(57)【要約】【課題】安価にかつ効果的に、植物の生育を促進させる。【解決手段】植物の生育促進方法は、基材２０と、当該基材２０の表面の少なくとも一部に配置された炭素材料群３０とを備えた植物育成用素地１０を、植物を育成する必要がある特定部位に配置する工程を含んでいる。炭素材料群３０は、多数の炭素材料片を結着材を用いて基材２０の表面に固定したものであり、そこに含まれる炭素材料片は、少なくとも一部が露出状態で基材２０の表面に配置されている。ここで用いられる炭素材料片は、例えば、異方性炭素材料である。【選択図】        図１
2004208514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を生育させるための素地であって、
基材と、
前記基材の表面の少なくとも一部に露出状態で配置された炭素材料と、
を備えた植物育成用素地。
【請求項２】
前記炭素材料は、前記基材の前記表面に対して結着材を用いて固定されている、請求項１に記載の植物育成用素地。
【請求項３】
前記炭素材料は、音波を発信可能なものである、請求項１または２に記載の植物育成用素地。
【請求項４】
前記炭素材料が異方性炭素材料である、請求項３に記載の植物育成用素地。
【請求項５】
前記炭素材料は、その投影像の最長部が１０μｍ以上でありかつ１０ｍｍ以下の大きさのものである、請求項１、２、３または４に記載の植物育成用素地。
【請求項６】
前記植物が水中で生育する植物である、請求項１、２、３、４または５に記載の植物育成用素地。
【請求項７】
特定部位において植物の生育を促進するための方法であって、
基材と、前記基材の表面の少なくとも一部に露出状態で配置された炭素材料とを備えた素地を、前記特定部位に配置する工程を含む、
植物の生育促進方法。
【請求項８】
前記特定部位が水中における部位である、請求項７に記載の植物の生育促進方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物育成用素地および植物の生育促進方法、特に、植物を生育させるための素地および特定部位において植物の生育を促進するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
海水中や淡水中において海草や海藻が繁茂している部位、いわゆる藻場は、魚類やその他の水中生物が集まりやすい漁礁として機能し、また、水質の浄化作用を発揮し得る。しかしながら、近年、水質汚染その他の理由により、藻場は減少する傾向にあり、漁業上或いは環境保全上の問題が引き起こされつつある。そこで、藻場の人工的な構築方法が検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１において、炭素繊維を用いた人工藻場が提案されている。この人工藻場は、多数の柔軟で可撓性を有する炭素繊維フィラメントを結束したり又は編物状若しくは織物状等に設定することにより、水中で揺動できる形態に設定したものであり、海草や海藻の生育を促進することができる。その結果、この人工藻場を配置した水中は、魚類やその他の水中生物が集まりやすくなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２６６１８４号公報
【０００５】
しかし、このような人工藻場は、本願の出願時において１ｋｇ当りの単価が数万円程度の高価な炭素繊維フイラメントを大量に用いたものであるため、広範囲に設けるのは経済的観点から実質的に困難である。
【０００６】
本発明の目的は、安価にかつ効果的に、海草や海藻等の植物の生育を促進することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の植物育成用素地は、植物を生育させるためのものであり、基材と、当該基材の表面の少なくとも一部に露出状態で配置された炭素材料とを備えている。ここで、炭素材料は、例えば、基材の表面に対して結着材を用いて固定されている。また、炭素材料は、例えば、音波を発信可能なものである。この場合、炭素材料は、通常、異方性炭素材料である。さらに、炭素材料は、通常、その投影像の最長部が１０μｍ以上でありかつ１０ｍｍ以下の大きさのものである。
【０００８】
なお、この植物育成用素地により生育させることができる植物は、例えば、水中で生育する植物である。
【０００９】
本発明に係る植物の生育促進方法は、特定部位において植物の生育を促進するための方法であり、基材と、当該基材の表面の少なくとも一部に露出状態で配置された炭素材料とを備えた素地を、特定部位に配置する工程を含んでいる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る植物育成用素地を説明する。図において、植物育成用素地１０は、基材２０と、炭素材料群３０とを主に備えている。なお、図１では、理解の便のため、炭素材料群３０を層状にして示しており、また、その厚さを強調している。
【００１１】
基材２０は、材質が特に限定されるものではないが、例えば、樹脂、コンクリート、金属、紙、木材またはこれらのうちの少なくとも二つを含む複合材を用いて形成されたものである。ここで、金属からなる基材２０としては、例えば、廃電車や廃バス等のボディ部分を利用することもできる。また、コンクリートからなる基材２０としては、例えば、コンクリート建築物を取り壊したときに発生するコンクリート廃材を利用することができる。
【００１２】
また、基材２０は、大きさや形状が特に限定されるものではなく、立方体や直方体などのブロック状、シート状および膜状などの任意の形状で任意の大きさに設定することができる。因みに、基材２０の材質、大きさおよび形状は、植物育成用素地１０を使用する部位の状況や形状に応じて任意に選択または設定することができる。例えば、植物育成用素地１０を水中に沈めて使用する場合は、水中で浮遊したり、水面に浮上したりしにくいもの、例えば、コンクリートや金属からなる適度な重量物を基材２０として用いるのが好ましい。
【００１３】
なお、図１においては、立方体状の基材２０を用いた植物育成用素地１０を表現している。
【００１４】
炭素材料群３０は、多数の炭素材料片を含むものであり、基材２０の表面の少なくとも一部に配置されている。なお、図１に示す、立方体状の基材２０を用いた植物育成用素地１０の場合においては、基材２０の６面、即ち全面に炭素材料群３０が配置されている。
【００１５】
炭素材料群３０に含まれる炭素材料片は、種類が特に限定されるものではないが、例えば、炭素、黒鉛若しくは炭素および黒鉛のうちの少なくとも一つを含む複合材等である。ここで、複合材としては、例えば、炭素や黒鉛と樹脂との複合材、炭素繊維と炭素との複合材（Ｃ／Ｃコンポジット）等を挙げることができる。なお、炭素材料片は、２種以上のものが併用されてもよい。
【００１６】
また、炭素材料片は、形状が特に限定されるものではないが、通常は繊維状、粒子状若しくはこれらの混合物である。さらに、炭素材料片は、大きさが限定されるものではないが、植物育成用素地１０をより安価に実現することができることから、その投影像の最長部が１０μｍ以上でありかつ１０ｍｍ以下の大きさのものが好ましい。例えば、繊維状の炭素材料を用いる場合は、その長さが１０μｍ以上でありかつ１０ｍｍ以下のものを用いるのが好ましく、また、粒子状のものを用いる場合は、その投影像の最長部が上述の範囲のものを用いるのが好ましい。
【００１７】
ここで用いられる炭素材料片として特に好ましいものは、環境中の光の照射を受けることにより、若しくは温度変化により、音波を発信するものである。音波を発信する炭素材料片としては、異方性炭素材料を挙げることができる。異方性炭素材料としては、繊維状の炭素材料並びに木炭、天然黒鉛およびニードルコークスの粒状物を挙げることができる。特に、木炭、天然黒鉛およびニードルコークスの粒状物は、本願の出願時における価格が１０〜５００円／ｋｇ程度であって安価であるため、植物育成用素地１０を安価に実現することができ、好ましい。
【００１８】
炭素材料群３０は、基材２０に対し、結着材を用いて多数の炭素材料片を固定することにより形成されている。ここで、炭素材料群３０に含まれる炭素材料片は、結着材内に完全に埋没した状態ではなく、少なくとも一部が露出した状態で基材２０の表面に固定されている。炭素材料群３０に含まれる炭素材料片の全てが結着材内に完全に埋没した状態の場合は、植物育成用素地１０が所要の効果を発揮しにくくなる可能性がある。
【００１９】
ここで用いられる結着材は、基材２０の表面に炭素材料片を安定に固定することができるものであれば特に限定されるものではないが、好ましくは、基材２０の表面に、基材２０から植物の生育を阻害する成分（例えば、基材２０がコンクリートからなる場合はアルカリ成分）が溶出したり揮発したりするのを防止することができる被膜を形成可能なものである。このような結着材としては、例えば、樹脂系塗料、セメント系塗料若しくは樹脂とセメントとの混合物系塗料または接着剤を用いることができる。なお、樹脂系塗料および接着剤としては、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系およびラテックスゴム系のものを挙げることができる。
【００２０】
上述の植物育成用素地１０は、例えば、基材２０の所定の表面に結着材を塗布し、この結着材に対して炭素材料片を吹き付けて付着させると製造することができる。或いは、炭素材料片を含む結着材を基材２０の所定の表面に塗布して乾燥させた後、結着材層の表面を研磨して炭素材料片の一部を露出させることにより製造することもできる。
【００２１】
このように、植物育成用素地１０は、基材２０の表面に、比較的安価な炭素材料片を多数含む炭素材料群３０を配置しているので、従来の人工藻場の場合に比べ、炭素材料の使用量を大幅に削減することができる。すなわち、この植物育成用素地１０は、基本的に高価な炭素繊維のみからなる従来の人工藻場に比べ、安価に提供することができる。特に、植物育成用素地１０は、炭素材料片として木炭、天然黒鉛およびニードルコークスの粒状物を用いた場合、より安価に提供することができる。
【００２２】
次に、上述の植物育成用素地１０を用いた植物の生育促進方法を説明する。なお、ここでは、海水中において、海草や海藻（以下、海草等という場合がある）の生育を促進する場合を例に挙げて説明する。
【００２３】
この場合は、湾内等の海底であって、海草等の育成が必要な部位（以下、特定部位という）に、植物育成用素地１０を沈めて配置する。なお、特定部位の広さに応じ、複数個の植物育成用素地１０が配置されてもよい。ここで、植物育成用素地１０は、基材２０を備えているため、水中において浮遊したり、水面に浮上するのが防止され、特定部位に安定に配置されることになる。因みに、植物育成用素地１０は、安価に提供することができるため、特定部位が広範囲で多数の植物育成用素地１０が必要な場合も、海草等を経済的に育成することができる。
【００２４】
海底に配置された植物育成用素地１０は、表面に炭素材料片が露出状態で配置されているため、当該炭素材料片部分に微生物が集まって定着しやすくなる。このため、植物育成用素地１０の表面では、その微生物のために、海草等が生育しやすくなる。すなわち、植物育成用素地１０は、それが配置された特定部位において、海草等の生育を促進させることができる。また、その結果、植物育成用素地１０は、生育した海草等のために魚類が集まり易くなり、効果的な漁礁として機能し得る。
【００２５】
ところで、バクテリアなどの単細胞の微生物は、培養過程において密度が一定以上に高まると顕著に増殖することが知られているが、これは、微生物同士が互いの活性を高めるための音波を発信し合っていることによるものと考えられている。このため、植物育成用素地１０は、上述のような音波を発信する炭素材料片を用いると、当該炭素材料片が発信する音波により、微生物をより効果的に集めることができ、海草等の生育をさらに促進させることができる。
【００２６】
［他の実施の形態］
（１）植物育成用素地１０において、基材２０の表面に配置される炭素材料群３０は、予めシート状等に設定された状態で基材２０に接着されていてもよい。ここで、シート状の炭素材料群３０としては、例えば、グラスファイバーなどの材料からなる平面状のネットに対してニードルパンチ法等により繊維状の炭素材料を絡ませることにより得られるフエルトや、繊維状の炭素材料とアクリル共重合体水性エマルジョン等のバインダーとの混合物を抄紙することにより得られる紙状の物を用いることができる。また、繊維状の炭素材料をポリプロピレン樹脂繊維やポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂繊維と混紡し、これを熱融着によりシート状に形成したものを用いることもできる。
【００２７】
（２）上述の実施の形態では、植物育成用素地１０を海水中に配置し、海草等の生育を促進する場合について説明したが、植物育成用素地１０は、地上において雑草を含む植物の生育を促進するために用いることもできる。この場合、植物育成用素地１０を配置する特定部位は、地上において植物の生育を促進する必要がある部位、例えば、地面が露出している山肌等である。
【００２８】
【実施例】
実施例１
クボタコンクリート工業株式会社製のコンクリート成形体（商品名“フェンス基礎”）を切断加工し、大きさが２００×２００×２００ｍｍの立方体状の基材を得た。この基材の全面に、株式会社かべいち製の吹き付け材（結着材：商品名“スターブライト”）を仕上がり厚さが３〜５ｍｍになるよう、およそ５ｋｇ／ｍ2の割合で市販のスプレーガンを用いて均一に吹き付けた。その直後に、各表面に対し、同じスプレーガンを用いて粒状の異方性炭素材料であるニードルコークス黒鉛化品（エスイーシー株式会社の商品名“ＳＧＰ”：粒度＝１〜３ｍｍ品）をおよそ５００ｇ／ｍ2の割合でほぼ均等に吹き付けた。そして、その後、基材を常温の室内で１週間養生し、吹き付け材を乾燥した。これにより、植物育成用素地を得た。
【００２９】
実施例２
粒状の異方性炭素材料としてニードルコークス炭化品（エスイーシー株式会社の商品名“ＳＣＮ”：粒度＝１〜３ｍｍ品）を用いた点を除き、実施例１と同様にして植物育成用素地を得た。
【００３０】
実施例３
粒状の異方性炭素材料に代えて粒状の等方性炭素材料である等方性コークス黒鉛化品（エスイーシー株式会社の商品名“ＳＧＬ”：粒度＝１〜３ｍｍ品）を用いた点を除き、実施例１と同様にして植物育成用素地を得た。
【００３１】
実施例４
粒状の異方性炭素材料に代えて粒状の等方性炭素材料である等方性コークス炭化品（エスイーシー株式会社の商品名“ＳＣＬ”：粒度＝１〜３ｍｍ品）を用いた点を除き、実施例１と同様にして植物育成用素地を得た。
【００３２】
実施例５
粒状の異方性炭素材料に代えて炭素繊維炭化品（株式会社ドナックの商品名“Ｓ２４２”：粒度直径＝１３μｍ、平均繊維長＝３７０μｍ）を用い、また、その吹き付け量を５０ｇ／ｍ2の割合に設定した点を除き、実施例１の場合と同様にして植物育成用素地を得た。
【００３３】
実施例６
炭素繊維炭化品として株式会社ドナックの商品名“Ｓ３３１”（粒度直径＝１８μｍ、平均繊維長＝３ｍｍ）を用いた点を除き、実施例５の場合と同様にして植物育成用素地を得た。
【００３４】
実施例７〜１２
近畿大学農学部水産学科の白浜実験場において、岸から１０ｍ離れた海中の岩場近くの砂地（水深約２ｍ）上に各実施例の植物育成用素地をそれぞれＮｏ．１およびＮｏ．２の２個ずつランダムに設置し、２００２年４月２５日から同年１０月２日までの間放置した。その後、各植物育成用素地を地上に引き揚げ、各植物育成用素地の海底に接地していた面の反対側面（すなわち、海面に向いていた面）から、超音波はつり機を用いて１００ｃｍ2の面積の吹き付け材を付着している生物ごと剥がした。そして、剥がした吹き付け材をホルマリン水溶液中に一時保存した後、吹き付け材、炭素材料および基材から、植物性付着物（主として海草や海藻類）および動物性付着物（フジツボなど）（以下、植物性付着物と動物性付着物とを総称して単に「付着生物」という）をピンセットとメスとを用いて分離した。そして、付着生物の全量を乳鉢を用いて均一に粉砕してスラリーを得、このスラリーを乾燥材を入れかつ遮光されたデシケーター中で１週間乾燥した。乾燥物の重量を測定した結果を表１および図２に示す。なお、図２には、Ｎｏ．１とＮｏ．２との平均を示している。
【００３５】
次に、乾燥物に含まれるクロロフィルａ量を測定した。なお、クロロフィルａは、付着生物中に含まれる植物性付着物に由来するものであり、その量は、付着生物に含まれる植物性付着物量に対応することになる。
【００３６】
ここで、クロロフィルａ量の測定は、ローレンツェン（Ｒｏｒｅｎｚｅｎ）の方法（１９６７）に準じて実施した。ここでは、乾燥物から約１ｇを採取し、それに９０％アセトンを加えた。そして、アセトン液を氷で冷やしながら約１０分間超音波をかけ、植物色素をアセトン中に溶出させた。次に、９０％アセトンを対照とし、得られたアセトン溶液の６６５ｎｍの吸光度（Ａ）および７５０ｎｍの吸光度（Ｂ）を求めた。また、アセトン溶液５ｍｌに対して１規定塩酸を２滴加えて３分間放置した後、それについて同じく６６５ｎｍの吸光度（Ｃ）および７５０ｎｍの吸光度（Ｄ）を求めた。そして、次の式より、クロロフィルａ量を求めた。なお、吸光度の測定は、分光光度計として株式会社島津製作所の“ＵＶ−１８０Ａ分光光度計”を用い、遮光下において実施した。
【００３７】
【数１】
2004208514.tif 000003
【００３８】
式中、Ｅ６６５は、吸光度（Ａ）から吸光度（Ｂ）を引いた値（１ｃｍセルの値）であり、また、Ｅ６６５ａは、吸光度（Ｃ）から吸光度（Ｄ）を引いた値（１ｃｍセルの値）である。また、ｖは、アセトン溶液の量（ｍｌ）であり、Ｗはスラリーの乾燥物の試料重量（ｇ）である。結果を表１並びに図３および図４に示す。なお、図３および図４には、Ｎｏ．１とＮｏ．２との平均を示している。
【００３９】
比較例１
植物育成用素地として実施例１で用いた基材そのものを用い、実施例７〜１２の場合と同様の実験を実施した。結果を表１および図２〜４に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
評価
表１および図２〜４によると、比較例１は、付着生物量が多いが、クロロフィルａ量の少ないことがわかる。これより、比較例１の植物育成用素地は、植物性付着物が少なく、植物の生育を促進しにくいことがわかる。
【００４２】
これに対し、実施例７〜１２は、比較例１よりもクロロフィルａ量が多い。特に、実施例７〜１０は、付着生物量が比較例１と概ね同じであるか、或いは少ないが、比較例１よりもクロロフィルａ量が多い。これより、実施例１〜６の植物育成用素地は、比較例１の植物育成用素地に比べ、海草や海藻等の植物性生物が多量に付着しており、植物の生育を効果的に促進していることがわかる。
【００４３】
また、表１および図３、４において、実施例７〜１０の結果と実施例１１、１２の結果とを比較すると、実施例７〜１０は、実施例１１、１２と遜色がない程度に植物の生育を促進していることがわかる。これより、安価な粒状の炭素材料を用いた植物育成用素地（すなわち、実施例１〜４の植物育成用素地）は、高価な繊維状の炭素材料を用いた植物育成用素地（すなわち、実施例５、６の植物育成用素地）よりも安価に実現できるにもかかわらず、高い植物育成効果を発揮できることがわかる。
【００４４】
さらに、表１および図３、４において、実施例７、８の結果と実施例９、１０の結果とを比較すると、実施例７、８の方が植物の育成効果の高いことがわかる。これは、実施例７、８において用いた植物育成用素地、すなわち、実施例１、２の植物育成用素地は、炭素材料片として粒状の異方性炭素材料を用いており、植物の生育に関与する微生物を集めやすい音波を発信しているためと考えられる。
【００４５】
検証例
上述のように、実施例１、２で用いた粒状の異方性炭素材料は、音波を発信しているものと考えることができるが、これまでのところ、炭素材料が音波を発信している事実や、その音波を測定した例についての報告はない。そこで、本発明者は、以下に説明する音波測定装置を作成し、炭素材料から発信される音波の測定を試みた。
【００４６】
図５を参照して、炭素材料が発信する音波の周波数を測定するための音波測定装置の一例を説明する。なお、この音波測定装置は、本発明者等の発明に係るものであり、本願出願人が既に特許出願しているものである（特願２００２−２８４９６４参照）。図において、音波測定装置６１は、マイケルソン干渉計を応用したものであり、光源６２、ビームスプリッタ６３、鏡体６４、試料配置台６５および検出部６６を主に備えている。
【００４７】
光源６２は、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光等のレーザー光をビームスプリッタ６３に向けて照射可能なものであり、レーザー光を通過させるためのピンホール７０を有するスリット７１を備えている。ビームスプリッタ６３は、半銀鏡であり、光源６２からのレーザー光を透過光成分と反射光成分とに分割可能なものである。鏡体６４は、ビームスプリッタ６３を挟んで光源６２と対向する位置に配置されており、ビームスプリッタ６３からの透過光成分をビームスプリッタ６３に向けて反射するよう、ビームスプリッタ６３との位置関係が固定されている。なお、鏡体６４は、透過光成分が乱反射せず、しかも透過光成分が反射したときに焦点を形成しない平滑な平面を鏡面として有するものが好ましい。試料配置台６５は、試料となる炭素材料を保持するためのものであり、ＸＹＺ軸方向に移動可能である。この結果、試料配置台６５は、試料となる炭素材料３００とビームスプリッタ６３との位置関係を調整可能である。検出部６６は、ビームスプリッタ６３を挟んで試料配置台６５と対向する位置に配置されており、レンズ７２、ピンホールを有する絞り７３および検出器７４を主に備えている。検出器７４は、絞り７３上に形成される同心円状の干渉縞を解析するためのものであり、分光器７５、光電子倍増管７６およびそれに接続された周波数解析装置７７を主に備えている。なお、絞り７３は、干渉縞における感度の良好なところを選択するためのものである。また、周波数解析装置７７としては、例えば、ＦＦＴ（フーリエ変換）機能付きのオシロスコープやスペクトラムアナライザーを用いることができる。
【００４８】
次に、炭素材料が発信する音波を上述の音波測定装置６１を用いて測定する方法を説明する。
先ず、図５に示すように、炭素材料３００の一部に対し、光反射手段８１を装着する。なお、理解の便のため、図５においては炭素材料３００および光反射手段８１の大きさを強調している。ここで用いられる光反射手段８１は、ビームスプリッタ６３により反射される光源６２からのレーザー光の反射光成分を反射することができるものであれば種類が特に限定されるものではないが、当該反射光成分が乱反射せず、しかも反射したときに焦点を形成しない平滑な平面を有するものが好ましい。このような光反射手段８１としては、例えば、鏡、銀や金等の金属箔、鏡面を設けたガラスフレークおよび鏡面を設けた石英フレークを用いることができる。鏡面を設けたガラスフレークは、例えば、光学顕微鏡での観察時に用いる薄膜状のカバーガラスの粉砕物や自動車用塗料において用いられる薄膜状のガラスフレークに対し、メッキ、蒸着若しくは銀鏡反応等の析出反応により銀や金などの薄膜を形成すると製造することができる。なお、ガラスフレークとしては、例えば、日本板硝子株式会社の商品名“メタシャイン”の無コート品が好ましく用いられる。また、鏡面を設けた石英フレークは、薄い石英板の粉砕物に対し、メッキ、蒸着若しくは銀鏡反応等の析出反応により銀や金などの薄膜を形成すると製造することができる。
【００４９】
また、光反射手段８１は、炭素材料３００から発信される音波を妨げにくい厚さ、大きさおよび質量に設定されたものが好ましい。具体的には、炭素材料３００の大きさに応じ、例えば、５００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下の厚さのものが好ましい。また、光反射手段８１の大きさは、光源６２からのレーザー光の径を絞り込むことが可能であれば、当該レーザー光のサイズ（径）よりも僅かに大きいのが好ましい。光反射手段８１の大きさがレーザー光よりも小さい場合、レーザー光が炭素材料３００に対して直接的に当り、測定結果が影響を受けるおそれがある。なお、光反射手段８１の具体的な大きさは、例えば、炭素材料３００側の装着部の投影面積の少なくとも０．００１倍以上の大きさに設定されているのが好ましく、当該投影面積の０．００１〜２倍の大きさに設定されているのがより好ましい。光反射手段８１の大きさが当該投影面積の２倍を超える場合は、光反射手段８１の質量が炭素材料３００から発信される音波を相殺する可能性があるため、音波の測定が困難になるおそれがある。
【００５０】
光反射手段８１は、炭素材料３００の大きさに応じて種類を選択するのが好ましい。因みに、炭素材料３００が実施例１〜４で用いた微小な粒状物である場合、光反射手段８１としては、金属箔、鏡面を設けたガラスフレーク若しくは鏡面を設けた石英フレークを用いるのが好ましい。
【００５１】
炭素材料３００に対して光反射手段８１を装着するための方法は特に限定されるものではないが、例えば、流動パラフィン等の粘調な不揮発性の液体を用いる方法や接着剤を用いる方法を採用することができる。なお、ここで用いる接着剤は、市販のエポキシ系接着剤、シアノアクリレート系接着剤およびアクリル系接着剤等を挙げることができるが、使用量は必要最小限に留めるのが好ましい。
【００５２】
次に、図５に示すように、光反射手段８１が装着された炭素材料３００を試料配置台６５に配置する。ここでは、光反射手段８１がビームスプリッタ６３と対面するよう、炭素材料３００を試料配置台６５上に配置する。そして、ビームスプリッタ６３により反射される光源６２からのレーザー光の反射光成分が光反射手段８１により反射されてビームスプリッタ６３に戻るよう、光反射手段８１とビームスプリッタ６３との位置関係を試料配置台６５により調節する。
【００５３】
ここで、試料配置台６５上に配置された炭素材料３００は、環境中の光の照射を受けることにより、若しくは温度変化により音波を発信する。この音波は、炭素材料３００から光反射手段８１に伝達され、光反射手段８１を振動させる。
【００５４】
次に、光源６２を作動させ、ビームスプリッタ６３に向けてレーザー光を照射する。ビームスプリッタ６３に向けて照射されたレーザー光は、ビームスプリッタ６３において、透過光成分と反射光成分とに分割される。ここで、反射光成分は、図５に二点鎖線の矢印で示すように、炭素材料３００に装着された光反射手段８１により反射されてビームスプリッタ６３に戻る。ビームスプリッタ６３に戻った反射光成分は、一部がビームスプリッタ６３を透過して検出部６６に照射される。一方、透過光成分は、図５に点線の矢印で示すように、鏡体６４に照射され、鏡体６４により反射されてビームスプリッタ６３に戻る。ビームスプリッタ６３に戻った透過光成分は、検出部６６に向けて一部がビームスプリッタ６３により反射される。ビームスプリッタ６３を検出部６６に向けて透過した反射光成分と、検出部６６に向けてビームスプリッタ６３により反射された透過光成分とは、レンズ７２を通過し、両者の位相差により絞り７３上に同心円状の干渉縞を形成する。
【００５５】
ところで、炭素材料３００は、音波を発信するため、既述のように光反射手段８１を振動させる。このため、光反射手段８１は、そのような振動に応じてビームスプリッタ６３との距離が微妙に変動することになる。したがって、この場合に絞り７３上に形成される干渉縞は、ビームスプリッタ６３と光反射手段８１との距離が固定されている場合の干渉縞と比較すると、炭素材料３００からの音波に対応して濃淡が生じる。このような濃淡を含む干渉縞の光学的データは、分光器７５によりノイズが除去された後、光電子倍増管７６により増幅されて周波数解析装置７７に伝達される。周波数解析装置７７は、光電子倍増管７６において増幅された光学的データを解析し、炭素材料８０が発信する１種類若しくは複数種類の音波の周波数に対応する特徴的なピークを観測する。この結果、炭素材料３００が発信する音波の周波数が測定されることになる。
【００５６】
なお、上述の測定方法においては、炭素材料３００に対して音波誘起光、例えば、可視光若しくは赤外光の連続波若しくはパルス波を人為的に照射することにより、炭素材料３００から光誘起音波を積極的に発信させるようにしてもよい。このようにして炭素材料３００から音波を積極的に発信させた場合、炭素材料３００が発信する音波の測定精度を高め易くなる。
【００５７】
上述の音波測定装置６１について、以下に説明する方法により音波測定機能を検証した。
【００５８】
市販の圧電素子（株式会社エヌエフ回路設計ブロックの商品名“ＡＥ−９００Ｓ−ＷＢ”）に対し、光反射手段８１として一辺が５ｍｍの正方形のカバーガラス（厚さ＝０．１４５ｍｍ）に金蒸着したものを流動パラフィンを用いて接着し、試料を作成した。この試料を上述の音波測定装置６１の試料配置台６５に配置し、波長が６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザー光を光源６２からビームスプリッタ６３に向けて照射した。この場合に絞り７３上に形成される干渉縞の光学的データを周波数解析装置７７（ソニーテクトロニクス株式会社製のＦＦＴ機能付きオシロスコープ：商品名“ＴＤＳ３０３２”）により解析した結果（ブランクの結果）を図６に示す。
【００５９】
次に、試料配置部６５に配置された試料の圧電素子に対し、出力がＰ−Ｐ１Ｖでありかつ周波数が１０ｋＨｚの矩形波をファンクションジェネレータから与えた。この場合、圧電素子は、与えられた電流の周波数に対応する音波を発信することになる。そして、上述のと同様のレーザー光をビームスプリッタ６３に向けて照射した場合に絞り７３上に形成される干渉縞の光学的データを周波数解析装置７７により解析した。その結果（音波の測定結果）を図７に示す。図７によると、音波の測定結果は、図６に示す結果には現れていない、１００μｓ毎の特異的ピークが発生していることを示している。この特異的ピークは、１００μｓ毎に発生していることから周波数が１０ｋＨｚであり、ファンクションジェネレータから圧電素子に対して与えた矩形波の周波数に対応していることから、圧電素子が発信している音波の周波数を示していることがわかる。
【００６０】
以上より、上述の音波測定装置６１は、試料が発信する音波、すなわち炭素材料３００が発信する音波を測定することができることを確認した。
【００６１】
そこで、上述の音波測定装置６１を用い、実施例１で用いた粒状の異方性炭素材料（ニードルコークス黒鉛化品：エスイーシー株式会社の商品名“ＳＧＰ”）が発信する音波の測定を試みた。ここでは、異方性炭素材料に、光反射手段８１として一辺が２ｍｍの正方形のカバーガラス（厚さ＝０．１４５ｍｍ）に金蒸着したものを流動パラフィンを用いて接着し、音波測定用の試料を作成した。そして、上述の音波測定装置６１の試料配置台６５上に、光反射手段８１がビームスプリッタ６３と対面するようこの試料を配置し、異方性炭素材料に対して試料配置台６５の上方から波長が１０６４ｎｍの音波誘起光を照射した。この状態で波長が６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザー光を光源６２からビームスプリッタ６３に向けて照射し、この場合に絞り７３上に形成される干渉縞の光学的データを周波数解析装置７７（ソニーテクトロニクス株式会社製のＦＦＴ機能付きオシロスコープ：商品名“ＴＤＳ３０３２”）により解析した。結果を図８に示す。
【００６２】
図８には、３３．６ｋＨｚの周波数部分に特異的ピークが表示されている。これより、実施例１で用いた異方性炭素材料は、少なくとも、３３．６ｋＨｚ、３５．４ｋＨｚ、３６．９ｋＨｚ、４８．８ｋＨｚ、６０．４ｋＨｚ、６４．８ｋＨｚ、８９．０ｋＨｚおよび９０．０ｋＨｚの音波を発信することがわかる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の植物育成用素地は、基材と、当該基材の表面の少なくとも一部に露出状態で配置された炭素材料とを備えているので、安価にかつ効果的に、植物の生育を促進させることができる。
【００６４】
また、本発明に係る植物の生育促進方法は、基材と、当該基材の表面の少なくとも一部に露出状態で配置された炭素材料とを備えた素地を、植物の育成が必要な特定部位に配置する工程を含んでいるため、当該特定部位において、安価にかつ効果的に、植物の生育を促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る植物育成用素地の縦断面図。
【図２】実施例７〜１２および比較例１において得られたスラリーの乾燥物の重量を測定した結果を示す図。
【図３】前記乾燥物から抽出したクロロフィルａ量（μｇ／ｇ）の結果を示す図。
【図４】前記乾燥物から抽出したクロロフィルａ量（μｇ／１００ｃｍ２）の結果を示す図。
【図５】炭素材料が発信する音波の周波数を測定するための音波測定装置の概略図。
【図６】前記音波測定装置の検証例におけるブランクの結果を示す図。
【図７】前記検証例における音波の測定結果を示す図。
【図８】実施例１において用いた異方性炭素材料が発信する音波の測定結果を示す図。
【符号の説明】
１０  植物育成用素地
２０  基材
３０  炭素材料群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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