CN105611825B - 植物栽培培养介质和使用其的植物栽培装置和植物栽培方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供包含含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂的植物栽培介质，其中通过用50毫升95℃的离子交换水处理10克热塑性树脂4小时而得的提取物具有不小于4和不大于9的在25℃下的pH；无论植物类型如何都能用包括该植物栽培介质的植物栽培装置和方法使植物有效生长的植物栽培介质；和包括该植物栽培介质的植物栽培装置和方法。

Description

植物栽培培养介质和使用其的植物栽培装置和植物栽培方法
技术领域
本发明涉及植物栽培介质和包括该植物栽培介质的植物栽培装置和方法，所述植物栽培介质可以代替传统土壤和岩棉用于栽培各种作物，如蔬菜、水果、谷物等，包括开花植物和根用蔬菜。
背景技术
不使用土壤栽培作物的水栽法没有来自连作的损害，不受土壤病害和生长条件影响，并有利于栽培环境的控制和营养素与水的管理。水栽法还实现自动化和劳力节省，并且因此作为提供高作物清洁度和肥效的栽培方法引起关注。
浸泡在水中的用于水栽法的固体介质需要具有一定程度的耐水性并具有透水性、保水能力、透气性、强度等。例如，通过将成型为纤维的天然石材（主要是玄武岩）捆扎而得的岩棉传统上已知是用于水栽法的固体介质。
在水栽法中，由于根部固定在固体介质内，可能需要用新鲜固体介质更换该固体介质。但是，使用岩棉作为固体介质的不利之处在于再循环困难。此外，由于岩棉是无机物质，没有处置用过的岩棉的有效方法。目前采用的处置用过的岩棉的方法包括将用过的岩棉作为工业废物丢弃的方法，和将用过的岩棉少量犁到稻田中的方法。但是，使用这些方法处置用过的岩棉是有限的。此外，由于岩棉具有过大保水量并含有大量水，根用蔬菜不能变大，并且因此难以栽培。因此，需要保持植物栽培介质中所需的物理性质，如耐水性、透水性、保水能力、透气性、强度等，物理化学稳定并且能使作物充分生长并且环境危害较低的介质。
日本专利公开8-280281（PTD 1）公开了含有聚乙烯醇的植物栽培介质。PTD 1描述了，例如，使用具有98摩尔%或更高的皂化度的完全皂化的聚乙烯醇树脂作为木炭粉的粘合剂。PTD 1还描述了这样的具有98摩尔%或更高的皂化度的完全皂化的聚乙烯醇树脂尽管亲水，但不易溶于水，并在其用作木炭粉的粘合剂时，获得在木炭粉粒子表面上具有改进的水可湿性并且在浸泡在水中时不容易坍塌的介质。但是，即使使用具有98摩尔%或更高的皂化度的完全皂化的聚乙烯醇树脂，但其仍是水溶性聚合物，并且因此，PTD 1中描述的介质的长期使用造成聚乙烯醇树脂的逐渐洗脱，以使作物的长期生长困难。
日本专利公开2-109920（PTD 2）也描述了使用颗粒或碎屑形式的多孔材料作为介质的水栽法，其中考虑到其保持吸水性和吸湿性的能力，该多孔材料优选由聚乙烯醇作为原材料制成。但是，如上所述，由于聚乙烯醇是水溶性聚合物，其在湿条件下具有差的长期稳定性。由于其难以保持该介质的形状，聚乙烯醇因此对于作物的长期生长缺乏实用性。
日本专利公开6-98627（PTD 3）公开了含有吸水凝胶的芳香人工介质，所述吸水凝胶通过将水和香料并入吸收性材料中获得。PTD 3描述了乙烯-乙烯醇共聚物可用作该吸收性材料。乙烯-乙烯醇共聚物的使用可防止与上述聚乙烯醇相似的逐渐洗脱。
申请人在WO 2012/108374（PTD 4）中提出含有乙烯-乙烯醇共聚物碎屑的植物栽培介质。PTD 4中描述的这种植物栽培介质可用作能使作物充分生长的植物栽培介质，再循环能力优异并可重复使用，在使用后容易通过焚化等丢弃并且环境危害较低。
引用列表
专利文献
PTD 1: 日本专利公开8-280281
PTD 2: 日本专利公开2-109920
PTD 3: 日本专利公开6-98627
PTD 4: WO 2012/108374。
发明概述
技术问题
但是，关于含热塑性树脂的植物栽培介质，没有充分的发现。本发明人发现一个问题，热塑性树脂的pH变化改变向使用该植物栽培介质栽培的植物供应的水的pH，这影响植物的生长条件。
为解决上述问题作出本发明，且本发明的一个目的是提供无论植物类型如何都能使植物有效生长的植物栽培介质和包括该植物栽培介质的植物栽培装置和方法。
问题的解决方案
本发明人关注该植物栽培介质中所用的热塑性树脂的pH变化并发现，通过将pH规定在特定范围内，可以提供无论植物类型如何都能使植物生长的植物栽培介质，由此完成本发明。本发明如下概述。
根据本发明的植物栽培介质是包含含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂的植物栽培介质，通过用50毫升95℃的离子交换水处理10克热塑性树脂4小时而得的提取物具有不小于4和不大于9的在25℃下的pH。
在根据本发明的植物栽培介质中，优选使用含热塑性树脂的碎屑。
在根据本发明的植物栽培介质中，该热塑性树脂优选是在其总结构单元中含有20摩尔%或更多的乙烯单元和丙烯单元的至少一种的烯烃共聚物。
在根据本发明的植物栽培介质中，该热塑性树脂优选含有乙烯-乙烯醇共聚物。
在根据本发明的植物栽培介质中，该碎屑在形状上为柱形、扁平形或薄片形，并在柱形碎屑的侧面上、在扁平形碎屑的取较短边方向为中心轴的圆周方向上的曲面上或在薄片形碎屑的主面上具有0.05 μm或更大的如根据JIS B 0601测量的算术平均粗糙度(Ra)。
在根据本发明的植物栽培介质中，算术平均粗糙度为0.05 μm至10 μm。
在根据本发明的植物栽培介质中，该植物栽培介质优选具有相对于100毫升体积计不小于5克和不大于50克的保水量。
本发明还提供包括上述根据本发明的植物栽培介质的植物栽培装置。
本发明还提供包括上述根据本发明的植物栽培介质的植物栽培方法。
本发明的有利效果
根据本发明，如下述实施例和对比例中证实的，在各种作物，如蔬菜、水果、谷物等，包括开花植物和根用蔬菜的栽培中，这些作物可以以高效率充分生长。此外，根据本发明，可以提供再循环能力优异并可重复使用，在使用后容易通过焚化等丢弃并且环境危害较低的植物栽培介质。
附图简述
图1(a)至(c)是各自图示说明根据本发明的植物栽培介质中所用的碎屑的形状的示意图，其中图1(a)图示说明柱形，图1(b)图示说明扁平形，且图1(c)图示说明薄片形。
图2是示意性图示说明在本发明的一个优选实施方案中的植物栽培装置1的图。
实施方案的描述
根据本发明的植物栽培介质包含含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂。根据本发明的植物栽培介质的形式不受限制，只要其包含这种热塑性树脂。该植物栽培介质可以是许多热塑性树脂碎屑的床的形式或包含热塑性树脂的无纺织物的形式。但是，考虑到植物生长效率，优选使用热塑性树脂碎屑。
在根据本发明的植物栽培介质中，通过用50毫升95℃的离子交换水搅拌和提取10克热塑性树脂4小时而得的提取物具有不小于4和不大于9的在25℃下的pH。pH下限优选为4.3，更优选4.5，且还更优选4.7。pH上限优选为8.8，更优选8.5，且还更优选7.5。本文所用的术语“离子交换水”是指使用阳离子交换树脂（其用氢离子替换原水中所含的阳离子）和阴离子交换树脂（其用氢氧根离子替换原水中所含的阴离子）除去离子的纯净水。如果提取物的pH小于4，则在植物中可能出现根腐，并且如果pH超过8，则可能损害植物根的伸长。下面在实施例中将描述测量pH的特定方法。
当上述热塑性树脂碎屑用作植物栽培介质时，其堆密度的下限优选为0.1克/立方厘米，且更优选0.2克/立方厘米。其堆密度的上限优选为1.1克/立方厘米，且更优选0.9克/立方厘米。如果该碎屑的堆密度小于0.1克/立方厘米，则根用蔬菜的根不容易增大，且如果该碎屑的堆密度超过1.1克/立方厘米，则倾向于损害植物根的伸长。下面在实施例中将描述测量碎屑的堆密度的特定方法。
尽管根据本发明的热塑性树脂可以是含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的任何热塑性树脂，但也可以是均聚物，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等，该热塑性树脂优选是在其总结构单元中含有20摩尔%或更多（更优选20至60摩尔%，且还更优选22至58摩尔%）的乙烯单元和丙烯单元的至少一种的烯烃共聚物。当该烯烃共聚物含有20摩尔%或更多的乙烯单元和丙烯单元的至少一种时，获得在湿条件下优异的长期稳定性，并可以在种植作物中长期保持该介质的形状。如果乙烯含量落入上文规定的范围以下，则所得植物栽培介质将具有差的耐久性，且该乙烯-乙烯醇共聚物在长时间连续使用时可能洗脱。如果乙烯含量落入上文规定的范围以上，则所得植物栽培介质可能具有降低的亲水性或强度。
含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂的实例可包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯和具有4个或更多个碳原子的α-烯烃的共聚物、乙烯-乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和通过用不饱和羧酸改性上述任一种或通过用其衍生物接枝改性上述任一种或通过用马来酸酐改性上述任一种而得的那些。在上述这些中，乙烯-乙烯醇共聚物是优选的。
根据本发明的碎屑可以仅由乙烯-乙烯醇共聚物制成，或可以与其它一种或多种树脂组分，例如各种聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯和具有4个或更多个碳原子的α-烯烃的共聚物、乙烯-乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和通过用不饱和羧酸改性上述任一种或通过用其衍生物接枝改性上述任一种或通过用马来酸酐改性上述任一种而得的聚烯烃等）、各种尼龙（尼龙-6、尼龙-66、尼龙-6/66共聚物等）、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚缩醛、改性聚乙烯醇等形成组合物。基于乙烯-乙烯醇共聚物和其它一种或多种树脂组分的总质量计，乙烯-乙烯醇共聚物的含量优选为3质量%或更高，更优选5质量%或更高，且还更优选10质量%或更高，因为所得植物栽培介质将具有改进的保水量。
在根据本发明的碎屑中，上述其它一种或多种树脂组分的表面可以被乙烯-乙烯醇共聚物涂布。该乙烯-乙烯醇共聚物的涂层厚度优选为0.1微米或更大，更优选0.3微米或更大，且还更优选0.5微米或更大。如果该乙烯-乙烯醇共聚物的涂层厚度小于上文规定的厚度，则所得植物栽培介质可能具有降低的保水量。
当根据本发明的热塑性树脂是主要含有乙烯单元（-CH2CH2-）和乙烯醇单元（-CH2-CH(OH)-）的乙烯-乙烯醇共聚物时，乙烯单元和乙烯醇单元的总摩尔数相对于形成该乙烯-乙烯醇共聚物的总结构单元的摩尔数的比例优选为80摩尔%或更多，更优选90摩尔%或更多，且还更优选95摩尔%或更多，且特别优选99摩尔%或更多。
制造根据本发明的乙烯-乙烯醇共聚物的方法不受特别限制，并且可以采用已知的合适的制造方法。例如，通常使用在含有醇的有机溶剂中在皂化催化剂存在下皂化通过乙烯和基于乙烯酯的单体的共聚获得的乙烯-乙烯酯共聚物的方法制造该乙烯-乙烯醇共聚物。
上述基于乙烯酯的单体的实例可包括甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、支链烷烃羧酸乙烯酯（vinyl versatate）、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、油酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等。在上述这些中，乙酸乙烯酯是优选的。
为了使乙烯和基于乙烯酯的单体共聚，可以采用已知方法，如溶液聚合、嵌段聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。作为聚合引发剂，根据聚合方法选择合适的聚合引发剂，如基于偶氮的引发剂、基于过氧化物的引发剂、基于氧化还原的引发剂等。此时，可以在硫醇化合物，如硫代乙酸或巯基丙酸或其它链转移剂存在下进行聚合。
可以通过采用醇解、水解等进行皂化反应，其中在有机溶剂中使用已知的碱性催化剂或酸性催化剂作为皂化催化剂。特别地，使用甲醇作为溶剂和使用氢氧化钠催化剂的皂化反应是简单和最优选的。
上述乙烯-乙烯醇共聚物具有优选0.1至100克/10分钟，更优选0.5至50克/10分钟，且还更优选1至20克/10分钟的熔体流动速率（使用JIS K 7210中规定的方法在210℃的温度和2.16 kg的载荷下测量），以实现加工成碎屑的良好加工性。如果熔体流动速率落入上文规定的范围以下，则在通过熔体捏合将该乙烯-乙烯醇共聚物加工成碎屑时，加工机中的扭矩可能过度提高。如果熔体流速速率落入上文规定的范围以上，则将难以连续生产碎屑，且此外，所得碎屑的强度可能变得不足，以致该介质的性能降低。
当根据本发明的植物栽培介质为上述碎屑形式时，其形状不受特别限制并可以是例如柱形（圆柱形或棱柱形）、球形、扁平形（具有椭圆横截面的形状）、薄片形（类似具有两个主面（正面和背面）的平片的形状）和多面体。现在，图1(a)至(c)是各自图示说明根据本发明的碎屑的优选形状的示意图，其中图1(a)图示说明柱形，图1(b)图示说明扁平形，且图1(c)图示说明薄片形。根据本发明的植物栽培介质优选在柱形、扁平或薄片形碎屑的特定面上具有一定值或更大的算术平均粗糙度。下面将参照各图描述各形状。
图1(a)图示说明具有圆柱形作为柱形的一个实例的碎屑1。本文所用的术语“圆柱形”是指在垂直于轴向X的方向上具有圆形横截面（其可以是完美圆形或椭圆形的形式）的柱形。通常，沿轴向X的直线距离A大于该圆形横截面的直径B。但是，当然，横截面的直径B和沿轴向X的直线距离A可以大致彼此相等，或横截面的直径B可以大于直线距离A。当根据本发明的植物栽培介质是圆柱形碎屑1时，根据JIS B 0601测量的侧面（圆周面）2的算术平均粗糙度(Ra)优选为0.05 μm或更大。算术平均粗糙度的下限更优选为0.10 μm，且还更优选0.20 μm，且特别优选0.30 μm。算术平均粗糙度的上限优选为10.00 μm，更优选7.00 μm，且还更优选5.00 μm。算术平均粗糙度意味着，随着该值提高，表面变得更粗糙（光滑度降低）。要指出，本文所用的术语“柱形”决不限于这种圆柱形，并可以是合适的棱柱形，如三棱形、四棱形、六棱形、八棱形等。
此外，在圆柱形碎屑1的情况下，侧面（圆周面）2优选具有20 μm或更小，更优选1.00至20.00 μm，且还更优选1.50至15.00 μm的根据JIS B 0601测量的轮廓元素（profileelement）平均宽度（RSm）。轮廓元素平均宽度意味着，随着该值降低，表面变得更粗糙（光滑度降低）。
圆柱形碎屑1通常通过将包含含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂的线切割成合适的长度（上述直线距离A）而获得。因此，通过切割形成的端面（切割面）3a、3b固有地具有粗糙表面。但是，根据本发明发现，当比端面3a、3b更光滑的侧面（圆柱面）2具有0.05 μm或更大的算术平均粗糙度时，特别改进下述碎屑的保水量，这有助于不仅是根用蔬菜，还有笼统而言植物的生长，这是优选的。为了为圆柱形碎屑1的侧面（圆柱面）2提供例如0.05 μm或更大的算术平均粗糙度，可以使用合适的夹具为切割后的碎屑1的侧面（圆柱面）2提供适当的划痕。或者，例如，当制备上述线时，可以使用具有适当表面粗糙度的模具等为碎屑侧面提供划痕以实现上文规定的粗糙度范围。
图1(b)图示说明具有扁平形状的碎屑11。本文所用的术语“扁平形状”是指具有椭圆横截面的形状。当根据本发明的植物栽培介质是扁平碎屑11时，假定在使扁平碎屑11在水平面上竖立不动时，沿具有沿水平方向的最长直线距离的截面的方向是较长方向（图1(b)中的方向D；平行于水平方向），且垂直于较长方向D并垂直于水平面并沿具有最长直线距离的截面的方向是较短方向C。根据本发明的扁平碎屑11优选在垂直于较短方向C并沿较长方向D的圆周曲面12（即图1(b)中被虚线围绕的区域，以及就图1(b)的片材表面而言在背面上的区域）上具有0.05 μm或更大的如根据JIS B 0601测量的算术平均粗糙度(Ra)。算术平均粗糙度的下限更优选为0.10 μm，还更优选0.20 μm，且特别优选0.30 μm。算术平均粗糙度的上限优选为10.00 μm，更优选7.00 μm，且还更优选5.00 μm。
此外，在扁平碎屑11的情况下，圆周曲面12优选具有20 μm或更小，更优选1.00至20.00 μm，且还更优选1.50至15.00 μm的根据JIS B 0601测量的轮廓元素平均宽度（RSm）。
扁平碎屑11通常通过例如热切割包含含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂的熔体获得。因此，通过热切割形成的端面（切割面）13a、13b固有地具有粗糙表面。但是，根据本发明发现，当比端面13a、13b更光滑的圆周曲面12具有0.05 μm或更大的算术平均粗糙度时，可以特别改进下述碎屑的保水量，这有助于不仅是根用蔬菜，还有笼统而言植物的生长，这是优选的。为了为扁平碎屑11的圆周曲面12提供例如0.05 μm或更大的算术平均粗糙度，可以使用合适的夹具为切割后的碎屑11的圆周曲面12提供适当的划痕。或者，例如，当制备上述碎屑时，可以使用具有适当表面粗糙度的模具等为碎屑侧面提供划痕以实现上文规定的粗糙度范围。
图1(c)图示说明具有薄片形的碎屑21。本文所用的术语“薄片形”是指类似于具有两个主面（正面和背面）的平片的形状。当根据本发明的植物栽培介质是薄片形碎屑21时，如根据JIS B 0601测量的主面22a、22b（正面和背面）的算术平均粗糙度(Ra)优选为0.05 μm或更大。算术平均粗糙度的下限更优选为0.10 μm，还更优选0.20 μm，且特别优选0.30 μm。算术平均粗糙度的上限优选为10.00 μm，更优选7.00 μm，且还更优选5.00 μm。
此外，在薄片形碎屑21的情况下，主面22a、22b优选具有20 μm或更小，更优选1.00至20.00 μm，且还更优选1.50至15.00 μm的根据JIS B 0601测量的轮廓元素平均宽度（RSm）。
薄片形碎屑21通常通过将含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂成型为薄膜状模塑产品，然后压碎这种模塑产品获得。该薄膜状模塑产品可以是层压产品。制备该层压产品的方法的实例可包括，但不特别限于将含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂模塑制成薄膜并将多个薄膜彼此层压和用轧辊等一起卷曲的方法；将含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂熔融挤出成由该热塑性树脂获得的模塑产品（膜、片材等）的方法；将含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂与其它热塑性树脂共挤出的方法；将含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂与其它热塑性树脂共注射的方法；和使用已知粘合剂，如有机钛化合物、异氰酸酯化合物、基于聚酯的化合物等将获自含有乙烯单元和丙烯单元的至少一种的热塑性树脂的上述模塑产品层压到其它基体材料的膜、片材等的方法。但是，根据本发明发现，当所得主面22a、22b具有0.05 μm或更大的如上所述的算术平均粗糙度时，可以特别改进下述碎屑的保水量，这有助于不仅是根用蔬菜，还有笼统而言植物的生长，这是优选的。为了为薄片形碎屑21的主面22a、22b提供例如0.05 μm或更大的算术平均粗糙度，可以使用合适的夹具为压碎后的碎屑21的主面22a、22b提供适当的划痕。或者，例如，可以使用具有适当表面粗糙度的用于模塑制成薄膜的模头等为薄膜状主面提供划痕以实现上文规定的粗糙度范围。
要指出，在该碎屑具有如上所述的柱形、扁平形和薄片形的任何情况下，可以根据JIS B0601: 2001，使用例如形状测量激光显微镜"VK-X200"（来自Keyence Corporation）测量算术平均粗糙度(Ra)和轮廓元素平均宽度（RSm）。在下述实施例中，对100个碎屑进行测量并计算其平均值作为算术平均粗糙度(Ra)。
当根据本发明的植物栽培介质在如上所述的碎屑的特定面上具有一定值或更大的算术平均粗糙度时，与植物栽培介质不具有该算术平均粗糙度的情况相比，改进了碎屑的保水量，这有助于不仅是根用蔬菜，还有笼统而言植物的生长。
根据本发明的植物栽培介质优选具有相对于100毫升植物栽培介质体积计不小于5克和不大于50克的保水量。保水量的下限更优选为10克。保水量的上限更优选为40克。例如当上述热塑性树脂碎屑用作植物栽培介质时，本文所用的术语“保水量”是指保留在碎屑内部的水分和保留在碎屑之间的水分的量。当保水量为如上所述的5克或更大时，改进植物的生长效率比传统生长改进更多。下面在实施例中将详细描述测量保水量的特定方法。
在根据本发明的植物栽培介质中，该碎屑中的水含量的下限优选为3质量%，更优选4质量%，还更优选10质量%，且特别优选20质量%。水含量的上限优选为300质量%，更优选250质量%，且还更优选200质量%。例如，当上述热塑性树脂碎屑用作植物栽培介质时，本文所用的术语植物栽培介质中的“水含量”是指渗入在碎屑内部形成的空隙中的水含量。下面在实施例中也将详细描述测量水含量的特定方法。
当上述碎屑用作根据本发明的植物栽培介质时，尽管碎屑尺寸不受特别限制（无论碎屑形状如何），但该碎屑优选具有1至50毫米，且更优选1至20毫米的最大长度。要指出，可以使用游标卡尺测量最大长度。
尽管根据本发明的植物栽培介质可以仅由上述热塑性树脂形成或可以仅由上述热塑性树脂和水形成，但该植物栽培介质除上述热塑性树脂和水外还可任选进一步含有其它组分，如碱金属盐、碳酸盐、二氧化碳气体、增塑剂、稳定剂、表面活性剂、着色剂、紫外线吸收剂、光滑剂、抗静电剂、干燥剂、交联剂、填料等。
尽管根据本发明的植物栽培介质可以仅由上述含热塑性树脂的碎屑形成，但其连同该碎屑，可进一步含有如岩棉、沙子、土壤、陶瓷球、椰壳、树皮、泥煤苔、泥炭藓等的组分。上述含热塑性树脂的碎屑在根据本发明的植物栽培介质中的含量优选为50质量%或更高，更优选80质量%或更高，且还更优选95质量%或更高。
尽管根据本发明的植物栽培介质的使用形式不受特别限制，但其优选用作使用培养液的溶液培养的介质。
使用根据本发明的植物栽培介质种植的植物的类型不受特别限制，且植物的实例可包括蔬菜、水果、谷物等，包括开花植物和根用蔬菜。特别地，根据本发明的植物栽培介质优选用于栽培蔬菜，如日本萝卜、甘薯、牛蒡根、胡萝卜、黄瓜、番茄、茄子、青椒等。特别地，尽管根据本发明的植物栽培介质也适用于栽培已经难以用岩棉栽培的根用蔬菜，但其也可有助于不仅是根用蔬菜，还有笼统而言植物的生长。
本发明还提供植物栽培装置，其包括上述根据本发明的植物栽培介质。根据本发明的植物栽培装置不受特别限制，只要其包括上述根据本发明的植物栽培介质，并且除包括该植物栽培介质外，还可包括传统已知的适当植物栽培装置的结构。
现在，图2是示意性图示说明在本发明的一个优选实施方案中的植物栽培装置51的图。图2中所示的示例性植物栽培装置51是在其上部具有开口53的盒状制品。植物栽培装置51包括在侧壁54的适当高度具有排水孔55的种植器皿（planter）52。含营养素的水56（营养液）在种植器皿52中被容纳到以使其不会从排水孔55中溢出的高度（深度）。在种植器皿52的底板57上提供支架58以使其安装面58a位于水56的表面上方。在支架58上提供吸水片材59以在从上面看时基本覆盖种植器皿52的底板57。吸水片材59是例如由例如纤维素纤维、尼龙纤维、维纶纤维、聚酯纤维、聚烯烃纤维、人造丝纤维、芳纶纤维、玻璃纤维等的材料形成的片状材料。放置吸水片材59以使其中部59a位于支架58的安装面58a上，且末端59b浸泡在种植器皿52内的水56中，并配置吸水片材59以使经末端59b吸收的水56传送到中部59a。
在图2中所示的实例中，将阻根透水片材60放置在吸水片材59上以使其末端60a钩在种植器皿52的侧壁54的上端54a上。阻根透水片材60优选用于在植物栽培装置51中栽培根用蔬菜，并且在待种植的植物61不是根用蔬菜时不必提供。当提供阻根透水片材60时，种植器皿52中的水56经吸水片材59传送给阻根透水片材60。
阻根透水片材60是由纤维材料形成的织物、无纺织物或垫状材料，或是由树脂，如各种聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和通过用不饱和羧酸改性上述任一种或通过用其衍生物接枝改性上述任一种或通过用马来酸酐改性上述任一种而得的改性聚烯烃）、各种尼龙（尼龙-6、尼龙-66、尼龙-6/66共聚物等）、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯、聚缩醛、改性聚乙烯醇等形成的片材等。阻根透水片材60是亲水、透水和挠性并且不允许根穿过的片材。当使用上述由树脂制成的片材作为阻根透水片材60时，其优选具有均匀分布的无限数量的微孔，其中微孔优选具有20微米或更小的最大尺寸。如果微孔的最大尺寸超过20微米，则植物的根可能穿过阻根透水片材60，进入吸水片材59并变得缠结以吸收过量水，这可能造成植物种植中的问题。另一方面，如果微孔的最大尺寸极小，例如5微米或更小，会抑制水从吸水片材渗入，这可能造成植物种植中的问题。由于其细网孔，阻根透水片材60具有不太可能使水透过并容易将水留在其中的性质。
在图2中所示的实例中，将上述根据本发明的植物栽培介质62置于阻根透水片材60上，并在植物栽培介质62中种植植物61。图2显示一个实例，其中使用许多圆柱形碎屑63作为根据本发明的植物栽培介质62。
本发明还提供包括上述根据本发明的植物栽培介质的植物栽培方法。当上述根据本发明的植物栽培介质用作根据本发明的植物栽培方法中的水栽介质时，在一个示例性方法中，可以将根据本发明的植物栽培介质置于容器如罐中，可以向其中加入营养液，然后可以播种或可以移植幼苗。在另一个示例性方法中，可以制备铺设根据本发明的植物栽培介质的栽培床，并可以向其中移植长好的幼苗以栽培各种类型的作物。
实施例
下面将参考实施例和对比例更详细描述本发明，它们无意限制本发明。
<实施例1>
[含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑的制备]
将20千克具有32摩尔%的乙烯含量和99摩尔%或更大的皂化度的乙烯-乙烯醇共聚物在搅拌下在80℃下溶解在水/甲醇 = 32/68（重量比）混合溶液中12小时，由此产生35重量%乙烯-乙烯醇共聚物溶液。然后，停止搅拌并将溶液槽的温度降至65℃，并使该乙烯-乙烯醇共聚物溶液静置5小时以脱气。随后将该乙烯-乙烯醇共聚物溶液从具有直径2.5毫米的圆形开孔的金属板挤出到5℃的水/甲醇 = 9/1（重量比）混合溶液中，并以线形式沉淀，将其切割成圆柱形含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑。
[含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑的纯化]
将200升离子交换水添加到40.2千克上文获得的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑中，并在搅拌下在25℃下洗涤该含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑2小时，然后脱水。将该操作重复两次。随后在搅拌下在25℃下用1克/升乙酸溶液洗涤该含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑2小时，然后脱水。将该操作重复两次。此外，在搅拌下在25℃下用200升离子交换水洗涤该含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑2小时，然后脱水。将该操作重复六次。由此获得圆柱形含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（纯化产物）。
[测量堆密度的方法]
在量筒中测量1000立方厘米体积的上文获得的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（纯化产物），并测量其重量作为W1 (g)。测定根据下列等式(1)计算的值作为堆密度：
堆密度 (g/cm3) = W1/1000　　　　　(1)。
[测量pH的方法]
通过冻裂粉碎研磨上文获得的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（纯化产物），且将研磨的产物筛分通过标称尺寸为1毫米（根据标准筛的JIS Z 8801）的筛子。将10克（在干质量基础上的质量）经过该筛子的研磨产物和调节成使经过该筛子的研磨产物中所含的水和该离子交换水的总量成为50克的离子交换水引入加塞的100毫升锥形瓶。将冷却冷凝器连接到该烧瓶上，并将内容物在95℃下搅拌和提取4小时。然后将提取物冷却至25℃，并用离子分析仪（来自Mettler-Toledo Inc.的MA235）测量所得提取物在25℃下的pH。为了计算研磨产物在干质量基础上的质量，使用卤素水分分析仪（来自Mettler-Toledo Inc.的HR73）在180℃的干燥温度下测量10克研磨碎屑中的水含量20分钟的干燥时间。
[测量保水量的方法]
向容纳500毫升离子交换水的1升烧杯中，加入在量筒中测量的200毫升上述乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（纯化产物）并使其在25℃下静置4小时。然后将该乙烯-乙烯醇共聚物碎屑在旋转排水器单元"Speedster"（来自Kakusee Co. Ltd）中旋转30次下脱水。使用电钻在250毫升广口瓶（由聚乙烯制成；开口内径：30.5毫米；主体直径：61.5毫米；总高度：125毫米）的底部提供40个直径2毫米的孔，孔之间的间距为1厘米或更大。将在量筒中测量的100毫升体积的上述脱水碎屑置于该带有孔的广口瓶中。测量该容纳脱水碎屑的广口瓶的重量为W2。然后，将2升离子交换水置于3升烧杯中，使其缓慢下沉到容纳碎屑的广口瓶的开口3厘米深度。确认该广口瓶内的碎屑浸泡在离子交换水中。在1分钟后，将该广口瓶从烧杯中移除，并使其静置以通过用电钻提供的2毫米直径的孔除去该广口瓶内的离子交换水。在5小时后，测量该容纳碎屑的广口瓶的重量为W3并测定根据下列等式(2)计算的值作为保水量：
保水量 (g/100 mL) = W3 - W2　　　　　(2)。
[测量在水处理和脱水处理后的含水碎屑中的水含量的方法]
向容纳500毫升离子交换水的1升烧杯中，加入在量筒中测量的200毫升上述乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（纯化产物）并使其在25℃下静置4小时。然后将该碎屑在旋转排水器单元中在旋转30次下脱水，并在10克在水处理和脱水处理后的含水碎屑、180℃的干燥温度和20分钟干燥时间的条件下，使用卤素水分分析仪（来自Mettler-Toledo Inc.的HR73）使该脱水碎屑经过在水处理和脱水处理后的含水碎屑中的水含量的测量。本文所用的水含量以在碎屑的干质量基础上的质量%表示。
[测量算术平均粗糙度(Ra)的方法]
关于柱形碎屑的侧面、扁平形碎屑在取较短边方向为中心轴的圆周方向上的曲面或薄片形碎屑的主面，根据JIS B0601: 2001，使用形状测量激光显微镜"VK-X200"（来自Keyence Corporation）对100个碎屑进行算术平均粗糙度(Ra)的测量。测定其平均值作为算术平均粗糙度(Ra)。
[评估增大根的数量的方法]
在温室中使用名为"Tanshin"的日本萝卜进行栽培实验。使用在距底部1厘米的高度具有排水孔的种植器皿（28.5 cm (上方宽度) × 46.5 cm (上方长度) × 26 cm (深度)；容积28升）。将切割成比支架的安装面大的尺寸的吸水片材"Germ guard"（来自ToyoboSTC Co., Ltd）置于该种植器皿中以将该片材平铺在支架上，超出的部分折叠在底部上。此外，将阻根透水片材（来自Toyobo STC Co., Ltd）在种植器皿内侧铺设在其上，然后向种植器皿中填充热塑性树脂至20厘米深度。在2013年7月26日，在间距为7厘米（宽度）和8厘米（长度）的15个孔中直接播种，每个孔3颗种子。在2013年8月12日进行间苗。对于灌溉，根据气候和生长条件，使用"Tonbo Watering Can No. 4"（来自Shinkigousei Co., Ltd.）每天大约3至6次供应来自OAT Agrio Co., Ltd.的水栽肥料"OAT House No. 1"、"OAT HouseNo. 2"和"OAT House No. 5"的混合溶液的营养液（N: 98.7 ppm, P: 19.4 ppm, K:125.7 ppm, Ca: 63.0 ppm, Mg: 13.4 ppm, Mn: 0.709 ppm, B: 0.487 ppm, Fe: 2.025ppm, Cu: 0.018 ppm, Zn: 0.048 ppm, Mo: 0.019 ppm），在2013年9月14日进行收获研究。
在收获研究中，计数相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目，并使用该结果评估增大根的数目。
使用上述各程序测量根据实施例1的乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（纯化产物）显示堆密度为0.52克/立方厘米，pH为6.2，保水量为12 g/100 mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为102质量%。圆柱形碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.12 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为15。结果显示在表1中。
<实施例2>
使用圆柱形乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（EVOH F101；乙烯含量：32摩尔%，皂化度：99摩尔%或更大，来自Kuraray, Co., Ltd.）作为植物栽培介质。如实施例1中的各物理性质的测量显示堆密度为0.69克/立方厘米，pH为5.0，保水量为11 g/100 mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为4质量%。圆柱形碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.09 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为14。
<实施例3>
使用25 mm挤出机"D2020"（来自Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd.）（D (mm) = 25,L/D = 25，螺杆：共旋转全啮合型，出口数：单个，模孔数：2（孔径：3毫米））在下列条件下将实施例2中所用的乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（EVOH F101）再制粒。
[再制粒条件]
- 挤出温度: 进料区/压缩区/计量区/模头 = 180℃/220℃/220℃/220℃
- 出口处的真空度: 50 Torr
- 螺杆旋转速度: 100 rpm
- 排料量: 5.2 kg/hr。
如实施例1中的各物理性质的测量显示堆密度为0.75克/立方厘米，pH为5.8，保水量为9 g/100 mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为3质量%。圆柱形碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.07 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为11。
<实施例4>
使用扁平聚丙烯碎屑"NOVATECH-PP EA7A"（来自Japan PolypropyleneCorporation）作为植物栽培介质。如实施例1中的各物理性质的测量显示堆密度为0.51克/立方厘米，pH为7.8，保水量为2 g/100 mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为1质量%。扁平碎屑在取较短边方向为中心轴的圆周方向上的曲面的算术平均粗糙度(Ra)为0.18 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为7。
<实施例5>
使用扁平聚乙烯碎屑"NOVATECH-PE LF128"（来自Japan PolyethyleneCorporation）作为植物栽培介质。如实施例1中的各物理性质的测量显示堆密度为0.52克/立方厘米，pH为7.6，保水量为1 g/100 mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为1质量%。扁平碎屑在取较短边方向为中心轴的圆周方向上的曲面的算术平均粗糙度(Ra)为0.19 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为6。
<对比例1>
向200升通过添加乙酸至0.95 g/L浓度而得的水溶液中，引入40.4千克根据实施例1的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（纯化产物）并将该碎屑在25℃下在偶尔搅拌下浸泡6小时。将浸泡后的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑通过离心脱水，然后用作植物栽培介质。如实施例1中的各物理性质的测量显示堆密度为0.52克/立方厘米，pH为3.8，保水量为12 g/100mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为102质量%。圆柱形碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.12 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为0。
<对比例2>
向200升通过添加碳酸钠至0.50 g/L浓度而得的水溶液中，引入根据实施例1的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（纯化产物）并将该碎屑在25℃下在偶尔搅拌下浸泡6小时。将浸泡后的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑通过离心脱水，然后用作植物栽培介质。如实施例1中的各物理性质的测量显示堆密度为0.52克/立方厘米，pH为9.2，保水量为12 g/100 mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为102质量%。圆柱形碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.12 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为0。
<对比例3>
使用岩棉介质（来自Nichias Corporation，尺寸: 7 cm × 6.5 cm × 7.5 cm，侧面用塑料包裹）作为植物栽培介质。如实施例1中的各物理性质的测量显示堆密度为0.08克/立方厘米，pH为6.8，保水量为62 g/100 mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为2质量%。该岩棉介质表面的算术平均粗糙度(Ra)为3.61 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为0。
<对比例4>
使用圆柱形聚对苯二甲酸乙二醇酯碎屑（来自Kuraray, Co., Ltd.的Kurapet236R）作为植物栽培介质。如实施例1中的各物理性质的测量显示堆密度为0.93克/立方厘米，pH为7.1，保水量为6 g/100 mL，且在水处理和脱水处理后的水含量为3质量%。圆柱形碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.07 μm。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为2。
在表1中，“EVOH”是指“乙烯-乙烯醇共聚物”，“PP”是指“聚丙烯”，“PE”是指“聚乙烯”，且“PET”是指“聚对苯二甲酸乙二醇酯”。
<实施例6>
[含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑的制备]
将20千克具有32摩尔%的乙烯含量和99摩尔%或更大的皂化度的乙烯-乙烯醇共聚物在搅拌下在80℃下溶解在水/甲醇 = 32/68（重量比）混合溶液中12小时，由此产生37重量%乙烯-乙烯醇共聚物溶液。然后，停止搅拌并将溶液槽的温度降至65℃，并使该乙烯-乙烯醇共聚物溶液静置5小时以脱气。随后将该乙烯-乙烯醇共聚物溶液以15千克/小时从具有直径2.5毫米的圆形开孔的金属板挤出到5℃的水/甲醇 = 9/1（重量比）混合溶液中，并以线形式沉淀，将其切割成具有4.5毫米的沿轴向X的直线距离A和1.7毫米的直径B的圆柱形含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑。
[含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（洗涤产物）的制备]
将200升离子交换水添加到38.0千克上文获得的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑中，并在搅拌下在25℃下洗涤该含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑2小时，然后在离心机中脱水。将该操作重复两次。随后在搅拌下在25℃下用1克/升乙酸溶液洗涤该含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑2小时，然后在离心机中脱水。将该操作重复两次。此外，在搅拌下在25℃下用200升离子交换水洗涤该含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑2小时，然后在离心机中脱水。将该操作重复六次。由此获得圆柱形含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（洗涤产物）。
[干燥乙烯-乙烯醇共聚物碎屑的制备]
向200升含有0.1克/升乙酸钠和0.5克/升乙酸的水溶液中，引入38.0千克上述含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（洗涤产物），并将该碎屑在25℃下浸泡和搅拌5小时。将浸泡和搅拌处理后的碎屑在离心机中脱水，然后移除。将该碎屑在80℃下干燥3小时，随后在120℃下干燥24小时，由此产生干燥圆柱形乙烯-乙烯醇共聚物碎屑。
上文获得的干燥圆柱形乙烯-乙烯醇共聚物碎屑具有3.78毫米的沿轴向X的直线距离A和1.31毫米的直径B（纵横比(A/B): 2.88）。该碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.04 μm，保水量为4 g/100 mL，堆密度为0.67克/立方厘米，pH为5.0，且在水处理和脱水处理后的水含量为4质量%。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为11。使用这些碎屑如下所述评估幼苗生长程度。结果，地上部分的鲜重为9.4克，地上部分的干物质重量为0.79克，且地上部分中的干物质比率为8.4%。通过使用Tukey's试验进行显著差异的测定来测定等级，并得出E等级。结果显示在表2中。要指出，在实施例6至11中，为了评估增大根的数目，在2014年4月17日进行播种，并在2014年6月25日进行收获研究。
[评估幼苗生长程度的方法]
在2013年1月11日，迫使黄瓜种子（品牌"Shinryu"）在设定为30℃的培育箱中发芽，并在2013年1月13日，将发芽种子种植在装有堆肥树皮的育苗盘中以育苗。在2013年1月28日，在真叶开始展开时，将幼苗移植到包括各实施例6至11中制备的碎屑的植物栽培装置中，并具体而言，为各介质准备九棵幼苗，并水培。对于灌溉，根据气候，使用滴管每天大约1至4次供应来自OAT Agrio Co., Ltd.的水栽肥料"OAT House No. 1"、"OAT House No. 2"和"OAT House No. 5"的混合溶液的营养液（N: 98.7 ppm, P: 19.4 ppm, K: 125.7 ppm,Ca: 63.0 ppm, Mg: 13.4 ppm, Mn: 0.709 ppm, B: 0.487 ppm, Fe: 2.025 ppm, Cu:0.018 ppm, Zn: 0.048 ppm, Mo: 0.019 ppm）。然后，在2013年3月3日，测量生长的幼苗的地上部分的鲜重（叶部的重量）和地上部分的干物质重量，并计算地上部分中的干物质比率以评估幼苗生长程度。为了将黄瓜生长评级，实施例6至11以使用Tukey试验测定的地上部分的鲜重的较高显著差异的顺序排列，且各自评级为A、B、C、D或E。
<实施例7>
将实施例6中所用的干燥圆柱形乙烯-乙烯醇共聚物碎屑在转筒（来自Nissui-Kako Corporation）中以60转/分钟的速度搅拌1小时。该圆柱形碎屑具有3.78毫米的沿轴向X的直线距离A和1.31毫米的直径B（纵横比(A/B): 2.88）。该碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.09 μm，保水量为11 g/100 mL，堆密度为0.67克/立方厘米，pH为5.0，且在水处理和脱水处理后的水含量为4质量%。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为14。使用这些碎屑评估幼苗生长程度显示地上部分的鲜重为12.1克，地上部分的干物质重量为0.98克，且地上部分中的干物质比率为8.0%。通过使用Tukey's试验进行显著差异的测定来测定等级，并得出D等级。
<实施例8>
向250升反应器中，加入20千克实施例7中制备的圆柱形乙烯-乙烯醇共聚物碎屑和200升离子交换水并伴随在75℃下加热搅拌4小时。将该碎屑在离心机中脱水，然后移除以产生圆柱形乙烯-乙烯醇共聚物碎屑。该圆柱形碎屑具有3.92毫米的沿轴向X的直线距离A和1.59毫米的直径B（纵横比(A/B): 2.47）。该碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为0.12 μm，保水量为12 g/100 mL，堆密度为0.71克/立方厘米，pH为5.0，且在水处理和脱水处理后的水含量为17质量%。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为14。使用这些碎屑评估幼苗生长程度显示地上部分的鲜重为14.8克，地上部分的干物质重量为1.18克，且地上部分中的干物质比率为8.0%。通过使用Tukey试验进行显著差异的测定来测定等级，并得出C等级。
<实施例9>
如实施例6中制备碎屑，除了在挤出和沉淀步骤中，将以16千克/小时挤出和切割的间隔改成2.2倍高，由此产生具有10.0毫米的沿轴向X的直线距离A和2.0毫米的直径B的圆柱形碎屑。将所得圆柱形碎屑如在实施例6中的含水乙烯-乙烯醇共聚物碎屑（洗涤产物）的制备中那样洗涤，由此产生具有10.02毫米的沿轴向X的直线距离A和1.95毫米的直径B（纵横比(A/B): 5.14）的碎屑。该碎屑的侧面（圆周面）的算术平均粗糙度(Ra)为1.99 μm，保水量为12 g/100 mL，堆密度为0.74克/立方厘米，pH为5.0，且在水处理和脱水处理后的水含量为90质量%。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为14。使用这些碎屑评估幼苗生长程度显示地上部分的鲜重为17.6克，地上部分的干物质重量为1.37克，且地上部分中的干物质比率为7.8%。通过使用Tukey试验进行显著差异的测定来测定等级，并得出B等级。
<实施例10>
使用20 mm挤出机"D2020"（来自Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd.）（D (mm) = 20,L/D = 20，压缩比 = 2.0，螺杆：全螺纹）在下列条件下将实施例6中所用的干燥圆柱形乙烯-乙烯醇共聚物碎屑成型为单层膜。
[膜制备条件]
- 挤出温度: 进料区/压缩区/计量区/模头 = 180℃/220℃/220℃/220℃
- 螺杆旋转速度: 80 rpm
- 排料量: 2.6 kg/hr
- 卷取辊温度: 80℃
- 卷取辊速度: 1.2 m/min。
在将碎屑从模头挤出到辊上的同时以30 m/秒通过气刀鼓入空气，由此产生0.10毫米厚的乙烯-乙烯醇共聚物单层膜。然后将6层乙烯-乙烯醇共聚物单层膜彼此层压并经过加热至80℃的轧辊，并将该层压产物在具有调节至15毫米的筛孔尺寸的膜和片材研磨机（来自Horai Co., Ltd.）中研磨，由此产生层压薄片形式的碎屑。所得碎屑的主面具有10.6毫米的最大长度和0.60毫米的厚度（纵横比：17.67)。该碎屑的主面的算术平均粗糙度(Ra)为0.32 μm，保水量为14 g/100 mL，堆密度为0.26克/立方厘米，pH为5.0，且在水处理和脱水处理后的水含量为4质量%。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为14。使用这些碎屑评估幼苗生长程度显示地上部分的鲜重为18.3克，地上部分的干物质重量为1.58克，且地上部分中的干物质比率为8.5%。通过使用Tukey试验进行显著差异的测定来测定等级，并得出B等级。
<实施例11>
如实施例10中制备具有0.11毫米厚度的乙烯-乙烯醇共聚物单层膜，除了如下所示改变膜制备条件，并且在将碎屑从模头挤出到卷取辊上的同时不用气刀以30 m/秒鼓入空气。
[膜制备条件]
- 挤出温度: 进料区/压缩区/计量区/模头 = 180℃/220℃/220℃/220℃
- 螺杆旋转速度: 80 rpm
- 排料量: 2.6 kg/hr
- 卷取辊温度: 80℃
- 卷取辊速度: 1.1 m/min。
在将实施例10中所用的膜和片材研磨机内部的筛孔尺寸调节至5毫米的情况下研磨所得单层片材，由此产生碎屑主面的最大长度为3.51毫米且厚度为0.11毫米（纵横比：31.91）的薄片形碎屑。该碎屑的主面的算术平均粗糙度(Ra)为3.21 μm，保水量为28 g/100mL，堆密度为0.26克/立方厘米，pH为5.0，且在水处理和脱水处理后的水含量为4质量%。相对于种植它们的15个孔，具有1克或更大的增大根的萝卜数目为14。使用这些碎屑评估幼苗生长程度显示地上部分的鲜重为23.2克，地上部分的干物质重量为1.81克，且地上部分中的干物质比率为7.8%。通过使用Tukey试验进行显著差异的测定来测定等级，并得出A等级。
参考标志列表
1: 碎屑；2: 侧面；3a、3b: 端面（切割面）；11: 碎屑；12: 取较短边方向为中心轴的圆周方向上的曲面；13a、13b: 端面（切割面）；21: 碎屑；22a、22b: 主面；51: 植物栽培装置；52: 种植器皿；53: 开口；54: 侧壁；54a: 侧壁上端；55: 排水孔；56: 水；57: 底板；58: 支架；58a: 支架的安装面；59: 吸水片材；59a: 吸水片材的中部；59b: 吸水片材的末端；60: 阻根透水片材；60a: 阻根透水片材的末端；61: 植物；62: 植物栽培介质；和63:碎屑。

Claims (5)

1.一种植物栽培介质，其使用了包含含有3质量%以上的乙烯-乙烯醇共聚物的热塑性树脂的碎屑，所述碎屑在形状上为柱形、扁平形或薄片形，并在柱形碎屑的侧面上、在扁平形碎屑的取较短边方向为中心轴的圆周方向上的曲面上或在薄片形碎屑的主面上具有0.1～10 μm的根据JIS B0601测量的算术平均粗糙度(Ra)，通过用50毫升95℃的离子交换水处理10克所述热塑性树脂4小时而得的提取物具有不小于4和不大于9的在25℃下的pH；
所述扁平形是指具有椭圆横截面的形状，在使扁平形碎屑在水平面上竖立不动时，沿具有沿水平方向的最长直线距离的截面的方向是较长方向，且垂直于较长方向并垂直于水平面并沿具有最长直线距离的截面的方向是较短方向；
所述薄片形是指具有两个主面的平片的形状。
2.根据权利要求1的植物栽培介质，其中
所述热塑性树脂是在其总结构单元中含有20摩尔%或更多的乙烯单元和丙烯单元的至少一种的烯烃共聚物。
3.根据权利要求1或2的植物栽培介质，其中
所述植物栽培介质具有相对于100毫升体积计不小于5克和不大于50克的保水量。
4.一种植物栽培装置，其包括根据权利要求1至3任一项的植物栽培介质。
5.一种植物栽培方法，其包括根据权利要求1至3任一项的植物栽培介质。
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