(57)【要約】  植物の種類に応じた適切な吸着状態の易効水を保持することができる人工土壌培地を提供する。  フィラー１を複数集合してなる一次粒子１０をさらに複数集合して形成した二次粒子５０を含む人工土壌培地１００であって、一次粒子１０の平均粒径が５０〜１０００μｍの範囲に存在し、一次粒子１０の粒度分布において、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に一次粒子１０の９５％以上が含まれており、二次粒子５０の平均粒径が０．２〜１０ｍｍの範囲に存在し、二次粒子５０の粒度分布において、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に二次粒子５０の９５％以上が含まれている。
2016056598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラーを複数集合してなる一次粒子をさらに複数集合して形成した二次粒子を含む人工土壌培地であって、
前記一次粒子の平均粒径が５０〜１０００μｍの範囲に存在し、
前記一次粒子の粒度分布において、前記平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に前記一次粒子の９５％以上が含まれている人工土壌培地。
【請求項２】
前記二次粒子の平均粒径が０．２〜１０ｍｍの範囲に存在し、
前記二次粒子の粒度分布において、前記平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に前記二次粒子の９５％以上が含まれている請求項１に記載の人工土壌培地。
【請求項３】
前記一次粒子の粒度分布において、複数のピークが存在する請求項１又は２に記載の人工土壌培地。
【請求項４】
前記一次粒子の粒度分布において、中央値が５０〜１０００μｍの範囲に存在する請求項１〜３の何れか一項に記載の人工土壌培地。
【請求項５】
少なくとも前記一次粒子は、保肥性を有する請求項１〜４の何れか一項に記載の人工土壌培地。
【請求項６】
少なくとも前記二次粒子は、樹脂成分を有する請求項１〜５の何れか一項に記載の人工土壌培地。
【請求項７】
前記二次粒子は、前記一次粒子と同等の平均粒径及び粒度分布を有する機能性粒子を含む請求項１〜６の何れか一項に記載の人工土壌培地。
【請求項８】
フィラーとゲル化剤とを含む第一液を、架橋液中に滴下して一次粒子を形成する第一形成工程と、
前記一次粒子とゲル化剤とを含む第二液を、架橋液中に滴下して二次粒子を形成する第二形成工程と、
を包含する人工土壌培地の製造方法。
【請求項９】
前記第一形成工程は、
前記一次粒子の平均粒径が５０〜１０００μｍの範囲に存在し、
前記一次粒子の粒度分布において、前記平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に前記一次粒子の９５％以上が含まれるように調整する調整工程を含む請求項８に記載の人工土壌培地の製造方法。
【請求項１０】
前記第一形成工程及び前記第二形成工程は滴下ノズルを用いて実行され、前記第二形成工程において用いる滴下ノズルは、前記第一形成工程において用いる滴下ノズルより大径のノズルである請求項８又は９に記載の人工土壌培地の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラーを複数集合してなる一次粒子をさらに複数集合して形成した二次粒子を含む人工土壌培地、及び当該人工土壌培地の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生育条件がコントロールされた環境下で、野菜等の植物を栽培する植物工場が増加している。従来の植物工場は、レタス等の葉物野菜の水耕栽培が中心であったが、最近では人工土壌を使用し、水耕栽培には不向きな根菜類なども栽培されるようになってきている。また、人工土壌を野菜だけでなく、花卉や観葉植物等のインテリア性が高い植物の育成培地として利用することも検討され始めている。人工土壌を用いて様々な植物を栽培するためには、土壌としての基本性能に優れ、品質が高く、且つ取り扱いが容易な人工土壌培地を開発する必要がある。また、人工土壌には、植物に対する水遣り回数を低減でき、水分量の管理が容易になる等、天然土壌では実現が困難な独自の機能が求められるようになっている。【０００３】
これまでに開発された人工土壌に関連する技術として、粉状のゼオライトを水溶性高分子からなる結合材で結合して団粒化した団粒構造ゼオライトがあった（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１の団粒構造ゼオライトは、保水性が乏しいゼオライトを団粒化することにより、人工土壌としての保水性を向上させたものである。【０００４】
また、ポリスチレン発泡粒子に砕石粉粒や砂等を加えた後、ポリスチレンを溶解させて粒状化した吸水性培地も開発されている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２の吸水性培地は、ポリスチレン発泡粒子が溶解して生じる空洞を利用して、保水性を向上させようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３３６３５６号公報
【特許文献２】特開昭５３−２３８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
人工土壌培地の開発にあたっては、天然土壌と同等の植物育成力を達成しながら、保水性や通気性を適切に維持できる機能が求められる。特に、植物が容易に利用可能な水分（易効水）を確保することが重要となるが、易効水は、土壌に比較的弱く吸着している水分から土壌に比較的強く吸着している水分まで存在する。栽培する植物には、土壌に比較的弱く吸着している易効水を好んで利用する種類や、比較的強く吸着している易効水を好んで利用する種類が存在する。つまり、植物の種類に応じた最適な栽培スケジュールを実現するためには、植物の種類に応じた適切な吸着状態の易効水を土壌中に保持することが重要になる。人工土壌培地の易効水の保持能力は、人工土壌粒子間に形成される空隙と関係し、この空隙を最適な状態に維持することで、植物の種類に応じた適切な易効水の保持能力を向上させることが可能となる。【０００７】
この点、特許文献１の団粒構造ゼオライトは、水の存在下で粉末のゼオライトと結合材とを混合して乾燥させただけのものであるため、団粒体の製造中にゼオライトがダマになり易く、ゼオライトの粒子間に易効水を保持するための適切な空隙を実現できるとは限らない。【０００８】
一方、特許文献２の吸水性培地は、ポリスチレンを溶解させて団粒体内に空洞を生じさせることにより、保水性及び通気性を実現するものであるが、団粒体内の空洞を適切な状態に制御することは難しく、意図したとおりに易効水の保持能力を向上させることは困難である。【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、植物の種類に応じた適切な吸着状態の易効水を保持することができる人工土壌培地、及び当該人工土壌培地の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明に係る人工土壌培地の特徴構成は、
フィラーを複数集合してなる一次粒子をさらに複数集合して形成した二次粒子を含む人工土壌培地であって、
前記一次粒子の平均粒径が５０〜１０００μｍの範囲に存在し、
前記一次粒子の粒度分布において、前記平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に前記一次粒子の９５％以上が含まれていることにある。【００１１】
本構成の人工土壌培地によれば、フィラーを複数集合してなる一次粒子をさらに複数集合して形成した二次粒子を含むため、複数のフィラーの間、及び複数の一次粒子の間に空隙が形成される。当該空隙には、水分を保持することができる。ここで、一次粒子の平均粒径が５０〜１０００μｍの範囲に存在し、一次粒子の粒度分布において、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に一次粒子の９５％以上が含まれているため、一次粒子の間に形成される空隙は、所望の吸着状態の易効水を保持するのに適度なサイズに形成される。その結果、植物の種類に応じた特定の吸着状態の易効水の保持能力が高まり、栽培植物に対する水分環境を良好な状態に維持することができる。【００１２】
本発明に係る人工土壌培地において、
前記二次粒子の平均粒径が０．２〜１０ｍｍの範囲に存在し、
前記二次粒子の粒度分布において、前記平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に前記二次粒子の９５％以上が含まれていることが好ましい。【００１３】
本構成の人工土壌培地によれば、二次粒子の平均粒径が０．２〜１０ｍｍの範囲に存在し、二次粒子の粒度分布において、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に二次粒子の９５％以上が含まれているため、複数の二次粒子の間に形成される空隙は、一定以上の易効水を保持しながら、余分な水分を排出するのに適度なサイズに形成される。その結果、一定以上の通気性を確保しながら、保水性をさらに高めることができる。【００１４】
本発明に係る人工土壌培地において、
前記一次粒子の粒度分布において、複数のピークが存在することが好ましい。【００１５】
本構成の人工土壌培地によれば、一次粒子の粒度分布において、複数のピークが存在するため、一次粒子間に形成される空隙は、連続性を有する段階的なサイズを有するものとなる。この場合、二次粒子の内部に吸着状態の異なる易効水を保持させることが可能となる。その結果、植物の種類に応じた最適な吸着状態の易効水を段階的に保持させることができ、異なる吸着状態の易効水を要求する複数の植物を同時に栽培することが可能になる。【００１６】
本発明に係る人工土壌培地において、
前記一次粒子の粒度分布において、中央値が５０〜１０００μｍの範囲に存在することが好ましい。【００１７】
本構成の人工土壌培地によれば、一次粒子の粒度分布の中央値が５０〜１０００μｍの範囲に存在することから、一次粒子の間に形成される空隙は、易効水を保持するのに最適なサイズに形成される。その結果、二次粒子内に植物の種類に応じた適切な吸着状態の易効水を効率的に吸収、保持することができる。【００１８】
本発明に係る人工土壌培地において、
少なくとも前記一次粒子は、保肥性を有することが好ましい。【００１９】
本構成の人工土壌培地によれば、少なくとも一次粒子は、保肥性を有することから、一次粒子に植物の育成に必要な肥料成分を担持させることができる。そうすると、二次粒子は、一次粒子を集合して形成しているため、二次粒子の表面に近い位置に存在する一次粒子は肥料成分を二次粒子の外部に速やかに放出し、二次粒子の中心付近に位置する一次粒子は肥料成分を二次粒子の外部に徐々に放出することになる。その結果、二次粒子は、長期間に亘って肥料を放出し続けることが可能となり、植物の成長を促すことが可能となる。【００２０】
本発明に係る人工土壌培地において、
少なくとも前記二次粒子は、樹脂成分を有することが好ましい。【００２１】
本構成の人工土壌培地によれば、少なくとも二次粒子は、樹脂成分を有することから、二次粒子の保水性を確保しつつ、一定の剛性を備えることができる。【００２２】
本発明に係る人工土壌培地において、
前記二次粒子は、前記一次粒子と同等の平均粒径及び粒度分布を有する機能性粒子を含むことが好ましい。【００２３】
本構成の人工土壌培地によれば、二次粒子は、一次粒子と同等の平均粒径及び粒度分布を有する機能性粒子を含むことから、二次粒子としての保水性を確保しつつ、機能性粒子の機能を備えた多機能な人工土壌を実現することができる。【００２４】
上記課題を解決するための本発明に係る人工土壌培地の製造方法の特徴構成は、
フィラーとゲル化剤とを含む第一液を、架橋液中に滴下して一次粒子を形成する第一形成工程と、
前記一次粒子とゲル化剤とを含む第二液を、架橋液中に滴下して二次粒子を形成する第二形成工程と、
を包含することにある。【００２５】
本構成の人工土壌培地の製造方法によれば、人工土壌粒子を形成するための第一形成工程及び第二形成工程は、いずれもゲル化剤を架橋液中に滴下して起こる反応を利用しているため、液滴の大きさを調整することで、一次粒子及び二次粒子の粒度分布を所望の範囲に容易に調整することができる。これにより、フィラーの間に形成される空隙、及び一次粒子の間に形成される空隙は、所望の吸着状態の易効水を保持するのに適度なサイズに形成される。その結果、植物の種類に応じた特定の吸着状態の易効水の保持能力が高まり、栽培植物の水分環境を良好な状態に維持することができる。【００２６】
本発明に係る人工土壌培地の製造方法において、
前記第一形成工程は、
前記一次粒子の平均粒径が５０〜１０００μｍの範囲に存在し、
前記一次粒子の粒度分布において、前記平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に前記一次粒子の９５％以上が含まれるように調整する調整工程を含むことが好ましい。【００２７】
本構成の人工土壌培地の製造方法によれば、第一形成工程は、一次粒子の平均粒径が５０〜１０００μｍの範囲に存在し、一次粒子の粒度分布において、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に一次粒子の９５％以上が含まれるように調整する調整工程を実施することで、一次粒子の間に形成される空隙は、所望の吸着状態の易効水を保持するのに適度なサイズに形成される。その結果、植物の種類に応じた特定の吸着状態の易効水の保持能力が高まり、栽培植物の水分環境を良好な状態に維持することができる。【００２８】
本発明に係る人工土壌培地の製造方法において、
前記第一形成工程及び前記第二形成工程は滴下ノズルを用いて実行され、前記第二形成工程において用いる滴下ノズルは、前記第一形成工程において用いる滴下ノズルより大径のノズルであることが好ましい。【００２９】
本構成の人工土壌培地の製造方法によれば、第二形成工程において用いる滴下ノズルは、第一形成工程において用いる滴下ノズルより大径のノズルであることから、二次粒子の内部に一次粒子が満遍なく分散し、品質にバラツキのない人工土壌培地を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、一次粒子を複数集合して形成した二次粒子の模式図である。
【図２】図２は、図１の二次粒子から構成される人工土壌培地の模式図である。
【図３】図３は、略均一な粒径の一次粒子を用いて構成した二次粒子の説明図である。
【図４】図４は、大小２種類の粒径の一次粒子を用いて構成した二次粒子の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の人工土壌培地、及び人工土壌培地の製造方法に関する実施形態を、図１〜図４に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。なお、本発明の人工土壌培地に使用される二次粒子は、複数の一次粒子を集合させて構成したものである。そこで、本発明の理解を容易にするため、以下の実施形態では、初めに、主に一次粒子について説明し、次いで、二次粒子について説明する。
【００３２】
＜一次粒子＞
図１は、一次粒子１０を複数集合して形成した二次粒子５０の模式図である。一次粒子１０は、複数のフィラー１を含む。複数のフィラー１は、一次粒子１０内でバインダー等を介して一定の相対的な位置関係を維持している。一次粒子１０を構成する複数のフィラー１の間には連通孔２が形成される。連通孔２には、植物の生育に不可欠な養分や養分を含んだ水分が保持される。連通孔２のサイズは、フィラー１やバインダーの種類、組成、造粒条件により変化し得るが、サブμｍオーダー乃至サブｍｍオーダーとなり得る。
【００３３】
一次粒子１０を構成するフィラー１は、表面から内部にかけて多数の細孔を有する多孔質体を使用することが好ましい。この場合、多孔質体の細孔に肥料を保持させることができるため、一次粒子１０の保肥性を向上させることができる。一次粒子１０のフィラー１として使用される多孔質体は、十分な保肥力を有するように、細孔にイオン交換能が付与された材料又はイオン交換能を有する材料を使用することが好ましい。この場合、イオン交換能が付与された材料又はイオン交換能を有する材料として、陽イオン交換能が付与された材料又は陽イオン交換能を有する材料、陰イオン交換能が付与された材料又は陰イオン交換能を有する材料、あるいは両者の混合物を使用することができる。また、イオン交換能を有さない多孔質材料（例えば、高分子発泡体、ガラス発泡体等）を別に用意し、当該多孔質材料の細孔に上記のイオン交換能が付与された材料又はイオン交換能を有する材料を圧入や含浸等によって導入し、これをフィラー１として使用することも可能である。陽イオン交換能が付与された材料又は陽イオン交換能を有する材料として、陽イオン交換性鉱物、腐植、及び陽イオン交換樹脂が挙げられる。陰イオン交換能が付与された材料又は陰イオン交換能を有する材料として、陰イオン交換性鉱物、及び陰イオン交換樹脂が挙げられる。
【００３４】
陽イオン交換性鉱物は、例えば、モンモリロナイト、ベントナイト、バイデライト、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト等のスメクタイト系鉱物、雲母系鉱物、バーミキュライト、ゼオライト等が挙げられる。陽イオン交換樹脂は、例えば、弱酸性陽イオン交換樹脂、強酸性陽イオン交換樹脂が挙げられる。これらのうち、ゼオライト、又はベントナイトが好ましい。陽イオン交換性鉱物及び陽イオン交換樹脂は、二種以上を組み合わせて使用することも可能である。陽イオン交換性鉱物及び陽イオン交換樹脂における陽イオン交換容量は、１０〜７００ｍｅｑ／１００ｇに設定され、好ましくは２０〜７００ｍｅｑ／１００ｇに設定され、より好ましくは３０〜７００ｍｅｑ／１００ｇに設定される。陽イオン交換容量が１０ｍｅｑ／１００ｇ未満の場合、十分に養分を取り込むことができず、取り込まれた養分も灌水等により早期に流失する虞がある。一方、陽イオン交換容量が７００ｍｅｑ／１００ｇを超えるように保肥力を過剰に大きくしても、効果は大きく向上せず、経済的ではない。
【００３５】
陰イオン交換性鉱物は、例えば、ハイドロタルサイト、マナセアイト、パイロオーライト、シェーグレン石、緑青等の主骨格として複水酸化物を有する天然層状複水酸化物、合成ハイドロタルサイト及びハイドロタルサイト様物質、アロフェン、イモゴライト、カオリン等の粘土鉱物が挙げられる。陰イオン交換樹脂は、例えば、弱塩基性陰イオン交換樹脂、強塩基性陰イオン交換樹脂が挙げられる。これらのうち、ハイドロタルサイトが好ましい。陰イオン交換性鉱物及び陰イオン交換樹脂は、二種以上を組み合わせて使用することも可能である。陰イオン交換性鉱物及び陰イオン交換樹脂における陰イオン交換容量は、５〜５００ｍｅｑ／１００ｇに設定され、好ましくは２０〜５００ｍｅｑ／１００ｇに設定され、より好ましくは３０〜５００ｍｅｑ／１００ｇに設定される。陰イオン交換容量が５ｍｅｑ／１００ｇ未満の場合、十分に養分を取り込むことができず、取り込まれた養分も灌水等により早期に流失する虞がある。一方、陰イオン交換容量が５００ｍｅｑ／１００ｇを超えるように保肥力を過剰に大きくしても、効果は大きく向上せず、経済的ではない。
【００３６】
人工土壌を用いて植物を栽培するにあたっては、天然土壌と同等の植物育成力を達成するように、人工土壌の保水性及び通気性を十分に高める必要がある。ここで、土壌の保水性は、土壌に含まれる水分と密接に関連する。土壌に含まれる水分は、土壌に保持されている状態により、植物に利用できるものと、利用できないものとに分類される。土壌に含まれる水分は、土壌粒子間に形成される隙間に毛管現象等により保持され、土壌に対する吸着力に応じて、吸着力の弱いものから、重力水、毛管水、吸湿水に分類される。そして、土壌に含まれる水分のうち、植物が容易に利用することができる水分を、本明細書では「易効水」と規定する。
【００３７】
土壌が水分を保持する力は、ｐＦ値として表される。ｐＦ値とは、水柱の高さで表した土壌水分の吸引圧の常用対数値のことであり、土壌中の水分が土壌の毛管力によって引き付けられている強さの程度を表す値である。ｐＦ値が２．０のとき、水柱１００ｃｍの圧力に相当する。土壌中の隙間に空気が存在せず、全て水で充たされているときの状態がｐＦ値０であり、１００℃の熱乾状態の土壌であり、土壌と化合した水しか存在しない状態がｐＦ値７となる。植物が根から吸収できる土壌中の水分は、降雨又は灌水後、通常２４時間後に土壌中に残っている水分（ｐＦ値１．７）から、植物が萎れ始める初期萎れ点（ｐＦ値３．８）までの水分である。この中で易効水の範囲は、ｐＦ値１．７〜２．７であり、異なる強さで土壌に吸着している。つまり、易効水には、土壌に比較的弱く吸着している水分から土壌に比較的強く吸着している水分まで存在する。栽培する植物には、易効水の中でも土壌に比較的弱く吸着している易効水を好んで利用する種類や、比較的強く吸着している易効水を好んで利用する種類が存在する。本発明の人工土壌培地に使用する二次粒子５０は、易効水の中でも特定のｐＦ値の範囲の易効水を効率的に保持することができるため、植物の種類に応じた水分環境を良好な状態に長期間維持することができる。以下、二次粒子５０の構造と、二次粒子５０に吸着される易効水との関係について説明する。
【００３８】
＜二次粒子＞
二次粒子５０は、複数の一次粒子１０を集合して形成した団粒構造粒子である。一次粒子１０は、二次粒子５０内でバインダー等を介して一定の相対的な位置関係を維持している。二次粒子５０を構成する複数の一次粒子１０の間には空隙が形成され、二次粒子５０の外部から水分を吸収して空隙内で保持することができる。本明細書においては、この一次粒子１０の間に形成される空隙を一次間隙１１とする。
【００３９】
二次粒子５０が保持できる易効水量は、一次粒子１０の間に形成される一次間隙１１のサイズと関係している。一次間隙１１のサイズは、一次粒子１０の平均粒径と関係しており、一次粒子１０の平均粒径を大きく設定すると、一次間隙１１のサイズが大きくなるため、一次間隙１１の水分を保持する力が弱まる。従って、一次粒子１０の平均粒径が大き過ぎると、重力に逆らって水分を二次粒子内に保持することができなくなる。その結果、易効水量が減少して、植物が利用できる水分が少なくなり、植物の枯死が発生し得る。一方、一次粒子１０の平均粒径を小さく設定すると、一次間隙１１のサイズが小さくなるため、一次間隙１１の水分を保持する力が強まる。従って、一次粒子１０の平均粒径が小さ過ぎると、易効水量が減少して植物が容易に水分を利用できなくなる。そこで、一次粒子１０の平均粒径を適切に調整することで、一次間隙１１が適切なサイズに形成され、主にｐＦ値１．７〜２．７の易効水を保持する保水性間隙として機能させることができる。一次間隙１１のサイズは、一次粒子１０やバインダーの種類、組成、造粒条件により変化し得るものであり、好適には、μｍオーダー乃至ｍｍオーダーに設定される。
【００４０】
一次粒子１０の平均粒径は、５０〜１０００μｍ、好ましくは１００〜１０００μｍに調整される。一次粒子１０の平均粒径が５０μｍより小さいと、一次間隙１１の孔径が小さくなり過ぎて、一次間隙１１の水分を保持する力が大きくなり、易効水量が低下する。一方、一次粒子１０の平均粒径が１０００μｍより大きくなると、一次間隙１１のサイズが大きくなり過ぎて、一次間隙１１の水分を保持する力が弱くなり、重力により水分が一次間隙１１から流失し易くなる。
【００４１】
一次間隙１１のサイズは、一次粒子１０の粒度分布と関係している。一次粒子１０の粒径が均一になるほど、一次粒子１０の粒度分布はシャープなプロファイルになる。この場合、一次間隙１１のサイズも揃うようになる。その結果、二次粒子５０内で保持される易効水を所望のｐＦ値の範囲に設定することができ、栽培する植物に最適な範囲の易効水量を増加させることができる。これに対し、一次粒子１０の粒径にバラツキがあると、一次粒子１０の粒度分布はブロードになる。この場合、一次間隙１１のサイズも不均一になる。その結果、二次粒子５０内で保持される易効水のｐＦ値の範囲もブロードになり、栽培する植物に最適な範囲の易効水量が低下する。
【００４２】
本発明では、一次粒子１０の粒度分布において、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に一次粒子１０の９５％以上が含まれている。この場合、一次粒子１０の粒度分布がシャープになり、一次間隙１１のサイズが略均一になって、二次粒子５０内に保持できる易効水を所望のｐＦ値の範囲に設定することができる。
【００４３】
二次粒子５０の易効水量は、一次粒子１０の粒度分布の中央値にも関係している。粒度分布の中央値とは、一次粒子をサイズが小さいものから大きいものに順に並べた場合、中央に位置する一次粒子の粒径の値を指す。ここで、一次粒子１０の粒度分布は、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に一次粒子１０の９５％以上が含まれるように調整されているため、粒度分布の中央値は、最小値及び最大値から大きく乖離しない。従って、一次粒子１０の粒度分布の中央値を適切な範囲に設定することで、一次粒子１０全体の調整を容易に行うことができる。例えば、一次粒子１０の粒度分布の中央値を大きい方向にシフトさせると、一次粒子１０の間に形成される一次間隙１１のサイズも全体的に大きくなる。このように、一次粒子１０の粒度分布の中央値を変更することで、二次粒子５０の易効水量を正確に調整することができる。
【００４４】
一次間隙１１を適切なサイズにするためには、一次粒子１０の粒度分布の中央値を５０〜１０００μｍの範囲となるように調整することが好ましい。一次粒子１０の粒度分布における中央値が５０μｍより小さいと、一次間隙１１のサイズが小さくなり過ぎて、一次間隙１１の水分を保持する力が強まり、植物が水分を利用し難くなる虞がある。一方、一次粒子１０の粒度分布における中央値が１０００μｍより大きくなると、一次間隙１１のサイズが大きくなり過ぎて、一次間隙１１の水分を保持する力が弱まり、重力により水分が一次間隙１１から流失し易くなる虞がある。
【００４５】
一次粒子１０の粒度分布において、複数のピークが存在するようにすることも可能である。ここで、一次粒子１０の粒度分布は、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に一次粒子１０の９５％以上が含まれるように調整されているため、複数のピークが近接した状態で明確に出現する。従って、一次粒子１０の間に形成される一次間隙１１は、連続性を有する複数の段階的なサイズに形成される。これにより、二次粒子５０は、その内部に吸着状態の異なる易効水を保持させることが可能となる。つまり、一次間隙１１内に所望の異なるｐＦ値の範囲の易効水を保持させることが可能となる。その結果、植物の種類に応じた最適な吸着状態の易効水を段階的に保持させることができ、異なる吸着状態の易効水を要求する複数の植物を同時に栽培することが可能になる。
【００４６】
二次粒子５０に使用する一次粒子１０は、保肥性を有することが好ましい。この場合、一次粒子１０に植物の育成に必要な肥料成分を担持させることができるため、二次粒子５０の表面に近い位置に存在する一次粒子１０は肥料成分を二次粒子５０の外部に速やかに放出し、二次粒子５０の中心付近に位置する一次粒子１０は肥料成分を二次粒子５０の外部に徐々に放出することになる。その結果、二次粒子５０は、長期間に亘って肥料を放出し続けることが可能となり、植物の成長を促すことが可能になる。
【００４７】
二次粒子５０には、機能性粒子を含ませることも可能である。これにより、二次粒子５０は、保水性を確保しつつ、機能性粒子の機能を備えることになり、人工土壌培地としての機能が向上する。機能性粒子には、一次粒子１０と同等の平均粒径及び粒度分布となるように調整したものを使用することが好ましい。これにより、二次粒子５０内で保持される易効水を所望のｐＦ値の範囲に維持することができる。機能性粒子は、農作物、有用植物、観葉植物などの植物体の育成、保護を目的として、あるいは人工土壌培地にインテリア性を付与したり、リラクゼーション効果を付与したりする目的で用いられるものであり、使用目的に応じて農作物の増収、病害虫の防除、雑草防除、保肥性、吸湿性、抗菌性、消臭、着色、芳香等の効果をもたらすものである。機能性粒子の具体的な材料としては、肥料、有用微生物、農薬、イオン交換性材料、吸湿性材料、抗菌剤、消臭剤、着色剤、香料、芳香剤、防虫剤、忌避剤、殺虫剤等を挙げることができ、当該材料を粒子状に成形した肥料粒子、微生物粒子、農薬粒子、イオン交換性粒子、吸湿性粒子、抗菌性粒子、消臭性粒子、着色性粒子、芳香性粒子等を使用することができる。これら機能性粒子は、二次粒子５０に単独で含ませてもよいが、複数種の機能性粒子を組み合わせて含ませることも可能である。
【００４８】
＜人工土壌培地＞
図２は、本発明の人工土壌培地１００の模式図である。人工土壌培地１００は、複数の二次粒子５０を含む。人工土壌培地１００は、複数の二次粒子（団粒構造粒子）５０が集合した状態で、二次粒子５０の間に一定の空隙が形成される。本明細書においては、この二次粒子５０の間に形成される空隙を一次間隙１１と区別するために二次間隙５１とする。人工土壌培地１００は、二次粒子５０内の一次間隙１１に植物が吸水可能な水分を保持し、隣接する二次粒子５０の間に形成される二次間隙５１によって余分な水分を排水しながら植物に必要な空気を確保する。これにより、人工土壌培地としての保水性と通気性とを両立させている。従って、二次間隙５１のサイズが小さくなり過ぎると、水分を二次間隙５１に保持する力が強まり、人工土壌培地１００の通気性が低下する。その結果、植物の根に酸素を十分供給することができず、根腐れが生じる虞がある。一方、二次間隙５１のサイズが大きくなり過ぎると、植物が発根した際に二次粒子５０の表面に根がうまく絡まず、一次間隙５１に保持された水分を十分吸収できなくなる。また、根が分枝し難くなり、植物が枯れ易くなる。
【００４９】
複数の二次粒子５０の間に形成される二次間隙５１のサイズを適度に保つためには、二次粒子５０の平均粒径を適切なサイズに設定する必要がある。二次粒子５０の平均粒径は、０．２〜１０ｍｍであり、好ましくは０．５〜１０ｍｍであり、より好ましくは１〜１０ｍｍである。二次粒子５０のサイズが０．２ｍｍ未満の場合、二次間隙５１が小さくなって二次粒子５０と水分との吸着性が強まり、排水性が低下して、植物に湿害が発生することがある。その結果、栽培する植物は根から酸素を吸収し難くなり、根腐れを起こす虞がある。これに対し、二次粒子５０のサイズが１０ｍｍを超えると、二次間隙５１が大きくなって、植物が発根した際に二次粒子５０の表面に根がうまく絡まず、一次間隙５１に保持された水分を十分吸収できなくなる。また、根が分枝し難くなり、植物が枯れ易くなる。さらに、人工土壌培地１００が疎になり、植物が横倒れする虞がある。
【００５０】
二次間隙５１のサイズは、二次粒子５０の粒度分布と関係している。二次粒子５０の平均粒径を特定の値に設定して、二次粒子５０の粒度分布を調整すると、通気性を維持しながら、易効水量を増加させることができる。二次粒子５０の粒径が均一になるほど、二次粒子５０の粒度分布はシャープなプロファイルになる。この場合、二次間隙５１のサイズも揃うようになる。その結果、人工土壌培地１００の保水性と通気性とを一定に制御し易くなる。一方、二次粒子５０のサイズにバラツキがあると、二次粒子５０の粒度分布のピークはブロードになる。この場合、二次間隙５１のサイズも不均一になる。その結果、人工土壌培地１００の保水性と通気性とを一定に制御し難くなる。
【００５１】
本発明では、二次粒子５０の粒度分布において、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に二次粒子５０の９５％以上が含まれている。この場合、二次粒子５０の粒度分布がシャープになり、二次間隙５１のサイズが略均一になって、人工土壌培地１００の保水性と通気性とを制御し易くなる。
【００５２】
人工土壌培地１００の保水性及び通気性は、二次粒子５０の粒度分布の中央値にも関係している。二次粒子５０の粒度分布の中央値を適切な範囲に設定することで、二次粒子５０全体の調整を容易に行うことができる。例えば、二次粒子５０の粒度分布の中央値を大きい方向にシフトさせると、二次粒子５０の間に形成される二次間隙５１のサイズも全体的に大きくなる。このように、二次粒子５０の粒度分布の中央値を変更することで、人工土壌培地１００の保水性及び通気性を正確に調整することができる。
【００５３】
二次間隙５１を適切なサイズにするためには、二次粒子５０の粒度分布の中央値を０．２〜１０ｍｍの範囲となるように調整することが好ましい。二次粒子５０の粒度分布における中央値が０．２ｍｍより小さいと、二次間隙５１のサイズが小さくなり過ぎて、二次間隙５１の水分を保持する力が強まり、排水性が低下して、植物に湿害が発生することがある。その結果、栽培する植物は根から酸素を吸収し難くなり、根腐れを起こす虞がある。一方、二次粒子５０の粒度分布における中央値が１０ｍｍより大きくなると、二次間隙５１のサイズが大きくなり過ぎて、二次間隙５１の水分を保持する力が弱まり、重力により水分が過剰に排出される。その結果、植物に十分な水分を供給できなくなって、植物の成長に悪影響が出たり、人工土壌培地が疎になって植物が横倒れする虞がある。
【００５４】
＜人工土壌培地の製造方法＞
〔第一実施形態〕略均一な一次粒子で構成した二次粒子を用いた人工土壌培地
図３は、略均一な粒径の一次粒子１０を用いて構成した二次粒子５０の説明図である。（ａ）は略均一な粒径の一次粒子１０で構成された二次粒子５０を用いた人工土壌培地１００の模式図であり、（ｂ）は人工土壌培地１００による易効水の保持期間を示すグラフであり、（ｃ）は一次粒子１０の粒度分布を示すグラフである。一次粒子１０及び二次粒子５０は、滴下ノズルを備えた滴下装置等を用いて製造することができる。先ず、フィラー１とゲル化剤とを含む第一液を調製し、滴下装置に充填する。滴下装置に充填した第一液を、架橋剤を含む架橋液に滴下すると、フィラー１が集合した一次粒子１０が形成される（第一形成工程）。第一液が滴下ノズルの先端から離脱すると、第一液は、表面張力の作用により、一定の大きさの球状の液滴になる。この球状の液滴が架橋液に接触すると、第一液に含まれるゲル化剤が架橋液に含まれる架橋剤との架橋反応によってゲル化し、略均一な粒径のゲル化物が生成する。当該ゲル化物を洗浄後、乾燥させることにより、図３（ｃ）に示すように、略均一な粒径分布を有する一次粒子１０を得ることができる。滴下法は、一次粒子１０の粒径を略均一に調整し易いため、一次粒子１０の粒度分布のピークがシャープになる。ここで、一次粒子１０の粒度分布において、一次粒子１０の平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に一次粒子１０の９５％以上が含まれるように調整することが好ましい（調整工程）。これにより、一次間隙１１のサイズが略均一になって、二次粒子５０内に保持できる易効水を所望のｐＦ値の範囲に確実に設定することができる。
【００５５】
次に、一次粒子１０とゲル化剤とを含む第二液を調製し、滴下装置に充填する。滴下装置に充填した第二液を、架橋剤を含む架橋液に滴下すると、一次粒子１０が集合した二次粒子５０が形成される（第二形成工程）。第二液に含まれる一次粒子１０の含有量は、１０〜４０重量％であることが好ましい。これにより、所望の一次間隙１１のサイズを有する二次粒子５０を容易に得ることができる。第二液のゲル化剤及び架橋液は、二次粒子５０の構造に合わせて適宜選択され、第一形成工程で使用したゲル化剤及び架橋液と同じゲル化剤及び架橋液を使用してもよく、別のものを使用してもよい。第二液が滴下ノズルの先端から離脱すると、第二液は、表面張力の作用により、略一定の大きさの球状の液滴になる。この球状の液滴が架橋液に接触すると、第二液に含まれるゲル化剤が架橋液に含まれる架橋剤との架橋反応によってゲル化し、略均一なサイズの粒状のゲル化物が生成する。当該ゲル化物を洗浄後、乾燥させることにより略均一なサイズの二次粒子５０を得ることができる。この二次粒子５０を使用して人工土壌培地１００を構成すると、図３（ａ）に示すように、略均一なサイズの一次間隙１１を有するものとなり、易効水を略均一な吸着状態で一次間隙１１内に保持することができる。これにより、人工土壌培地１００は、図３（ｂ）に示すように、特定のｐＦ値の範囲の易効水（吸着状態が一定の易効水）を長期間保持することができる。一方、団粒化していない土壌の場合は、易効水の保持能力が低いため、易効水を長期間保持することができない。また、団粒化した土壌の場合は、様々な粒径の土壌粒子を集合させて団粒化しているため、特定のｐＦ値の範囲の易効水を保持することができず、易効水のｐＦ値の範囲がブロードになる。
【００５６】
第二液を充填する滴下装置の滴下ノズルは、第一液を充填する滴下装置の滴下ノズルより大径のノズルが用いられる。これにより、二次粒子５０の内部に一次粒子１０が万遍なく分散し、品質にバラツキのない人工土壌培地１００を製造することができる。
【００５７】
人工土壌粒子を製造するに際し、第一液及び第二液に含まれるゲル化剤の濃度を調整することにより、一次粒子１０及び二次粒子５０の架橋密度を疎から密まで調整することが好ましい。この場合、一次粒子１０の連通孔２のサイズと二次粒子５０の一次間隙１１のサイズとが同時に調整されるため、二次粒子５０の保水性を容易に制御することができる。ゲル化剤の濃度調整にあたっては、第一液は、第二液より低濃度に調整されていることが好ましい。これにより、一次粒子１０においては、フィラー１は良好に分散した状態で固定化されることになる。その結果、フィラー１の間に水分を保持するのに適度なサイズの連通孔２が形成され、これにより、一次粒子１０内の保水力が向上し、ひいては人工土壌培地１００としての保水性を高めることができる。また、第二液と架橋液との反応によって生成した二次粒子５０においては、架橋密度が増加し、一次粒子１０どうしの結合力が高まることになる。その結果、人工土壌培地１００の強度を向上させることができる。
【００５８】
第一液及び第二液に使用されるゲル化剤としては、イオン性のゲル化剤が好適に用いられ、この場合のゲル化反応として、例えば、アルギン酸塩、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のゲル化剤と多価金属イオン等の架橋剤との架橋反応が挙げられる。このうち、アルギン酸塩と多価金属イオンとのゲル化反応について説明する。アルギン酸塩の一つであるアルギン酸ナトリウムは、アルギン酸のカルボキシル基がＮａイオンと結合した形態の中性塩である。アルギン酸は水に不溶であるが、アルギン酸ナトリウムは水溶性である。アルギン酸ナトリウム水溶液を架橋剤である多価金属イオン（例えば、Ｃａイオン）を含む架橋液に添加すると、アルギン酸ナトリウムの分子間でイオン架橋が起こりゲル化する。アルギン酸塩ゲルの架橋構造を有する一次粒子１０及び二次粒子５０は、適度なサイズの空隙を備えた多孔質構造を備えている。当該多孔質構造は、アルギン酸塩及び架橋剤の濃度を変更することにより容易に制御可能である。
【００５９】
ゲル化反応に使用可能なアルギン酸塩は、例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウムが挙げられる。これらのアルギン酸塩は、二種以上を組み合わせて使用することも可能である。アルギン酸塩水溶液の濃度は、０．１〜５重量％とし、好ましくは０．２〜５重量％とし、より好ましくは０．２〜３重量％とする。アルギン酸塩水溶液の濃度が０．１重量％未満の場合、ゲル化反応が起こり難くなり、５重量％を超えると、アルギン酸塩水溶液の粘度が大きくなり過ぎるため、フィラー１を添加した混合液の攪拌や、混合液を多価金属イオン水溶液中に滴下することが困難になる。
【００６０】
第一液及び第二液を滴下する架橋液は、第一液及び第二液に含まれるゲル化剤と反応してゲル化が起きる２価以上の多価金属イオン水溶液であればよい。そのような多価金属イオン水溶液の例として、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、塩化ニッケル、塩化アルミニウム、塩化鉄、塩化コバルト等の多価金属の塩化物水溶液、硝酸カルシウム、硝酸バリウム、硝酸アルミニウム、硝酸鉄、硝酸銅、硝酸コバルト等の多価金属の硝酸塩水溶液、乳酸カルシウム、乳酸バリウム、乳酸アルミニウム、乳酸亜鉛等の多価金属の乳酸塩水溶液、硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト等の多価金属の硫酸塩水溶液が挙げられる。これらの多価金属イオン水溶液は、二種以上を組み合わせて使用することも可能である。多価金属イオン水溶液の濃度は、１〜２０重量％とし、好ましくは２〜１５重量％とし、より好ましくは３〜１０重量％とする。多価金属イオン水溶液の濃度が１重量％未満の場合、ゲル化反応が起こり難くなり、２０重量％を超えると、金属塩の溶解に時間が掛かるとともに、過剰の材料を使用することになるため、経済的ではない。
【００６１】
第二液には、樹脂成分を含有させることも可能である。これにより、二次粒子５０は、保水性を確保しつつ、一定の剛性を備えたものとなる。樹脂成分は、二次粒子５０の構造を補強できるものであればよいが、天然ラテックス、ポリクロロプレンラテックス、スチレン−ブタジエンラテックス、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンラテックス、アクリロニトリル−ブタジエンラテックス、カルボキシル変性スチレン−ブタジエンラテックス、カルボキシル変性スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンラテックス、カルボキシル変性アクリロニトリル−ブタジエンラテックス、カルボキシル変性メチルメタクリレート−ブタジエンラテックス、水系ポリウレタン樹脂等の硬化性樹脂が好ましい。この中でも架橋性官能基を有するカルボキシル変性スチレン−ブタジエンラテックス、カルボキシル変性スチレン−ブタジエン−ビニルピリジンラテックス、カルボキシル変性アクリロニトリル−ブタジエンラテックス、カルボキシル変性メチルメタクリレート−ブタジエンラテックスがより好ましい。
【００６２】
〔第二実施形態〕大小２種類の一次粒子で構成した二次粒子を用いた人工土壌培地
図４は、大小２種類の粒径の一次粒子１０を用いて構成した二次粒子５０の説明図である。（ａ）は大小２種類の粒径を有する一次粒子１０ａ，１０ｂで構成された二次粒子５０ａ，５０ｂを用いた人工土壌培地１００の模式図であり、（ｂ）は人工土壌培地１００による易効水の保持期間を示すグラフであり、（ｃ）は一次粒子１０ａ，１０ｂの粒度分布を示すグラフである。一次粒子１０ａ，１０ｂ及び二次粒子５０ａ，５０ｂは、第一実施形態と同様の滴下ノズルを備えた滴下装置等を用いて、同様の工程により製造することができるが、図４（ａ）に示す粒径の異なる一次粒子１０ａ，１０ｂは、夫々異なる口径の滴下ノズルを備えた滴下装置を使用して作製される。滴下法は、一次粒子１０の粒径を略均一に調整し易いため、図４（ｃ）に示すように、一次粒子１０の粒度分布のピークが二箇所でシャープになる。ここで、一次粒子１０の粒度分布において、平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲に一次粒子１０ａ，１０ｂの９５％以上が含まれるように調整することが好ましい（調整工程）。これにより、一次間隙１１のサイズが略均一になって、二次粒子５０内に保持できる易効水を所望のｐＦ値の範囲に確実に設定することができる。
【００６３】
次に、一次粒子１０ａ，１０ｂとゲル化剤とを含む第二液を第一実施形態と同様に調整し、第一実施形態と同様の滴下装置を用いて、大小２種類の粒径の一次粒子１０ａ，１０ｂを含む二次粒子５０ａ，５０ｂを形成する（第二形成工程）。図４（ａ）に示すように、小さい粒径の一次粒子１０ａを含む二次粒子５０ａは、一次間隙１１ａのサイズが小さくなり、大きい粒径の一次粒子１０ｂを含む二次粒子は、一次間隙１１ｂのサイズが大きくなる。つまり、２種類の二次粒子５０ａ，５０ｂを使用して人工土壌培地１００を構成すると、異なるサイズの一次間隙１１ａ，１１ｂを有するものとなり、吸着状態の異なる易効水を保持させることが可能となる。すなわち、人工土壌培地１００は、図４（ｂ）に示すように、２段階のｐＦ値の範囲の易効水（吸着状態が２種類の易効水）を長期間保持することができる。その結果、植物の種類に応じた最適な吸着状態の易効水を段階的に保持させることができ、異なる吸着状態の易効水を要求する複数の植物を同時に栽培することが可能になる。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明の人工土壌培地の実施例について説明する。【００６５】
＜一次粒子の作製＞
一次粒子の作製にあたっては、滴下ノズル及び粘性液加圧圧送機構を備える滴下装置を使用した。フィラーとしてゼオライト及びハイドロタルサイトを使用し、ゲル化剤としてアルギン酸ナトリウムを使用し、架橋液として塩化カルシウム水溶液を使用した。和光純薬工業株式会社製の試薬アルギン酸ナトリウムを水に溶解させて濃度０．５重量％の水溶液を調製し、アルギン酸ナトリウム０．５重量％水溶液１００重量部に株式会社エコウエル製の人工ゼオライト「琉球ライト６００」１０重量部、及び和光純薬工業株式会社製の試薬ハイドロタルサイト１０重量部を添加して混合して第一液を調製した。第一液を５重量％塩化カルシウム水溶液中に１滴／秒の速度で滴下した。滴下した液滴が粒子状にゲル化した後、粒子状ゲルを回収して水洗し、５５℃に設定した乾燥機で２４時間乾燥させて一次粒子を得た。実施例１〜５及び比較例１〜３は、略均一な粒径の一次粒子を作製したものであり、実施例６及び７は、大小２種類の粒径の一次粒子を作製したものである。実施例１〜７及び比較例１〜３の一次粒子の平均粒径、並びに９５％の一次粒子が存在する粒径範囲（９５％粒径範囲）を表１に示す。【００６６】
＜二次粒子の作製＞
二次粒子の作製にあたっては、一次粒子の作成に使用したものと同じ滴下装置を使用した。ゲル化剤としてアルギン酸ナトリウムを使用し、架橋液として塩化カルシウム水溶液を使用した。また、樹脂成分としてカルボキシル変性スチレン−ブタジエンラテックスを添加した。カルボキシル変性スチレン−ブタジエンラテックス（Ｎｉｐｏｌ（登録商標）  ＬＸ４３０、日本ゼオン株式会社製）と、アルギン酸ナトリウム水溶液（和光純薬工業株式会社製、濃度０．５重量％）とを、重量比で５：１００の割合で混合した混合液を調製した。次いで、混合液１００重量部に対して、水洗により過剰の塩化カルシウムを除去した一次粒子２０重量部を混合して第二液を調製した。第二液を５重量％塩化カルシウム水溶液中に１滴／秒の速度で滴下して、粒子状ゲルを形成した。粒子状ゲルを回収して水洗し、５５℃に設定した乾燥機で２４時間乾燥させた後、乾燥機を１００℃に昇温してポリオレフィン系樹脂を溶融させて二次粒子を得た。実施例６は、大小２種類の粒径の一次粒子を混合比率５０：５０で混合したものを使用して二次粒子を作製したものである。実施例７は、大小２種類の粒径の一次粒子を其々別々に使用して二次粒子を作製したものである。比較例３は、一次粒子を団粒化せず、一次粒子のままで使用した。実施例１〜７及び比較例１〜２の二次粒子の平均粒径、並びに９５％粒径範囲を表１に示す。【００６７】
【表１】
2016056598.tif 000003
【００６８】
（試験方法）
１．人工土壌培地の易効水量の評価試験
実施例１〜７及び比較例１〜３の人工土壌粒子を２００ｃｃカップに入れて人工土壌培地を調製し、当該人工土壌培地に十分量の水を浸み込ませた後、各人工土壌培地が入ったカップを、温度２１℃、湿度６０％の恒温室に配置して、ｐＦメータ（テンシオメ−タ）により試料のｐＦ値が１．７及び２．７を示したのを確認後、試料の重量変化を測定して、ｐＦ値１．７〜２．７の範囲の易効水量を「多い」又は「少ない」と評価した。結果を表２に示す。
２．人工土壌培地の易効水のｐＦ値の範囲の評価試験
全易効水量（ｐＦ値１．７〜２．７の保水量）の５０％が含まれるｐＦ値の範囲を評価した。易効水のｐＦ値の範囲（ｐＦ値１．７〜２．７）のうち、全易効水量の５０％が含まれるｐＦ値の範囲において、当該ｐＦ値の上限と下限との差分の絶対値が０．５以下となる場合を狭い範囲とし、全易効水量の５０％が含まれるｐＦ値の範囲において、当該ｐＦ値の上限と下限との差分の絶対値が０．６以上となる場合を広い範囲とした。例えば、全易効水量の５０％がｐＦ値１．９〜２．２の範囲に含まれる場合、全易効水量の５０％以上が含まれるｐＦ値の範囲は、｜２．２−１．９｜＝０．３となるため、狭い範囲となる。結果を表２に示す。【００６９】
【表２】
2016056598.tif 000004
【００７０】
（試験結果）
一次粒子の平均粒径が１００〜１０００μｍの範囲に存在する実施例１〜７及び比較例３については、易効水量は多くなった。しかし、９５％粒径範囲が平均粒径の０．５〜１．５倍の粒径範囲から逸脱する範囲に設定されている比較例３は、易効水のｐＦ値の範囲も広くなり、特定のｐＦ値の易効水量を増加させることはできなかった。これに対して、実施例１〜７の人工土壌培地は、何れも易効水のｐＦ値の範囲を狭い範囲に設定することができ、特定のｐＦ値の範囲の易効水量を増加させることができた。比較例１及び２の人工土壌培地は、一次粒子の平均粒径が５０〜１０００μｍの範囲から逸脱するものであるため、何れも易効水量が少なく、易効水のｐＦ値の範囲を設定することができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の人工土壌培地、及び人工土壌培地の製造方法は、植物工場等で使用される人工土壌に利用可能であるが、その他の用途として、施設園芸用土壌、緑化用土壌、成型土壌、土壌改良剤、インテリア用土壌等にも利用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１                          フィラー
１０（１０ａ，１０ｂ）      一次粒子
５０（５０ａ，５０ｂ）      二次粒子
１００                      人工土壌培地
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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