(57)【要約】本願は、屋外生育条件下で分解しない材料から構成される担体マットと、根が担体マット内および担体マット下で絡み合っている植生とを含む、新規無土壌植生済みマットに関する。本願は、無土壌植生済みマットを製造するための方法にも関係する。2016504915.tif 000013
2016504915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外生育条件下で分解しない材料から構成される担体マット;および
根が担体マット内および担体マット下で絡み合っている植生
を含み、無土壌である、植生済みマット。
【請求項２】
担体マットがポリエチレンテレフタレートから構成される、請求項1記載の植生済みマット。
【請求項３】
ポリエチレンテレフタレートが織りポリエチレンテレフタレートである、請求項2記載の植生済みマット。
【請求項４】
植生が、草地植生、干ばつ耐性植生、イネ科草本およびセダム属（Sedum）植生のうちの1種または複数種から選択される、請求項1〜3のいずれか一項記載の植生済みマット。
【請求項５】
以下の工程を含む、無土壌である植生済みマットを製造するための方法:
粘着性付与剤と吸水性ポリマーとを含む水溶液に懸濁された植生繁殖材料を含む担体混合物を、屋外生育条件下で分解しない担体マット上に付着させる工程;および
担体マット上の担体混合物を水耕生育条件に供する工程。
【請求項６】
植生繁殖材料が植生種子および/または植生挿し木である、請求項5記載の方法。
【請求項７】
植生繁殖材料が植生種子である、請求項6記載の方法。
【請求項８】
植生繁殖材料が植生挿し木である、請求項6記載の方法。
【請求項９】
植生種子が、草地種子混合物、干ばつ耐性種子混合物、セダム属混合物およびイネ科草本種子のうちの1種または複数種由来の種子である、請求項6または7記載の方法。
【請求項１０】
植生種子が、1種または複数種の草本植物由来の種子である、請求項6または7記載の方法。
【請求項１１】
植生挿し木が、セダム属の種またはセダム属混合物由来の挿し木である、請求項6または8記載の方法。
【請求項１２】
担体混合物が水溶性肥料をさらに含む、請求項6〜11のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
水溶性肥料が、窒素源、リン源、カリウム源、および極微量の1種または複数種の微量栄養素源を含む、請求項12記載の方法。
【請求項１４】
粘着性付与剤が有機糊である、請求項5〜13のいずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
粘着性付与剤が、約0.3mm未満の粒径を有するポリアクリルアミドである、請求項5〜13のいずれか一項記載の方法。
【請求項１６】
吸水性ポリマーが、約0.3mm〜約2mmの粒径を有するポリアクリルアミドである、請求項5〜15のいずれか一項記載の方法。
【請求項１７】
担体混合物が1つまたは複数のタイプの繊維をさらに含む、請求項5〜16のいずれか一項記載の方法。
【請求項１８】
繊維が合成繊維である、請求項17記載の方法。
【請求項１９】
合成繊維がポリエチレンテレフタレート繊維である、請求項18記載の方法。
【請求項２０】
担体マットがポリエチレンテレフタレートから構成される、請求項5〜19のいずれか一項記載の方法。
【請求項２１】
ポリエチレンテレフタレートが織りポリエチレンテレフタレートである、請求項20記載の方法。
【請求項２２】
水耕生育条件が、
水および水溶性肥料を、養分・水リザーバから、担体マット上の担体混合物を収容している灌漑区域に供給するステップ;
過剰な水および水溶性肥料を回収して養分・水リザーバに戻すステップ;ならびに
水および水溶性肥料を灌漑区域に供給するステップと、過剰な水および水溶性肥料を回収して養分・水リザーバに戻すステップとを、無土壌植生済みマットが製造されるまで繰り返すこと
を含む、請求項5〜21のいずれか一項記載の方法。
【請求項２３】
防水膜が灌漑区域内の担体マットの下にある、請求項22記載の方法。
【請求項２４】
平坦な頂部を有する隆起した防壁（raised berm barrier）が灌漑区域を取り囲んでいる、請求項22または23記載の方法。
【請求項２５】
水および水溶性肥料が養分・水リザーバから灌漑区域に灌漑システムを使って供給される、請求項22〜24のいずれか一項記載の方法。
【請求項２６】
灌漑区域が、過剰な水および水溶性肥料を養分・水リザーバ中に排水する開口部を有する、請求項22〜25のいずれか一項記載の方法。
【請求項２７】
灌漑区域が、養分・水リザーバが満杯になったときに過剰な水および水溶性肥料を灌漑区域の外に送り直すさらなる開口部を有する、請求項26記載の方法。
【請求項２８】
養分・水リザーバから灌漑区域に水および水溶性肥料を供給する灌漑システムが灌漑制御手段およびポンプによって制御される、請求項24〜27のいずれか一項記載の方法。
【請求項２９】
請求項5〜28のいずれか一項記載の方法によって製造される無土壌植生済みマット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の分野
本発明は、例えば緑化屋根植物定着用途、侵食防止用途および観賞植物製造用途などに使用するための新規無土壌植生済みマット、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願の背景
建設業者や造園家などの人々にとって、緑化屋根における植生の定着には、複数の選択肢がある。植生済みシステムの使用は、植栽のための評判のよい選択肢となっている。というのも、そのようなシステムは「即席の」緑化屋根をもたらし、緑化屋根使用に関連する利益を敷設の時点から直ちに享受することが可能になるからである。植生済みシステムを使用することで、植物群落の維持および定着に付随する典型的な労力も低減する。
【０００３】
現在、業界において優勢な植生済み植物製造のシステムは、トレイシステムとマットシステムの2つであり、それらはどちらも、典型的には、現場ではない場所で、製造施設において、例えば育苗場において生育された後、緑化屋根の現場に移される。トレイシステムは、典型的には、基質と植物材料とがどちらも含まれているプラスチック製、金属製またはPVC製のトレイを伴っている。植生済みマット材の使用は、トレイシステムに代わる評判のよい選択肢として登場した。植生済みマットシステムの公知の例は、例えば以下に論じる特色などが相違するものの、そのようなシステムはいずれもマットを含む。
【０００４】
植生済みマットは、典型的には、製造施設において、例えば育苗場において、将来的な緑化屋根の現場からは離れた場所で生育される。植生済みマットの公知の例は、厚さ1cmの織り込まれたナイロンまたはプラスチックメッシュを含み、それがベース材料または担体マットとして使用されるジオテキスタイル材料またはコイア（coir）マットに貼り付けられていて、生育基質はそのベース材料または担体マットの上に置かれる。次に、例えばセダム属（Sedum）植物など由来の挿し木、または他の植物、例えば草本植物の種子を、その基質上で生育させる。
【０００５】
収穫時に、上述の植生済みマットは、例えば約1m2またはそれ未満の切片に切断され、芝製品と同様に丸く巻かれる。これらの方形の典型的重量は、基質の含水率および/または基質タイプに依存して、約18〜30kg/m2の範囲にある。公知の植生済みマットの製造では、翌年または生育期の最後に販売することを予期して、植栽が春または初夏に行われる。一般的な植生済みマット植栽法は、種子または植物の挿し木の適用を含む。挿し木を使ってセダム属ブランケットを定着させる場合、業界における典型的な挿し木適用負荷量は、現在、約1/4lb/ft2（1.24kg/m2）である。植生済みマットの収穫には、マットを適切な大きさに切断すること、マットを丸く巻くこと、およびマットを運搬用のトラックに載せることが含まれる。この製造方法には多大な労力が伴い、それは最終製品の小売コストに反映される。
【０００６】
北アメリカにおける動向の一つは、さまざまな深さの基質の層の上に植生済みマットを置くことである。これは、生残性を保証し、都市環境における緑化屋根技術に関連する利益を最大化するために行われる。
【０００７】
米国特許第4,232,481号（特許文献1）（Chamoulaud）には、植生済みマットを生育するための一般的方法であって、生育基質がプラスチック上に置かれ、植物は基質中で成長する方法が開示されている。担体層の添加に関して変更態様もいくつか開示されており（例えば米国特許第4,941,282号（特許文献2）;米国特許第5,555,674号（特許文献3）;米国特許第7,334,376号（特許文献4）;および米国特許第5,346,514号（特許文献5）参照）、それらは緑化屋根マット製造では一般的になっている。報告された他の変更態様には、芝/マット製造用の砂から構成される「無土壌」生育混合物の添加が含まれる（例えば米国特許第6,532,697号（特許文献6）および米国特許第5,301,466号（特許文献7）参照）。芝裁断苗（sprig）から芝を製造する真に無土壌の方法も開示されている（例えば米国特許第6,357,176号（特許文献8）参照）。しかし、それらの応用範囲は限られており、植物選択の自由度も同様に限られている。
【０００８】
さらに、US6,357,176（特許文献8）の植生済みマットのベースマットは、バイオセルロース系繊維でできており、木部繊維や合成有機繊維などといった他のタイプの繊維を含有しうる。木部繊維または同様の天然もしくは合成有機材料でできた植生済みマットは、迅速に、例えば約1〜2年で腐敗するので、そのような植生済みマットは下層の雑草の生育を抑制することはできなくなると予想されるであろう。
【０００９】
植生済みマットを含む侵食防止システムも公知である。Carpenterの米国特許第7,828,499号（特許文献9）およびRomanekらの米国特許第5,358,356号（特許文献10）に開示されているような侵食防止システムは、植物が生育してシステムを恒久的に接着することができるようになるまで、土壌表面にマットを貼り付けるための繋留システムの使用を必要とする（例えばCarpenterの米国特許第7,862,259号（特許文献11）;Deckerの米国特許第6,171,022号（特許文献12）を参照されたい）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第4,232,481号
【特許文献２】米国特許第4,941,282号
【特許文献３】米国特許第5,555,674号
【特許文献４】米国特許第7,334,376号
【特許文献５】米国特許第5,346,514号
【特許文献６】米国特許第6,532,697号
【特許文献７】米国特許第5,301,466号
【特許文献８】米国特許第6,357,176号
【特許文献９】米国特許第7,828,499号
【特許文献１０】米国特許第5,358,356号
【特許文献１１】米国特許第7,862,259号
【特許文献１２】米国特許第6,171,022号
【発明の概要】
【００１１】
本願の概要
本願では、無土壌植生済みマットが調製された。緑化屋根マットシステムおよび/または他の目的のためのマットシステムを製造するための他の公知のマットと比べて、本願のマットおよびその調製方法の利点はいくつか実証されており、かつ/またはいくつか予想される。例えば本願のマットは雑草抑制を示した。本願の無土壌植生済みマットは屋外生育条件下で分解しない材料から構成される担体マットを有するので、雑草抑制が長期にわたると予想される。例えば雑草抑制は、屋外生育条件下で分解する担体マットを含む植生済みマットで予想される期間より長く持続すると予想される。さらに、本願のマットを製造するための方法は、植生済みマットを製造するための既存の方法と比べて、比較的迅速な製造時間を有することが実証された。本願のマットを製造するための方法は、公知のシステムと比べて、水使用量および養分使用量の著しい低減をもたらすことも示された。本願のマットは製造場所に関して自由度が高いと予想され、使用することができる植生種および植生種の組合せに関して自由度が高いことが実証された。本願のマットは製造コストも著しく低減されている。本願の方法およびそのような方法から製造される無土壌植生済みマットは、無土壌植生済みマット中の植生の根に検出可能な損傷を何ももたらさず、それらの生育の制約ももたらさない。
【００１２】
したがって本願は、植生済みマットを製造するための方法であって、
粘着性付与剤と吸水性ポリマーとを含む水溶液に懸濁された植生繁殖材料を含む担体混合物を、屋外生育条件下で分解しない担体マット上に付着させる工程;および
担体マット上の担体混合物を水耕生育条件に供する工程
を含み、植生済みマットが無土壌である方法を包含する。
【００１３】
本願において、無土壌植生済みマットは、本明細書に記載する方法を使って製造された。他の植生済みマットなどといった他の公知のマットと比べて、本願の無土壌植生済みマットの利点はいくつか示されており、かつ/またはいくつか予想される。例えば本願の無土壌植生済みマットにおけるポリエチレンテレフタレート（PET）製または他の類似材料製の担体マットの使用は、マットを載せた基質中に存在する雑草または雑草種子がPETを貫通できず、また環境からマット上に落下した雑草種子も繁殖することができないので（なぜなら、雑草の根はマットの下の土壌に到達することができないからである）、雑草抑制をもたらすことが示された。また、無土壌植生済みマットは完全に繁殖され、それゆえに雑草は無土壌植生済みマットの定着した植物と競合しなければならないので、雑草はその生育を制限されることにもなる。さらに、本願の無土壌植生済みマットは公知のマットより重量が軽く、そのことが、収穫および敷設をスピードアップし、重量制限のある輸送機関での運搬可能量を増加させることを可能にする。本願の無土壌植生済みマットは、植物種および植物種の組合せに関して自由度が高い。PETを担体マットに使用した場合、本願の無土壌植生済みマットは、100％再生材料から製造することができる。土壌がないことにより、容易な国際運搬も可能になる。
【００１４】
したがって本願は、
屋外生育条件下で分解しない材料から構成される担体マット;および
根が担体マット内および担体マット下で絡み合っている植生
を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になり、無土壌である、植生済みマットを包含する。
【００１５】
本願は、本願の方法によって製造される無土壌植生済みマットも包含する。
【００１６】
本願の他の特色および長所は、以下の詳細な説明から明白になるであろう。ただし、添付の特許請求の範囲の領域は実施例に示す態様によって限定されるべきではなく、説明全体と合致する最も広い解釈が与えられるべきであると、理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
以下、添付の図面を参照しながら、本願をさらに詳しく説明する。
【図１】本願の一態様による無土壌植生済みマット製造システムの一切片を表す。
【図２】本願の一態様による無土壌植生済みマットを製造するための生育装置を表す。
【図３】担体マット上に追加のPET層を置いた場合（図3A）と、追加のPET層を置かなかった場合（図3B）の、草地種子混合物の発芽および生育を比較する例示的画像を表し、これらは、PETから構成される担体マットで可能な、雑草抑制性および/または下層の種子由来のイネ科草本（grass）生育の選択的促進を実証している。
【図４】市販の種子担体混合物（A-Flexterra（商標）およびB-Fibramulch（商標））を使って製造される植生済みマットでの藻類生育と、木部繊維材料または紙繊維材料を含有しない本願の研究において開発された種子担体混合物（C）（表2、混合物6）で製造される植生済みマットでの藻類生育を比較する例示的画像を表す。図4Aおよび図4Bに示す植生済みマットでは著しい藻類生育が観察されるのに対し、本願の研究において開発された種子担体混合物を使って製造された無土壌植生済みマットは、ごくわずかな藻類生育しかないことが観察される（図4C）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本願の詳細な説明
I.定義
当業者には理解されるであろうが、別段の表示がある場合を除き、本項および他の項において説明する定義および態様は、それらが適合する、本明細書に記載する本願の全ての態様および局面に、適用できるものとする。
【００１９】
本願において使用する単数形「a」、「an」および「the」は、文脈上そうでないことが明らかである場合を除き、複数の指示対象を包含する。例えば「繊維（a fiber）」を含む態様は、1種類の繊維または2種類以上の追加繊維を含む一定の局面を表すと理解すべきである。
【００２０】
例えば追加繊維または第2繊維など、「追加」の構成要素または「第2」の構成要素を含む態様の場合、本明細書において使用する当該第2の構成要素は、他の構成要素または第1の構成要素とは異なる。「第3」の構成要素は、他の構成要素、第1の構成要素および第2の構成要素とは異なり、さらに数え上げられる構成要素または「追加」の構成要素も同様に異なる。
【００２１】
本開示の範囲を理解する際に、本明細書において使用する用語「含む（comprising）」とその派生語は、言明した特色、要素、構成要素、群、整数、および/または工程の存在を指定するが、他の言明していない特色、要素、構成要素、群、整数、および/または工程の存在を排除するわけではない非限定的（open-ended）用語であるものとする。上記のことは、類似する意味を持つ単語、例えば「包含する（including）」、「有する（having）」およびそれらの派生語にも当てはまる。本明細書において使用する用語「からなる（consisting）」とその派生語は、言明した特色、要素、構成要素、群、整数および/または工程の存在を指定するが、他の言明されていない特色、要素、構成要素、群、整数および/または工程の存在を排除する限定的（closed）用語であるものとする。本明細書において使用する用語「から本質的になる（consisting essentially of）」は、言明した特色、要素、構成要素、群、整数、および/または工程、ならびにその特色、要素、構成要素、群、整数、および/または工程の基本的で新規な特徴に大きな影響を及ぼさないものの存在を指定するものとする。
【００２２】
本明細書において使用する「実質的に」、「約」および「およそ」などといった、程度を示す用語は、最終結果が著しく変化しないような、被修飾語の合理的変動量を意味する。程度を示すこれらの用語は、被修飾語の少なくとも±5％の変動を包含すると解釈すべきである（ただしそれは、この変動が、その用語によって修飾される単語の意味を無効にしない場合である）。
【００２３】
本明細書において使用する用語「屋外生育条件」は、世界中の任意の場所における任意の戸外環境、ならびに対応するその温度、降水量、風量および光量であって、その環境において生育する任意の植物がばく露されるものを指す。
【００２４】
「屋外生育条件下で分解しない」という用語は、無土壌植生済みマットが意図したその目的を果たすのに十分な期間にわたって、言及した材料が壊れないまたは分解しないことを意味する。そのような期間の例として、約1日〜約50年、約60日〜約20年、約6ヶ月〜約10年、または約1年〜約5年が挙げられる。「分解する」または「壊れる」とは、担体マットの健全性が、意図したその目的または機能、例えば雑草抑制および/または構造支持を、もはや果たせない程度まで低減することを意味するものとする。
【００２５】
本明細書において使用する用語「植生繁殖材料」とは、本願の方法において使用した場合に、無土壌植生済みマット上および/または無土壌植生済みマット内で所望の植生の産生をもたらす、植物の部分を指す。例えばセダム属の種は、本願の方法を使って、植生繁殖材料としての挿し木または種子のいずれかから生産することができる。セダム属植生は、例えば種子からの生育は遅いことが知られているので、典型的には、挿し木から生産される。他の植生の種、例えば草本植物も、挿し木から生産することができる。草本植物由来の挿し木は、典型的には、例えば根形成にとって最適な条件を維持するために多くの注意および時間を費やして育てる必要がある。草本植物は、例えば種子から迅速に生育することが知られているので、草本植物の生産には植生繁殖材料として種子を使用することが有用である。本願の方法を使用し、植生繁殖材料として植生種子および/または挿し木を使って生育した植生の例を、表1および表3〜9にいくつか記載し、実施例の本文においてさらに説明する。本願の無土壌植生済みマットは、特定購入者用の特注植生繁殖材料混合物を使って製造することができる。所望の植生のための適切な植生繁殖材料、例えば植生種子および/または植生挿し木の選択は、当業者であれば行うことができる。
【００２６】
本明細書において使用する用語「草地種子混合物」は、バチェラー・ボタンズ（Bachelor Buttons）（ヤグルマギク（Centaurea cyanus））種子、ブラック・アイド・スーザン（Black Eyed Susan）（アラゲハンゴンソウ（Rudbecki hirta））種子、カリフォルニア・ポピー（California Poppy）（エッショルチア・ローエス（Eschscholtzia rhoes））種子、イブニング・センテッド・プリムローズ（Evening Scented Primrose）（メマツヨイグサ（Oenothera biennis））種子、ハード・フェスク（Hard Fescue）（フェスツカ・ロンギフォリア（Festuca longifolia））種子、ランス・リーフ・コレオプシス（Lance Leaf Coreopsis）（オオキンケイギク（Coreopsis lanceolata））種子、スカーレット・フラックス（Scarlet Flax）（ベニバナアマ（Linum grandiflorum））種子、シープス・フェスク（Sheep's Fescue）（ウシノケグサ（Festuca ovina））種子、ワイルド・ルーピン（Wild Lupine）（ハウチワマメ（Lupine perennis））種子およびイエロー・プレイリー・コーンフラワー（Yellow Prairie Coneflower）（ヒメバレンギク（Ratibida columnifera））種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、混合物を指す。本願の方法では、例えば、植生が草地植生を含むか、草地植生から本質的になるか、または草地植生からなる、無土壌植生済みマットを製造するために、草地種子混合物を使用することができる。草地植生は、バチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）、カリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）、ハード・フェスク（フェスツカ・ロンギフォリア）、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）、スカーレット・フラックス（ベニバナアマ）、シープス・フェスク（ウシノケグサ）、ワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）およびイエロー・プレイリー・コーンフラワー（ヒメバレンギク）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなりうる。
【００２７】
本明細書において使用する用語「干ばつ耐性種子混合物」は、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ（Rudbecka hirta））種子、バッファロー・グラス（Buffalo Grass）（ブクロエ・ダクチロイデス（Buchloe dactyloides））種子、コモン・ミルクウィード（Common Milkweed）（オオトウワタ（Asclepias syriaca））種子、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）種子、ホーリー・バーベイン（Hoary Vervain）（マルバクマツヅラ（Verbena stricta））種子、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）種子、サンド・ドロップシード（Sand Dropseed）（スポロボラス・クリプタンドラ（Sporobolus cryptandra））種子、ティックルグラス（Ticklegrass）（エゾヌカボ（Agrostis scabra））種子、ホワイト・ヤロー（White Yarrow）（セイヨウノコギリソウ（Achillea millifolium））種子およびドワーフ・プレインズ・コレオプシス（Dwarf Plains Coreopsis）（ハルシャギク（Coreopsis tinctoria））種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、混合物を指すか、またはブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）種子、カリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）種子、バチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）種子、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）種子、ドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）種子、ワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）種子、イエロー・プレイリー・コーンフラワー（ヒメバレンギク）種子、ロッキー・マウンテン・ペンステモン（Rocky Mountain Penstemon）（ペンステモン・ストリクタス（Penstemon strictus））種子、カナダ・ワイルド・ライ（Canada Wild Rye）（エリムス・カナデンシス（Elymus Canadensis）種子、リトル・ブルーステム（Little Bluestem）（スキザクリウム・スコパリウム（Schizachyrium scoparium））種子およびアルパイン・アスター（Alpine Aster）（ミヤマノギク（Aster alpines））種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、混合物を指す。本願の方法では、例えば、植生が干ばつ耐性植生を含むか、干ばつ耐性植生から本質的になるか、または干ばつ耐性植生からなる、無土壌植生済みマットを製造するために、干ばつ耐性種子混合物を使用することができる。干ばつ耐性植生は、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）、コモン・ミルクウィード（オオトウワタ）、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）、ホーリー・バーベイン（マルバクマツヅラ）、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）、サンド・ドロップシード（スポロボラス・クリプタンドラ）、ティックルグラス（エゾヌカボ）、ホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）およびドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなりうるか、あるいは、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）、カリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）、バチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）、ドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）、ワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）、イエロー・プレイリー・コーンフラワー（��メバレンギク）、ロッキー・マウンテン・ペンステモン（ペンステモン・ストリクタス）、カナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）、リトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）およびアルパイン・アスター（ミヤマノギク）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなりうる。
【００２８】
本明細書において使用する用語「ゼリスケープ用（xeri-scaping）種子混合物」は、例えば、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）種子、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子、コモン・ミルクウィード（オオトウワタ）種子、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）種子、ホーリー・バーベイン（マルバクマツヅラ）種子、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）種子、サンド・ドロップシード（スポロボラス・クリプタンドラ）種子、ティックルグラス（エゾヌカボ）種子、ホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子およびドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、干ばつ耐性種子混合物を指す。本願の方法では、例えば、植生がゼリスケープ用植生を含むか、ゼリスケープ用植生から本質的になるか、またはゼリスケープ用植生からなる、無土壌植生済みマットを製造するために、ゼリスケープ用種子混合物を使用することができる。ゼリスケープ用植生は、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）、コモン・ミルクウィード（オオトウワタ）、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）、ホーリー・バーベイン（マルバクマツヅラ）、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）、サンド・ドロップシード（スポロボラス・クリプタンドラ）、ティックルグラス（エゾヌカボ）、ホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）およびドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなりうる。
【００２９】
本明細書において使用する用語「セダム属混合物」は、例えば、2種以上のセダム属の種を含むか、2種以上のセダム属の種から本質的になるか、または2種以上のセダム属の種からなる、混合物を指す。本願の無土壌植生済みマットおよび方法においてうまく使用することができると予想されるセダム属の種には、さまざまなものが多数存在する。本願の無土壌植生済みマットおよび方法においてうまく使用することができるであろうと予想される新しい栽培品種も作出されると予想される。例えばいくつかのセダム属の種は生育が容易であり、いくつかは生育が困難であることは、当業者には理解されるであろう。適切なセダム属の種の選択は、例えば無土壌植生済みマットを載せる基質の深さに依存するであろう。すなわち、いくつかのセダム属の種は浅い基質に適しているのに対し、いくつかは深い基質に適している。セダム属混合物に含めるための適切なセダム属の種の選択は、当業者であれば行うことができる。
【００３０】
セダム属混合物が、シロバナマンネングサ（Sedum album）挿し木および/または種子、コーカサスキリンソウ（Sedum spurium）（ロイヤル・ピンク（Royal Pink）、ショルバッサー・ブラット（Schorbusser Blut）、フルダグルト（Fuldaglut）、ドラゴンズ・ブラッド（Dragons Blood））挿し木および/または種子、エゾノキリンソウ（Sedum kamtschaticum）挿し木および/または種子、サカサマンネングサ（Sedum reflexum）挿し木および/または種子、セダム・セクサングラーレ（Sedum sexangulare）挿し木および/または種子ならびにセダム・ヒブリダム（Sedum hybridum）挿し木および/または種子のうちの2種以上を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、一態様である。ある態様では、セダム属混合物がシロバナマンネングサ挿し木および/または種子ならびにコーカサスキリンソウ（ロイヤル・ピンク、ショルバッサー・ブラット、フルダグルト、ドラゴンズ・ブラッド）挿し木および/または種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。もう一つの態様では、セダム属混合物が、エゾノキリンソウ挿し木および/または種子、サカサマンネングサ挿し木および/または種子、セダム・セクサングラーレ挿し木および/または種子ならびにセダム・ヒブリダム挿し木および/または種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。本願の方法では、例えば、植生がセダム属植生を含むか、セダム属植生から本質的になるか、またはセダム属植生からなる、無土壌植生済みマットを製造するために、セダム属混合物を使用することができる。したがってセダム属植生は、2種以上のセダム属の種を含むか、2種以上のセダム属の種から本質的になるか、または2種以上のセダム属の種からなりうる。ある態様では、セダム属植生が、シロバナマンネングサ、コーカサスキリンソウ、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムのうちの2種以上を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。もう一つの態様では、セダム属植生が、シロバナマンネングサおよびコーカサスキリンソウを含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。ある態様では、セダム属植生が、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムを含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
【００３１】
本明細書において使用する用語「イネ科草本」は、芝生施工産業および造園産業内で一般に使用されるあらゆるイネ科草本を包含する。適切なイネ科草本の選択は当業者であれば行うことができる。本明細書において使用する用語「イネ科草本」は、イネ科（Poaceae、別名Gramineae（コモン・グラス（common grasses）））のメンバーを包含し、例えばブルー・グラマ（Blue Grama）（ボウテロウア・グラキリス（Bouteloua gracilis））、リトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）、カナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）およびハード・フェスク（フェスツカ・ロンギフォリア）が含まれる。本願の方法では、植生が、ブルー・グラマ（ボウテロウア・グラキリス）、リトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）、カナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）およびハード・フェスク（フェスツカ・ロンギフォリア）のうちの1種または複数種を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、無土壌植生済みマットを製造するために、ブルー・グラマ（ボウテロウア・グラキリス）種子、リトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）種子、カナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）種子、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子およびハード・フェスク（フェスツカ・ロンギフォリア）種子のうちの1種または複数種を選択したものを使用しうる。
【００３２】
本明細書において使用する用語「草本植物」は、例えば、葉および茎を有し、生育期が終わると地上部組織が死ぬ、任意の一年生植物、多年生植物または二年生植物、例えばイネ科草本、野草、観賞用多年生植物、野菜およびハーブを指す。
【００３３】
本明細書において使用する用語「無土壌」は、実質的に土壌を含まない植生済みマットを指す。本明細書において使用する「実質的に土壌を含まない」という表現は、植生済みマットが土壌または類似の材料を、生育培地として役立つであろう量では含まないが、本願の方法中の何らかの時点で植生済みマットに移された少量の、例えば植生済みマットの総重量の約5、4、3、2、1、0.5または0.1％未満の、土壌または類似の材料を含んでもよいことを意味する。本願の無土壌植生済みマットは、無土壌植生済みマットの総重量の約10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.5または0.1重量％未満である少量の、例えば植生には生育しなかった植生繁殖材料、ならびに例えば担体混合物の他の構成要素を含有しうる。
【００３４】
本明細書において使用する用語「水耕生育条件」は、ミネラル養分溶液を使用し、水中で、土壌なしで、植物を生育するための任意の条件を指す。そのような条件は、例えば、使用される溶液培養のタイプ、灌漑技法、リザーバもしくは容器および/または養分溶液などが、さまざまでありうる。例えば溶液培養には、静置溶液培養、または連続フロー溶液培養もしくは空中栽培（微細ミストまたはエアロゾルの使用）が含まれる。本願の態様では、灌漑技法として、地下灌漑技法または地上灌漑（top irrigation）技法が挙げられる。さらなる態様では、リザーバまたは容器が、コンクリート、プラスチック、ガラス、金属、植物固形分（vegetable solids）および/または木材などといった、任意の適切な材料でできている。ある態様では、栄養培地における藻類の生育を防ぐために、容器が光を排除する。そのような技法および方法は当業者には公知である。本願の方法において有用な水耕生育条件の一例は、栄養フィルム技術（Nutrient Film Technology）（NFT）である。NFTは、植物の生育に必要な溶解した養分（水性養分溶液または水性肥料溶液）を含有する非常に浅い水流を、水密性の溝（チャネルとも呼ばれる）の中で、植物の根を通して再循環させる、水耕生育技法である。再循環流の深さは、典型的には、せいぜい水の薄層である。
【００３５】
本明細書において使用する「水性養分溶液」または「水性肥料溶液」などの用語は、窒素源、リン源、カリウム源、および極微量の1種または複数種の微量栄養素源を含む水溶液を指す。1種または複数種の微量栄養素源が、ホウ素、カルシウム、塩素、銅、鉄、マグネシウム、マンガン、モリブデン、ニッケル、ケイ素、セレン、ナトリウム、イオウおよび亜鉛からなる群より選択されることは、一態様である。
【００３６】
本明細書にいうPETはポリエチレンテレフタレートを指し、これは以下の単量体単位を含むポリマーである:
2016504915.tif 000003
。
【００３７】
本明細書にいうEPDMは、エチレンプロピレンジエンモノマー（Mクラス）ゴムを指す。
【００３８】
本明細書において使用する「改変ホーグランド肥料溶液」または「改変ホーグランド溶液」または「改変ホーグランド液」などの用語は、例えば、水耕生育条件下で植物を生育するために使用される養分の水性溶液を指す。当技術分野ではいくつかの改変ホーグランド溶液が知られており、特定の無土壌植生済みマットまたはその製造方法に適したホーグランド溶液の選択は、当業者であれば、例えばEpstein E.「Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspectives」London: John Wiley & Sons;1972を参照して行うことができる。ある態様では、改変ホーグランド溶液が、約2mmol/L、すなわち約61.940ppmのリン濃度のリン源;約4mmol/L、すなわち約160.312ppmのカルシウム濃度のカルシウム源;約2mmol/L、すなわち約28.000ppmのNH4+濃度のNH4+の形態をした窒素源;約14mmol/L、すなわち約196.000ppmのNO3-濃度のNO3-の形態をした窒素源;約6mmol/L、すなわち約234.588ppmのカリウム濃度のカリウム源;約2ppm、すなわち約64.132ppmのイオウ濃度のイオウ源;約2mmol/L、すなわち約48.610ppmのマグネシウム濃度のマグネシウム源;約0.0091mmol/L、すなわち約0.500ppmのマンガン濃度のマンガン源;約0.05mmol/L、すなわち約2.792ppmの鉄濃度の鉄源;約0.0008mmol/L、すなわち約0.052ppmの亜鉛濃度の亜鉛源;約0.0182mmol/L、すなわち約0.197ppmのホウ素濃度のホウ素源;約0.0008ppmまたは約0.051ppmの銅濃度の銅源;および約0.0005mmol/L、すなわち約0.048ppmのモリブデン濃度のモリブデン源を含む水溶液である。
【００３９】
II.本願の方法
本願では、無土壌植生済みマットを製造するための方法が開発された。一定の態様において、本方法は、本願の無土壌植生済みマットを製造するために、例えば農場ベースの生育装置を使用する。開発された方法は、例えば制御環境生育システムで使用されるか、斜面地（graded land）において野外で使用され、その方法と遂行には、後述する微妙な違いがある。
【００４０】
緑化屋根マットシステムおよび/または他の目的用のマットシステムを製造するための他の公知の方法と比べて、本願の方法の利点はいくつか実証されており、かつ/またはいくつか予想される。
【００４１】
例えば本願の方法は、ポリエチレンテレフタレート（PET）などの屋外生育条件下で分解しない担体マットを使用することに起因する雑草抑制を示す無土壌植生済みマットを製造する。本願の無土壌植生済みマットは屋外生育条件下で分解しない材料から構成される担体マットを有するので、雑草抑制は長期間に及ぶと予想される。例えば雑草抑制は、屋外生育条件下で分解する担体マットを含む植生済みマットに予想される期間よりも長く持続すると予想される。本願の研究のために行われた試験では、マットを載せた基質中に存在する雑草または雑草種子は、屋外生育条件下で分解しないPETまたは類似のマットを、その織りが細かいために、貫通することができないことが示された。しかしそれでも、イネ科草本は貫通することができる。
【００４２】
さらに、本願の方法は、比較的迅速な製造時間を有することが実証された。本願の方法が約1ヶ月の期間で収穫物をもたらすのに対し、公知の製造システムはおよそ3〜4ヶ月を要する。例えばセダム属マットおよび草本性多年生植物/一年生植物マットは、本願の方法を使って、約1ヶ月の期間で製造された。セダム属マットは、既存のシステムより著しく少ない出発材料（例えば挿し木）を使って、この時間枠で製造されることも実証された。既存のシステムの場合、注文は典型的には約1年前に行われるが、本願の方法は約1〜2ヶ月のリードタイムしか必要としない。
【００４３】
本願の方法は、公知のシステムと比べて、製造中の水使用量および養分使用量の著しい低減をもたらすことも実証された。他の栄養フィルム技術（NFT）生育システムと同様に、本願の方法は、他の公知の植生済みマット製造方法中に使用される水および養分の約1/10を使用する。
【００４４】
さらに、本願の方法では、対応する無土壌植生済みマットの製造場所に融通が利く。既存の温室構造に対して必要になる変更は限られたものしかなく、戸外システムを確立するための資本コストは低いと予測される。
【００４５】
そのうえさらに、本願の方法は、植生種についても、植生種の組合せについても、自由度が高いことが実証された。本願の方法を使えば、使用するパラメータにわずかな変更を加えるだけで、事実上任意の適切な植生または植生の組合せを生育することができると予測される。
【００４６】
本願の方法は製造コストも著しく低減すると予想される。緑化屋根のために製造される典型的なマットは、おおよそ$60,000/エーカーのコスト（2012年現在）がかかり、標準品の場合は約$4/ft2で、また「軽量」品（それでも、本願の方法によって開発された無土壌植生済みマットよりは、はるかに重い）の場合は約$7/ft2で小売りされることが知られている。このコストの多くは、使用される高価なジオテキスタイルベース（2012年現在で約$30,000/エーカー）と、製造に要求される多大な労力からくる。本願の方法によって製造される無土壌植生済みマットの場合、推定値は約$10,000〜$20,000/エーカー（2012年現在、カナダドル）である。
【００４７】
本願の方法を使った無土壌植生済みマットの製造は、根に検出可能な損傷をもたらさないし、それらの生育を制限もせず、基質層への迅速な根の貫通および繋留を促進する。これに対し、現在公知の緑化屋根用の典型的マット支持層はジオテキスタイル裏打ち層を持ち、それが、土壌上に置いたときに根の生育を制限する。芝生を切断するための伝統的な方法で根が機械的に切断され、それが、基質の上に置かれたときの定着を、著しく遅らせる。
【００４８】
したがって本願は、植生済みマットを製造するための方法であって、
粘着性付与剤と吸水性ポリマーとを含む水溶液に懸濁された植生繁殖材料を含む担体混合物を屋外生育条件下で分解しない担体マット上に付着させる工程;および
担体マット上の担体混合物を水耕生育条件に供する工程
を含み、植生済みマットが無土壌である方法を包含する。
【００４９】
図1に示すように、本願の方法を使って生育することができる植物種4は、極めて多様である。緑化屋根応用のために生育される種は、セダム属の種を含めて、挿し木の適用により、本願の方法を使って迅速に繁殖することが示され、種子の適用による他の草本植物の取り合わせも同様であった。芝は、軽量で土壌を含まない本願の方法で製造することができる。
【００５０】
侵食防止に適した種を含む無土壌植生済みマットも、本願の方法を使って容易に調製することができる。侵食防止に使用される植生にはさまざまなものがあり、特定の用途に関して適切な植生の選択は、当業者であれば行うことができる。例えば、道路脇に使用する場合は、イネ科草本およびクラウン・ベッチ（Crown Vetch）（タマザキクサフジ（Securigera varia））が、よく選択される侵食防止用の植生である。したがってある態様では、侵食防止に適した植生が、イネ科草本およびクラウン・ベッチ（タマザキクサフジ）から選択される。多年生植物は、侵食防止用の植生のもう一つの例である。というのも、それらは、例えば、毎年回復して同じ侵食保護を与えることができるからである。したがって、もう一つの態様では、侵食防止に適した植生が、1種または複数種の多年生植物である。時には、さらなる多様性が望ましい場合や、土着種の使用が望ましい場合もある。したがって、ある態様では、侵食防止に適した植生がさらに土着種を包含する。以前は、典型的には、安定させようとする土地に迅速に集落化することができる植生が選択されていたが、本願の無土壌植生済みマットは事前に生育されるので、集落化は既に達成されており、完全な根の定着は非常に素早く起こりうる。したがって、植生がその土地に迅速に集落化する必要は、本願の無土壌植生済みマットおよびその製造方法においては、侵食防止に適した植生を選択するための基準ほど重要ではない。
【００５１】
図1に示すように、本願のある態様では、例えばハイドロシーディング装置などを使って、担体混合物3を担体マット2に付着させる。担体混合物3は、粘着性付与剤、吸水性ポリマー、例えばポリアクリルアミドポリマー、ならびに任意で水溶性肥料および追加の合成繊維または天然繊維を含む水溶液に懸濁された植生繁殖材料の混合物である。例えば、合成繊維は、例えばポリエチレンテレフタレートまたは類似の材料などから構成される担体マット2と同じ材料を含むことができる。そのような繊維は、例えば、植生繁殖材料および粘着性付与剤の、担体マット2へのさらなる繋留をもたらしうる。天然繊維としては、例えばコイア、アサ（hemp）、ジュートおよびアマ（flax）を挙げることができる。担体混合物3に繊維を含めることは、無土壌植生済みマットを、例えば、傾斜が推奨値より大きい製造シナリオで生育する場合などに有用である。例えば、繊維を含めることは、無土壌植生済みマットが約5度を上回る傾斜で製造されている場合に有用である。繊維を含めることは、侵食を防止するためにマットが置かれた斜面での侵食を抑制するという、完全に生育した無土壌植生済みマットの能力には、影響を及ぼさないと予想される。
【００５２】
ある態様では、粘着性付与剤、吸水性ポリマー、植生繁殖材料、ならびに任意で水溶性肥料および/または繊維を水と混合して一様な稠性にし、その結果生じた担体混合物3を担体マット2上に均等に噴霧する。粘着性付与剤、吸水性ポリマー、植生繁殖材料、ならびに任意で水溶性肥料および/または繊維のマトリックスが形成されて、種子発芽のための優れた状態をもたらす。種子が発芽すると間もなく、担体マット2の内部または下で植生の根が絡み合って、根のマットを形成し、それが、例えば、植物の生育を支え、雨および/または灌漑による侵食を防止することが実証された。敷設後は、この根のマットが土壌または他の生育基質中に迅速に繋留し、風と雨の両方による土壌侵食を防止することが実証された。
【００５３】
ある態様では、植生繁殖材料を、担体マットの少なくとも2つの層の間に付着させる。例えば、植生繁殖材料を担体マットの一つの層の上に付着させ、植生繁殖材料がその上に付着している第1の担体マットの上に、第2の担体マット層を置く。次に、その層状の担体マット配置を、水耕生育条件に供する。この態様では、雑草抑制が、特にイネ科草本に関して強化される。というのも、イネ科草本は上部担体マットを通して優先的に生育することができるからである。
【００５４】
ある態様では、植生繁殖材料が植生種子および/または植生挿し木である。本願のもう一つの態様では、植生繁殖材料が植生種子である。もう一つの態様では、植生繁殖材料が植生挿し木である。
【００５５】
ある態様では、植生繁殖材料が植生種子および植生挿し木である。もう一つの態様では、植生繁殖材料が植生種子および植生挿し木であり、植生種子はゼリスケープ用種子混合物由来の種子であり、植生挿し木はセダム属混合物由来の挿し木である。
【００５６】
ある態様では、植生種子が草地種子混合物、干ばつ耐性種子混合物、セダム属混合物またはイネ科草本種子由来の種子である。もう一つの態様では、植生種子が、草地種子混合物、干ばつ耐性種子混合物、セダム属混合物およびイネ科草本種子のうちの1種または複数種由来の種子である。さらにもう一つの態様では、植生種子が、草地種子混合物および干ばつ耐性種子混合物由来の種子である。干ばつ耐性種子混合物がゼリスケープ用種子混合物であることは、一態様である。
【００５７】
草地種子混合物が、バチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）種子、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）種子、カリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）種子、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）種子、ハード・フェスク（フェスツカ・ロンギフォリア）種子、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）種子、スカーレット・フラックス（Scarlet Flax）（ベニバナアマ）種子、シープス・フェスク（ウシノケグサ）種子、ワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）種子およびイエロー・プレイリー・コーンフラワー（ヒメバレンギク）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、一態様である。
【００５８】
干ばつ耐性種子混合物が、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）種子、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子、コモン・ミルクウィード（オオトウワタ）種子、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）種子、ホーリー・バーベイン（マルバクマツヅラ）種子、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）種子、サンド・ドロップシード（スポロボラス・クリプタンドラ）種子、ティックルグラス（エゾヌカボ）種子、ホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子およびドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、もう一つの態様である。ある態様では、干ばつ耐性種子混合物が、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）種子、カリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）種子、バチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）種子、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）種子、ドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）種子、ワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）種子、イエロー・プレイリー・コーンフラワー（ヒメバレンギク）種子、ロッキー・マウンテン・ペンステモン（ペンステモン・ストリクタス）種子、カナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）種子、リトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）種子およびアルパイン・アスター（ミヤマノギク）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
【００５９】
セダム属混合物が、シロバナマンネングサ種子、コーカサスキリンソウ（ロイヤル・ピンク、ショルバッサー・ブラット、フルダグルト、ドラゴンズ・ブラッド）種子、エゾノキリンソウ種子、サカサマンネングサ種子、セダム・セクサングラーレ種子およびセダム・ヒブリダム種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、一態様である。さらにもう一つの態様では、セダム属混合物が、シロバナマンネングサ種子およびコーカサスキリンソウ（ロイヤル・ピンク、ショルバッサー・ブラット、フルダグルト、ドラゴンズ・ブラッド）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。もう一つの態様では、セダム属混合物が、エゾノキリンソウ種子、サカサマンネングサ種子、セダム・セクサングラーレ種子およびセダム・ヒブリダム種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
【００６０】
本願のもう一つの態様では、イネ科草本種子が、ブルー・グラマ（ボウテロウア・グラキリス）種子、リトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）種子、カナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）種子、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子およびハード・フェスク（フェスツカ・ロンギフォリア）種子のうちの1種または複数種から選択される。
【００６１】
ある態様では、植生種子が、1種または複数種の草本植物由来の種子である。前記1種または複数種の草本植物が、イネ科草本、野草、観賞用多年生植物、野菜およびハーブから選択されることは、一態様である。もう一つの態様では、前記1種または複数種の草本植物が、イネ科草本および野草から選択される。
【００６２】
ある態様では、植生挿し木が、セダム属の種またはセダム属混合物由来の挿し木である。ある態様では、セダム属の種が、シロバナマンネングサ、コーカサスキリンソウ、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムから選択される。使用することができるセダム属の種が他にもあることは、当業者には理解されるであろう。もう一つの態様では、セダム属混合物が、シロバナマンネングサ挿し木、コーカサスキリンソウ（ロイヤル・ピンク、ショルバッサー・ブラット、フルダグルト、ドラゴンズ・ブラッド）挿し木、エゾノキリンソウ挿し木、サカサマンネングサ挿し木、セダム・セクサングラーレ挿し木およびセダム・ヒブリダム挿し木のうちの2つ以上を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。さらにもう一つの態様では、セダム属混合物が、シロバナマンネングサ挿し木およびコーカサスキリンソウ（ロイヤル・ピンク、ショルバッサー・ブラット、フルダグルト、ドラゴンズ・ブラッド）挿し木を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。セダム属混合物が、エゾノキリンソウ挿し木、サカサマンネングサ挿し木、セダム・セクサングラーレ挿し木およびセダム・ヒブリダム挿し木を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、一態様である。
【００６３】
本研究において、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）および/またはホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）の濃度が高い植生混合物では、例えば、含まれている種子の全質量の約5wt％超または約10wt％超がバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）であり、かつ/または含まれている種子の全質量の約5wt％超または約10wt％超がホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）である種子混合物から生産される植生では、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）および/またはホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）が、例えばこれらの種があまりにも繁茂するなどの理由で、存在する他の種の個体数を低減させる傾向があることが観察された。したがって一態様では、植生繁殖材料が、含まれている種子の全質量の約10wt％未満であるバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子を含むか、そのような種子から本質的になるか、またはそのような種子からなる。もう一つの態様では、植生繁殖材料が、含まれている種子の全質量の約5wt％未満であるバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子を含むか、そのような種子から本質的になるか、またはそのような種子からなる。ある態様では、植生繁殖材料が、含まれている種子の全質量の約10wt％未満であるホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子を含むか、そのような種子から本質的になるか、またはそのような種子からなる。もう一つの態様では、植生繁殖材料が、含まれている種子の全質量の約5wt％未満であるホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子を含むか、そのような種子から本質的になるか、またはそのような種子からなる。さらにもう一つの態様では、植生繁殖材料が、含まれている種子の全質量の約10wt％未満であるバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子および含まれている種子の全質量の約10wt％未満であるホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子を含むか、それらの種子から本質的になるか、またはそれらの種子からなる。植生繁殖材料が、含まれている種子の全質量の約5wt％未満であるバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子および含まれている種子の全質量の約5wt％未満であるホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子を含むか、それらの種子から本質的になるか、またはそれらの種子からなることは、一態様である。
【００６４】
表8に示す組合せ2から生育した植生は、特に審美的に魅力があることがわかった。したがって、ある態様では、植生繁殖材料が、約5wt％のブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）種子、約5wt％のバチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）種子、約5wt％のカリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）種子、約10wt％のスカーレット・フラックス（ベニバナアマ）種子、約10wt％のランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）種子、約10wt％のドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）種子、約10wt％のワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）種子、約20wt％のロッキー・マウンテン・ペンステモン（ペンステモン・ストリクタス）種子、約5wt％のカナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）種子、約15wt％のリトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）種子および約5wt％のアルパイン・アスター（ミヤマノギク）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
【００６５】
ある態様では、水溶性肥料が、窒素源、リン源、カリウム源、および極微量の1種または複数種の微量栄養素源を含む。1種または複数種の微量栄養素源が、ホウ素、カルシウム、塩素、銅、鉄、マグネシウム、マンガン、モリブデン、ニッケル、ケイ素、セレン、ナトリウム、イオウおよび亜鉛から選択されることは、一態様である。もう一つの態様では、水溶性肥料が必須植物養分を全て含み、したがって植物栄養培地である。さらにもう一つの態様では、水溶性肥料が、窒素源、リン源、カリウム源、ホウ素源、カルシウム源、塩素源、銅源、鉄源、マグネシウム源、マンガン源、モリブデン源、ニッケル源、ケイ素源、セレン源、ナトリウム源、イオウ源および亜鉛源を含む。水溶性肥料の正確な処方、例えば成分濃度は、例えば生育させる植生、植生を生育させる季節、および所望する植生の生育速度などに依存し、適切な水溶性肥料の選択は当業者であれば行うことができる。水溶性肥料は商業的供給源から入手してもよいし、特注の水溶性肥料であってもよい。例えば水溶性肥料はホーグランド溶液または改変ホーグランド溶液である。さらにもう一つの態様では、水溶性肥料が、20N-8P-20K水溶性肥料または20N-4P-16K水溶性肥料であり、これらは極微量の1種または複数種の微量栄養素源を含んでもよい。
【００６６】
ある態様では、粘着性付与剤は、例えば有機糊、例えばグアーガムを含む糊またはプランタゴ（plantago）（デザート・インディアンホイート（Plantago ovata））植物から作られる糊、例えばプランタゴ種子の保護被膜から作られる糊、またはそれらの混合物である。もう一つの態様では、粘着性付与剤がポリアクリルアミド、例えば微小粒径を有する、すなわち約0.3mm未満の粒径を有するポリアクリルアミドである。粘着性付与剤は、商業的供給源から入手することができる。特定の無土壌植生済みマットのための適切な粘着性付与剤の選択および/またはその無土壌植生済みマットの使用は、当業者であれば行うことができる。
【００６７】
本願の一態様では、吸水性ポリマーは、例えばポリアクリルアミド、例えば小粒径、すなわち約0.3mm〜約2mmまたは約1mmの範囲の粒径を有するポリアクリルアミドである。小粒径を有するポリアクリルアミドポリマーは、例えば、水を吸収および放出しうるので、灌漑に使用される水の量を著しく低減する。ポリアクリルアミドの長所は、それが約7年までの期間にわたって水を貯蔵し放出する能力を有しうることである。
【００６８】
ある態様では、粘着性付与剤および吸水性ポリマーがどちらもポリアクリルアミドを含む。粘着性付与剤が微小粒径を有するポリアクリルアミドを含み、吸水性ポリマーが小粒径を有するポリアクリルアミドを含むことは、一態様である。
【００６９】
担体混合物が1つまたは複数のタイプの繊維をさらに含むことは、一態様である。ある態様では、前記1つまたは複数のタイプの繊維が合成繊維および天然繊維から選択される。もう一つの態様では、繊維が合成繊維である。さらにもう一つの態様では、合成繊維が、屋外生育条件下で分解しない薄膜形成熱可塑性ポリマーから構成される繊維である。合成繊維が、ポリエチレンテレフタレート繊維、屋外生育条件下で分解しない他のポリエステルの繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルクロライド繊維およびナイロン繊維からなる群より選択されることは、一態様である。合成繊維がポリエチレンテレフタレート繊維であることは、本願の一態様である。もう一つの態様では、繊維が天然繊維である。天然繊維が、コイア繊維、アサ繊維、ジュート繊維およびアマ繊維からなる群より選択されることは、一態様である。
【００７０】
図1に示すように、植生4を担体マット2上で生育することは、本願の一態様である。さらにもう一つの態様では、担体マット2が、容易な収穫に役立つように、整然と、管理しやすいサイズで、防水膜1上に置かれる。担体マット2を設置した後に、担体マット2に植物植生材料を定植し、上述の担体混合物3を介して担体マット2上に分散させる。
【００７１】
図1に示す担体マット2は屋外生育条件下で分解しない。ポリエチレンテレフタレートおよび類似の材料は、屋外生育条件下で分解しない材料の例である。したがって、ある態様では、担体マットが、ポリエチレンテレフタレートまたは類似の材料、例えば屋外生育条件下で分解しない他のタイプの薄膜形成熱可塑性ポリエステル、またはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロライド（PVC）およびナイロンなどの他のタイプの薄膜形成熱可塑性ポリマー、またはナイロン/ポリマー複合材料、例えば融着された交絡フィラメントのナイロン/ポリマーコアを含むとされるWaterWay（商標）マットにおいて使用されているようなものから構成される。ナイロン-ポリマー複合材料から構成される担体マットの他の商業的供給源は知られており、例えば異なる密度およびストランド厚さのものを入手することができる。担体マットがポリエチレンテレフタレートから構成されることは、一態様である。ポリエチレンテレフタレートまたは類似の材料が織物または不織物であることは、一態様である。もう一つの態様では、担体マットを構成するポリエチレンテレフタレートが織物である。使用される材料は、例えば意図した応用および/または材料の入手可能性に基づき、適切な担体マット材料の選択は当業者であれば可能である。
【００７２】
ある態様において、本願の方法は、担体マット2上の担体混合物3を水耕生育条件に供する工程を含む。例えば、本明細書に記載する大きな栄養フィルム技術（NFT）システムを使って水耕生育条件を供給できることが示された。
【００７３】
図1および図2に示すように、本願の一態様では、約1エーカーの戸外製造システムが、斜面地、封止縁部を有する防水膜1、またはコンクリート表面、灌漑区域10、養分・水リザーバ7、ならびに灌漑制御手段およびポンプ6から構成される。製造区域は養分・水リザーバ7ならびに灌漑制御手段およびポンプステーション6に向かって傾斜9している。
【００７４】
したがって、水耕生育条件が、
水および水溶性肥料を、養分・水リザーバから、担体マット上の担体混合物を収容している灌漑区域に供給すること;
過剰な水および水溶性肥料を回収して養分・水リザーバに戻すこと;ならびに
水および水溶性肥料を灌漑区域に供給することと、過剰の水および水溶性肥料を回収して養分・水リザーバに戻すこととを、無土壌植生済みマットが製造されるまで繰り返すこと
を含むことは、本願の一態様である。
【００７５】
灌漑区域10の土地は、排水を容易にして水たまりの形成を防ぐために、約1°〜約5°または約2.5°の適当な傾斜9になるように整地される。灌漑区域10は、約100フィート〜約350フィート×約100フィート〜約350フィートまたは約150フィート×約300フィート、すなわち約0.25エーカー〜約1.5エーカー、または約1エーカーの寸法を有する。システムを敷設する場所に応じて他の寸法も適切であり、その選択は当業者の能力があれば可能であるだろう。ある態様では、斜面の下端において、排水が一点に集まるように、土地が掘り抜かれている。ある態様では、整地された下層の土壌が清掃されて、例えば膜に穴を開けてしまう可能性がある大きな石が取り除かれ、例えば水たまりの形成を可能にしうる凹みの形成を低減するように、十分に突き固められている。整地される下層の土壌としての砂質ロームまたは砂の使用は、清掃によって除去する必要がある大きな石および/または類似の物体の可能性を低減し、砂質ロームまたは砂は作業が容易でもある。さらに、砂質ロームまたは砂は突き固めにもよく耐えるので、水たまりの形成を可能にしうる凹みが形成される可能性を低減する。したがってさらにもう一つの態様では、整地される下層の土壌は、砂質ロームまたは砂を含む。
【００７６】
大まかに整地した後、当該区域を、例えば重いローラーなどを使って突き固め、水を噴霧して、防水膜に穴を開けてしまうと予想されうる物体または突起がほとんど存在しない、ほぼ滑らかで一様な表面を得る。問題になりうる若干粗い表面を有する下層の基質の場合は、表面を軟らかくするために、例えばピートモスなどの層を適用してもよい。ピートモスは膜に対して砂よりも摩耗性が低いので、ある態様では、ピートモスが使用される。
【００７７】
したがって、約1°〜約5°または約2.5°の傾斜になるように灌漑区域を整地することは、本願の一態様である。もう一つの態様では、灌漑区域が、約100フィート〜約350フィート×約100フィート〜約350フィート、または約150フィート×300フィートの寸法を有する。ある態様では、灌漑区域中の土壌が砂質ロームまたは砂を含む。ある態様では、ピートモスの層が灌漑区域中の土壌の上に置かれる。
【００７８】
防水膜1は生育区域を封じ込め、整地された傾斜地の上に適用される。ある態様では、膜材料が耐穿刺性、UV耐性および/または接着可能である。例えばEPDM膜やビニル膜のような伝統的な陸屋根用膜など、複数の製品がうまく機能することが示され、かつ/またはうまく機能すると予想される。さまざまな製造業者が、商業的陸屋根用システムに典型的に使用される適切な膜、例えばSeaman CorporationのFiberTite（商標）などを製造している。ある態様では、防水膜1が、構築された、平坦な頂部を有する防壁（berm barrier）5の上に被さるように適用され、防水膜は適所に保たれるように重りで繋留される。防水膜および/または無土壌植生済みマットを伴う膜の重りは、システムが生育区域内の適所に保たれるのに十分な重りである。
【００７９】
したがって、防水膜が灌漑区域中の担体マットの下にあることは、一態様である。ある態様では、防水膜がEPDM膜またはビニル膜である。
【００８０】
図1および図2に示すように、整地された灌漑区域10の周囲に、最小の高さが約6インチまたは約12インチに達する、平坦な頂部を有する隆起した防壁（raised berm barrier）5を構築することは、本願の一態様である。この高さは、生育区域に水を適切に保持するのに十分な高さである。ある態様では、平坦な頂部を有する防壁5が土で構築されるが、石炭殻ブロック、れんがまたは打設コンクリートなどの他の材料も適切である。さらにもう一つの態様では、生育区域を封じ込めるための、平坦な頂部を有する防壁5は、例えば水および肥料の再使用を容易にするために生育区域に構築された、隆起した外辺部である。
【００８１】
したがって、平坦な頂部を有する隆起した防壁が灌漑区域を取り囲むことは、一態様である。ある態様では、平坦な頂部を有する隆起した防壁が約6インチ〜約12インチの高さを有する。平坦な頂部を有する隆起した防壁が約12インチの高さを有することは、一態様である。もう一つの態様では、平坦な頂部を有する隆起した防壁が、土、石炭殻ブロック、れんがまたは打設コンクリートから選択される材料で構築される。
【００８２】
代替的一態様では、防水膜1および平坦な頂部を有する防壁5の代わりに、コンクリート、例えば温室の境界内または戸外のコンクリートが使用される。多くの商業的温室は、コンクリートでできた傾斜した排水可能な生育区域を既に有していて、本願の方法を温室の境界内で使用する場合には防水膜1および平坦な頂部を有する防壁5の必要がないだろう。
【００８３】
したがって、灌漑区域がコンクリートから構成されることは、一態様である。もう一つの態様では、コンクリートから構成される灌漑区域が温室内にある。
【００８４】
他の材料および構成を使って灌漑区域を形成させうること、本発明が本明細書において開示する具体的態様に限定されないことは、当業者には理解されるであろう。
【００８５】
本願の一態様では、養分・水リザーバ7に接続された灌漑システム（図1および図2には図示していない）が、水および水溶性肥料を、平坦な頂部を有する防壁5の境界内の灌漑区域10の全ての区域に送達する。灌漑システムは、例えば頭上灌漑、上端灌漑（high end irrigation）など、さまざまでありうる。地下灌漑システムも使用することができる。さらにもう一つの態様では、過剰な灌漑水および水溶性肥料は全て回収されて再使用のために養分・水リザーバ7に戻されるので、水使用量を最小限に抑え、過剰噴霧による水の損失を最小限に抑え、かつ/または肥料使用量を最大化するように、灌漑システムが設計される。制御された環境では、例えば、既存の灌漑システムをほとんど変更なしで使用することができる。灌漑システムは、灌漑区域10を確実に完全にカバーすべきであるが、性質はさまざまでありうる。例えば灌漑システムは斜面の上端で水および水溶性肥料を放出し、次に、水および水溶性肥料を下端へと移動させることができる。灌漑は一般的な頭上灌漑システムであることもできる。灌漑システムは、水および水溶性肥料を斜面の上端で放出する灌漑システムと、一般的な頭上灌漑システムとの組合せであることもできる。当業者には公知であるだろうとおり、複数の灌漑方法を同じ灌漑区域10において容易に使用することができ、過剰噴霧を低減し、水使用効率を最大化することを意図した方法で、それらを使用することができる。例えば、一般的な頭上灌漑システムは過剰噴霧によって水を無駄にするかもしれないので、風の強い条件下では理想的ではないだろうが、これを使用すれば、より短時間でカバーすることができるので、ポンプの「稼働時間」が低減する。
【００８６】
したがって、水および水溶性肥料を養分・水リザーバから灌漑区域に灌漑システムを使って供給することは、一態様である。灌漑システムが頭上灌漑システム、上端灌漑システム、または頭上灌漑システムと上端灌漑システムの組合せであることは、一態様である。
【００８７】
ある態様では、斜面9の下端で、水の流れが一点に集まるように整地された灌漑区域10の下に、大きな養分・水リザーバ7が埋設される。リザーバのタイプは非常にさまざまであるが、例えばポリビニルクロライド（PVC）製または高密度ポリエチレン（HDPE）製の貯水槽や、液体輸送トラック、例えば廃車になった牛乳運搬トラックなどを挙げることができる。適当なサイズのリザーバはどれでも使用できるが、これは傾斜した生育区域の下端に置かれ、過剰な灌漑水および水溶性肥料を効率よく捕捉するように配置される。リザーバ7のサイズは、例えば、一般的には広い画地ほど大きなリザーバを必要とするであろうから、画地サイズに依存するだろう。適当なリザーバの選択と設置の方法は、当業者には容易に理解されるであろう。リザーバ7の容積は、例えば、約10,000Lから約30,000Lまでの範囲に及びうる。防水膜1および土地は、過剰な水および水溶性肥料を養分・水リザーバ7に戻し、かつ例えば1回または複数回の降雨事象によって養分・水リザーバ7が容量を超えて充満した場合には、代替出口点も有するように設計される。例えば、野外製造用の灌漑区域10の下端にある開口部8は、この出口点を備えることができる。製造が野外で行われる場合は、雨水を捕捉し使用する機会が存在する。養分・水リザーバ7が、例えば降雨事象などによって満杯になったら、灌漑区域10からの過剰な水および水溶性肥料は、生育している無土壌植生済みマットの湛水を防止するために、開口部8を使って灌漑区域10の外に送り直すことができる。
【００８８】
したがって、灌漑区域が、過剰な水および水溶性肥料を養分・水リザーバ中に排水する開口部を有することは、一態様である。もう一つの態様では、灌漑区域が、養分・水リザーバが満杯になったときに過剰な水および水溶性肥料を灌漑区域の外に送り直すさらなる開口部を有する。
【００８９】
図2に示すように、システムが灌漑制御手段およびポンプ6を含むことは、一態様である。灌漑サイクルは、灌漑区域10への水および水溶性肥料送達のために、ここで起動される。設計は、例えば戸内であるか戸外であるかなどといった生育状況に依存するであろう。さらにもう一つの態様では、灌漑制御手段およびポンプ6が、リザーバ内容物のpH、電気伝導度（EC）、百万分率（PPM）などのシステム基本値（system vitals）、溶液中に含まれる塩および/またはミネラルの測定値、リザーバレベルなどに関する監視ステーションを含む。自動制御システムがリザーバレベルを監視し、例えば降雨事象からの水を受け入れるか、または養分・水リザーバ7が満杯であれば、それを迂回させる。監視ステーションはフィードバックを与えるので、操作者は、例えば養分・水リザーバ7中の水溶性肥料の濃度が、例えば肥料を含まない雨水の添加などによって閾限界未満に希釈されたときなどに、必要な調節を行うことができるであろう。
【００９０】
したがって、養分・水リザーバから灌漑区域に水および水溶性肥料を供給する灌漑システムを灌漑制御手段およびポンプによって制御することは、一態様である。もう一つの態様では、灌漑制御手段およびポンプが監視ステーションを含む。監視ステーションがpH、電気伝導度、PPMおよびリザーバレベルを監視することは、一態様である。
【００９１】
地下灌漑システムも本願の方法で使用することができる。すなわち、水および水溶性肥料を、担体マットの下に、植生繁殖材料がそれらに十分に（すなわち繁殖を可能とするのに十分なほど）ばく露されるように、ポンプ送出する。当業者であれば、当技術分野において入手することができる情報に基づいて、そのような灌漑システムを設計することができるであろう。
【００９２】
III.本願の無土壌植生済みマット
本願では、本願の方法を使って無土壌植生済みマットが製造された。他の公知マット、例えば他の植生済みマットと比べて、本願の無土壌植生済みマットの利点はいくつか実証されており、かつ/またはいくつか予想される。
【００９３】
例えば、本願の無土壌植生済みマットは、屋外生育条件下で分解しないポリエチレンテレフタレート（PET）などの材料でできた担体マットを使用することに起因する雑草抑制を示すことが実証された。本願の研究のために行われた試験では、例えばマットを載せた屋根基質中に存在する雑草または雑草種子は、屋外生育条件下で分解しない材料から構成されるPETマットまたは類似のマットを貫通できないことが示された。PETを含むマットの織りが細かい場合、雑草はその細かい織りのせいで貫通することができないであろうが、それでもイネ科草本は貫通することができる。環境から落ちてくる雑草種子も本願の無土壌植生済みマットではその生育が制限されると予想されるであろう。というのも、本無土壌植生済みマットは、敷設の時点で完全に生長しているので、環境から落ちてくる雑草種子の発芽と定着の可能性を、競合要因が低減させると予想されるであろうからである。さらに、環境から本願の無土壌植生済みマットに落ちてくる雑草種子から雑草が定着したとしても、そのような雑草は、翌年には回復しないであろうと予想される。なぜなら、それには、例えば、冬の枯れ込み後に、屋外生育条件下で分解しない材料を含む担体マットの細かい織りを、下から貫通する必要があるだろうからである。上述のように、そのような生育は制限されることが、本願の研究において実証された。環境から落ちてくる雑草由来の種子発芽も、種子は土壌と接触しないであろうから、低減する。なぜなら、植生済みマットが種子と土壌の接触を制限するからである。PETに類似する材料から構成される担体マットも、同様の雑草抑制を示すはずである。
【００９４】
本願の植生済みマットは、超軽量かつ無土壌である。既存の植生済みマットシステムの場合、典型的な作業者は約1m2の面積を楽に扱うことができるが、本願の無土壌植生済みマットは重量が約2kg/m2であるため、作業者は最大で約10m2かそれ以上の面積を扱うことが可能になる。これは、作業者の効率を向上させることによって、収穫および敷設をスピードアップすると予想される。これはまた、例えば重量制限のある輸送機関での運搬可能量を増加させることも可能にする。
【００９５】
本願の無土壌植生済みマットは、植生種および植生種の組合せに関して自由度が高いことも実証された。本願の方法を使えば、本願の方法において使用するパラメータにわずかな変更を加えるだけで、事実上任意の適切な植生または植生の組合せを生育することができると予測される。
【００９６】
さらに、本願の無土壌植生済みマット中の担体マットにPETを使用する場合、その無土壌植生済みマットを100％再生材料から製造することは、一態様である。本願の無土壌植生済みマットは、並外れて高い引張強さも有する。
【００９７】
さらにまた、本願の無土壌植生済みマットは土壌もミネラル基質も含有しない。したがってこれは、例えば無土壌植生済みマットの植生が受け入れ国の有害雑草リストに掲載されておらず、適正な文書が揃えられてさえいれば、容易な国際運搬を可能にすると予想されるであろう。
【００９８】
ある態様において、本願の無土壌植生済みマットは、植生済み侵食防止ブランケットとして役立つ。ある態様において、本願の無土壌植生済みマットは、4〜6日で下層の基質を確実に繋留することが示された生育済みの植物を含有し、これは他の公知の侵食防止システムより迅速である。
【００９９】
したがって本願は、
屋外生育条件下で分解しない材料から構成される担体マット;および
根が担体マット内および担体マット下で絡み合っている植生
を含むか、それらからなるか、またはそれらから本質的になり、無土壌である、植生済みマットを包含する。
【０１００】
本願は、本願の方法によって製造される無土壌植生済みマットも包含する。
【０１０１】
ポリエチレンテレフタレートおよび類似の材料、例えば屋外生育条件下で分解しない他のタイプの薄膜形成熱可塑性ポリエステル、または他のタイプの薄膜形成熱可塑性ポリマー、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロライド（PVC）およびナイロンは、屋外生育条件下で分解しない材料の例である。したがってある態様では、担体マットが、ポリエチレンテレフタレートまたは類似の材料から構成される。もう一つの態様では、担体マットが、ポリエチレンテレフタレートから構成されるか、ポリエチレンテレフタレートからなるか、またはポリエチレンテレフタレートから本質的になる。ポリエチレンテレフタレートもしくは類似の材料またはポリエチレンテレフタレートが織物または不織物であることは、一態様である。もう一つの態様では、担体マットが、織りポリエチレンテレフタレートまたは類似の材料から構成される。担体マットが織りポリエチレンテレフタレートから構成されることは、一態様である。担体マットに使用する材料の選択は、例えば意図した応用および/または材料の入手可能性などに基づき、当業者であれば適切な担体マット材料の選択は可能である。
【０１０２】
セダム属の種は、植生繁殖材料としての挿し木または種子のいずれかから、本願の方法を使って生産することができる。植生繁殖材料として植生種子および/または挿し木を使用し、本願の方法を使って生育した植生のいくつかの例を、表1および表3〜9に記載する。したがって、ある態様において、本願の無土壌植生済みマットの植生は、草地植生、干ばつ耐性植生、イネ科草本およびセダム属植生から選択される。もう一つの態様では、 植生が、草地植生、干ばつ耐性植生、セダム属植生およびイネ科草本のうちの1種または複数種から選択される。さらにもう一つの態様では、植生が草地種子植生および干ばつ耐性植生である。干ばつ耐性植生がゼリスケープ用植生であることは、一態様である。
【０１０３】
ある態様では、植生が、草地植生を含むか、草地植生から本質的になるか、または草地植生からなる。草地植生が、バチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）、カリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）、ハード・フェスク（フェスツカ・ロンギフォリア）、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）、スカーレット・フラックス（ベニバナアマ）、シープス・フェスク（ウシノケグサ）、ワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）およびイエロー・プレイリー・コーンフラワー（ヒメバレンギク）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、一態様である。
【０１０４】
ある態様では、植生が、干ばつ耐性植生を含むか、干ばつ耐性植生から本質的になるか、または干ばつ耐性植生からなる。干ばつ耐性植生が、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）、コモン・ミルクウィード（オオトウワタ）、イブニング・センテッド・プリムローズ（メマツヨイグサ）、ホーリー・バーベイン（マルバクマツヅラ）、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）、サンド・ドロップシード（スポロボラス・クリプタンドラ）、ティックルグラス（エゾヌカボ）、ホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）およびドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、一態様である。もう一つの態様では、干ばつ耐性植生が、ブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）、カリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）、バチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）、ランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）、ドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）、ワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）、イエロー・プレイリー・コーンフラワー（ヒメバレンギク）、ロッキー・マウンテン・ペンステモン（ペンステモン・ストリクタス）、カナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）、リトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）およびアルパイン・アスター（ミヤマノギク）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
【０１０５】
ある態様では、植生が、イネ科草本を含むか、イネ科草本から本質的になるか、またはイネ科草本からなる。イネ科草本が、ブルー・グラマ（ボウテロウア・グラキリス）、リトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）、カナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）およびハード・フェスク（フェスツカ・ロンギフォリア）のうちの1種または複数種を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、一態様である。植生がイネ科草本を含むか、イネ科草本から本質的になるか、またはイネ科草本からなる場合、担体マットが、少なくとも2層の、屋外生育条件下で分解しない材料として配置され、植生の根が、前記材料の下側の1層または複数層の内部またはその下で絡み合うことは、一態様である。
【０１０６】
ある態様では、植生が、セダム属植生を含むか、セダム属植生から本質的になるか、またはセダム属植生からなる。もう一つの態様では、セダム属植生が、シロバナマンネングサ、コーカサスキリンソウ、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムから選択される。本願のさらにもう一つの態様では、セダム属植生が、シロバナマンネングサ、コーカサスキリンソウ、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムのうちの2種または3種以上を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。セダム属植生が、シロバナマンネングサおよびコーカサスキリンソウ（ロイヤル・ピンク、ショルバッサー・ブラット、フルダグルト、ドラゴンズ・ブラッド）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることは、一態様である。もう一つの態様では、セダム属植生が、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムを含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。
【０１０７】
本研究では、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）および/またはホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）の濃度が高い植生混合物、例えば含まれている種子の全質量の約5wt％超または約10wt％超がバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）であり、かつ/または含まれている種子の全質量の約5wt％超または約10wt％超がホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）である種子混合物から生産される植生では、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）および/またはホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）が、例えばこれらの種があまりにも繁茂するなどの理由で、存在する他の種の個体数を低減させる傾向があることが観察された。したがって、ある態様では、含まれている種子の全質量の約10wt％未満であるバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる、植生繁殖材料から、植生が生産される。もう一つの態様では、含まれている種子の全質量の約5wt％未満であるバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる、植生繁殖材料から、植生が生産される。ある態様では、含まれている種子の全質量の約10wt％未満であるホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる、植生繁殖材料から、植生が生産される。もう一つの態様では、含まれている種子の全質量の約5wt％未満であるホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子を含むか、それから本質的になるか、またはそれからなる、植生繁殖材料から、植生が生産される。さらにもう一つの態様では、含まれている種子の全質量の約10wt％未満であるバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子および含まれている種子の全質量の約10wt％未満であるホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、植生繁殖材料から、植生が生産される。含まれている種子の全質量の約5wt％未満であるバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）種子および含まれている種子の全質量の約5wt％未満であるホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、植生繁殖材料から、植生が生産されることは、一態様である。
【０１０８】
表8に示す組合せ2から生育した植生は、特に審美的に魅力があることがわかった。したがって、ある態様では、約5wt％のブラック・アイド・スーザン（アラゲハンゴンソウ）種子、約5wt％のバチェラー・ボタンズ（ヤグルマギク）種子、約5wt％のカリフォルニア・ポピー（エッショルチア・ローエス）種子、約10wt％のスカーレット・フラックス（ベニバナアマ）種子、約10wt％のランス・リーフ・コレオプシス（オオキンケイギク）種子、約10wt％のドワーフ・プレインズ・コレオプシス（ハルシャギク）種子、約10wt％のワイルド・ルーピン（ハウチワマメ）種子、約20wt％のロッキー・マウンテン・ペンステモン（ペンステモン・ストリクタス）種子、約5wt％のカナダ・ワイルド・ライ（エリムス・カナデンシス）種子、約15wt％のリトル・ブルーステム（スキザクリウム・スコパリウム）種子および約5wt％のアルパイン・アスター（ミヤマノギク）種子を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる、植生繁殖材料から、植生が生産される。
【０１０９】
以下に非限定的実施例を挙げて本願を例証する。
【実施例】
【０１１０】
実施例1:植生済みマットの製造
材料と方法
カナダ国オンタリオ州ゲルフ（北緯43度31分38.28秒、西経80度13分46.64秒）にあるBovey Greenhousesで、6つの試行実験を完遂した。各試行実験には24の実験ユニットを含まれ、1〜2ヶ月にわたって続けられた。これら6つの試行実験のそれぞれに関するさらなる詳細を以下に示す。試行実験では、3つのマットタイプの使用、12の植物種の組合せおよび単一栽培、種子と担体溶液の両方について複数の適用率での、6つの播種/挿し木担体溶液適用処理を調べた。使用したマットには、不織侵食防止コイアマット（ECM）、混合コイア/藁マット（EM）ならびにポリエチレンテレフタレート（PET）再生マットを含めた。バルクマット材料を、約0.5〜1cmの範囲の厚さを持つ約25cm×約50cmの寸法の切片に切り分けた。切片を、白色プラスチックで覆われている傾斜させた合板片の上に置いた。各ユニットには水を送達するための滴下ラインを上端に3本設けた。試験区の下に据えられたリザーバに過剰な水を導く水路を下端に設けた。実験を通して、12の種の組合せおよび単一栽培の生育を行った。セダム属の挿し木は、業界標準である約1.24kg/m2から低率である約250g/m2までの範囲の異なる率で試験区に適用した。セダム属の挿し木は、サイズが長さ約5cm〜長さ約0.5cmの範囲にあった。セダム属の挿し木は、試行実験1では担体混合物を使用せずに適用したが、その後の試行実験では担体混合物に混合して適用した。種子植栽密度は約8g/m2〜約2g/m2の範囲にあり、以下に詳述するいくつかの種子適用処理（例えば、水のみ、本願の研究において開発された液状ハイドロシーディング担体溶液、FibramulchまたはFlexterra）の一つと、3つの適用率で混合した。担体混合物は、各マットの表面に、手で一様になるように適用した。さらなる試験には、2層のPETの間への種子の適用と、コイア侵食防止マット材への植生繁殖材料の適用とを含めた。灌漑イベントは、例えば1日に3〜4回、それぞれ午前7時頃、午後12時頃および午後5時頃、または午前7時頃、午後12時頃、午後5時頃および午後9時頃に行うか、または後述するように行った。灌漑イベントの長さは、試行実験に依存して、例えば約5分から約15分まで、または後述するように、さまざまであった。試験区は、第1試行実験と第2試行実験では発芽を促すために、1週間にわたって白い遮光布で覆い、残りの試行実験では覆わなかった。試行実験1、4、および6だけは、最初の1週間、試験区を脱イオン水で灌漑し、残りは水道水を使用した。リザーバには、第2週は、例えば1/2濃度の肥料溶液（250ppmの微量栄養素を添加した20窒素-8リン-20カリウム）を入れ、第3、第4、および第5週には、無希釈（full strength）で使用した。最初の試行実験では改変ホーグランド肥料溶を使用し、後述する種子担体混合物に関する実験ではMiracleGro（商標）を使用した。250ppmの微量栄養素を加えた20N-8P-20K水溶性肥料を使った試行実験と、本研究で使用した他の水溶性肥料を使った試行実験との間に、相違は認められなかった。各マットを生育について毎週監視することで、発芽率、被度、植物の健康状態、および見栄えを解析した。試行実験に依存して、第4、第5および第6週の最後にユニットを収穫した。収穫時にマットを植物に悪影響がない（すなわちしおれない）ところまで、おおよそ10時間、乾燥させた。マットを全て個別に重量測定してから、巻き上げて、さまざまな期間にわたって摂氏約4〜5度の低温室に入れておいた。この貯蔵期間後にマットを再び重量測定し、野外で生育基質上に置いて、生残性を監視した。野外に置く場合、マットは、遮光布の下に1週間置くか、または遮光なしで放置した。過渡期中は必要に応じて灌漑を行った。基質への根の貫通率を生残性と共に監視した。
【０１１１】
収穫、貯蔵および移植
許容できるレベルの被度（約90〜100％）を持つマットは、収穫と約4〜5℃の低温室でのさまざまな期間にわたる貯蔵とについて、準備が整ったと見なした。貯蔵の前に、当技術分野に詳しい人々が認識するしおれが見られないところまで、マットを半乾燥させた。乾燥の前後にマットを重量測定した。重量測定したマットで最も重いのは、コイアマット上に再生新聞紙マルチをセダム属と共に使用したものであり、最も軽いのは、本願の研究において開発されたハイドロシーディング担体混合物をPETマット上の干ばつ耐性種子ブレンドと共に使用して製造したものであった。記録した重量で最大のものは500g/マット（4kg/m2）、最も軽いものは277g/マット（2.2kg/m2）であった。本願の研究において開発されたハイドロシーディング担体混合物およびPET担体マットだけを全ての種子およびセダム属の種と共に使用した、以後の試行実験からのマットの平均質量は、320g/マット（2.56kg/m2）であった。貯蔵処理後に質量の変動はなかった。
【０１１２】
マットを3〜30日の範囲の期間にわたって貯蔵した。どの処理も、10日までは、植物の健康状態または移植の成功にほとんどまたは全く影響を及ぼさずに生残した。10〜15日では、セダム属マットがわずかな黄変を起こしたが、移植の成功には影響がなかった。草本性マットは10〜15日の貯蔵処理中に多少の損傷を受けたが、移植後の再定着は中等度に成功した。草本性マットの場合、貯蔵の長期生残性は、植物の収穫時の成熟レベルに依存するようであった。製造時に植物群落を成熟させるほど、生残率は高くなった。成熟度が低い群落は、長い貯蔵時間の間に凝縮して、混合物中の非イネ科草本種の死がいくらか起こる傾向があった。このことは貯蔵を30日行った場合にも当てはまった。この時点の草本性マットはまだ緑色だったが、依然として生存可能であったのは全てイネ科草本種で、他の植物は傷んでいた。しかし、これより成熟度の高い群落は、生残性がよかった。セダム属マットは、30日間の貯蔵後に多少の損傷を受けたが、生存可能な植物材料を含んでいた。群落は10〜15日間の貯蔵に耐えて生き残ったが、運搬行程がこの長さの貯蔵を必要とすることは普通はない。3〜5日間の運搬が典型的であり、この長さの時間であれば、貯蔵による影響は全くなかった。
【０１１３】
移植の成功は、野外で植栽した場合、セダム属マットでは100％であった。生残性は、移植ストレスを低減するために遮光しても、遮光しなくても、一貫していた。最初の5日間は灌漑を必要に応じて行った。セダム属の根は、移植後2日いないに下層の基質中まで発達したようであり、4〜5日以内には、根の構造に機械的損傷を加えなければ、マットを取り除くことはできなくなった。草本性マットでは定着期の間、適正な灌漑を維持し、最初の5日間、遮光布を使用した場合に、移植の成功が達成された。製造を野外で日当たりのよい状況で行っている場合は、植物群落は既に直射日光の強さに適応しているので、遮光布の必要はないかもしれないと予想される。根は移植の2日後には下層の基質中まで貫通したようであり、4〜6日以内に、マットは基質に機械的に固定された。マットを載せる基質は浅いので（約5〜6cm、そうでない場合は、以下に示すとおり）、いったん植物が定着すれば、温度、雲量、および降雨レベルに依存して、約4〜5日ごと、またはしおれが起きたときに、灌漑が必要になった。
【０１１４】
担体マットタイプ（マット製品）
3つの異なるタイプの材料からできた担体マット製品を調べた。企てた試行実験では、複数の厚さの再生ポリエチレンテレフタレート（PET）マット、混合コイア/藁マット、およびコイアマットを使用した。どのマットタイプも、同じような時間枠で、同じ相対密度被度で、植物を生産した。しかしPETはより最適なマット材料であった。PETマットは、完全にリサイクルされ、低コストで、容易に入手することができ、屋外生育条件下で非分解性であるという追加の利点を有することができ、持続可能な製品である。PET担体マットはさまざまな厚さのものを入手することができる。厚さの小さいものでさえ、雑草抑制能力のしるしは明確であり、それより厚いマット（1cm）では、この点において、その特性はさらに明白になった。PETは、屋外生育条件下で分解しないので、これらの抑制特性は長期間持続し、緑化屋根への応用にとっても、他の芝地応用、例えば侵食防止にとっても、大きな利点になるであろう。
【０１１５】
織りが細かいPETから構成される担体マットは、マット下での雑草種子発芽に対する長期間にわたる障壁となり、一方、イネ科草本の選択的な貫通は可能にすると予想される。図3に、PETを含む担体マット上に追加のPET層を置いた場合（図3A）と、置かなかった場合（図3B）の、草地種子混合物の発芽および生育の比較を示す。
【０１１６】
図3Aおよび図3Bに示す植生済みマットを製造するために、1グラムの草地種子混合物を使用した。図3Aの植生済みマットでは、草地種子混合物がPETの層の間にあった。図3Bは、草地種子植生の一例を示す。図3Aは、草地種子混合物中のイネ科草本だけが、上側のPETマットを通して生育することができることを実証している。したがって、図3Aにおいて上層に使用されたものと類似する担体マットを含むマットは、下層の種子由来のイネ科草本の生育を選択的に促進しつつ、担体マット下の種子由来の雑草生育を抑制すると予想されるであろう。無土壌植生済みマットに使用される担体マットが厚いほど、雑草抑制は著しくなるであろうと予想される。
【０１１７】
図3Aは、後述する図4Aおよび図4Bに示す市販の担体混合物FlexterraおよびFibramulchと比較して、本願の担体混合物が藻類の生育を低減することも実証している。
【０１１８】
屋外生育条件下で分解する材料から構成される担体マットを使ったマット、例えば有機系マットは、雑草抑制に有効であると報告されているが、そのようなマットは雑草防除の一時的解決策にしかならない。さらに、そのような有機系マットは、完全に生長した状態では製造されないので、環境から落ちてくる雑草種子由来の雑草生育の上述の抑制は、マットの植生との競合ゆえに、有効性が低くなるであろう。
【０１１９】
PETにより、通常の取り扱い応力を大きく超えてもなお引き裂くことのできない、非常に堅くて耐久性のある最終製品が製造されることにもなった。PETと似た特性を有する他の材料、例えば屋外生育条件下で分解せず、植生済みマット用の担体マットを形成させることができる材料も、使用することができるであろうと予想される。
【０１２０】
種子/挿し木担体混合物
種子および/または挿し木担体混合物は、開発されたシステムの一構成要素であった。というのも、発芽は、それがもたらす補助がなければ、低減することが示されたからである。理論に束縛されることは望まないが、適用された製品は、生育および発芽をいくつかの方法で促進した。まず、その使用は、種子および挿し木の分散において重要である。製造の場では、多量の種子および/または挿し木が大きな容器で水および担体混合物の他の構成要素と混合される。この撹拌された担体混合物を次に、担体マット材料上に一様に噴霧する。一度噴霧されたら、担体混合物は種子をマット材料に固定し、風による喪失、浸食、または鳥類による喪失を防止する。さらに、例えば小さい粒径を有するポリアクリルアミドなどの吸水性ポリマーを溶液に加えると、その水分保持能力が種子の発芽を促進し、植物がさらに定着すれば、水使用効率を向上させる。試行実験1では担体混合物を使用せずにセダム属挿し木を適用したが、以後の試行実験では担体混合物に混合して適用した。セダム属挿し木を適用するために担体混合物を使用した試行実験では、いくつかの好ましい相違が観察された。例えば、担体溶液を使用すると、適用および製造の速度が増加した。担体溶液を使うと、適用する必要がある挿し木が少なくなり、適用される挿し木は、著しく小さいサイズのものでもよいこともわかった。担体混合物に関するさらなる研究は、下記のセクションAで詳述する。
【０１２１】
結論
上記の結果は、合成再生PETまたは屋外生育条件下で分解しない類似の材料で作られた担体マット上に無土壌植生済みマットを製造できることを示している。種子、または例えばセダム属の種の挿し木を、処方された担体混合物と一緒に適用することにより、試験した多種多様な植物種を、担体マットに定植することができる。NFT技法を使って生育すると、この方法は、超軽量で、必要とする労力が少なく、インフラをほとんど必要としない無土壌植生済みマット材を、約4〜5週間で製造する。ここに記載する担体マットは、多様な植物種を使って無土壌植生済みマットを製造する際の融通性が高く、緑化屋根植物定着、侵食防止、雑草障壁を組み込んだ芝生製造、生育済み多年生植物庭園、ならびに生育済み野菜およびハーブ庭園などといった、多くの応用を有する。結果として得られる製品は、例えば土壌および土壌微生物を含まないので、完全に生長した無土壌植生済みマットは、例えばその無土壌植生済みマットの植生が受け入れ国の有害雑草リストに掲載されておらず、適正な文書が揃えられてさえいれば、国境線を自由に越えることができる。
【０１２２】
植生済み緑化屋根の場合、PETまたは類似の材料上で生育した無土壌植生済みマットには、既存のシステムと比べて多くの長所がある。例えば、これは軽量であり、3分の1未満の時間で製造される。また、その製造に使用される資源も、水、肥料、労力、種子および/または挿し木ならびに運搬コストに関して、公知のマットよりはるかに少ない。北アメリカの緑化屋根市場における最近の動向は、消費者がそれぞれの屋根スペースを埋めるために、より多様な植物種を望むことを示している。というのも、緑化屋根の機能は植栽が多様な方が優れているからである。消費者は植生済みシステムを好むことも多い。無土壌植生済みマットを製造するための、ここに開示する方法は、それらのニーズに応えることができ、それと同時に、例えばセダム属の種を使って、伝統的な植栽を提供することもできる。
【０１２３】
例えば芝の製造に使用した場合も、本願の無土壌植生済みマットは、現在使用されている製品よりも軽い。さらに、本願の無土壌植生済みマットは、その無土壌植生済みマットを載せる基質材料中に存在する種子由来の雑草の発達を制限する長期雑草障壁も組み込まれている唯一の製品である。
【０１２４】
実施したさまざまな研究および試行実験の詳細を以下に記載する。
【０１２５】
A.異なる担体混合物の効果の研究
種子および/または挿し木を担体マット上に分散させるために、本願の試行実験ではさまざまな方法を使用した。植生繁殖材料送達処理（担体混合物）は、植生繁殖材料を担体マット上に均等に分散させるための培地であること、植生繁殖材料を担体マットに物理的に貼り付けること、植生繁殖材料の発芽および/または生育に有益な植物養分を提供すること、および植生繁殖材料が種子を含む場合は、灌漑イベントの間に発芽のための水分を発生中の種子に提供することなどといった、いくつかの目標が達成されるように設計された。試験した担体混合物はいずれも、ハイドロシーディング設備によって適用するように設計した。そのようなハイドロシーディング設備の使用は、当技術分野において公知である。
【０１２６】
実行した本試行実験では、5つの主要担体混合物を利用した。すなわち、2つの市販ハイドロシーディングマルチ（FlexterraおよびFibramulch（商標））、本試行実験のために特別に開発された2つの製剤、そして水のみの使用である。FlexterraおよびFibramulchは侵食防止用の市販溶液である。Flexterraは、熱処理された木部繊維、湿潤剤/粘着性付与剤、人造生分解性繊維およびセラミック粒子から構成され、一方、Fibramulchは、再生紙セルロース（新聞紙マルチ）および粘着付与材から構成される。これら2つの製品は、大きな容器で水、種子、および肥料と混合してから、急勾配の無植生斜面に噴霧するように設計されている。FlexterraおよびFibramulchは、挿し木の適用に典型的に使用されることが知られているものではない。木部繊維（Flexterra）または新聞紙マルチ（Fibramulch）と粘着性付与剤との組合せは、斜面からの侵食を防止し、種子の発芽を促進するマトリックスを形成する。
【０１２７】
FlexterraとFibramulchはどちらも、本願の植生済みマットおよび方法で試験した全ての植生繁殖材料の生育を促進したが、それら植生済みマットおよび方法にとって最適ではなかったので、特注処方製品を創出した。例えば、本願の無土壌植生済みマットを製造するための方法は、本来、あまり大きくない傾斜で行われるように設計したので、FlexterraおよびFibramulch（急勾配の斜面用に設計されたもの）中に存在する高濃度の繊維は必要なくなり、植生済みマット製造者にとっては追加費用になる。そのうえ、担体マットの表面への有機材料（木部繊維および/または新聞紙マルチ）の添加は、製造中の藻類生育の発生を増加させることがわかった。例えば図4を参照されたい。藻類生育が植生生育そのものを損傷するわけではないが、藻類生育は、本来なら植生によって取り込まれる貴重な養分を消費し、一般的には厄介者だと見なされている。FlexterraおよびFibramulchを使って製造された植生済みマットの最終重量も、これらの市販製品を含有しないものより大きかった。というのも、これらは長期間にわたって不必要に水を保持する傾向があり、そこに含まれている有機材料は収穫時に実質的に依然として無傷であり、存在していることがわかったからである。
【０１２８】
FlexterraとFibramulchの上述の短所を考慮して、繊維材料を全くまたはほとんど含有しない特注製剤をいくつか開発し、試験した（表2）。これらの担体混合物は、水、粘着性付与剤、吸水性ポリマー、植生種子、および水溶性肥料から構成される。これらの担体混合物は、担体マットに植生種子を貼り付け、灌漑イベント間に水を供給し、初回施肥を提供し、かつ植物繁殖中に担体マットの表面での藻類生育の発生を低減するという目的を十分に果たすことが示された（図4）。表2に記載の担体混合物を使った初期の実験室での実験から、本明細書に記載する温室マット生育試行実験のために選んだ2つの担体混合物は混合物6および7とした。図4Cに示す植生済みマットは表2の混合物6を使って製造された。
【０１２９】
混合物6および7は、植物の生産に関して、市販のハイドロシーディング混合物と同程度の性能を有することがわかったばかりでなく、マルチ材料が存在しないので、著しく安い。これらの混合物により、軽くて、市販の製品に関して記録されている大量の藻類生育を示さない最終製品が製造された。例えば図4を参照されたい。
【０１３０】
実験室で作られた種子担体混合物のいくつか（例えば表2、混合物1および2）には、繊維と粘着付与剤の組合せが粘着付与剤だけの場合よりも担体マットにより良く付着することを狙って、PET繊維を追加して混合した。本研究では、これらのPET繊維を追加しても、有利な点は認められなかった。しかし、急勾配の斜面を利用する製造設定では、これらPET繊維などの繊維の追加は有利であることが判明するかもしれない。ある製造シナリオでは、かなりの量の廃棄PETがPET担体マットの製造および切断から定期的に生じ、それらは本来であれば廃棄物と見なされるであろう。種子担体混合物にそれを含めることからくる不都合な結果はないので、それは、廃棄物を利用し、担体マットおよびその上のマトリックスに構造健全性を追加する手段として推奨される。
【０１３１】
B:試行実験1（開始日2011年5月26日）
表3に列挙する24の異なる組合せを、そこからの植生済みマットの製造に関して、温室（戸内）設定で試験した。草地種子混合物およびゼリスケープ用（干ばつ耐性）種子混合物の構成要素については表4および表5を参照されたい。
【０１３２】
各プロトタイプ植生済みマットを、0.25m×0.51mのプラスチックトレイで生育し、この実験用に構築された栄養フィルム技法（NFT）システムによって灌漑した。担体マットを含む組合せのために、PETマット、ECM（市販のコイア侵食防止）マットまたはEM（混合コイア/藁）マットの切片をトレイサイズに切り取り、次いで、その担体マットに担体混合物を適用した。担体マットを含まない組合せについては、担体混合物をトレイに直接適用した。
【０１３３】
各トレイ用の担体混合物は、適用に先だって、容器内で個別に混合した。Fibramulch処理混合物は、900mlの水に加えられた30gのFibramulchおよび1gの種子を含有した。Flexterra混合物は600mlの水に加えられた20gのFlexterraおよび1gの種子を含有した。この種子適用率は、指示されている率（250g/90m2）を2倍して0.708g/トレイ（500g/90m2）としてから、1g/トレイに切り上げる（706g/90m2）ことによって導き出した。定着の可能性を最適化し、被度を最大化するために、より高い適用率を使用した。Fibramulch製品中およびFlexterra製品中の有機繊維が分離し、パルプに懸濁するまで、混合物を撹拌した。次に、担体混合物をマット上に注ぎ、200mlの水をふりかけ、被覆具合を手で均等にした。セダム属処理のための挿し木は、翌日に、セダム属マットだけの場合は80g/トレイ、ゼリスケープ用種子混合物/セダム属マットの場合は40g/トレイの率で適用した。この試行実験では、セダム属挿し木を担体混合物に入れて適用せず、担体マットの上にセダム属挿し木を載せた。以降の試行実験では担体混合物を使用してセダム属挿し木を適用し、上述の長所を認めた。
【０１３４】
処理トレイは、トレイプラスチックの歪みと、そのような歪みから結果として生じると予想される不均等な灌漑とを防止するために、ボードに12ずつ2列に並べた。ボードを、角度が約4°の平均傾斜になるように、中央灌漑ホースに向かって傾けた。この傾斜は、大規模製造シナリオでの最適値よりは大きいと予想しうる。灌漑は各トレイの上に繋留された3つの点滴管によって適用し、水の流出を可能にするためにトレイの底には5つの穿孔を設けた。流出物は水盤に回収してから、灌漑に再使用した。
【０１３５】
マット構築後の最初の約1週間は灌漑を適用しなかった。この期間中は、発芽用の蓋をトレイに載せた。トレイ上の種子の大半が発芽したトレイからは蓋を取り除いた。個々のトレイには、それらが乾燥しているように見えたときに、霧吹きで脱イオン水をやった。灌漑は6月2日に開始した。10Lバケツ3杯の脱イオン水とバケツ1杯の無希釈改変ホーグランド肥料溶液をリザーバに加えて、25％改変ホーグランド灌漑溶液とした。灌漑の最初の1週間の間に処理に対する応答を観察することで、最適な灌漑頻度を決定した。最適な灌漑スケジュールは、午前9:00に3分間および午後3:00に3分間ということになった。6月17日に、バケツもう1杯の改変ホーグランド肥料溶液を加えて40％肥料溶液とした。PPM、pHおよびEC測定を3日ごとに行って、それらがほぼ一様のままであることを確かめた。
【０１３６】
植生済みマットの製造中に正式の測定は行わなかったが、必要に応じて相対的な定性観察は行った。トレイをおよそ3日ごとに観察し、著しい変化を記録した。観察は、植生済みマット構成要素（例えば担体マット、結合剤、または植生構成要素）の相対的性能、処理全体の相対的性能、一定の処理/植生済みマット構成要素に伴う個別の問題、ならびに全体的な製造上の問題（例えば病害虫）に関して行った。2週間ごとに植生済みマットの写真を撮影した。植生済みマットは、植生および根のネットワークの被度が完全になったときに、移植の準備が整ったと決定した。
【０１３７】
製造に続いて、貯蔵に耐えて基質上で定着する植生済みマットの能力を評価した。完全に生育した植生済みマットを灌漑システムから取り出し、溜まった水がなくなるまで放置乾燥し、重量を測定した。次に、輸送中の貯蔵をシミュレートするために、植生済みマットを約4℃の低温室に2日間貯蔵した。3日目に植生済みマットを取り出し、再び重量を測定し、約6cmの基質の上に移植した。移植された植生済みマットの性能（生残率、植物の健康状態、および基質に付着する能力）を観察し、定性的観察結果を記録した。
【０１３８】
C:試行実験2（開始日2011年7月29日）
表6に列挙した24の異なる組合せを、そこからの植生済みマットの製造に関して、温室（戸内）設定で試験した。草地種子混合物およびゼリスケープ用（干ばつ耐性）種子混合物の構成要素については表4および表5を参照されたい。
【０１３９】
PETの切片をトレイサイズに切り取り、次に適当な担体混合物を適用した。適用に先だって、各トレイ用の混合物を容器内で個別に混合した。Fibramulch処理混合物は、900mlの水に加えられた30gのFibramulchおよび1gの種子を含有した。Flexterra混合物は600mlの水に加えられた20gのFlexterraおよび1gの種子を含有した。各トレイを1週間にわたって白い遮光布で覆った。この試行実験ではセダム属混合物に種子と同じ処理を施した。
【０１４０】
各プロトタイプマットを、0.25m×0.51mのプラスチックトレイで生育し、この実験用に構築された栄養フィルム技法（NFT）システムによって灌漑した。改変ホーグランド肥料溶液をリザーバに加えて、25％改変ホーグランド灌漑溶液とした。灌漑は1日2回、3分間行った。
【０１４１】
製造に続いて、貯蔵に耐えて基質上で定着する植生済みマットの能力を評価した。完全に生育した植生済みマットを灌漑システムから取り出し、溜まった水がなくなるまで放置乾燥し、重量を測定した。次に、輸送中の貯蔵をシミュレートするために、植生済みマットを約4℃の低温室に5日間貯蔵した。6日目に植生済みマットを取り出し、再び重量を測定し、約6cmの基質の上に移植した。移植された植生済みマットの性能（生残率、植物の健康状態、および基質に付着する能力）を観察し、定性的観察結果を記録した。
【０１４２】
D:試行実験3（開始日2011年11月9日）
表7に列挙した24の異なる組合せを、そこからの植生済みマットの製造に関して、温室（戸内）設定で試験した。草地種子混合物およびゼリスケープ用（干ばつ耐性）種子混合物の構成要素については表4および表5を参照されたい。
【０１４３】
この試行実験では、トレイ内での植生済みマットの生育を排除した。担体マットを傾斜した防水表面上に直接置いた。
【０１４４】
マット構築後の最初の約1週間は灌漑を適用しなかった。この期間中、生育中の個々の植生済みマットには、それらが乾燥しているように見えたときに、霧吹きで脱イオン水をやった。試験区は遮光布で覆わなかった。灌漑を開始した後は、使用した灌漑水は脱イオン水ではなく水道水とした。この試行実験では灌漑頻度を1日3回に増やした。10日後に、インライン温室肥料含有水（20N-8P-20K）を水道水3部に対して肥料含有水1部の割合でリザーバに加えた。
【０１４５】
製造に続いて、貯蔵に耐えて基質上で定着する植生済みマットの能力を評価した。完全に生育した植生済みマットを灌漑システムから取り出し、溜まった水がなくなるまで放置乾燥し、重量を測定した。次に、長期貯蔵と輸送をシミュレートするために、植生済みマットを2つの期間にわたって、すなわち一部は1週間にわたって、また一部は2週間にわたって、約4℃の低温室で貯蔵した。7日目と14日目に、植生済みマットを取り出し、再び重量を測定し、約4cmの基質の上に移植した。移植された植生済みマットの性能（生残率、植物の健康状態、および基質に付着する能力）を観察し、定性的観察結果を記録した。
【０１４６】
E:試行実験4（開始日2011年12月15日）
この試行実験では、試行実験1〜3で使用した標準的な組合せに留まらず、新しい植物混合物を調べることに焦点を絞った。イネ科草本を含んでいた先の混合物（草地種子混合物およびゼリスケープ用種子混合物）は、存在する他の種の生育および発達を最適には促進しないイネ科草本の比率を有することがわかった。例えば、バッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）および/またはホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）の濃度が高い植生混合物、例えばバッファロー・グラス（ブクロエ・ダクチロイデス）および/またはホワイト・ヤロー（セイヨウノコギリソウ）の濃度が約5％超または約10％超である植生混合物は、例えばこれらの種があまりに繁茂するなどの理由で、存在する他の種の個体数を低減させる傾向があることが観察された。そこで、以前に試験したいくつかの草本性種とこの試行実験のセットにとっては新しい他のものとを含む、2つの組合せを創出した（表8）。
【０１４７】
表8に示す新しい種の組合せのそれぞれを、2つの密度（0.5g/マット、1g/マット）で、3つ一組にして、合計12個のマットを使って、PETマットに植栽した。先の試行実験で使用した種子混合物（草地種子混合物およびゼリスケープ用種子混合物）は単一の密度（0.5g/マット）で3つ一組にして植栽した。残り6つの試験区には、混合されたセダム属の種の挿し木を、それぞれ2つ一組にして156g/トレイ、79g/トレイ、および25g/トレイの密度で、上に置いた。
【０１４８】
全ての処理に20gの市販Flexterraを担体混合物として使用した。
【０１４９】
マット構築後の最初の約1週間は灌漑を適用しなかった。この期間中、個々のトレイには、それらが乾燥しているように見えたときに、霧吹きで水道水をやった。試験区は遮光布で覆わなかった。灌漑を開始した後は、使用する灌漑水を水道水とした。灌漑は1日に3回行った。10日後に、インライン温室肥料含有水（20N-8P-20K）を水道水3部に対して肥料含有水1部の割合でリザーバに加えた。20日後に、肥料の割合を水道水1部に対して肥料含有温室水1部に増やした。35日後に植生済みマットが完全に発達したら、灌漑を3日間、1日1回に減らした。灌漑を24時間にわたって完全に中断することで、植栽済みマットからの干ばつ応答を誘発し、その後、試験区を灌漑して回復能を評価した。回復が起こったら、試験区には48時間にわたって再び灌漑を行わず、次に灌漑することで、回復能を再び評価した。この試行実験の完了時に、非セダム属マットについては、重量測定を行わず、先の試行実験で行ったような貯蔵や植栽も行わなかった。セダム属マットは実験の終了時に生育プラットフォーム上に放置して、試行実験5の間は生育を続けた。
【０１５０】
F:試行実験5（開始日2012年2月4日）
試行実験5では、先に使用した種子混合物の改善と新しい混合物の開発に焦点を絞った。使用した種の組合せを表9に概説する。組合せ1および組合せ2を、0.25g/トレイおよび0.5g/トレイという2つの異なる種子密度処理で植栽した。組合せ2は、植栽したどちらの組合せについても、同じ質量のセダム属挿し木を含有した。組合せ3および組合せ4は、1つの密度（0.25g/トレイ）で、それぞれ同じものを2つずつ、植栽した。組合せ6は、2つの播種密度（0.25g/トレイおよび0.5g/トレイ）で植栽し、どちらの密度処理についても、セダム属挿し木の分率は同じにしておいた。組合せ7ではバッファロー・グラスを2つの種子密度、すなわち0.25g/マットおよび0.5g/マットで同じものを2つずつ植栽した。残りの試験区は先の試行実験からのセダム属で占められていた。
【０１５１】
全ての処理に20gの市販Flexterraを担体混合物として使用した。
【０１５２】
マット構築後の最初の約1週間は灌漑を適用しなかった。この期間中、個々のトレイには、それらが乾燥しているように見えたときに、霧吹きで水道水をやった。試験区は遮光布で覆わなかった。灌漑を開始した後は、使用する灌漑水を水道水とした。灌漑は1日に2回行った。10日後に、インライン温室肥料含有水（20N-8P-20K）を水道水3部に対して肥料含有水1部の割合でリザーバに加えた。20日後に、肥料の割合を水道水1部に対して肥料含有温室水1部に増やした。植生済みマットを48日間（先の試行実験を越える継続時間）生育した。セダム属マットは試行実験完了時に再び収穫しなかった。試行実験が完了したら、非セダム属マットを重量測定し、1週間、2週間、および1ヶ月間貯蔵した。
【０１５３】
G:試行実験6（開始日2012年3月18日）
試行実験6は、試行実験4と試行実験5の代表的処理による両者の組合せである。表8から全ての種の組合せを0.25g/マットおよび0.5g/マットの植栽密度で、3つ一組にして使用した。表9からは組合せ2、4、5、および6を0.25g/マットの単一植栽密度でそれぞれ3つ一組にして使用した。組合せ2および6に使用したセダム属挿し木は、1種あたりマット1枚あたり2.5グラムとした。全ての処理に20gの市販Flexterraを担体混合物として使用した。
【０１５４】
マット構築後の最初の1週間は灌漑を適用しなかった。この期間中、個々のトレイには、それらが乾燥しているように見えたときに、霧吹きで水道水をやった。試験区は遮光布で覆わなかった。灌漑を開始した後は、使用する灌漑水を水道水とした。灌漑は1日に2回行った。10日後に、インライン温室肥料含有水（20N-8P-20K）を水道水3部に対して肥料含有水1部の割合でリザーバに加えた。20日後に、肥料の割合を水道水1部に対して肥料含有温室水1部に増やした。植生済みマットを35日間生育した。試行実験が完了したら、全てのマットを重量測定し、1週間、2週間、および1ヶ月間貯蔵した。
【０１５５】
実施例を参照して本願を説明したが、請求項の範囲は実施例に示した態様によって限定されるべきものではなく、本明細書全体と矛盾しない最も広い解釈が与えられるべきであると理解すべきである。
【０１５６】
刊行物、特許および特許出願はいずれも、個々の刊行物、特許または特許出願について参照によりそのまま本明細書に組み入れられることを具体的かつ個別的に示した場合と同じ程度に、参照によりそのまま本明細書に組み入れられる。本願における用語が参照により本明細書に組み入れられる文書において異なる定義がなされていることがわかった場合は、本明細書に記載の定義がその用語の定義となるものとする。
【０１５７】
（表１）
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＊本願の研究試行実験でうまく生育した植物
【０１５８】
（表２）担体マットに種子を適用するために実験室で処方し試験した担体混合物
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1諸成分を混合して各1Lのバッチにした。
2ポリアクリルアミド（吸水性ポリマー）;合成粘着性付与剤および湿潤剤は2種類の粒径で使用した:小（約0.3〜1mm）および微小（粉末、およそ≦0.3mm）。
3使用した肥料は、22mL/6Lという推奨混合比の水溶性Miracle-Gro（商標）All-Purposeである。
【０１５９】
（表３）
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1担体混合物は水も含有していた（Fibramulch担体混合物の場合は900ml、Flexterra担体混合物の場合は600ml）。
2市販の侵食防止コイアマット。
3厚さが約0.5cmの織りポリエチレンテレフタレートマット。
4厚さが約1.0cmの織りポリエチレンテレフタレートマット。
52層のポリエチレンテレフタレートマット;それぞれの厚さは約0.5cmである。担体混合物はPET担体マットの間に入れた。
6市販のRoll'N Grow（商標）野草マット;本研究で使用した条件下では生育が認められなかった。
7セダム属混合物は、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムの挿し木を含んでいた。
8混合コイア/藁マット。
9結合剤なしの処理では250mLの水を使用した。
【０１６０】
（表４）草地種子混合物
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【０１６１】
（表５）ゼリスケープ用種子混合物
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【０１６２】
（表６）
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1Flexterra担体混合物は600mlの水も含有していた。
2Fibramulch担体混合物は900mlの水も含有していた。
3セダム属混合物は、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムの挿し木を含んでいた。
4結合剤なしの処理では250mLの水を使用した。
*全ての処理に厚さが約0.5cmの織りポリエチレンテレフタレートマットを使用した。
**推奨密度
【０１６３】
（表７）
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*厚さが約0.5cmの織りポリエチレンテレフタレートマット。
**厚さが約1.0cmの織りポリエチレンテレフタレートマット。
***どちらのPETマットも厚かった（それぞれ厚さ約1cm）。
****どちらのPETマットも薄かった（それぞれ厚さ約0.5cm）。
#Flexterra処理では、担体混合物が約600mlの水も含有した。
##結合剤なしの処理では250mLの水を使用した。
###推奨密度
§約750mlの水に懸濁した約4gのポリアクリルアミド粒子（粒径約0.3mm未満）および約3gの有機糊（プランタゴ）。担体混合物には水溶性肥料も加えた。
&セダム属混合物は、エゾノキリンソウ、サカサマンネングサ、セダム・セクサングラーレおよびセダム・ヒブリダムの挿し木を含んでいた。
【０１６４】
（表８）試行実験4において使用した全種子混合物の質量百分率として表現した種の組合せ
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*試行実験1〜3では試験しなかった、混合物中に存在する種。
【０１６５】
（表９）試行実験5に使用した植生繁殖材料混合物
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【国際調査報告】
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