】2日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
17日後;水圧なし:14粒、水圧あり:13粒

9月1日
【発芽試験】1日目


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
16日後;水圧なし:14粒、水圧あり:13粒


8月31日
発芽試験に使うスギ炭培土は以下の6種類です。
培土A:無処理の粉炭
培土B:無処理の粒炭
培土C:1回水洗いした粉炭(pH9.5程度)
培土D:1回水洗いし、水道水中で沈降した粉炭(pH9.0程度)
培土E:1回水洗いし、水道水中で沈降後再度水洗いを繰り返したした粉炭(pH8.5程度)
培土F:1回水洗いし、水道水中で沈降する前から再度水洗を繰り返した粉炭(pH8.0程度)


カイワレダイコンを蒔きました。


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
15日後;水圧なし:12粒、水圧あり:13粒


8月30日
7月から始めた一連のpH測定は、ほぼ定常状態に落ち着いたようなので、作業を終わりにして、これからスギ炭のみを培土にした植物の発芽試験を始めます。その後で「観葉植物の培土に適したスギ炭のpH調整方法」をマニュアル化します。この測定で以下の2点が明らかになりました。
①スギ炭内部に含まれているアルカリ分を抽出するために酸性溶液を用いるのは逆効果。その理由として、スギ炭内部の空間に酸性の揮発成分が含まれているためと考えられます。
②スギ炭内部に水を速く浸み込ませる簡易かつ実際的な方法は無いようです。




【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
14日後;水圧なし:10粒、水圧あり:10粒




8月29日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】水洗いで水溶液のpHを下げていきます。
水洗い前:8.3 水洗い後:7.9

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
13日後;水圧なし:10粒、水圧あり:10粒

【25日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.1でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。

8月28日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】水洗いで水溶液のpHを下げていきます。
水洗い前:8.4 水洗い後:8.0

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
12日後;水圧なし:10粒、水圧あり:8粒

【24日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.1でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。

8月27日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】水洗いで水溶液のpHを下げていきます。
水洗い前:8.5 水洗い後:7.9

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
11日後;水圧なし:10粒、水圧あり:7粒

【23日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.1でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。

8月26日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】水洗いで水溶液のpHを下げていきます。
水洗い前:8.8 水洗い後:8.0

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
10日後;水圧なし:8粒、水圧あり:5粒

【22日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.1でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。

8月25日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】水洗いで水溶液のpHを下げていきます。
水洗い前:8.7 水洗い後:8.0

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
9日後;水圧なし:7粒、水圧あり:5粒


【21日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.1でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。

8月24日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】水洗いで水溶液のpHを下げていきます。
水洗い前:9.1 水洗い後:7.9

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
8日後;水圧なし:7粒、水圧あり:2粒
上部が大気に開放されている方が空気が抜け易いのかもしてません。


【20日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.0でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。

【炭の沈降と溶液のpH】(8月17日の考察の確認です。)
溶液のpHをあらかじめ下げておいた炭は未だ水に浮いている粒がたくさんあります。



8月23日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】ほよんどの粒が沈みましたので水洗いで今日から水溶液のpHを下げていきます。
水洗い前:9.5 水洗い後:8.0
pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8→9日後:9.7→10日後:9.6→11日後:9.6→12日後:9.6→13日後:9.5→14日後:9.5→15日後:9.5→16日後:9.5(本日)。

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
7日後;水圧なし:4粒、水圧あり:2粒
上部が大気に開放されている方が空気が抜け易いのかもしてません。


【19日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.1でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。

8月22日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8→9日後:9.7→10日後:9.6→11日後:9.6→12日後:9.6→13日後:9.5→14日後:9.5→15日後:9.5(本日)。

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
6日後;水圧なし:2粒、水圧あり:2粒
15cm程度の水圧では有意差はないのかもしてません。

【18日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.1でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。


8月21日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8→9日後:9.7→10日後:9.6→11日後:9.6→12日後:9.6→13日後:9.5→14日後:9.5(本日)。

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
5日後;水圧なし:1粒、水圧あり:2粒
15cm程度の水圧では有意差はないのかもしてません。早くpHを下げる実用的な方法と考えていたのですが?・・・・


【18日目】
*使用した水道水のpHは7.8でした。
*水洗い前のpHは8.1でした。
*水洗い後のpHは7.8でした。

8月20日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】浮いていたスギ炭もほとんど沈みました。pHは若干低下傾向にあります。水に沈んでも木炭の真比重は1.4なのでまだ粒の中には揮発成分が残っているのかもしれません。pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8→9日後:9.7→10日後:9.6→11日後:9.6→12日後:9.6→13日後:9.5。

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
4日後;水圧なし:0粒、水圧あり:2粒
「水圧あり」が2対0でリードですが「水圧なし」もすぐにも沈みそうな3粒があります(写真)。


【17日目】同じ作業をします。ほとんどのの炭が水に沈みました。数値が収束してきているようですが、ほぼ一定値に落ち着くのを確認するまで測定を続けます。
*使用した水道水のpHは7.7でした。
*水洗い前のpHは8.2でした。
*水洗い後のpHは7.8でした。

8月19日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8→9日後:9.7→10日後:9.6→11日後:9.6→12日後:9.6。

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
3日後;水圧なし:0粒、水圧あり:1粒
「水圧あり」に、あと少しで沈みそうな粒が1つあります(写真)。


【16日目】同じ作業をします。ほとんどのの炭が水に沈みました。
*使用した水道水のpHは7.7でした。
*水洗い前のpHは8.2でした。
*水洗い後のpHは7.9でした。

8月18日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8→9日後:9.7→10日後:9.6→11日後:9.6。下記グラフ参照:「杉炭水1」が上記の数値です。「杉炭水2」も試料は少ないですが同じ条件、「杉炭水3」は予めpHを低くした後に放置している試料です(炭の内部に水が浸み込み難くなっています)。


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法:水圧】
≪沈降状況≫
2日後;水圧なし:0粒、水圧あり:1粒
1日後;水圧なし:0粒、水圧あり:1粒
因みに木炭の真比重は理科年表によると1.4ですので木炭内部に水が入れば沈みます。広葉樹の木炭は数日で沈みますが、スギ炭は2週間ほどかかります。それだけスギ炭はポーラスで植物の根に良いことが判ります。

【15日目】同じ作業をします。ほとんどのの炭が水に沈みました。
*使用した水道水のpHは7.6でした。
*水洗い前のpHは8.3でした。
*水洗い後のpHは7.8でした。

8月17日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】炭がほぼ沈降した9日後以降はpHが降下傾向にあるようです。理由はよく判りませんが炭から水酸化イオンを溶出するミネラル以外にも何か水素イオンを出す物質が出ているのかもしれません。スギ炭の工業分析結果では固定炭素がほとんどですが、その他に灰分、揮発分、固有水分を含んでいます。スギ炭内部に閉じ込められていた揮発分が水に溶けだし始めたのかもしれません。
pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8→9日後:9.7→10日後:9.6

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】水圧をかける方法に再度挑戦です。前回は、①炭の量が多過ぎて沈んだ炭と浮いている炭の境界が不明確だった。②カラムを屋外に放置したので上下で水温差が生じた可能性がある。の理由から、今回は、①炭粒の数を少なく(各16粒)するとともに沈降までに時間のかかる大粒の炭のみを対象とし、大きさを揃えた。(写真参照) ②屋内で保管とします。
≪沈降状況≫1日後;水圧なし:0粒、水圧あり:1粒


≪考察≫8月7日から15日にかけて、①水道水に炭を浸す方法と②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す方法を比較しました。その結果、「①の炭はほとんど沈みましたが②の炭は未だです。有意な差があるようです。pHの差がある②よりも①のほうが速く沈むのは、pH差よりもアルカリ成分の濃度差が炭の内部への水の浸透に影響していることが考えられます。②で加えた液肥にミネラルが含まれているためと考えます。」と15日に考察しましたが、もしも、スギ炭内部がpHが酸性の揮発分を多く含む空気で満たされていたとして、その空気が水に溶けることでスギ炭内部まで水が入いるのならば、pHがアルカリの水のほうがスギ炭内部に入りやすいと考えられます。参考に現在の沈降状況を写真に示します。(写真左がpH6.7、右が9.3です。左側は未だ相当量のスギ炭が浮いています。


【14日目】同じ作業をします。ほとんどの炭が水に沈みました。
≪参考≫
*使用した水道水のpHは7.6でした。
*水洗い前のpHは8.3でした。
*水洗い後のpHは7.8でした。

8月16日
7月にpH調整をしたスギ炭(pH7.5)にヘデラとオリヅルランを植えました。


8月16日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8→9日後:9.7

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】水圧をかける方法に再度挑戦です。前回は、①炭の量が多過ぎて沈んだ炭と浮いている炭の境界が不明確だった。②カラムを屋外に放置したので上下で水温差が生じた可能性がある。の理由から、今回は、①炭粒の数を少なく(各16粒)するとともに沈降までに時間のかかる大粒の炭のみを対象とし、大きさを揃えた。(写真参照) ②屋内で保管とします。



【13日目】同じ作業をします。ほとんどの炭が水に沈みました。
≪参考≫
*使用した水道水のpHは7.7でした。
*水洗い前のpHは8.4でした。
*水洗い後のpHは7.8でした。


8月15日
現在実測を継続中のpH減少グラフ(上段)と7月の実測グラフ(下段)を以下に比較します。両者の実測条件は、毎日水を交換する点では同じですが、スギ炭の粒が今回のほうがやや大きいのです。従って炭の内部に水が入り込むのにより日数がかかり、アルカリ成分であるミネラルが溶け出すのも遅いと考えられます。現在の実測は7月の実測値であるpH8.2程度まで落ちるまで続けます。(農地のミネラルは不足傾向にあり、土壌改良資材としてスギ炭を施用することを考えると、勿体ないのですがスギ炭を単独で培土に用いるためにはpHを落とす必要があります。最後には液肥をスギ炭に浸み込ませてpHを7.5程度に調整する予定です。)


8月15日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8→8日後:9.8

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】①水道水に炭を浸す1日後:9.6→2日後:9.5→3日後:9.5→4日後:9.5→5日後:9.4→6日後:9.4→7日後:9.5→8日後:9.5。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す:1日後:7.2→2日後:7.2→3日後:7.0→4日後:6.9→5日後:6.8→6日後:6.8→7日後:6.7→8日後:6.7。
①の炭はほとんど沈みましたが②の炭は未だです。有意な差があるようです。pHの差がある②よりも①のほうが速く沈むのは、pH差よりもアルカリ成分の濃度差が炭の内部への水の浸透に影響していることが考えられます。②で加えた液肥にミネラルが含まれているためと考えます。


【12日目】4日目と同じ作業をします。ほとんどの炭が水に沈みました。
≪参考≫
*10日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.6でした。
*10日目の水洗い前のpHは8.6でした。
*10日目の水洗い後のpHは7.8でした。


8月14日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8→7日後:9.8

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】①水道水に炭を浸す1日後:9.6→2日後:9.5→3日後:9.5→4日後:9.5→5日後:9.4→6日後:9.4→7日後:9.5。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す:1日後:7.2→2日後:7.2→3日後:7.0→4日後:6.9→5日後:6.8→6日後:6.8→7日後:6.7。

【11日目】4日目と同じ作業をします。ほとんどの炭が水に沈みました。
≪参考写真≫
*10日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.5でした。
*10日目の水洗い前のpHは8.7でした。
*10日目の水洗い後のpHは7.8でした。

8月13日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8→6日後:9.8

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】①水道水に炭を浸す1日後:9.6→2日後:9.5→3日後:9.5→4日後:9.5→5日後:9.4→6日後:9.4。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す:1日後:7.2→2日後:7.2→3日後:7.0→4日後:6.9→5日後:6.8→6日後:6.8。


【10日目】4日目と同じ作業をします。
≪参考写真≫
*10日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*10日目の水洗い前のpHは8.9でした。
*10日目の水洗い後のpHは7.9でした。

8月12日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8→5日後:9.8


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】①水道水に炭を浸す1日後:9.6→2日後:9.5→3日後:9.5→4日後:9.5→5日後:9.4。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す:1日後:7.2→2日後:7.2→3日後:7.0→4日後:6.9→5日後:6.8。


【水圧をかける方法】今のところ有意差は認められません。両者の沈降速度に有意な差はいまの処認められません。


【9日目】4日目と同じ作業をします。
≪参考写真≫
*9日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*9日目の水洗い前のpHは9.1でした。
*9日目の水洗い後のpHは7.9でした。

8月11日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8→4日後:9.8

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】①水道水に炭を浸す1日後:9.6→2日後:9.5→3日後:9.5→4日後:9.5。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す:1日後:7.2→2日後:7.2→3日後:7.0→4日後:6.9。
【水圧をかける方法】今のところ有意差は認められません。両者の沈降速度に有意な差はいまの処認められません。


【8日目】4日目と同じ作業をします。
≪参考写真≫
*8日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*8日目の水洗い前のpHは8.9でした。
*8日目の水洗い後のpHは7.9でした。



8月10日
ポーラスな炭の内部まで水を早く浸み込ませる目的で新たな実測を始めます。
【水圧をかける方法】20cm程度の水圧がかかる容器に炭を入れ、水圧をかけていない炭との比較をします。写真参照


8月10日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8→3日後:9.8


【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】①水道水に炭を浸す1日後:9.6→2日後:9.5→3日後:9.5。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す:1日後:7.2→2日後:7.2→3日後:7.0。

【7日目】4日目と同じ作業をします。
≪参考写真≫
*7日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*7日目の水洗い前のpHは9.0でした。
*7日目の水洗い後のpHは7.9でした。
 

8月9日
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】pHは1日後:9.8→2日後:9.8

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】①水道水に炭を浸す1日後:9.6→2日後:9.5。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す:1日後:7.2→2日後:7.2。
両者の沈降速度に有意な差はいまの処認められません。


【6日目】4日目と同じ作業をします。
≪参考写真≫
*6日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*6日目の水洗い前のpHは9.0でした。
*6日目の水洗い後のpHは7.9でした。

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】①水道水に炭を浸す:9.6。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す:7.2。 両者の沈降速度に有意な差はいまの処認められません。


8月8日
【5日目】4日目と同じ作業をします。最後に市販の「全植物用活力液(700倍希釈済)」を1本(35ml)入れます。
≪写真≫
*5日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*5日目の水洗い前のpHは9.0でした。
*5日目水洗い後「全植物用活力液(700倍希釈済)」を35ml入れました。pH8.0


8月7日
スギ炭100%の培土を使うには、排水性を阻害する灰分と粉状の炭を取り除くと同時に9以上あるpHを8以下に下げる必要があります。今回の一連の実測は、pH計が無くても確実に簡単にできるpH調整の方法を確立することを目的にしていますが(目的を達成することよりも実測を楽しむことに喜びがあるようですが)ポーラスな炭の内部から水に溶けだしてくるアルカリ成分を内部に水が入りきらない(炭が水に浮いている)うちから毎日の水交換でpHを落とすのは、靴の上から痒い処をかいているようなもどかしさも感じています。現在の実測はこのまま続けますが、改良型の調整方法を見つけるべく、以下の新たなデータどりを始めます。
【炭が水に沈むまで水替えをしない方法】灰分と粉炭を洗い流した後、ポーラスな炭が水道水に沈むまで放置する方法。1日後にはpHは9.5程度になり、pH差によるアルカリ成分の溶出は期待できませんが、濃度差によるアルカリ成分の溶出は期待できると考えます。→ ほとんどの炭が水に沈むまで1日1回のpH測定を続けます。

【炭が水に沈むまでの時間を短縮する方法】灰分と粉炭を洗い流した後、①水道水に炭を浸す。②観葉植物用活力液でpHを低くした水道水に炭を浸す。この2つに対して写真撮影並びにpH測定を1日1回続けます。ポーラス炭内部と水道水とのpH差が大きいのでポーラス炭内部への水の浸みこみが速くなると考えます。

8月7日
【4日目】3日目と同じ作業をします。最後に市販の「全植物用活力液(700倍希釈済)」を2本(70ml)入れます。

≪参考写真≫
*4日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*4日目の水洗い前のpHは9.1でした。
*4日目水洗い後「全植物用活力液(700倍希釈済)」を70ml入れました。pH7.9

8月6日
【3日目】2日目と同じ作業をしますが、ある程度ポーラス炭の内部にも水が浸み込んできていますので、数回の水洗いの間、10分程度ずつ水に浸けて放置してアルカリ成分を溶出させます。最後に市販の「全植物用活力液(700倍希釈済)」を2本(70ml)入れます。
≪参考:アルカリ成分の溶出≫4回続けて水洗いした後(8.4)、1時間後(8.9)のpHを測定。さらに、5回目の水洗い後(8.1)、1時間後(8.8)のpHを測定。
≪参考写真≫
*3日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*3日目の水洗い前のpHは9.4でした。
*3日目、5回の水洗い後のpHは8.1でした。
*3日目、6回の水洗い後「全植物用活力液(700倍希釈済)」を35ml入れました。2リットルの水で薄めた水溶液のpHは7.6でそれほど低くはありませんが、ポーラス炭からアルカリ成分を引き出す力の持続時間は増えているはずです。。
*3日目、その後のpHは8.0でした。

8月5日
【2日目】水道水に浸していることでポーラスな炭の内部からpHが高いアルカリ成分が溶出してきます。これを洗い流します。新な水道水に浸すことで、炭と水とのpH差を大きくして更なるアルカリ成分の溶出を促します。まだポーラスな炭の大部分は水に浮いていますので、水に沈むまで1週間ほどは炭の内部からpHの高い水が浸み出てきます。
   

(参考写真)
*2日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*2日目の水洗い前のpHは9.8でした。
*2日目、10回の水洗い後のpHは8.3でした。

8月4日
高温の連続炭化炉で炭化された高品質のスギ炭は保水性などに秀でた土壌改良資材です。この黒炭100%を室内の観葉植物培土として利用するとインテリア性も保水性も高く最適です。しかしpHが高いので調整してから使います。以下は、実用的なpH調整方法です。なお、観葉植物に適するpHは6~7と言われていますが経験上は8以下ならば問題ありませんのでpH調整の目標値を7.0~7.5にします。
【用意するもの】
★スギ炭:スギの木材部分は水の通り道である仮道管でできていますので炭になっても極めてポーラスです。(写真のスギ炭は20リットルで600円程度)
★篩:スギ炭に含まれる灰分と粉炭を取り除くために使います。(写真のような目の細かい台所用のザルだけで充分です)
★水道水:灰分、粉炭を水洗いで取り除きます。(水道水のpHは水道法で5.8以上8.6以下に決められています。)


【1日目】スギ炭に含まれている粉炭と灰分を水洗いで取り除きます。灰はアルカリが強く、粉炭はプランターの排水を阻害するからです。水洗いは5~10回は必要で、ちょうど、お米を3回以上とぐとサラサラ感がでてきますが、その程度まで洗います。この段階で当初9.0~9.5あったpHは8.5~9.0になります。

                    ↓


(参考写真)
*1日目の実証実験に使用した水道水のpHは7.7でした。
*ポーラス炭は水に浮きますが数日で水が浸み込んで沈みます。
*洗い流された灰分と粉炭です。
  

8月4日
18日間続けたpHの実測を終わります。実測結果をグラフに示します。


方法B:11日目:pH7.1→7.3。

方法A:18日目:pH6.9→7.2。


8月3日
方法B:10日目:pH7.3をpH7.1に液肥で調整しました。


方法A:17日目:pH7.4をpH6.9に液肥で調整しました。

方法D:3日目:pH7.6をpH7.1に液肥で調整しました。
 

8月2日
以下にスギ炭のpH調整の実用的手法をマニュアル化しました。現在の実測が済み次第検証作業にとりかかります。ポーラスな炭の中に水が浸み込むのに4~5日はかかりますので全体行程は1週間は必要と予想しています。
≪(仮)スギ炭のpH調整の実用的手法≫
1日目:スギ炭に含まれている粉状の炭と灰分を水洗いで取り除きます。灰はアルカリが強く、粉状の炭はプランターの排水を阻害します。水洗いは5~10回は必要で、ちょうど、お米を3回以上とぐとサラサラ感がでてきますが、その程度まで洗います。この段階で当初9.0~9.5あったpHは8.5~9.0になります。水洗いには台所用のプラスティック製のザルとバケツの利用が便利です。
2日目:粉状の炭と灰分を水道水で更に洗い流します。
3日目:同上。まだポーラスな炭の半分程度は水に浮いています。水が浸みこむにつれて水に沈むとともに炭に含まれるアルカリ成分が水に溶け出します。
4日目:まだ水に浮いているポーラスな炭が残ってはいますが水道水のpHが7.5以下であれば、この段階でpHは8.0~8.5になっています。
5日目:水洗いをした後、ザルにスギ炭をいれて充分に水切りをします。その後、十分な量の水道水に浸し、観葉植物用などの液肥(写真参照:35ml)を入れます。(pHが6.5~7.0程度になります。)
6日目:放置します。
7日目:ザルに上げ、乾かして作業完了。pHは7.0~7.5程度になっています。観葉植物に適したpHは6~7程度のようですが、経験上8以下ならば問題ありません。

8月2日
方法B:9日目:水を取り換える前はpH8.1、取り換え後はpH6.8でした。希釈した液肥に浸しました。


方法A:16日目:水を取り換える前はpH8.0、取り換えあ後はpH7.0でした。希釈した液肥に浸しました。


方法D:pH:(7.7)→7.8→7.1


水道水pH:7.7

8月1日
方法B:8日目:水を取り換える前はpH8.0、取り換え後はpH7.9でした。水道水(pH7.8)に浸しました。

方法A:15日目:水を取り換える前はpH7.9、取り換えあ後はpH7.9でした。水道水(pH7.8)に浸しました。


方法D:水洗い10回で粉炭、灰を徹底的に取り除き、その後で観葉植物用の液肥を3cc入れました。pH:7.7


7月31日
方法B:7日目:水を取り換える前はpH8.4、取り換え後はpH6.3でした。雨水に浸しました。

方法A:14日目:水を取り換える前はpH8.0、取り換え後はpH7.2でした。雨水に浸しました。

水道水は8.0、雨水は4.4です。



7月30日
方法C ポーラス炭:9.5→9.2→8.2→7.5、粉炭:9.7→9.3→8.8→7.8でした。4番目の測定値は今日降った雨水(pH:4.4)に炭を浸しました。



7月30日
スギの木材部分は仮道管からできていて炭化するとポーラスな炭になります。また樹皮部分は篩管からできていて炭化すると粉状になります。灰になって粉になったのもを含めてプランターの排水性を阻害しpHを高くする可能性がありますので、予めポーラスな炭と粉状の炭を篩分けして、それぞれの炭のpHを水道水で水洗いすることで低減することを今までの実測と併行して始めます。

篩分けしたポーラス炭、粉炭のpHはそれぞれ9.5と9.7でした。これらの炭を5回水洗いした後のpHはそれぞれ9.2と9.3でした(方法Cとします)。水道水のpHは8.0でした。今、夕立が降ってきましたので参考に雨のpHを測定します。

雨水のpHは4.4でした。


7月30日
方法B:6日目:水を取り換える前はpH8.4、取り換え後はpH8.4でした。


7月28日
方法B:4日目:水を取り換える前はpH8.4、取り換え後はpH8.1でした。


方法A:11日目:水を取り換える前はpH8.2、取り換え後はpH7.9でした。


7月27日
方法B:3日目:水を取り換える前はpH8.7、取り換え後はpH8.1でした。

方法A:10日目:水を取り換える前はpH8.2、取り換え後はpH8.1でした。

7月26日
方法B:2日目:水を取り換える前はpH9.0、取り換え後はpH8.4でした。

方法A:9日目:水を取り換える前はpH8.2、取り換え後はpH7.9でした。

7月25日
今日から新たな実測を併行して始めました。今までの方法を「A」追加した方法を「B」とします。
方法A:スギ炭2リットルを4リットルの水に浸し1日放置する。かき混ぜた後にpHを測定し、水を切った後に新たな水に入れ替える。かき混ぜた後30分後に再びpHを測定。
方法B:水切りを5回続けて行い1時間排水させた後に、スギ炭4リットルを8リットルの水(その内の2リットルは熱湯)に浸し1日放置する。かき混ぜた後にpHを測定し、水を切った後に新たな水に入れ替える。かき混ぜた後30分後に再びpHを測定。⇔水切り5回は、スギ炭表面に付着した「灰」などのアルカリ成分を洗い流すため。湯に浸すのは、スギ炭内部に水が浸透し易くするため。
方法B:1日目:水を取り換える前はpH9.3、取り換え後はpH8.9でした。

7月25日
方法A:8日目:水を取り換える前はpH8.3、取り換え後はpH7.9でした。

7月24日
水を取り換える前はpH8.4、取り換え後はpH8.0でした。昨日と同じ値ですがまだ両者の値に差があるのでpHは下がるはずです。水を交換するときの水分の切れ具合、水温、水量などが関係していそうです。この実験はこのまま続けますが、早くpHを落とすための工夫も併行して始めます。

7月23日
水を取り換える前はpH8.4、取り換え後はpH8.0でした。

7月22日
水を取り換える前はpH8.6、取り換え後はpH8.1でした。

7月21日
水を取り換える前はpH8.8、取り換え後はpH8.3でした。

7月20日
水を取り換える前はpH8.7、取り換え後はpH8.5でした。

7月19日
スギ炭100%の培土で観葉植物を育てるための準備です。弱アルカリ程度までpHを調整する方法を調べるのが実験の目的です。昨日、水道水に浸けたスギ炭のpHは9.1でした。昨日からスギ炭のpH成分が水に溶け出したので、昨日の値8.7より上がったようです。

水を替えて30分後の値は8.6でした。

7月18日
観葉植物を育てるのに適したpH値までスギ炭を水に浸けて調整するのに必要な日数を測定します。水道水のpHは7.5でした。


まず、スギ炭をそのまま水道水に浸けてpHを測定すると9.4でした。

スギ炭の粉の部分は排水性を低下させるのでザルなどで洗い流します。ザルに残ったスギ炭2リットルに水道水4リットルを入れてpHを測定すると8.7になりました。


スギ炭の調湿効果

2015-02-03 12:52:40 | 目で見る木炭
2月3日:121g
木炭には調湿効果はありますが、試料周囲の空気が入れ替わらないのが数値に有意差が無かった主な要因と考えます。実験は失敗でした。実験方法を改良する必要があります。


7月26日:121g 梅雨入り前から梅雨開け後まで木炭だけの重さで81g→84g→82gと変化はしましたが、大雑把な実験なので重量変化に有意差があるとは言えず、木炭の調湿効果を定量化することはできなかったようです。この試料を現状のまま保存しておいて冬の乾燥期の重量も測定します。有意な重量減は期待できそうもありませんが・・・。 

7月20日:122g,7月9日:123g、6月30日:122g、6月22日:122g、6月9日:122g、6月2日:121g、5月28日:120g

5月23日
梅雨の時期を前にして、スギ炭の調湿効果の実測を始めます。気乾状態のスギ炭81gを孔の開いたペットボトル(38g)に入れました。もとより厳密な実験ではありません。梅雨期の吸湿効果と梅雨明けの放湿効果が有意な数値で顕れるかどうかの確認です。湿度の昼夜変化、吸湿放湿の時間遅れ、ペットボトル内外の空気の湿度差などの影響もあると思いますが、実測に反映できませんので週一程度頻度でひたすらスギ炭の重量測定を1g単位で始めます。今後は室内で重量測定をします。


なお、ペットボトルには側面に沢山の孔を開けました。上面は異物などが混じるのを防ぐために孔は開けていません。蓋は重量測定時には閉めますが常時は通気を良くするために取っておきます。

根圏環境の改善

2014-07-31 12:13:33 | 目で見る木炭
7月31日
トウガラシです。左側がスギ炭入りの土壌に植えたトウガラシです。植えた時(6月4日)は右側のトウガラシより小さかったのに生長が早いようです。


7月9日
1ケ月ぶりのモミジです。右側がスギ炭入り土壌で育っているモミジです。差が歴然です。根の張りの差だと思います。下の写真は右側がスギ炭入り土壌ですが、モミジの根が透明なプランターの外側からも見えています。





6月30日
6月4日に植えたトウガラシです。その時にあえて小さな方をスギ炭入りの土に植えましたが追いついたようです。


4月28日にマリーゴールドを植えましたがスギ炭入りの土壌の方は未だ艶やかな花を咲かせています。


6月9日
4月19日に植えたカリフラワーの収穫をしました。スギ炭入り土壌もそうでない土壌の根もプランターから出すときに根を上下に切ってしまいました。根の量はスギ炭入り土壌で育った方が多いようです。


下半分の根を観ると細かい根はスギ炭入り土壌の根の方が発達している感じがします。


上下を合わせた根の量もスギ炭入り土壌の根の方が明らかに多くなっています(スギ炭入り土壌の根:32g、スギ炭なしの土壌:21g)




6月5日
モミジの生長比較です。4月28日の定植時点でもスギ炭入り土壌の方が背丈が高かったですが1ケ月経ってその差が歴然と顕れています(土が黒い方:写真右側)。根の生長が速いことが要因として考えられます。


6月4日
トウガラシも参加です。スギ炭を入れると生長が早くなるのかもしれません。それを確かめる目的もあって、あえて小さな方をスギ炭入り土壌に植えました。



6月4日
4月1日に植えたソラマメの収穫を終わりにしてペットボトルプランターから根を取りだしました。どちらのプランターの中も根の塊になっていて、目で見る限りではスギ炭入りの土壌とそうでない土壌との有意差はありませんでした。しかし根の重量を量ると、スギ炭入り土壌:16g、スギ炭なし土壌:10gとなり、明らかにスギ炭入り土壌の方が根の量が多いという結果になりました。ピーマン、マリーゴルド、モミジ等の結果が出てから考察します。ついでのことですが、根に根粒根粒がついていました。初めて見たので感激です。茎の断面は四角形になっていて中空なのですね。ストローもそうなので当たり前なのでしょうが、構造体を丈夫にする智恵に感激です。







5月28日
ピーマンも一人前に大きくなりました。ソラマメの場合もそうでしたが、スギ炭を入れた土壌のほうが生長が早いようです。後日、根を確認しなければ何とも言えませんが、スギ炭入り土壌の方が細根が良く付いているのかな?と期待してしまいます。カリフラワーも姿を現してきています。センリョウはスギ炭を入れたものも入れないものも葉が枯れてしまいました。根付かなかったようですがもう少し様子をみます。


5月19日
ソラマメの1回目の収穫をしました。取り立てなのでこの上なく美味しかったです。また、ピーマンも小さな実をつけています。野菜の花の色はどれも白なのでしょうか。




5月10日
モミジの検体のうち、「畑土」のみのものの生長が芳しくない(写真左上)ようなので新たに検体を4株ずつ追加しました。


4月28日
一年草のマリーゴールドにも参加してもらいました。またモミジの苗も沢山あるので集団参加です。モミジのプランターは根を掘り出さないで観察できるかとも思います。参加者を沢山募っての根圏環境調査ですが、先ずは植物をちゃんと育てなくてはなりませんね。




4月27日
モミジの赤ちゃんも仲間入りです。散歩をしていて見付けました。


4月26日
順調に育っています。二枚目の写真はソラマメの赤ちゃんです。まさに花の中から生まれるのですね。




4月19日
カリフラワーにも参加してもらいました。(写真中央)




4月16日
ピーマン君にも観察の対象に加わってもらいました。




4月12日
ソラマメも根付いてくれたようです。ソラマメの下に写っているのはマンリョウです。


4月1日
マンリョウの根の観察結果は短時間では期待できないので、ソラマメで同様の観察を始めました。ポットに帯をしている方がスギ炭入りの土です。透明なペットボトルのポットですので、外側からも根の観察ができるかもしれません。また、最後にはペットボトルをハサミで切り、土を落として根の比較をします。まずはちゃんと育ってくれないと「トラヌタヌキ」ですね。


植えた段階ではスギ炭を入れなかった苗(下の写真の右側)の方が根の量が多い感じがします。


3月27日
マンリョウを植えてから10日が経ちました。根づいてくれることを期待しています。


3月16日
畑土100%の試料1と気乾状態の重量比で畑土60%+スギ炭40%の試料2の土壌を用意しました。気乾状態の試料1は手で触ると「サラサラ」、試料2は「フワフワ}です。(黄色のバケツに入っている土壌が試料2です。


マンリョウの苗木(下の写真)を用意し、


試料1と試料2の土壌で下の写真のように透明なポットに植え込みました。左側の帯が巻かれてあるポットがスギ炭を入れた試料2です。無事に根付いたら2年後を目途に根の状態を目視で比較します。


上記の実験とは別に根が二股に分かれているマンリョウの苗木で一方の根は畑土のみ、他方の根はスギ炭を混ぜた畑土で育ててみます。うまく根付いたら1年後を目途に根の比較をします。写真左側の透明なポットがスギ炭を混ぜた土壌です。




2月7日
農地土壌の改良にスギ炭が優れていることを保水性、排水性改良の観点からデータ化してきましたが、これからは植物の根にどれだけ良いのかを実際の植物を栽培して観察します。対象とする植物は、我家の庭に生えてきたマンリョウの苗木です。

農地の土壌改良

2014-03-16 23:23:53 | 目で見る木炭
【保水性と排水性の改良】
3月16日 試料1と試料5は畑土100%、試料4はスギ炭100%です。また、試料の体積と気乾状態の重量測定から試料2は畑土55%+スギ炭45%、試料3は畑土65%+スギ炭35%でした(いづれも重量%)。以下に体積当たりの保水量と重量当たりの保水量をグラフに示します。

体積当たりの保水量はスギ炭45%の試料が0.59cc/ccで最も大きくなりました。畑土のみでは0.50cc/ccですので保水力がスギ炭を混合することで18%増加したことになります。また重量当たりの保水量はスギ炭100%の試料が5.18cc/gで畑土100%試料の0.48cc/gの10.8倍の保水力になっています。


3月3日 スギ炭のみの試料も重量の減少が止まりました。そろそろ今までのデータを整理します。


2月21日、2月14日 スギ炭のみの重量はまだ減りつつあります。2月7日 今しばらく測定を続けてからまとめます。1月29日 畑土のみの試料は気乾状態にほぼ達しているようですが、スギ炭とスギ炭を加えた試料はまだ重量が減っています。


今回の実験も最終段階に入ったようですので、各試料の容積を測定しました。方法は、各試料と同じ容器に目視で各試料と同量と思われる水を満たしてその重量を測定し、容器の重量を引くことで求めました。
試料1(畑土のみ1):475cc、試料2(畑土+スギ炭60g):505cc、試料3(畑土+スギ炭30g):515cc、試料4(スギ炭のみ):570cc、試料5(畑土のみ2):505cc。


1月22日、1月16日、1月8日 「畑土のみ」の2つの試料の重さの減りが鈍ってきています。


12月31日、12月25日 まだ総ての試料の重さが直線的に減っています。試料の色も乾いた色になってきていますので、そろそろ減り方が少なくなっていくと思います。

12月20日、12月14日、12月10日、12月6日、12月2日、11月28日、11月25日、11月22日、11月20日
保水量と保水時間の実験データを取り始めました。一日で約5gずつ試料重量が減っています。排水実験の試料5(畑土のみ)は8時現在135ccを排水しました。21日に排水が終わったので保水量実験のデータに加えます。

試料5の表面がヒビ割れてきました。排水実験の再現性を確認する実験の前も試料1は表面にヒビ割れが入っていたので、そこが水みちになり、排水性が良くなったと考えられます。試料3の2回目のデータも同様なのでこれら2試料の「排水性の改良」実験データは除外したうえで排水性の改良実験の最終データにします。まとめは「保水性の改良」実験が終わって畑土の気乾重量が判ったあとで行います。


11月17日
排水実験の結果です。排水量が1回目に比べて良くなった「畑土のみ(試料1その2)」は水がなくなった表面の状態を見ると縦に亀裂が入っていました。再現性の実験試料としては相応しくなかったようです。逆に、畑土の排水性を良くするために、スギ炭を均一に混ぜるよりも、深さ方向に作為的に柱状の水みちを形成するように施用するのが有効なのかな?とも思います。畑の耕運をした後に簡単に施用できるならですが。これからは保水量を測定するために気乾状態になるまでの重量測定を継続して実施します。


11月16日
1回目の実験結果と今回のデータを合わせてグラフにしました。縦軸は排水量(cc)、横軸は排水経過時間(hr)です。「畑土のみ」の排水性がスギ炭を施用したことで改良されていることが確認できました。



【再現性について】試料2の2回目の実験の前に試料上部に若干スギ炭が浮いてきていたので均一にするために撹拌しましたので1回目の実験と同じ条件です。また、畑土のみの試料1(その1)と試料5も同じ条件の試料です。これらはほぼ同じデータが得られたので再現性が確認されました。また、試料1:畑土のみ(その1)と試料3:畑土+スギ炭30gの試料については、1回目実験終了時のものをそのまま(その2)として使用しています。これらのデータはいずれも2回目のデータが排水性が良い結果になっています。この原因として排水実験を重ねるうちに、(1)何らかの「水みち」が形成されている、(2)細かい粒子が排水孔から流出した、可能性があると考えています。

保水性のデータを今日から取り始めます。ただひたすら試料の重量を数十日間計り続けます。排水のまだ終わっていない試料については、排水実験を始める前に測定した試料重量と試料の上部に溜まっている水の重量の合計値になります。(16日6:00値、正味重量)
試料1:910g(上部に水溜まりアリ)
試料2:670g(上部に水溜まりアリ)
試料3:690g
試料4:380g
試料5:865g(上部に水溜まりアリ)

11月15日
排水性改良の2回目の実験を10時から始めました。「畑土のみ」の試料を1検体増やしました。また、実験開始前の重量を測定しました。あわせて、2、4時間経過後の排水量(括弧内は前回値)を記します。
試料1:畑土のみ(従前の試料)⇒775g、0、5cc(0、5)
試料2:畑土+スギ炭60g(従前の試料)⇒680g、25、45cc(30、50)
試料3:畑土+スギ炭30g(従前の試料)⇒720g、50、90cc(40、65)
試料4:スギ炭のみ(従前の試料)⇒415g、225cc(225)
試料5:畑土のみ(新たな試料)⇒805g、0、0cc
 

11月13日
そろそろ排水が直線的ではなくなって、寝てきています。畑土の表面に水たまりが少しある程度の状態です。


11月12日
「畑土のみ」排水の経過報告です。スギ炭で土壌改良した畑土の排水性には遠く及びませんが、「カメの歩み」で排水を続けています。ガンバレ!ゴールは近い!あと少し。水は1日で5cc程度は蒸発(本ブログ「農地土壌の保水性」を参照してください。)しているはずですので200cc程度の排水量になって、試料の表面に溜まっている水がなくなったらデータ取りを終了します。その後、現在新たに準備している「畑土のみ」試料も含めてすべての試料で再現性の実験をして、その後、そのまま保水性のデータ取りに入る予定です。




11月10日
1回目の排水試験終了から32時間経ちました。「畑土のみ」の試料の排水量は実験開始から56時間で80ccです(写真の左端)。(11日18時現在84時間経過して125ccです。)別に再度の実験で14時間経過して「畑土+スギ炭30g」は175cc、「畑土+スギ炭60g」は200ccを排水しました。1回目実験の排水量の170cc、195ccとほぼ同じです。「畑土のみ」の再現性実験のための試料は水に浸して現在準備中です。


11月9日
1回目の排水実験が終わりました。引き続き再現性を確かめる実験を準備します。


11月8日
排水の実験を始めました。2時間ピッチでトータルの排水量を測定していきます。16時間、水を切った4種類の試料にそれぞれ225ccの水を注ぎました。「スギ炭のみ」の試料は数分で225ccの水を排水し終わりました。なお、各試料容量はいづれも560ccを目標に調整してあります。


2時間経過しました。「畑土のみ」の試料は5cc程度の排水量ですが、「畑土+30gスギ炭」は30cc、「畑土+60gスギ炭」では40ccを排水しました。


14時間が経過しました。ここまでのデータをグラフにしました。横軸は経過時間(hrs)縦軸は排水量(cc)です。スギ炭を入れた効果は歴然としているようです。スギ炭を入れた試料からの排水量が注水量の225ccに達したら、再現性を確認するために同じ実験をします。ただし、「畑土のみ」の試料が225ccを排水し終わるには3日間程度かかりそうなので、同じ畑土で別の試料の準備をしています。畑土にスギ炭を入れると、(1)畑土の粒子とスギ炭の粒子の間の僅かな空間を重力水が流れる?(2)スギ炭の内部に入りこんだ水が上部の水圧で下部に押し出されてくる?


11月6日
プレ実験の2回目です。試料は、従来のものに「畑土+スギ炭60g」を加えた4試料です。実験開始から4時間が経過した写真です。「保水性」の実験は50日程度かかりますが、「排水性」の実験も数日×数回が必要のようです。4時間経過時点でスギ炭を入れた効果は明確に顕われているようです。写真の左から、「畑土のみ」「畑土+30gスギ炭」「畑土+60gスギ炭」「スギ炭のみ」です。
実験開始10分後


実験開始4時間後


11月2日
実験手順を決めるための排水性能のプレ実験をしました。それぞれの試料に水を250cc注いで経過時間と排水量を調べました。容器の排水孔は目詰まりしているといけないので楊枝の先で孔を確保しました。結果は7時40分に注水して、スギ炭のみの試料は数分で200ccを排水しましたが、16時00分までの8時間20分の間に、スギ炭を30g入れた黒土は50cc、黒土のみの試料は25ccの排水量でした。スギ炭を入れたことによる排水性改良効果は認められたとはいえ、実験データーの数を確保するのは大変です。そこで急遽、スギ炭を倍の60g入れた試料(写真右端)の準備を始めました。本ブログ「農地土壌の排水性」での実験では、実際の畑土ではなく、園芸店で購入した黒土を試料にしていたので排水性能は高く、数十分のオーダーで排水できていたのですが、実際の畑土とは相当違っているようです。実験手順はさらにプレ実験をしてから決めます。


10月30日
実験の準備で試料を水に浸けて8日経ちます。写真の円筒状のガラス容器の水に浸したスギ炭の大部分は沈みましたが、まだ粒の大きいスギ炭は浮き袋も大きいので沈みません。まだまだデータ取りは始められません。


10月28日
試料の容量を調整しました。「畑土&スギ炭」の容量に「畑土のみ」「スギ炭のみ」の容量をあわせました。それぞれの容量は560ccです。それぞれの試料に水を浸みこませるために水に浸けていますが、一度水から上げて「畑土&スギ炭」の容量に他の2試料の量を加減しました。各試料は調整後にまた水浸けです。


  

各試料を入れた容器の底面は、写真のような孔が、各41個あいています。


10月25日
試料は、水に浸して放置しています。水田に施用する場合は、スギ炭は軽いので黒土と混ぜても分離して水面に浮いてしまうのではないか?という心配もありますが、大丈夫です。スギ炭の粒の内部まで水が浸みこめば浮くことはありません。写真の左側は、乾燥したスギ炭と黒土を混ぜ、水を加えてさらに撹拌した後の様子ですが、確かにスギ炭が水に浮いてきています。しかし、写真の右側は、湿ったスギ炭と黒土を混ぜましたのでスギ炭が水に浮くことはありません。水田の場合は田植えの前に代掻きをしますので、その時に施用すればスギ炭は水を吸って作土と分離することはありません。ちなみに、スギ炭の嵩比重は気乾状態で0.1程度ですが、理科年表によれば、木炭の真比重は1.4です。実験試料として黒土に混ぜたスギ炭は施用重量を明確にするために気乾状態のものです。写真の左側の水に浮いている乾いたスギ炭の中に水が浸みこんで水に沈んでからさらに1週間程度たってから実験を始めます。


10月22日
 木炭には、保水性と排水性の改良効果の他にも微生物生息環境の向上、酸性土壌の緩和、ミネラル成分の供給、地球温暖化防止効果などがあると言われています。今回は、木炭の中でも広葉樹炭に比べて一層ポーラスな、また、モミガラ炭が粉状なのに比べて粒状である「スギ炭」の保水性と排水性に関する土壌改良効果を簡単な実験で確認したいと思います。と言っても時間だけは2ケ月程度かかります。
 試料は3種類です。先ず、①畑土(クロボク土)、②スギ炭30g(気乾状態)を加えた畑土、③スギ炭です。それぞれの容積は約500ccです。また、畑土とスギ炭の重量は実験が終了した時点で気乾重量として測定するので、その時点で畑土重量の何%の重量のスギ炭を加えてかが判りますが、おおよそ畑土は400g、スギ炭は50g程度と予想しています。そうすると試料2は、気乾状態のスギ炭を30g施用していますので、重量で5~10%のスギ炭を土壌改良資材として施用したことになります。なお、土壌改良資材として畑土に加えたスギ炭は、このブログのなかの「農地土壌の保水性」の実験で使用したものです。50日をかけて気乾状態にしています。
 実験を始めるにあたり、各試料を水に浸して内部の空隙が充分に埋まるまで2週間程度写真の状態で放置します。写真は左から「畑土のみ」、「畑土+スギ炭」、「スギ炭のみ」です。スギ炭単独の試料はポーラスなので粒の中に水が浸みこむまでは粒が浮き袋になり、浮いています。それぞれの容器の底の部分には排水のための小さな孔があいています。