人工土壤培养基的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可在植物工厂等利用的人工土壤培养基。
【背景技术】
[0002] 近年来，在生长条件得到控制的环境下栽培蔬菜等植物的植物工厂增多。以往的 植物工厂以莴苣等叶菜类蔬菜的水耕栽培为主，但在最近，对于不适于水耕栽培的根菜类 也有尝试在植物工厂栽培的行为。为了在植物工厂栽培根菜类，需要开发作为土壤的基本 性能优异、品质高、并且容易使用的人工土壤。于是，人工土壤要求具有能够减少对植物的 浇水次数等、用天然土壤难以实现的独特的功能。
[0003] 作为迄今为止开发的人工土壤相关的技术，有使泥炭苔等植物质天然有机物和沸 石等矿物性材料分散混合的土壤改良剂（例如，参照专利文献1)。专利文献1的土壤改良 剂由于与单独使用植物质天然有机物或矿物性材料的土壤改良剂相比，保水性优异，因此 能够改良保水性差的土壤。
[0004] 另外，有在多孔性物质和非多孔性物质构成的载体上附着表面活性剂的土壤浸透 剂（例如，参照专利文献2)。就专利文献2的土壤浸透剂而言，由于非多孔性物质上附着的 表面活性剂通过灌水迅速地脱离并扩散到土壤中，因此能够马上发挥水的浸透效果，另一 方面，由于多孔性物质的细孔中保持有表面活性剂，因此表面活性剂不因灌水马上脱离。因 此，能够长期发挥稳定的水的浸透效果。
[0005] 另外，出于减少灌水次数的目的，有包含酸改性热塑性树脂发泡体和吸水性树脂 的栽植基材（例如，参照专利文献3)。就专利文献3的栽植基材而言，由于将不具有过度的 亲水性的酸改性热塑性树脂和保水性优异的吸水性树脂组合，因此具有充分的吸水性，并 且能够大幅地减少灌水次数。
[0006] 另外，具有将赤玉土等增量剂与吸水性高分子组合的栽培用土（例如，参照专利 文献4)。就专利文献4的栽培用土而言，由于保水性及吸气性（通气性）优异，因此即使长 时间不浇水，植物也不会枯萎，并且不会引起根腐。
[0007] 现有技术文献：
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本国特开平11-209760号公报（特别是，参照权利要求1)
[0010] 专利文献2 :日本国特开平11-256160号公报（特别是，参照第0011段）
[0011] 专利文献3 :日本国特开2002-272266号公报（特别是，参照第0048段）
[0012] 专利文献4 :日本国特开2003-250346号公报（特别是，参照第0017段）
【发明内容】
[0013] 发明要解决的课题
[0014] 在开发人工土壤时，在达到与天然土壤同等的植物培养能力的同时，例如，还需要 能够对栽培对象的植物适当地供应水分或养分的控制功能。特别是，就水分供应量的控制 功能而言，对于减少对植物的浇水次数、或实现对应于植物种类的最合适的栽培计划至关 重要。若能够控制从人工土壤向外部释放水分、以及从外部将水分吸收至人工土壤的水分 吸收释放特性，则能够实现具有天然土壤所不具有的独特功能的附加价值高的人工土壤。
[0015] 但是，专利文献1-4的人工土壤所涉及的技术为，用任意一种人工土壤粒子单位 进行土壤设计的技术。仅通过微细的一种人工土壤粒子内的改良来实现作为人工土壤培养 基的大幅度的功能改变或改良是有限的。对于保水性等与水分有关的功能，仅通过在单一 的人工土壤粒子内的改良来提高功能也是困难的。例如，如专利文献2或专利文献3所述， 即使通过使一种人工土壤粒子中含有不同种类的物质从而使人工土壤粒子单体中水分释 放特性存在差异，在聚集人工土壤粒子而构成人工土壤培养基的情况下，由于人工土壤粒 子的特性被平均化，因此在单一的人工土壤粒子内的功能差异难以在人工土壤培养基整体 中显现，未必能发挥如设计所述的功能。
[0016] 本发明是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于，提供一种在聚集人工土壤粒子 而构成的人工土壤培养基中，可长期对栽培对象的植物持续地供应水分，并且可根据栽培 对象的植物高度地控制水分供应量的技术。
[0017] 解决课题的方法
[0018] 用于解决上述课题的本发明的人工土壤培养基的特征结构为，一种人工土壤培养 基，其含有具备可吸收/释放水分的基部的多个人工土壤粒子，
[0019] 所述多个人工土壤粒子由多种人工土壤粒子构成，所述多种人工土壤粒子以水分 吸收释放特性各自不同的方式设定，所述水分吸收释放特性表示所述基部吸收水分的状态 或从所述基部释放水分的状态。
[0020] 根据本结构的人工土壤培养基，由于通过以水分吸收释放特性各自不同的方式设 定的多种人工土壤粒子构成人工土壤培养基，因此各种人工土壤粒子的水分吸收释放特性 叠加，各人工土壤粒子的水分吸收释放特性相互补充。另外，在混合后的人工土壤粒子的水 分吸收释放特性方面表现出协同效应。例如，在一种人工土壤粒子的水分吸收释放特性为 早期吸收释放型、另一种人工土壤粒子的水分吸收释放特性为后期吸收释放型的情况下， 两者的水分吸收释放特性相互补充，或者在水分吸收释放特性方面表现出协同效应，从而 得到在植物的整个栽培期间可释放水分的人工土壤培养基。这样，本结构的人工土壤培养 基与由单一的人工土壤粒子构成的人工土壤培养基相比，由于可得到宽泛的水分吸收释放 特性，因此可以长期对栽培对象的植物持续地供应水分，能够减少浇水的频率。另外，通过 改变人工土壤粒子的水分吸收释放特性的设定，能够任意地调整从人工土壤粒子的水分释 放量或水分释放时刻，因此可以实现根据栽培对象的植物高度地控制水分供应量（即，设 定最合适的水分释放计划）的人工土壤培养基。
[0021] 在本发明的人工土壤培养基中，
[0022] 优选地，所述多种人工土壤粒子以水分可在不同种类的人工土壤粒子之间移动的 方式构成。
[0023] 根据本结构的人工土壤培养基，由于水分可在不同种类的人工土壤粒子之间移 动，因此通过设定各人工土壤粒子的水分吸收释放特性，能够更加高度地控制从人工土壤 粒子的水分释放量或水分释放时刻等。其结果可以实现设定了最合适的水分释放计划的人 工土壤培养基。
[0024] 在本发明的人工土壤培养基中，
[0025] 所述多种人工土壤粒子包括所述水分吸收释放特性以各自不同的方式设定的第 一人工土壤粒子和第二人工土壤粒子，
[0026] 优选地，所述第一人工土壤粒子具有比所述第二人工土壤粒子更为缓慢的水分吸 收释放特性。
[0027] 根据本结构的人工土壤培养基，由于第一人工土壤粒子具有比第二人工土壤粒子 更为缓慢的水分吸收释放特性，因此第二人工土壤粒子释放水分后，还会从第一人工土壤 粒子继续释放水分。其结果为可以长期对栽培对象的植物持续地供应水分，从而能够减少 浇水的频率。
[0028] 在本发明的人工土壤培养基中，
[0029] 所述多种人工土壤粒子优选包括：
[0030] (a)第一人工土壤粒子，其以主要对栽培植物供应水分的方式设定所述水分吸收 释放特性；
[0031] (b)第二人工土壤粒子，其以主要给所述第一人工土壤粒子补充水分的方式设定 所述水分吸收释放特性。
[0032] 根据本结构的人工土壤培养基，第一人工土壤粒子作为后期吸收释放型的人工土 壤粒子而构成，其以主要对栽培植物供应水分的方式设定水分吸收释放特性；第二人工土 壤粒子作为早期吸收释放型的人工土壤粒子而构成，其以主要给第一人工土壤粒子补充水 分的方式设定水分吸收释放特性。因此，通过水分从早期吸收释放型的第二人工土壤粒子 移动到后期吸收释放型的第一人工土壤粒子，始终向后期吸收释放型的第一人工土壤粒子 补充水分。这样，若设定水分吸收释放特性以使水分在第一人工土壤粒子与第二人工土壤 粒子之间采取特异的移动方式，则混合后的人工土壤粒子的水分吸收释放特性表现出显著 的协同效应。其结果，可长期对栽培对象的植物持续地供应水分，从而能够减少浇水的频 率。另外，也可根据栽培对象的植物高度地控制水分供应量。
[0033] 在本发明的人工土壤培养基中，
[0034] 作为所述多种人工土壤粒子，优选地包括：
[0035] (a)第一人工土壤粒子，其具有多孔质体作为所述基部，所述多孔质体是通过具有 细孔的多个填料造粒而成；
[0036] (b)第二人工土壤粒子，其具有纤维块状体作为所述基部，所述纤维块状体通过聚 集纤维而成。
[0037] 根据本结构的人工土壤培养基，第一人工土壤粒子作为具有多孔质体作为基部的 后期吸收释放型的人工土壤粒子而构成，所述多孔质体通过具有细孔的多个填料造粒而 成；第二人工土壤粒子作为具有纤维块状体作为基部的早期吸收释放型的人工土壤粒子而 构成，所述纤维块状体通过聚集纤维而成。因此，与上述同样地，混合后的人工土壤粒子的 水分吸收释放特性表现出显著的协同效应。其结果为可长期对栽培对象的植物持续地供应 水分，从而能够减少浇水的频率。另外，也可根据栽培对象的植物高度地控制水分供应量。
[0038] 在本发明的人工土壤培养基中，
[0039] 优选地将所