植物栽培用材料及利用该材料的植物栽培方法

植物栽培用材料及利用该材料的植物栽培方法
【专利摘要】具有保液性、液转移性、以及能够提供最合适的吸气环境的结构的植物栽培用材料，包含天然浆料及/或聚烯烃浆料等合成浆料。通过该植物栽培用材料，植物能够在必要时以必要量吸收生长所必需的要素，该植物栽培用材料能提供促进植物生长的栽培环境。
【专利说明】植物栽培用材料及利用该材料的植物栽培方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及植物栽培用材料及利用所述材料的植物栽培方法。

【背景技术】
[0002] 迄今为止，报道了大量的促进植物生长的栽培方法。例如，有利用以交联聚丙烯酸 钠凝胶为代表的高吸水性聚合物（专利文献1)、以聚乙烯醇、聚氨酯及聚苯乙烯为代表的 发泡性树脂（专利文献2)、以无纺布、地膜（multi films)为代表的通气性膜及多孔膜（专 利文献3及专利文献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，有时无法以必要量供给随着植物的 生长而为植物所必需的水、营养液，在利用发泡性树脂的栽培方法中，有时无法充分供给植 物的生长所必需的空气，在利用通气性膜、多孔膜的栽培方法中，有时无法确保植物生长所 必需的水、营养液，无法向植物稳定供给水、营养液。
[0004] 为了解决上述问题，虽然发现了利用陶瓷的栽培方法（专利文献5)，但植物生长 所必需的水、营养液的供给能力仍不充分，无法提供植物能在必要时以必要量吸收生长所 必需的要素的植物栽培环境。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献 1 :W097/008938A
[0008] 专利文献2 :日本特开2001-45895号公报
[0009] 专利文献3 :日本特开2006-217874号公报
[0010] 专利文献4 :日本特开2009-153398号公报
[0011] 专利文献5 :日本专利第3044006号公报


【发明内容】

[0012] 发明所要解决的课题
[0013] 本发明所要解决的课题是，提供下述植物栽培用材料及利用该材料的植物栽培方 法，所述材料适于以促进植物生长为目的、植物能够在必要时以必要量吸收植物生长所必 需的要素的植物栽培环境。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 本发明人等对上述课题进行了深入研究，结果发现，通过将具有保液性和液转移 性（liquid transfer property)、具有能提供适于植物的呼吸环境的结构的材料应用于植 物栽培，从而植物能够在必要时以必要量吸收植物生长所必需的要素，且能促进植物的生 长。
[0016] 解决上述课题的本发明如下所述。
[0017] (1)植物栽培用材料，植物能够在必要时以必要量从所述材料吸收生长所必需的 要素，并且所述材料能提供促进植物生长的栽培环境。
[0018] (2)植物栽培用材料，其具有保液性和液转移性，植物能够在必要时以必要量从所 述材料吸收生长所必需的要素，并且所述材料能提供促进植物生长的栽培环境。
[0019] (3)植物栽培用材料，其能保持水、营养液、农药等的液体（本说明书中，记载为 "本发明的液体"），具有用于使本发明的液体顺利地转移的孔隙，植物能够在必要时以必要 量从所述材料吸收生长所必需的要素，并且所述材料能提供促进植物生长的栽培环境。
[0020] (4)植物栽培用材料，其能保持水、营养液、农药等的液体，具有使本发明的液体顺 利地转移的孔隙，采用能控制根的生长的层状结构，植物能够在必要时以必要量从所述材 料吸收生长所必需的要素，并且所述材料能提供促进植物生长的栽培环境。
[0021] (5)植物栽培用材料，其能保持水、营养液、农药等的液体，具有用于使本发明的液 体顺利地转移的孔隙，具备能控制根的生长从而得根能吸收充裕空气的层状结构，植物能 够在必要时以必要量从所述材料吸收生长所必需的要素，并且所述材料能提供促进植物生 长的栽培环境，。
[0022] (6)植物栽培方法，其为利用（1)?（5)中任一项所述的植物栽培用材料的植物栽 培方法。
[0023] 发明效果
[0024] 通过利用本发明的植物栽培用材料及利用所述材料的植物栽培方法，植物能够在 必要时以必要量吸收生长所必需的要素，因此，能促进植物生长，能实现植物的增收及品质 提高。进而，能将植物生长所必需的要素的供给量控制在所需最小限度。

【专利附图】

【附图说明】
[0025] [图1]为利用本发明涉及的植物栽培用材料的植物栽培的示意图。

【具体实施方式】
[0026] 以下详细说明本发明。
[0027] 本发明提供为了促进植物生长而具有保液性及液转移性从而植物能够在必要时 以必要量吸收生长所必需的要素、并且具有能提供适于植物的呼吸环境的结构的植物栽培 用材料（本说明书中，记载为"本发明的材料"。）和利用本发明的材料的植物栽培方法。
[0028] 本发明的材料是指，属于上述（1)?（6)中任一项的材料，例如是指由聚乙烯、聚 丙烯等聚烯烃类等制造的合成浆料（pulp)、天然浆料、聚酯等单独构成的材料，或以任意比 例混合它们中的多种而成的物质构成的材料，关于合成浆料，可举出日本专利第3913421 号说明书、日本特开2007-077519号公报等中记载的浆料，利用日本特开昭53-1260号公报 等中记载的方法制造的浆料，但不限于这些。例如，可使用通过下述方式得到的材料：制备 包含单独的合成浆料、天然浆料、聚酯等的浆料或以任意比例混合它们中的多种而成的物 质的浆料，使用常规方法成型为单层或多层的片状等，得到材料。
[0029] 以下，说明本发明实施方式中使用的术语。
[0030] (植物）
[0031] "植物"指棉等锦葵科（Malveceae)植物，甜菜等藜科（Chenopodiaceae)植物，油 菜、卷心菜等十字花科（Brassicaceae)植物，玉米、小麦、水稻等禾本科（Poaceae)植物，黄 瓜、南瓜等葫芦科（Cucurbitaceae)植物，莴苣（lettuce)、红花等菊科（Asteraceae)植物， 胡萝卜等伞形科（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、苹果等蔷薇科（Rosaceae)植物，大豆等豆科（Fabaceae) 植物，橙、朽 1檬等芸香科（Rutaceae)植物等各种植物，但不限于这些。
[0032] (种子）
[0033] "种子"指通过种子植物的有性生殖而形成的传播体，在其内部包含由受精卵发育 成的幼小植物体，即胚。另外，也指将由组织培养等而得到的不定胚包埋在明胶、树脂等中 而成的人工种子。
[0034] (种苗）
[0035] "种苗"指具有根、茎、叶的植物体，或通过以缺少根、茎、叶中的一种或两种的状态 进行培育而能再生成完整的植物体的状态的植物体片段。
[0036] (栽培）
[0037] "栽培"指在从植物的播种至成熟期的任意阶段以人工方式使植物生长。例如，可 举出在从播种至成熟期的全部或一部分期间以人工方式使植物生长，利用以下的各阶段及 它们中两个以上的组合进行的栽培。
[0038] (1)从播种至成熟期
[0039] (2)从苗至成熟期
[0040] ⑶从种子至苗
[0041] (4)经过苗的阶段直到目标成熟期前在其他场所栽培，从该阶段至成熟期
[0042] (5)从苗至目标成熟期前的阶段（直到成熟期为止在其他场所栽培）。
[0043] 直到成熟期为止的栽培包括：使生长至目标植物体或该植物体的果实、花、页、芽、 枝、干、根、球根等中的一部分的至少一种成为可收获的状态的成熟期，或生长至成为能从 该植物体采集种子或幼苗的状态。
[0044] (发芽）
[0045] "发芽"指从种子、小鳞茎、球根等的内部、表面长出叶、茎及/或根等。
[0046] (促进）
[0047] "促进"指与现有技术相比生长快、发芽率高、生存率高、植物体的量或收获量多、 及品质（糖度等）高、等等的植物优势性生长。
[0048] (植物生长所必需的要素）
[0049] "植物生长所必需的要素"是指水、肥料及空气等植物生长所不可缺少的要素，农 药等对于防除成为植物生长的障碍的害虫、疾病等所必需的要素，但不限于这些（本说明 书中，记载为"本发明的要素"。）。
[0050] (在必要时以必要量吸收）
[0051] "在必要时以必要量吸收"是指在植物的生长过程中、植物想要吸收本发明的要素 时吸收想要吸收的量。即，表示本发明的要素的吸收依赖于植物。
[0052] (保液性）
[0053] "保液性"是指在本发明的材料中保持包含本发明的要素的液体的性质，对于保持 率而言，包含液体的本发明的材料中的液体含有率（以重量为基准）优选为30%以上95% 以下，更优选为40%以上80%以下。
[0054] (液转移性）
[0055] "液转移性"指容易使包含本发明的要素的液体转移至本发明的材料中的性质，对 于其转移速度而言，优选为相对于每lcm 3本发明的材料而言0. OlmL/小时以上，更优选为 相对于每lcm3本发明的材料而言0. lmL/小时以上。
[0056] (肥料）
[0057] "肥料"是对于植物的生长不可缺少的营养。其指包含被称为肥料的三要素的氮、 磷酸及钾等中的至少一种以上、液状的物质或将固态物溶解在水中制成液状（包括乳化 状、悬浮状等）而得到的物质（本说明书中，记载为"营养液"）。
[0058] 作为营养液的种类，例如包括硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、尿素、石灰氮及硝酸钾等氮 肥料，过磷酸钙、重过磷酸钙及熔融磷肥等磷酸肥料，氯化钾、硫酸钾等钾肥，及单质肥料 (mono-fertilizers)、化学肥料及配合肥料等化学肥料，生石灰、消石灰及碳酸興肥料等石 灰质肥料，矿渣硅酸肥料等硅酸肥料，硫酸锰肥料、矿渣锰肥料等锰肥料，硼酸盐肥料等硼 酸肥料，熔融微量元素复合肥料等微量元素复合肥料等，及它们的混合肥料、或与以下记载 的农药等的混合肥料，但不限于这些。关于这些溶液的成分，可使用根据需要而选择的一 种、或组合使用两种以上。
[0059] (农药）
[0060] "农药"指对于防除成为植物的生长障碍的害虫、疾病等来说必需的药剂，其为液 状的物质或将固态物溶解在水中制成液状（包括乳化状、悬浮状等）而得到的物质。
[0061] 农药包括杀虫剂、杀螨虫剂、杀线虫剂、杀菌剂、除草剂及植物生长调节剂，存在各 种单一药剂和混合剂。单一药剂是含有单一的有效成分的农药，混合剂是将下述的杀虫剂、 杀螨虫剂、杀线虫剂、杀菌剂、除草剂的有效成分中的2种以上分别任意地混合而成的混合 齐U、及将下述的杀虫剂和杀菌剂任意地混合而成的混合剂，但不限于这些。
[0062] 作为杀虫剂、杀螨虫剂、杀线虫剂的有效成分，是指高灭磷（acephate)、杀螟松 (fenitrothion)等有机磷类，灭多虫（methomyl)、丙硫克百威（benfuracarb)等氨基甲酸 酯类，氟虫腈（fipronil)等批唑类，批虫啉（imidacloprid)、呋虫胺（dinotefuran)等新烟 碱（neonicotinoid)类，密灭汀（milbemectin)、多杀菌素（spinosad)等天然物质类，以及 氯虫苯甲酰胺（chlorantraniliprole)、溴氰虫酰胺（cyantraniliprole)，其他具有渗透 转移性或水溶性的物质，但不限于这些。
[0063] 作为杀菌剂的有效成分，是指秋兰姆（thiuram)、代森猛锌（mancozeb)等 氨基甲酸盐类，啼菌酯（azoxystrobin)、醚菌酯（kresoxim-methyl)等甲氧基丙烯 酸酯（strobilurin)类，氟菌唑（triflumizole)、戊唑醇（tebuconazole)、娃氟唑 (simeconazole)等唑类，春雷霉素（kasugamycin)、链霉素（streptomycin)等天然物质类， 其他具有渗透转移性或水溶性的物质，但不限于这些。
[0064] 作为除草剂、植物生长调节剂的有效成分，是指草甘膦（glyphosate)、草铵膦 (glufosinate)等磷酸类，噻吩磺隆（thifensulfuron methyl)等磺酰脲类，硝酸铵、 硫酸铵等无机类，磺草酮（sulcotrione)、甲基磺草酮（mesotrione)等三酮类，批唑特 (pyrazolate)、横醜草批唑（pyrasulfotole)等批唑特类，甲横草胺（sulfentrazone)、胺 唑草酮（amicarbazone)等三唑酮类，异卩惡氯草酮（isoxachlortole)等异卩惡唑类，细胞分裂 素、赤霉素等天然物质类，其他具有渗透转移性或水溶性的物质，但不限于这些。
[0065] 需要说明的是，渗透转移性指从植物的根?茎?叶被吸收、并转移到植物体内的特 性。
[0066] (孔隙）
[0067] "孔隙"指用于使包含本发明的要素的液体转移到本发明的材料中的空间，其尺寸 使得植物的种子不进入、且具有由孔隙内部的表面张力及毛细管现象产生的液转移性。具 体而言，优选地，ΙΟμπιΦ以下的孔隙占该材料中存在的孔隙的50%以上（以容积为基准）， 更优选地，10 μ πιΦ以下的孔隙占该材料中存在的孔隙的90%以上（以容积为基准）。
[0068] (对根的生长的控制）
[0069] "对根的生长的控制"指使植物的根在本发明的材料的内侧及/或外侧伸长为适于 植物生长的状态、构建植物能够在必要时能以必要量吸收本发明的要素那样的根的环境的 方法，"对根的生长的控制"是由本发明的材料所具有的层状结构实现的。
[0070] (层状结构）
[0071] "层状结构"指构成本发明的材料的物质在二维上连续或不连续地交织而成的平 面结构在该平面结构的层厚方向（与由各层形成的平面结构交叉的方向）上重叠而成的三 维结构。各层的厚度优选为0.01mm以上，更优选为0.1mm以上，层数优选为2层以上。作 为本发明的材料整体的厚度而言，优选为5, 000m以下，更优选为500m以下。
[0072](栽培方法）
[0073] 通过使用了本发明的材料的植物栽培方法，利用处于能向植物供给植物所必需的 要素的状态的本发明的材料，能在从播种植物至成熟期的任意阶段栽培植物。关于该从播 种至成熟期的任意阶段，与上文在"栽培"的项目中的说明相同。
[0074] 对于本发明的材料的形状、大小没有特别限制，但能根据植物体的生长进行适当 选择，使得直到作为栽培对象的植物的成熟期，能确保植物体的良好的生长方向、根展开状 态等。例如，为了至少具有能播种的表面和根能生长的部分，可将本发明的材料形成为片 状、垫（mat)状、立方体及/或长方体状、圆柱状等多种形状而利用。
[0075] 关于配置本发明的材料的场所，可根据植物的栽培目的适当选择。例如，可将本发 明的材料配置在与栽培目的相应的容器中，制成能通过本发明的材料向植物供给植物所必 需的要素的状态，在本发明的材料中进行播种并使植物生长直至成熟期。
[0076] 向配置在容器中的本发明的材料供给植物所必需的要素可通过如下方法进行：将 填充在容器中的要素转移到本发明的材料中的方法；利用预先填充到本发明的材料中的要 素进行的方法；同时使用这两种方法的方法等。例如，将能在本发明的材料中渗透的本发明 的液体填充到容器内，使本发明的材料与本发明的液体接触，使本发明的液体在本发明的 材料中渗透，从而能向植物供给要素。根据需要，也可向容器内补充本发明的液体。所述本 发明的液体向容器内的补充可连续进行或以间隔方式进行。
[0077] 如图1示意性地所示，可将长方体形状的本发明的材料1部分地浸渍于容器2内 的本发明的液体中，在本发明的材料1的暴露于空气中的上表面上进行播种，使植物生长。 需要说明的是，还可在本发明的材料的播种面上设置垅状的凹凸结构、播种用的凹坑等。
[0078] 如图1所示，当本发明的材料1具有层状结构时，使植物在层厚方向（与由各层形 成的平面结构交叉的方向）上生长，另一方面，除了使沿层状结构的层厚方向伸长的根有 效地生长之外，还使沿与层厚方向交叉的方向（沿各层的平面结构的方向）伸长的根有效 地生长，由此可确保充分的根展开状态，得到稳定的栽培状态。需要说明的是，本发明的材 料中的层状结构的层厚方向与植物的生长方向的关系，不限于图1所示的关系，可适当设 定以得到目标栽培状态。另外，根据需要，也可使用植物的支架、支持生长方向的导向机构、 或固定本发明的材料1在容器中的位置的支持结构。
[0079] 关于设置容器的场所，可根据栽培目的适当选择，例如土壤中等自然环境中、可控 制温度及/或湿度等栽培条件的栽培室、温室（house)、栽培装置内等。
[0080] 实施例
[0081] 接着，通过实施例具体地说明本发明，但本发明不限于以下的实施例。
[0082] (实施例1)
[0083] 向制备成80mmX lOOmmX高65mm见方的长方体的栽培箱中注入水，使合成楽料 (三井化学制SWP (注册商标）：E400)浮在注入的所述水的液面上，在合成浆料的表面上播 种小麦并观察其生长。将生长结果示于表1。
[0084] 表1小麦的生长结果（播种日：2012年1月6日）
[0085]

【权利要求】
1. 植物栽培用材料，植物能够在必要时以必要量从所述材料吸收生长所必需的要素， 并且所述材料能提供促进植物生长的栽培环境。
2. 植物栽培用材料，所述材料具有保液性和液转移性，植物能够在必要时以必要量从 所述材料吸收生长所必需的要素，并且所述材料能提供促进植物生长的栽培环境。
3. 植物栽培用材料，所述材料能保持水、营养液、农药等的液体，具有用于使所述液体 顺利地转移的孔隙，植物能够在必要时以必要量从所述材料吸收生长所必需的要素，并且 所述材料能提供促进植物生长的栽培环境。
4. 植物栽培用材料，所述材料能保持水、营养液、农药等的液体，具有用于使所述液体 顺利地转移的孔隙，具备能控制根的生长的层状结构，植物能够在必要时以必要量从所述 材料吸收生长所必需的要素，并且所述材料能提供促进植物生长的栽培环境。
5. 植物栽培用材料，所述材料能保持水、营养液、农药等的液体，具有用于使所述液体 顺利地转移的孔隙，具备能控制根的生长从而根能吸收充裕空气的层状结构，植物能够在 必要时以必要量从所述材料吸收生长所必需的要素，并且所述材料能提供促进植物生长的 栽培环境。
6. 植物栽培方法，其为利用权利要求1?5中任一项所述的植物栽培用材料的植物栽 培方法。
【文档编号】A01G1/00GK104219948SQ201380019182
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年4月5日 优先权日:2012年4月9日
【发明者】松野裕泉, 那和保志, 田中国介, 铃村大辅, 长谷川亮 申请人:三井化学株式会社, 哈伊特卡尔查株式会社