(57)【要約】      （修正有）【課題】植物の種類に関係なく効率的に植物を生育させることができる植物栽培用培地、並びにこれを用いた植物栽培装置および植物栽培方法を提供する。【解決手段】エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを含む熱可塑性樹脂を用いた植物栽培用培地１２であって、前記熱可塑性樹脂１０ｇをイオン交換水５０ｍＬにて９５℃で４時間処理して得られた抽出液のｐＨが２５℃で４以上９以下である植物栽培用培地１２、並びにこれを用いた植物栽培装置１および植物栽培方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを含む熱可塑性樹脂を用いた植物栽培用培地であって、前記熱可塑性樹脂１０ｇをイオン交換水５０ｍＬにて９５℃で４時間処理して得られた抽出液のｐＨが２５℃で４以上９以下である、植物栽培用培地。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂を含むチップを用いたことを特徴とする、請求項１に記載の植物栽培用培地。
【請求項３】
前記植物栽培用培地の体積１００ｍＬに対する保水量が５ｇ以上５０ｇ以下である、請求項１または２に記載の植物栽培用培地。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂がその全構成単位中、エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを２０モル％以上含むオレフィン共重合体である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の植物栽培用培地。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の植物栽培用培地を用いる、植物栽培装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の植物栽培用培地を用いる、植物栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、花卉、根菜類を含む野菜、果実類、穀類などの各種作物の栽培の際に、従来の土壌やロックウールの代わりに用いることのできる植物栽培用培地、並びにそれを用いた植物栽培装置および植物栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
養液栽培は、作物を栽培するのに土壌を使用しないため、連作障害がなく、土の病気、生育条件により左右されず、栽培環境や養分水管理をコントロールしやすい。また、自動化、省力化ができ、収穫物の清浄性や肥料効率が高い栽培方法として注目されている。
【０００３】
養液栽培用の固形培地は水に浸漬されるため、ある程度の耐水性が必要であると共に、透水性、保水性、通気性、強度などが要求される。従来、養液栽培用の固形培地としては天然石（おもに玄武岩）を繊維状にしたものを収束させたロックウールなどが知られている。
【０００４】
養液栽培においては根が固形培地の内部に張り詰めるために新たな固形培地に交換する必要が生じることがあるが、ロックウールを固形培地に使用した場合には、リサイクルが困難であるという問題がある。その上、ロックウールは無機物であるため使用後のロックウールの有効な処分方法がない。現在、使用後のロックウールの処分方法としては、産業廃棄物として廃棄する、田に少量ずつ鋤き込むなどの方法が採られているが、これらのような方法で処分するにも限界がある。また、ロックウールは水の保持量が良過ぎて水が多量に存在するため、根菜類は肥大化できず、栽培が困難である。そのため、植物栽培用培地として必要な耐水性、透水性、保水性、通気性、強度などの物性を保持し、理化学的にも安定していて作物を充分に生長させることができ、しかも、環境への負荷の小さい培地が求められている。
【０００５】
特開平８−２８０２８１号公報（特許文献１）には、ポリビニルアルコールを用いた植物栽培用培地が開示されている。特許文献１では、たとえば木炭粉の結合剤としてけん化度９８モル％以上の完全けん化型ポリビニルアルコール樹脂を用い、このようなけん化度９８モル％以上の完全けん化型ポリビニルアルコール樹脂が親水性でありながら水に溶解しにくく、木炭粉の結合剤として使用した場合には、木炭粉粒子表面の水に対する濡れ性を向上させると共に水中に浸漬されても容易には倒壊しない培地となることが記載されている。しかしながら、たとえけん化度９８モル％以上の完全けん化型ポリビニルアルコール樹脂を使用したとしても水溶性ポリマーであることには変わりなく、特許文献１に記載された培地を長期使用した場合には、ポリビニルアルコール樹脂が徐々に溶出するため、長期にわたり作物を生長させることは困難であった。
【０００６】
また、特開平２−１０９９２０号公報（特許文献２）には、培地として粒状またはチップ状の多孔体を用いる養液栽培方法が記載されており、当該多孔体としては、ポリビニルアルコールを素材とするものが吸水性および吸湿性の保持力の点で好ましいことが記載されている。しかしながら、上述のようにポリビニルアルコールは水溶性ポリマーであるために湿潤下で長期安定性に乏しく、長期にわたり作物を生長させる場合には、培地の形状を維持することが困難であり、実用性に乏しかった。
【０００７】
特開平６−９８６２７号公報（特許文献３）には、吸収性材料に水および香料を含ませてなる吸水ゲルを用いた芳香性人工培地が開示され、吸収性材料としてエチレン−ビニルアルコール共重合体を用い得ることが記載されている。エチレン−ビニルアルコール共重合体を用いた場合には、上述のポリビニルアルコールのように徐々に溶出してしまうことは防止できる。
【０００８】
出願人は、国際公開第２０１２／１０８３７４号（特許文献４）において、エチレン−ビニルアルコール共重合体チップを含む植物栽培用培地について提案している。この特許文献４に記載された植物栽培用培地によれば、作物を充分に生長させることができるとともに、リサイクル性にも優れていて繰り返し使用することができ、使用後に焼却などによって容易に廃棄することができ、環境への負荷の小さい植物栽培用培地を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２８０２８１号公報
【特許文献２】特開平２−１０９９２０号公報
【特許文献３】特開平６−９８６２７号公報
【特許文献４】国際公開第２０１２／１０８３７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、熱可塑性樹脂を用いた植物栽培用培地に関する知見は未だ十分ではなく、本発明者らは、熱可塑性樹脂のｐＨの変動が当該植物栽培用培地で栽培された植物に与える水のｐＨを変えてしまい、植物の生育具合に影響を及ぼすという問題を見出した。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、植物の種類に関係なく効率的に植物を生育させることができる植物栽培用培地、並びに
これを用いた植物栽培装置および植物栽培方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、植物栽培用培地に用いられる熱可塑性樹脂のｐＨの変動に着目し、特定範囲内のｐＨを規定することで、植物の種類に関係なく植物を生育させることができる植物栽培用培地が提供できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のとおりである。
【００１３】
本発明の植物栽培用培地は、エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを含む熱可塑性樹脂を用いた植物栽培用培地であって、前記熱可塑性樹脂１０ｇをイオン交換水５０ｍＬにて９５℃で４時間処理して得られた抽出液のｐＨが２５℃で４以上９以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の植物栽培用培地は、前記熱可塑性樹脂を含むチップを用いたことが好ましい。
【００１５】
本発明の植物栽培用培地は、当該植物栽培用培地の体積１００ｍＬに対する保水量が５ｇ以上５０ｇ以下であることが、好ましい。
【００１６】
本発明の植物栽培用培地は、前記熱可塑性樹脂がその全構成単位中、エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを２０モル％以上含むオレフィン共重合体であることが好ましい。
【００１７】
本発明はまた、上述した本発明の植物栽培用培地を用いた植物栽培装置についても提供する。
【００１８】
本発明はさらに、上述した本発明の植物栽培用培地を用いた植物栽培方法についても提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、花卉、根菜類を含む野菜、果実類、穀類などの各種作物を栽培するにあたり、後述する実施例および比較例に実証されるように、高い効率で充分にこれら作物を生長させることができる。また本発明によれば、リサイクル性にも優れていて繰り返し使用することができ、使用後に焼却などによって容易に廃棄することができ、環境への負荷の小さい植物栽培用培地を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の好ましい一例の植物栽培装置１を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の植物栽培用培地は、エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを含む熱可塑性樹脂を用いたものである。本発明の植物栽培用培地は、このような熱可塑性樹脂を用いたものであるならばその形態は制限されるものではなく、当該熱可塑性樹脂のチップを複数敷き詰めたものであってもよいし、当該熱可塑性樹脂を用いた不織布の形態であってもよいが、植物生育の効率の観点からは、当該熱可塑性樹脂のチップを用いることが好ましい。
【００２２】
本発明の植物栽培用培地は、前記熱可塑性樹脂１０ｇをイオン交換水５０ｍＬにて９５℃で４時間攪拌、抽出して得られた抽出液のｐＨが２５℃で４以上９以下である。ｐＨの下限値としては、４．３であることが好ましく、４．５であることがより好ましく、４．７であることがさらに好ましい。ｐＨの上限値としては、８．８であることが好ましく、８．５であることがより好ましく、７．５であることがさらに好ましい。ここで、イオン交換水は、原水に含まれる陽イオンを水素イオンに置き換える陽イオン交換樹脂と、陰イオンを水酸イオンに置き換える陰イオン交換樹脂により脱イオン化された精製水を指す。前記抽出液のｐＨが４未満である場合には、植物が根腐れを起こすという問題があり、また、ｐＨが８を超える場合には、植物の根の伸長に障害をきたすという問題がある。このｐＨの具体的な測定方法については、実施例において後述する。
【００２３】
本発明の植物栽培用培地は、当該植物栽培用培地の体積１００ｍＬに対する保水量が５ｇ以上５０ｇ以下の範囲内であることが好ましい。保水量の下限値としては、１０ｇであることがより好ましい。保水量の上限値としては、４０ｇであることがより好ましい。ここで、保水量は、たとえば上述した熱可塑性樹脂のチップを植物栽培用培地とした場合には、チップの内部に保持する水分およびチップ間に保持する水分の量を指す。このように保水量が５ｇ以上であることで、従来よりも植物の生長の効率が改善される。この保水量の具体的な測定方法は、後述する実施例において詳しく説明する。
【００２４】
また本発明の植物栽培用培地は、含水率の下限値が３質量％であることが好ましく、４質量％であることがより好ましく、２０質量％であることがさらに好ましい。また、含水率の上限値が３００質量％であることが好ましく、２５０質量％であることがより好ましく、２００質量％であることがさらに好ましい。ここで、植物栽培用培地の含水率とは、たとえば上述した熱可塑性樹脂のチップを植物栽培用培地とした場合には、チップ内部に形成されている空孔内に入り込んだ水の含有率を指す。この含水率の具体的な測定方法についても、実施例において詳しく説明する。
【００２５】
上述した熱可塑性樹脂のチップを植物栽培用培地とした場合には、その嵩比重の下限値が０．１ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．２ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、０．３ｇ／ｃｍ３であることがさらに好ましい。また、嵩比重の上限値が、１．１ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．９ｇ／ｃｍ３であることがより好ましく、０．７ｇ／ｃｍ３であることがさらに好ましい。チップの嵩比重が０．１ｇ／ｃｍ３未満である場合には、根菜類の根が肥大しにくい傾向にあり、また、１．１ｇ／ｃｍ３を超える場合には、植物の根の伸長に障害をきたす傾向にあるためである。なお、チップの嵩比重の具体的な測定方法は、実施例において詳しく説明する。
【００２６】
本発明における熱可塑性樹脂は、エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを含むものであればよく、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）といったホモポリマーであってもよいが、その全構成単位中、エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを２０モル％以上（より好ましくは２０〜６０モル％、さらに好ましくは２２〜５８モル％）含むオレフィン共重合体であることが好ましい。オレフィン共重合体において、エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかが２０モル％以上である場合には、湿潤下で長期安定性に優れ、長期にわたり作物を生長させる場合に培地の形状を維持できるためである。エチレン単位およびプロピレン単位の少なくともいずれかを含む熱可塑性樹脂としては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレンと炭素数４以上のα−オレフィンとの共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、またはこれらを不飽和カルボン酸で変性、若しくはその誘導体でグラフト変性、若しくは無水マレイン酸で変性したものが挙げられる。これらの中でもエチレン−ビニルアルコール共重合体であるのが好ましい。
【００２７】
ここで、本発明におけるチップは、エチレン−ビニルアルコール重合体のみからなっていてもよく、他の樹脂成分、たとえば各種ポリオレフィン（ポリ１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテン、またはこれらを不飽和カルボン酸で変性、若しくはその誘導体でグラフト変性、若しくは無水マレイン酸で変性したポリオレフィンなど）、各種ナイロン（ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−６／６６共重合体など）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリアセタール及び変性ポリビニルアルコールなどとの組成物であってもよい。エチレン−ビニルアルコール共重合体と他の樹脂成分との全質量に対するエチレン−ビニルアルコール共重合体の含有量は３質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましく、１０質量％以上であることがさらに好ましい。エチレン−ビニルアルコール共重合体の比率が上記範囲にあることで、得られる植物栽培用培地の保水量が優れたものとなる。
【００２８】
また、本発明におけるチップは、上述の他の樹脂成分の表面をエチレン−ビニルアルコール共重合体でコーティングしてもよい。エチレン−ビニルアルコール共重合体のコート厚みとしては０．１μｍ以上であることが好ましく、０．３μｍ以上であることがより好ましく、０．５μｍ以上であることがさらに好ましい。エチレン−ビニルアルコール共重合体のコート厚みが上記厚みよりも薄い場合、得られる植物栽培用培地の保水量が低下する虞がある。
【００２９】
本発明の熱可塑性樹脂が、主としてエチレン単位（−ＣＨ２ＣＨ２−）とビニルアルコール単位（−ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）−）とからなるエチレン−ビニルアルコール共重合体である場合、当該エチレン−ビニルアルコール共重合体を構成する全構造単位のモル数に対してエチレン単位およびビニルアルコール単位の合計のモル数が占める割合は８０モル％以上であることが好ましく、９０モル％以上であることがより好ましく、９５モル％以上であることがさらに好ましく、９９モル％以上であることが特に好ましい。
【００３０】
本発明におけるエチレン−ビニルアルコール共重合体の製造方法は特に制限されるものではなく、公知の適宜の製造方法を採用することができる。たとえば、エチレンとビニルエステル系単量体とを共重合して得られたエチレン−ビニルエステル共重合体をけん化触媒の存在下にアルコールを含む有機溶媒中でけん化する方法が一般的である。
【００３１】
上述のビニルエステル系単量体としては、たとえばギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、オレイン酸ビニル、安息香酸ビニルなどが挙げられるが、とりわけ酢酸ビニルが好ましい。
【００３２】
エチレンとビニルエステル系単量体とを共重合する方法としては、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法など、公知の方法を採用することができる。重合開始剤としては、重合方法に応じて、アゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤などが適宜選ばれる。このとき、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸などのチオール化合物や、その他の連鎖移動剤の存在下で重合を行なってもよい。
【００３３】
けん化反応としては、有機溶媒中で公知のアルカリ触媒または酸触媒をけん化触媒として用いる加アルコール分解、加水分解などを採用することができ、中でもメタノールを溶媒として苛性ソーダ触媒を用いるけん化反応が簡便であり最も好ましい。
【００３４】
上述のエチレン−ビニルアルコール共重合体のメルトフローレート（温度２１０℃、荷重２．１６ｋｇの条件下でＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に記載の方法により測定）は、チップへの成形加工が良好になることから、０．１〜１００ｇ／１０分の範囲内であることが好ましく、０．５〜５０ｇ／１０分の範囲内であることがより好ましく、１〜２０ｇ／１０分の範囲内であることがさらに好ましい。メルトフローレートが上記範囲を下回る場合には、チップへの成形加工を溶融混練によって行なう際に成形加工機のトルクが上がりすぎることがある。また、メルトフローレートが上記範囲を上回る場合には、チップの連続生産性が難しく、かつ、チップにした場合の強度が不足して培地としての性能が低下する虞がある。
【００３５】
本発明の植物栽培用培地が上述したチップである場合、その形状は特に制限されるものではなく、柱状（円柱状、角柱状）、球状、扁平状（断面が楕円状となる形状）、フレーク状（裏表２つの主面を有する薄片状の形状）、多面体などであってよい。フレーク状の場合、薄膜状の形状である成形体は積層体であってもよい。積層体を製造する方法としては、特に制限されるものではなく、例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体を薄膜状に成形後、複数枚を重ねてニップロール等で圧着する方法、熱可塑性樹脂から得られる成形体（フィルム、シート等）にエチレン−ビニルアルコール共重合体を溶融押出する方法、エチレン−ビニルアルコール共重合体と他の熱可塑性樹脂とを共押出する方法、エチレン−ビニルアルコール共重合体と他の熱可塑性樹脂とを共射出する方法、エチレン−ビニルアルコール共重合体から得られる上記成形体と他の基材のフィルム、シート等とを有機チタン化合物、イソシアネート化合物、ポリエステル系化合物等の公知の接着剤を用いてラミネートする方法、等が挙げられる。なお、本発明の植物栽培用培地においては、いずれか１種類のみの形状のチップを用いてもよいし、いずれか２種以上の形状のチップを混在させて用いても勿論よい。
【００３６】
本発明の植物栽培用培地が上述したチップである場合、いずれの形状であっても、そのサイズは特に制限されるものではないが、その最大長さが１〜５０ｍｍの範囲内であることが好ましく、１〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。なお、当該最大長さはノギスを用いて測定することができる。
【００３７】
本発明の植物栽培用培地は、上述した熱可塑性樹脂のみ、または上述した熱可塑性樹脂と水のみから構成されていてもよいが、必要に応じて、アルカリ金属塩、炭酸塩、炭酸ガス、可塑剤、安定剤、界面活性剤、色剤、紫外線吸収剤、スリップ剤、帯電防止剤、乾燥剤、架橋剤、充填剤などの、上述した熱可塑性樹脂および水以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。
【００３８】
本発明の植物栽培用培地は、上述した熱可塑性樹脂を含むチップのみから構成されていてもよいが、当該チップと共に、ロックウール、砂、土、セラミックボール、ヤシガラ、バーク、ピートモス、水苔などの成分をさらに含んでいてもよい。本発明の植物栽培用培地における上述した熱可塑性樹脂を含むチップの含有率は、５０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９５質量％以上であることがさらに好ましい。
【００３９】
本発明の植物栽培用培地の使用形態に特に制限はないが、培養液を用いた養液培養用の培地として用いることが好ましい。
【００４０】
本発明の植物栽培用培地を用いて栽培する植物の種類に特に制限はなく、たとえば花卉、根菜類を含む野菜、果物類、穀類などが挙げられ、特に大根、さつまいも、ごぼう、にんじん、キュウリ、トマト、ナス、ピーマンなどの野菜の栽培に使用することが好ましい。特に、ロックウールでは栽培が困難であった根菜類にも好適に用いることができるという利点もある。
【００４１】
本発明はまた、上述した本発明の植物栽培用培地を用いた植物栽培装置についても提供する。本発明の植物栽培装置は、上述の本発明の植物栽培用培地を用いたものであるならば特に制限されるものではなく、植物栽培用培地以外の構成は、従来公知の適宜の植物栽培装置の構成を備えていてもよい。
【００４２】
ここで、図１は、本発明の好ましい一例の植物栽培装置１を模式的に示す図である。図１に示す例の植物栽培装置１は、上方に開口３を有する箱状物であり、側壁４の適当な高さに排水口５を有するプランター２を備え、プランター２内に、排水口５から零れ出さない程度の高さ（深さ）にまで、養分を含んだ水（養液）６が収容される。プランター２の底壁７には、水６の面よりも上にその載置面８ａが配置されるように棚８が設けられ、棚８の上に、吸水シート９が、上方から見てプランター２の底壁７を殆ど覆うように設けられる。この吸水シート９は、たとえばセルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などの材料で形成されたシート状物であり、その中央部９ａは棚８の載置面８ａ上にあり、かつ、その端部９ｂがプランター２内の水６に浸かるように設けられ、端部９ｂから吸収した水６を、中央部９ａに送るように構成されている。
【００４３】
図１に示す例では、吸水シート９上に、その端部１０ａがプランター２の側壁４の上端４ａに引っかかるようにして防根透水シート１０が配置される。防根透水シート１０は、当該植物栽培装置１で根菜類を生育させる際に設けられることが好ましく、生育させる植物１１が根菜類ではない場合には必ずしも設けなくともよい。このような防根透水シート１０が設けられる場合、プランター２内の水６は、吸水シート９を介して防根透水シート１０へと送られる。
【００４４】
防根透水シート１０は、繊維状物で構成される織布、不織布、マット状物、あるいは、たとえば各種ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、又はこれらを不飽和カルボン酸で変性、若しくはその誘導体でグラフト変性、若しくは無水マレイン酸で変性した変性ポリオレフィンなど）、各種ナイロン（ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−６／６６共重合体など）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリアセタール及び変性ポリビニルアルコールなどの樹脂からなるシート等であり、親水性、透水性、柔軟性を有し、根を通さないシートである。上記樹脂からなるシートを防根透水シート１０として用いる場合、微細孔を無数にかつ均一な分布で有していることが好ましく、この場合、微細孔の最大径は２０μｍ以下であることが好ましい。微細孔の最大径が２０μｍを超えると、植物の根が防根透水シート１０を貫通し、吸水シート９に侵入してからみつき、根が過剰に吸水することにより植物の成長に問題が生じる虞がある。また微細孔の最大径が非常に小さい場合、たとえば５μｍ以下の場合には、吸水シートからの水の浸出が阻害され植物の生育に問題が生じる虞がある。このような防根透水シート１０は、目が細かいため、水を通しにくく、水が保持されやすくなるという性質を有する。
【００４５】
図１に示す例では、防根透水シート１０上に、上述した本発明の植物栽培用培地１２が載せられ、その中で植物１１が生育される。図１には、本発明の植物栽培用培地１２として、複数個の円柱状のチップ１３が用いられた例が示されている。
【００４６】
本発明は、上述した本発明の植物栽培用培地を用いた植物栽培方法についても提供する。本発明の植物栽培方法において、上述した本発明の植物栽培用培地を養液栽培用の培地として使用する場合、たとえば本発明の植物栽培用培地をポットなどの容器に入れ、これに培養液を加えた後に、播種したり苗を移植したりする方法などを例示することができる。また本発明の植物栽培用培地が敷き詰められた栽培用ベッドを用意し、これに生育した苗を移植して各種作物を栽培する方法なども例示できる。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４８】
＜実施例１＞
[含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップの作製]
エチレン含有量３２ｍｏｌ％、ケン化度９９ｍｏｌ％以上のエチレン−ビニルアルコール共重合体２０ｋｇを、水／メタノール＝３２／６８（重量比）の混合液に８０℃で１２時間撹拌しながら溶解させて、３５重量％のエチレン−ビニルアルコール共重合体溶液を得た。次に、撹拌を止めて溶解槽の温度を６５℃に下げて５時間放置し、前記のエチレン−ビニルアルコール共重合体溶液の脱泡を行った。そして、直径２．５ｍｍの円形の開口部を有する金板から、５℃の水／メタノール＝９／１（重量比）の混合溶液中に押出してストランド状に析出させ、切断することで円柱状の含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップを得た。
【００４９】
[含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップの精製]
上記で得られた含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップ４０．２ｋｇに２００Ｌのイオン交換水を加え、２５℃で２時間撹拌しながら洗浄しては脱液する操作を２回繰り返した。次に、１ｇ／Ｌの酢酸水溶液で、２５℃で２時間撹拌しながら洗浄しては脱液する操作を２回繰り返した。さらに、２００Ｌのイオン交換水で、２５℃で２時間撹拌しながら洗浄しては脱液する操作を６回繰り返し、円柱状の含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（精製品）を得た。
【００５０】
［嵩比重の測定方法］
メスシリンダーにて上記で得られた含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（精製品）を１０００ｃｍ３量りとり、その重量を測定してＷ１（ｇ）とし、下記数式（１）に従って算出した値を嵩比重とした。
【００５１】
嵩比重（ｇ／ｃｍ３）＝  Ｗ１  ／  １０００  （１）
【００５２】
［ｐＨの測定方法］
上記で得られた含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（精製品）を凍結粉砕により粉砕し、得られた粉砕物を呼び寸法１ｍｍのふるい（標準ふるい規格ＪＩＳ−Ｚ８８０１準拠）でふるい分けした。ふるいを通過した破砕物１０ｇ（乾燥質量基準の質量）と、ふるいを通過した破砕物に含まれる水およびイオン交換水の合計量が５０ｇになるように調整したイオン交換水とを共栓付き１００ｍＬ三角フラスコに投入し、冷却コンデンサーを付け、９５℃で４時間撹拌、抽出した。その後、抽出液が２５℃になるまで冷やし、イオン分析計（ＭＡ２３５、メトラー・トレド社製）を用いて、得られた抽出液の２５℃下でのｐＨを測定した。なお、破砕物の乾燥質量基準の質量を算出するに際しては、ハロゲン水分率分析装置（ＨＲ７３、メトラー・トレド社製）を用いて、乾燥温度１８０℃、乾燥時間２０分間、破砕後のチップ約１０ｇの条件で含水率を測定した。
【００５３】
［保水量の測定方法］
イオン交換水５００ｍＬを入れた１Ｌビーカーに、メスシリンダーで量りとった上記エチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（精製品）２００ｍＬを加え、２５℃で４時間放置した。その後、回転式水切り器にて３０回回転脱水した。広口瓶２５０ｍＬ（ポリエチレン製、口内径３０．５ｍｍ胴径６１．５ｍｍ全高１２５ｍｍ）の底部に穴と穴の間隔が１ｃｍ以上となるように電動ドリルを用いて２ｍｍ径の穴を４０個あけ、メスシリンダーで１００ｍＬ容量の上記チップを量り、穴を開けた広口瓶に入れた。上記脱水後のチップが入った広口瓶の重量を測定し、Ｗ２とした。その後、３Ｌビーカーにイオン交換水２Ｌを入れ、チップが入った広口瓶の口部の３ｃｍ下まで静かに沈め、上記チップが広口瓶内でイオン交換水に浸っていることを確認した。１分後に広口瓶をビーカーから取り出し、静置することで、電動ドリルで開けた２ｍｍ径の穴から広口瓶内のイオン交換水を除去した。５時間後に上記チップの入った広口瓶の重量を測定してＷ３とし、下記数式（２）に従って算出した値を保水量とした。
【００５４】
保水量（ｇ／１００ｍＬ）＝  Ｗ３  −  Ｗ２  （２）
【００５５】
［水処理および脱水処理後の含水チップの含水率測定方法］
イオン交換水５００ｍＬを入れた１Ｌビーカーにメスシリンダーで量りとった上記エチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（精製品）２００ｍＬ加え、２５℃で４時間放置した。その後、回転式水切り器にて３０回回転脱水し、脱水後のチップをハロゲン水分率分析装置（ＨＲ７３、メトラー・トレド社製）を用い、乾燥温度１８０℃、乾燥時間２０分間、水処理および脱水処理後の含水チップ約１０ｇの条件で、水処理および脱水処理後の含水チップの含水率を測定した。ここで、含水率はチップの乾燥質量基準の質量％で表す。
【００５６】
［肥大根数の評価方法］
大根‘たんしん’を用いてハウス内で栽培試験を行った。底部より１ｃｍに排水口を設けたプランター（上部幅２８．５ｃｍ×上部縦４６．５ｃｍ×深さ２６ｃｍ、容量２８Ｌ）を用い、棚の載置面よりも大きく切った吸水シート「ジャームガード」（東洋紡スペシャルティズトレーディング株式会社製）を棚に被せ、余りを底部に折り返してプランターに設置した。さらにその上に防根透水シート（東洋紡スペシャルティズトレーディング株式会社製）をプランター内側に敷いた後、熱可塑性樹脂を深さ２０ｃｍまで充填した。播種は２０１３年７月２６日、幅７ｃｍ×縦８ｃｍ間隔で１５穴、１穴あたり３粒直播した。間引きは２０１３年８月１２日に行い、灌水は１日３〜６回程度、天候および生育状況に応じて「トンボジョーロ４号」（新輝合成株式会社製）で大塚アグリテクノ株式会社製の養液栽培用肥料「大塚ハウス１号」、「大塚ハウス２号」および「大塚ハウス５号」を混合溶解した養液（Ｎ：９８．７ｐｐｍ、Ｐ：１９．４ｐｐｍ、Ｋ：１２５．７ｐｐｍ、Ｃａ：６３．０ｐｐｍ、Ｍｇ：１３．４ｐｐｍ、Ｍｎ：０．７０９ｐｐｍ、Ｂ：０．４８７ｐｐｍ、Ｆｅ：２．０２５ｐｐｍ、Ｃｕ：０．０１８ｐｐｍ、Ｚｎ：０．０４８ｐｐｍ、Ｍｏ：０．０１９ｐｐｍ）を与え、収穫調査は２０１３年９月１４日に行った。収穫調査では、生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数を数え、その結果を肥大根数の評価とした。
【００５７】
実施例１のエチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（精製品）について、上記の手順でそれぞれ測定したところ、嵩比重は０．５２ｇ／ｃｍ３、ｐＨは６．２、保水量は１２ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は１０２質量％であった。また、生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は１５本であった。結果を表１に示す。
【００５８】
＜実施例２＞
円柱状のエチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（エバールＦ１０１；エチレン含量：３２モル％、けん化度：９９モル％以上、株式会社クラレ製）を植物栽培用培地として用いた。実施例１と同様にそれぞれの物性を測定したところ、嵩比重は０．６９ｇ／ｃｍ３、ｐＨは５．０、保水量は１１ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は４質量％であった。生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は１４本であった。
【００５９】
＜実施例３＞
実施例２で用いたエチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（エバールＦ１０１）を、２５ｍｍ押出機「Ｄ２０２０」（東洋精機製作所社製）（Ｄ（ｍｍ）＝２５、Ｌ／Ｄ＝２５、スクリュー：同方向完全噛合型、ベント数：１口、ダイスホール数：２穴（穴径：３ｍｍ））を用いて、以下の条件で再ペレット化を行った。
【００６０】
［再ペレット化条件］
・押出温度：供給部／圧縮部／計量部／ダイ＝１８０℃／２２０℃／２２０℃／２２０℃
・ベント真空度：５０Ｔｏｒｒ
・スクリュー回転数：１００ｒｐｍ
・吐出量：５．２ｋｇ／ｈｒ
【００６１】
実施例１と同様にそれぞれの物性を測定したところ、嵩比重は０．７５ｇ／ｃｍ３、ｐＨは５．８、保水量は９ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は３質量％であった。生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は１１本であった。
【００６２】
＜実施例４＞
扁平状のポリプロピレンチップ「ノバテックＰＰ  ＥＡ７Ａ」（日本ポリプロ株式会社製）を植物栽培用培地として用いた。実施例１と同様にそれぞれの物性を測定した嵩比重は０．５１ｇ／ｃｍ３、ｐＨは７．８、保水量は２ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は１質量％であった。生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は７本であった。
【００６３】
＜実施例５＞
扁平状のポリエチレンチップ「ノバテックＰＥ  ＬＦ１２８」（日本ポリエチレン株式会社製）を植物栽培用培地として用いた。実施例１と同様にそれぞれ測定した嵩比重は０．５２ｇ／ｃｍ３、ｐＨは７．６、保水量は１ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は１質量％であった。生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は６本であった。
【００６４】
＜比較例１＞
０．９５ｇ／Ｌとなるよう酢酸を添加した水溶液２００Ｌに、実施例１の含水エチレン−ビニルアコール共重合体チップ（精製品）を４０．４ｋｇ投入して、２５℃で６時間、ときどき撹拌しながら浸漬を行なった。浸漬後の含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップを遠心脱水し、植物栽培用培地として用いた。実施例１と同様にそれぞれの物性を測定したところ、嵩比重は０．５２ｇ／ｃｍ３、ｐＨは３．８、保水量は１２ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は１０２質量％であった。生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は０本であった。
【００６５】
＜比較例２＞
０．５０ｇ／Ｌとなるよう炭酸ナトリウムを添加した水溶液２００Ｌに、実施例１の含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップ（精製品）を投入して、２５℃で６時間、ときどき撹拌しながら浸漬を行なった。浸漬後の含水エチレン−ビニルアルコール共重合体チップを遠心脱水し、植物栽培用培地として用いた。実施例１と同様にそれぞれの物性測定した嵩比重は０．５２ｇ／ｃｍ３、ｐＨは９．２、保水量は１２ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は１０２質量％であった。生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は０本であった。
【００６６】
＜比較例３＞
ロックウール培地（ニチアス株式会社製、サイズ：７ｃｍ×６．５ｃｍ×７．５ｃｍ、側面にビニール包装あり）を植物栽培用培地として用いた。実施例１と同様にそれぞれの物性を測定したところ、嵩比重は０．０８ｇ／ｃｍ３、ｐＨは６．８、保水量は６２ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は２質量％であった。生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は０本であった。
【００６７】
＜比較例４＞
円柱状のポリエチレンテレフタレートチップ（クラペット２３６Ｒ、株式会社クラレ製）を植物栽培用培地として用いた。実施例１と同様にそれぞれの物性を測定したところ、嵩比重は０．９３ｇ／ｃｍ３、ｐＨは７．１、保水量は６ｇ／１００ｍＬ、水処理および脱水処理後の含水率は３質量％であった。生育した１５穴に対する肥大根が１ｇ以上の大根の数は２本であった。
【００６８】
【表１】
2015073448.tif 000003
【００６９】
表１中、「ＥＶＯＨ」は「エチレン−ビニルアルコール共重合体」、「ＰＰ」は「ポリプロピレン」、「ＰＥ」は「ポリエチレン」、「ＰＥＴ」は「ポリエチレンテレフタレート」を示している。
【符号の説明】
【００７０】
１  植物栽培装置、２  プランター、３  開口、４  側壁、４ａ  側壁の上端、５  排水口、６  水、７  底壁、８  棚、８ａ  棚の載置面、９  吸水シート、９ａ  吸水シートの中央部、９ｂ  吸水シートの端部、１０  防根透水シート、１０ａ  防根透水シートの端部、１１  植物、１２  植物栽培用培地、１３  チップ。
【図１】
2015073448.tif 000004