植物栽培用材料及利用該材料的植物栽培方法
2023-11-04 11:22:47 2
植物栽培用材料及利用該材料的植物栽培方法
【專利摘要】具有保液性、液轉移性、以及能夠提供最合適的吸氣環境的結構的植物栽培用材料，包含天然漿料及/或聚烯烴漿料等合成漿料。通過該植物栽培用材料，植物能夠在必要時以必要量吸收生長所必需的要素，該植物栽培用材料能提供促進植物生長的栽培環境。
【專利說明】植物栽培用材料及利用該材料的植物栽培方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及植物栽培用材料及利用所述材料的植物栽培方法。
【背景技術】
[0002] 迄今為止，報導了大量的促進植物生長的栽培方法。例如，有利用以交聯聚丙烯酸 鈉凝膠為代表的高吸水性聚合物（專利文獻1)、以聚乙烯醇、聚氨酯及聚苯乙烯為代表的 發泡性樹脂（專利文獻2)、以無紡布、地膜（multi films)為代表的通氣性膜及多孔膜（專 利文獻3及專利文獻4)的栽培方法。
[0003] 然而，在利用高吸水性聚合物的栽培方法中，有時無法以必要量供給隨著植物的 生長而為植物所必需的水、營養液，在利用發泡性樹脂的栽培方法中，有時無法充分供給植 物的生長所必需的空氣，在利用通氣性膜、多孔膜的栽培方法中，有時無法確保植物生長所 必需的水、營養液，無法向植物穩定供給水、營養液。
[0004] 為了解決上述問題，雖然發現了利用陶瓷的栽培方法（專利文獻5)，但植物生長 所必需的水、營養液的供給能力仍不充分，無法提供植物能在必要時以必要量吸收生長所 必需的要素的植物栽培環境。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻 1 :W097/008938A
[0008] 專利文獻2 :日本特開2001-45895號公報
[0009] 專利文獻3 :日本特開2006-217874號公報
[0010] 專利文獻4 :日本特開2009-153398號公報
[0011] 專利文獻5 :日本專利第3044006號公報
【發明內容】
[0012] 發明所要解決的課題
[0013] 本發明所要解決的課題是，提供下述植物栽培用材料及利用該材料的植物栽培方 法，所述材料適於以促進植物生長為目的、植物能夠在必要時以必要量吸收植物生長所必 需的要素的植物栽培環境。
[0014] 用於解決課題的手段
[0015] 本發明人等對上述課題進行了深入研究，結果發現，通過將具有保液性和液轉移 性（liquid transfer property)、具有能提供適於植物的呼吸環境的結構的材料應用於植 物栽培，從而植物能夠在必要時以必要量吸收植物生長所必需的要素，且能促進植物的生 長。
[0016] 解決上述課題的本發明如下所述。
[0017] (1)植物栽培用材料，植物能夠在必要時以必要量從所述材料吸收生長所必需的 要素，並且所述材料能提供促進植物生長的栽培環境。
[0018] (2)植物栽培用材料，其具有保液性和液轉移性，植物能夠在必要時以必要量從所 述材料吸收生長所必需的要素，並且所述材料能提供促進植物生長的栽培環境。
[0019] (3)植物栽培用材料，其能保持水、營養液、農藥等的液體（本說明書中，記載為 "本發明的液體"），具有用於使本發明的液體順利地轉移的孔隙，植物能夠在必要時以必要 量從所述材料吸收生長所必需的要素，並且所述材料能提供促進植物生長的栽培環境。
[0020] (4)植物栽培用材料，其能保持水、營養液、農藥等的液體，具有使本發明的液體順 利地轉移的孔隙，採用能控制根的生長的層狀結構，植物能夠在必要時以必要量從所述材 料吸收生長所必需的要素，並且所述材料能提供促進植物生長的栽培環境。
[0021] (5)植物栽培用材料，其能保持水、營養液、農藥等的液體，具有用於使本發明的液 體順利地轉移的孔隙，具備能控制根的生長從而得根能吸收充裕空氣的層狀結構，植物能 夠在必要時以必要量從所述材料吸收生長所必需的要素，並且所述材料能提供促進植物生 長的栽培環境，。
[0022] (6)植物栽培方法，其為利用（1)?（5)中任一項所述的植物栽培用材料的植物栽 培方法。
[0023] 發明效果
[0024] 通過利用本發明的植物栽培用材料及利用所述材料的植物栽培方法，植物能夠在 必要時以必要量吸收生長所必需的要素，因此，能促進植物生長，能實現植物的增收及品質 提高。進而，能將植物生長所必需的要素的供給量控制在所需最小限度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] [圖1]為利用本發明涉及的植物栽培用材料的植物栽培的示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下詳細說明本發明。
[0027] 本發明提供為了促進植物生長而具有保液性及液轉移性從而植物能夠在必要時 以必要量吸收生長所必需的要素、並且具有能提供適於植物的呼吸環境的結構的植物栽培 用材料（本說明書中，記載為"本發明的材料"。）和利用本發明的材料的植物栽培方法。
[0028] 本發明的材料是指，屬於上述（1)?（6)中任一項的材料，例如是指由聚乙烯、聚 丙烯等聚烯烴類等製造的合成漿料（pulp)、天然漿料、聚酯等單獨構成的材料，或以任意比 例混合它們中的多種而成的物質構成的材料，關於合成漿料，可舉出日本專利第3913421 號說明書、日本特開2007-077519號公報等中記載的漿料，利用日本特開昭53-1260號公報 等中記載的方法製造的漿料，但不限於這些。例如，可使用通過下述方式得到的材料：製備 包含單獨的合成漿料、天然漿料、聚酯等的漿料或以任意比例混合它們中的多種而成的物 質的漿料，使用常規方法成型為單層或多層的片狀等，得到材料。
[0029] 以下，說明本發明實施方式中使用的術語。
[0030] (植物）
[0031] "植物"指棉等錦葵科（Malveceae)植物，甜菜等藜科（Chenopodiaceae)植物，油 菜、捲心菜等十字花科（Brassicaceae)植物，玉米、小麥、水稻等禾本科（Poaceae)植物，黃 瓜、南瓜等葫蘆科（Cucurbitaceae)植物，萵苣（lettuce)、紅花等菊科（Asteraceae)植物， 胡蘿蔔等傘形科（Apiaceae)植物，菌麻、木薯等大戟科（Euphorbiaceae)植物，爺子、番爺 等爺科（Solanaceae)植物，草莓、蘋果等薔薇科（Rosaceae)植物，大豆等豆科（Fabaceae) 植物，橙、朽 1檬等芸香科（Rutaceae)植物等各種植物，但不限於這些。
[0032] (種子）
[0033] "種子"指通過種子植物的有性生殖而形成的傳播體，在其內部包含由受精卵發育 成的幼小植物體，即胚。另外，也指將由組織培養等而得到的不定胚包埋在明膠、樹脂等中 而成的人工種子。
[0034] (種苗）
[0035] "種苗"指具有根、莖、葉的植物體，或通過以缺少根、莖、葉中的一種或兩種的狀態 進行培育而能再生成完整的植物體的狀態的植物體片段。
[0036] (栽培）
[0037] "栽培"指在從植物的播種至成熟期的任意階段以人工方式使植物生長。例如，可 舉出在從播種至成熟期的全部或一部分期間以人工方式使植物生長，利用以下的各階段及 它們中兩個以上的組合進行的栽培。
[0038] (1)從播種至成熟期
[0039] (2)從苗至成熟期
[0040] ⑶從種子至苗
[0041] (4)經過苗的階段直到目標成熟期前在其他場所栽培，從該階段至成熟期
[0042] (5)從苗至目標成熟期前的階段（直到成熟期為止在其他場所栽培）。
[0043] 直到成熟期為止的栽培包括：使生長至目標植物體或該植物體的果實、花、頁、芽、 枝、幹、根、球根等中的一部分的至少一種成為可收穫的狀態的成熟期，或生長至成為能從 該植物體採集種子或幼苗的狀態。
[0044] (發芽）
[0045] "發芽"指從種子、小鱗莖、球根等的內部、表面長出葉、莖及/或根等。
[0046] (促進）
[0047] "促進"指與現有技術相比生長快、發芽率高、生存率高、植物體的量或收穫量多、 及品質（糖度等）高、等等的植物優勢性生長。
[0048] (植物生長所必需的要素）
[0049] "植物生長所必需的要素"是指水、肥料及空氣等植物生長所不可缺少的要素，農 藥等對於防除成為植物生長的障礙的害蟲、疾病等所必需的要素，但不限於這些（本說明 書中，記載為"本發明的要素"。）。
[0050] (在必要時以必要量吸收）
[0051] "在必要時以必要量吸收"是指在植物的生長過程中、植物想要吸收本發明的要素 時吸收想要吸收的量。即，表示本發明的要素的吸收依賴於植物。
[0052] (保液性）
[0053] "保液性"是指在本發明的材料中保持包含本發明的要素的液體的性質，對於保持 率而言，包含液體的本發明的材料中的液體含有率（以重量為基準）優選為30%以上95% 以下，更優選為40%以上80%以下。
[0054] (液轉移性）
[0055] "液轉移性"指容易使包含本發明的要素的液體轉移至本發明的材料中的性質，對 於其轉移速度而言，優選為相對於每lcm 3本發明的材料而言0. OlmL/小時以上，更優選為 相對於每lcm3本發明的材料而言0. lmL/小時以上。
[0056] (肥料）
[0057] "肥料"是對於植物的生長不可缺少的營養。其指包含被稱為肥料的三要素的氮、 磷酸及鉀等中的至少一種以上、液狀的物質或將固態物溶解在水中製成液狀（包括乳化 狀、懸浮狀等）而得到的物質（本說明書中，記載為"營養液"）。
[0058] 作為營養液的種類，例如包括硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、尿素、石灰氮及硝酸鉀等氮 肥料，過磷酸鈣、重過磷酸鈣及熔融磷肥等磷酸肥料，氯化鉀、硫酸鉀等鉀肥，及單質肥料 (mono-fertilizers)、化學肥料及配合肥料等化學肥料，生石灰、消石灰及碳酸興肥料等石 灰質肥料，礦渣矽酸肥料等矽酸肥料，硫酸錳肥料、礦渣錳肥料等錳肥料，硼酸鹽肥料等硼 酸肥料，熔融微量元素複合肥料等微量元素複合肥料等，及它們的混合肥料、或與以下記載 的農藥等的混合肥料，但不限於這些。關於這些溶液的成分，可使用根據需要而選擇的一 種、或組合使用兩種以上。
[0059] (農藥）
[0060] "農藥"指對於防除成為植物的生長障礙的害蟲、疾病等來說必需的藥劑，其為液 狀的物質或將固態物溶解在水中製成液狀（包括乳化狀、懸浮狀等）而得到的物質。
[0061] 農藥包括殺蟲劑、殺蟎蟲劑、殺線蟲劑、殺菌劑、除草劑及植物生長調節劑，存在各 種單一藥劑和混合劑。單一藥劑是含有單一的有效成分的農藥，混合劑是將下述的殺蟲劑、 殺蟎蟲劑、殺線蟲劑、殺菌劑、除草劑的有效成分中的2種以上分別任意地混合而成的混合 齊U、及將下述的殺蟲劑和殺菌劑任意地混合而成的混合劑，但不限於這些。
[0062] 作為殺蟲劑、殺蟎蟲劑、殺線蟲劑的有效成分，是指高滅磷（acephate)、殺螟松 (fenitrothion)等有機磷類，滅多蟲（methomyl)、丙硫克百威（benfuracarb)等氨基甲酸 酯類，氟蟲腈（fipronil)等批唑類，批蟲啉（imidacloprid)、呋蟲胺（dinotefuran)等新煙 鹼（neonicotinoid)類，密滅汀（milbemectin)、多殺菌素（spinosad)等天然物質類，以及 氯蟲苯甲醯胺（chlorantraniliprole)、溴氰蟲醯胺（cyantraniliprole)，其他具有滲透 轉移性或水溶性的物質，但不限於這些。
[0063] 作為殺菌劑的有效成分，是指秋蘭姆（thiuram)、代森猛鋅（mancozeb)等 氨基甲酸鹽類，啼菌酯（azoxystrobin)、醚菌酯（kresoxim-methyl)等甲氧基丙烯 酸酯（strobilurin)類，氟菌唑（triflumizole)、戊唑醇（tebuconazole)、娃氟唑 (simeconazole)等唑類，春雷黴素（kasugamycin)、鏈黴素（streptomycin)等天然物質類， 其他具有滲透轉移性或水溶性的物質，但不限於這些。
[0064] 作為除草劑、植物生長調節劑的有效成分，是指草甘膦（glyphosate)、草銨膦 (glufosinate)等磷酸類，噻吩磺隆（thifensulfuron methyl)等磺醯脲類，硝酸銨、 硫酸銨等無機類，磺草酮（sulcotrione)、甲基磺草酮（mesotrione)等三酮類，批唑特 (pyrazolate)、橫醜草批唑（pyrasulfotole)等批唑特類，甲橫草胺（sulfentrazone)、胺 唑草酮（amicarbazone)等三唑酮類，異卩惡氯草酮（isoxachlortole)等異卩惡唑類，細胞分裂 素、赤黴素等天然物質類，其他具有滲透轉移性或水溶性的物質，但不限於這些。
[0065] 需要說明的是，滲透轉移性指從植物的根?莖?葉被吸收、並轉移到植物體內的特 性。
[0066] (孔隙）
[0067] "孔隙"指用於使包含本發明的要素的液體轉移到本發明的材料中的空間，其尺寸 使得植物的種子不進入、且具有由孔隙內部的表面張力及毛細管現象產生的液轉移性。具 體而言，優選地，ΙΟμπιΦ以下的孔隙佔該材料中存在的孔隙的50%以上（以容積為基準）， 更優選地，10 μ πιΦ以下的孔隙佔該材料中存在的孔隙的90%以上（以容積為基準）。
[0068] (對根的生長的控制）
[0069] "對根的生長的控制"指使植物的根在本發明的材料的內側及/或外側伸長為適於 植物生長的狀態、構建植物能夠在必要時能以必要量吸收本發明的要素那樣的根的環境的 方法，"對根的生長的控制"是由本發明的材料所具有的層狀結構實現的。
[0070] (層狀結構）
[0071] "層狀結構"指構成本發明的材料的物質在二維上連續或不連續地交織而成的平 面結構在該平面結構的層厚方向（與由各層形成的平面結構交叉的方向）上重疊而成的三 維結構。各層的厚度優選為0.01mm以上，更優選為0.1mm以上，層數優選為2層以上。作 為本發明的材料整體的厚度而言，優選為5, 000m以下，更優選為500m以下。
[0072](栽培方法）
[0073] 通過使用了本發明的材料的植物栽培方法，利用處於能向植物供給植物所必需的 要素的狀態的本發明的材料，能在從播種植物至成熟期的任意階段栽培植物。關於該從播 種至成熟期的任意階段，與上文在"栽培"的項目中的說明相同。
[0074] 對於本發明的材料的形狀、大小沒有特別限制，但能根據植物體的生長進行適當 選擇，使得直到作為栽培對象的植物的成熟期，能確保植物體的良好的生長方向、根展開狀 態等。例如，為了至少具有能播種的表面和根能生長的部分，可將本發明的材料形成為片 狀、墊（mat)狀、立方體及/或長方體狀、圓柱狀等多種形狀而利用。
[0075] 關於配置本發明的材料的場所，可根據植物的栽培目的適當選擇。例如，可將本發 明的材料配置在與栽培目的相應的容器中，製成能通過本發明的材料向植物供給植物所必 需的要素的狀態，在本發明的材料中進行播種並使植物生長直至成熟期。
[0076] 向配置在容器中的本發明的材料供給植物所必需的要素可通過如下方法進行：將 填充在容器中的要素轉移到本發明的材料中的方法；利用預先填充到本發明的材料中的要 素進行的方法；同時使用這兩種方法的方法等。例如，將能在本發明的材料中滲透的本發明 的液體填充到容器內，使本發明的材料與本發明的液體接觸，使本發明的液體在本發明的 材料中滲透，從而能向植物供給要素。根據需要，也可向容器內補充本發明的液體。所述本 發明的液體向容器內的補充可連續進行或以間隔方式進行。
[0077] 如圖1示意性地所示，可將長方體形狀的本發明的材料1部分地浸漬於容器2內 的本發明的液體中，在本發明的材料1的暴露於空氣中的上表面上進行播種，使植物生長。 需要說明的是，還可在本發明的材料的播種面上設置壠狀的凹凸結構、播種用的凹坑等。
[0078] 如圖1所示，當本發明的材料1具有層狀結構時，使植物在層厚方向（與由各層形 成的平面結構交叉的方向）上生長，另一方面，除了使沿層狀結構的層厚方向伸長的根有 效地生長之外，還使沿與層厚方向交叉的方向（沿各層的平面結構的方向）伸長的根有效 地生長，由此可確保充分的根展開狀態，得到穩定的栽培狀態。需要說明的是，本發明的材 料中的層狀結構的層厚方向與植物的生長方向的關係，不限於圖1所示的關係，可適當設 定以得到目標栽培狀態。另外，根據需要，也可使用植物的支架、支持生長方向的導向機構、 或固定本發明的材料1在容器中的位置的支持結構。
[0079] 關於設置容器的場所，可根據栽培目的適當選擇，例如土壤中等自然環境中、可控 制溫度及/或溼度等栽培條件的栽培室、溫室（house)、栽培裝置內等。
[0080] 實施例
[0081] 接著，通過實施例具體地說明本發明，但本發明不限於以下的實施例。
[0082] (實施例1)
[0083] 向製備成80mmX lOOmmX高65mm見方的長方體的栽培箱中注入水，使合成楽料 (三井化學制SWP (註冊商標）：E400)浮在注入的所述水的液面上，在合成漿料的表面上播 種小麥並觀察其生長。將生長結果示於表1。
[0084] 表1小麥的生長結果（播種日：2012年1月6日）
[0085]
【權利要求】
1. 植物栽培用材料，植物能夠在必要時以必要量從所述材料吸收生長所必需的要素， 並且所述材料能提供促進植物生長的栽培環境。
2. 植物栽培用材料，所述材料具有保液性和液轉移性，植物能夠在必要時以必要量從 所述材料吸收生長所必需的要素，並且所述材料能提供促進植物生長的栽培環境。
3. 植物栽培用材料，所述材料能保持水、營養液、農藥等的液體，具有用於使所述液體 順利地轉移的孔隙，植物能夠在必要時以必要量從所述材料吸收生長所必需的要素，並且 所述材料能提供促進植物生長的栽培環境。
4. 植物栽培用材料，所述材料能保持水、營養液、農藥等的液體，具有用於使所述液體 順利地轉移的孔隙，具備能控制根的生長的層狀結構，植物能夠在必要時以必要量從所述 材料吸收生長所必需的要素，並且所述材料能提供促進植物生長的栽培環境。
5. 植物栽培用材料，所述材料能保持水、營養液、農藥等的液體，具有用於使所述液體 順利地轉移的孔隙，具備能控制根的生長從而根能吸收充裕空氣的層狀結構，植物能夠在 必要時以必要量從所述材料吸收生長所必需的要素，並且所述材料能提供促進植物生長的 栽培環境。
6. 植物栽培方法，其為利用權利要求1?5中任一項所述的植物栽培用材料的植物栽 培方法。
【文檔編號】A01G1/00GK104219948SQ201380019182
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年4月5日 優先權日:2012年4月9日
【發明者】松野裕泉, 那和保志, 田中國介, 鈴村大輔, 長谷川亮 申請人:三井化學株式會社, 哈伊特卡爾查株式會社