CN1199320A - 植株栽培用支持体及植株育成方法 - Google Patents

Abstract

一种植株育成用容器,是由可在其内部容纳植株至少一部分的容器状基材11和在该容器状基材11内部配置的、具有交联结构的水凝胶形成性高分子12构成。使用该容器的场合下,可以使植株的移植作业自动化,且可以减少植株在移植作业时的植株损伤。

Description

植株栽培用支持体及植株育成方法

技术领域

本发明涉及一类可适用于组织培养或苗圃栽培中种子的发芽乃至发芽后的生长以及植株育成的植株育成(以下包括“发芽乃至发芽后的生长”之含义)用容器或片材、植株栽培用支持体、土壤改性剂；并涉及一种基本上直接使用用于人工培养的胶状支持体，可以在通气非限制环境下进行栽培(例如苗圃栽培)的植株育成(本说明书中，“育成”一词包括“发芽乃至发芽后的生长”之含义)方法。

更详细地说，本发明涉及一种植株育成用容器或片材，可以很容易地进行植株(以下包括“种子”之含义)的移植作业、能够促进植株的发芽乃至生长、而且能够大幅降低严格的水管理等的必要性；

一种植株栽培用支持体，在植株栽培时用来支持或担载植株；以及一种土壤改性剂，在栽培植株时可与其他植株支持用载体(例如土壤)组合在一起，用来支持或担载植株(将这种土壤改性剂施用到土壤等载体中，可使载体的物理、化学和/或微生物学的性质得到改良乃至改性)；以及

一种植株育成方法，可以从培养到栽培连续地育成；特别地，从容器内培养转移到苗圃栽培时，可将培养中使用的支持体(栽种材料)原封不动地用于栽培，由此可省去或简化移植工序，避免根的物理损伤，使栽培移植后的植株稳定生长的植株连续育成方法。

本说明书中，植株的“培养”是指在控制乃至限制向植株育成系内通气的条件下(主要在容器内)使植株发育乃至繁殖；“栽培”是指在不限制向植株育成系内通气的条件下(主要是在温室内、室外等)使植株发育乃至繁殖(关于这种培养的定义，可参照竹内等编写的《植物组织培养技术》第1页(1983年)朝仓书店；山田等编写的《岩波生物学辞典》(第3版)第1006页(1983年)岩波书店)。

背景技术

近几年来，开发合乎目的的具有遗传特征的植株育成或再生技术受到人们的瞩目。这种育成·再生技术中，植物组织培养技术，即，将植株的一部分从母体上切下来并在培养用容器中育成的技术，可以在短期内使遗传均匀的无性繁殖株大量繁殖，这一点特别引人注目(大川清《花卉园艺总论》第54页(1995年)养贤堂)。

与过去相比，在利用植物组织培养的植株(主要是苗)生产中，可将琼脂凝胶用作支持体。但是，琼脂凝胶具有一旦被蒸发或植株吸收释放出水分后，几乎不再吸收水分的这种特性。特别地，在苗圃栽培等开放系的栽培环境下，琼脂的水分保持功能和作为凝胶的植株保持功能迅速降低。因此，琼脂凝胶完全不能用作开放系的苗圃栽培中的支持体(或栽种材料)。

因此，将苗从容器内培养转移到苗圃栽培时，琼脂凝胶的除去是不可缺少的。但是，该琼脂凝胶的除去工序不得不以手工作业1株1株地进行，不仅需要很多的劳力和时间，而且该工序还存在着易伤根和引起根部腐烂等问题。

另一方面，在培养非常小的苗(微小苗)时，一般是将糖添加到培养液中。微小苗没有类似通常种子的胚乳那样的组织，而且进行光合作用的茎叶部也不很发达，因此必须添加可被微小苗直接吸收的碳源。不光是组织培养苗如此，在例如兰科植株那样的无胚乳的种子的场合下，从同样的意义上讲，也要对在容器内发芽的微小苗进行有糖培养。但是，植株育成系中添加的糖促进了各种细菌的繁殖，因此，实际上不可能将含糖的琼脂凝胶原封不动地用在苗圃栽培那样的开放系的(非无菌的)环境下。

如上所述，采用过去用琼脂凝胶培养的方法时，实际上不可能连续地进行从培养到苗圃栽培(原封不动地使用培养时的支持体)的植株育成，必须进行琼脂除去工序。而且，该琼脂除去工序不得不以手工作业进行而花费时间，还存在着易伤根和残存的琼脂凝胶易繁殖各种细菌而引起根部腐烂的问题。

除了上述的从“培养”转移到“栽培”的问题之外，控制植株生长过程中的水分、养分等向植株的供给量也是一个重要课题。

在植株生理方面，“水”是对植株生长影响最大的环境因素之一，特别地，是光合作用所必须的要素。对水分这种极其重要的环境因素的吸收，主要与植株叶片里面的开口“气孔”的蒸发有关。

也就是说，一旦水分蒸发使构成植株的细胞的含水率降低，则植株体内的水分就处于不平衡状态，基于“蒸发压”具有使其保持平衡状态的作用，植株从其根部吸收土壤中的水分。

上述气孔还能够从空气中吸收光合作用所必须的CO₂，该气孔开口的存在使主要用来进行光合作用的叶肉细胞内的水分也蒸发掉，因此，必须迅速向叶肉细胞内补给不足的水分。总之，为了使植株更有效地进行光合作用，必须伴随着太阳能和CO₂的吸收，将水润泽地供给该植株。

假设在温度高、日光光量多的晌午环境下，栽培土壤中可被植株利用的水分不足，或者植株根部的吸水能力降低，这种场合下，植株体内的水分减少，主要进行光合作用的叶肉细胞内的水分也减少。其结果，不但显著阻碍了光合作用，而且光合作用的产物显著减少，也抑制了植株本身的生长，存在着致使植株不久就会枯死的危险性。而且，土壤中水分不足的场合下，该土壤中所含有的无机盐类的浓度提高，相反，土壤中水分过多的场合下，植株根部的氧气供给不足，因此，任何一种场合下都可能对植株有不良影响。

另一方面，“温度”也是对植株生长影响最大的环境因素之一。例如，根对无机盐的吸收随着温度上升而增加，但升到一定温度时达到最大值，高于此温度时急速降低。已知多数植株在大约40℃附近对无机盐的吸收达到最大值。在低温范围内的养分吸收主要是单纯的扩散现象，随着温度上升，生物化学吸收过程的能动的养分吸收所占的比例增加。在40℃以上的高温范围内，与生物化学吸收过程有关的酶类的失活认为是养分吸收速度急速降低的一个原因。因此可以说，根据温度变化控制栽培土壤中的水和养分的量和浓度，对植株的栽培是一项非常重要的技术。

另一方面，从作物的生产技术观点考虑，与谷类、野菜、花卉、果树等作物有关，从很早以前就开始在自然环境下进行室外栽培，但这种室外栽培时，季节的温度剧烈变化和不稳定的降雨条件等造成作物产量变动很大，制约了作为产业的农业的发展。

近几年来，为了克服上述室外栽培的问题，或者为了能够全年(1年中的任何时期)发货，温室等的设施内栽培得到普及，其结果，可以稳定地供给农产品。

但是，设施内栽培时，不得不提高作物的生产成本。设施内栽培时，温室等设施本身的建设、该设施内的浇水装置等内部设备或用于调节设施内的温度、养分浓度、光强度等所必须的环境控制机器等设备的投资费用相当大。另一方面，在上述的室外栽培时，为了克服因自然环境的剧烈变动造成的影响，多数场合下，灌溉、浇水设备等需要很多投资。

一般地，支持近代农业发展的一个重要原因，可以举出施用代替有机肥料的化学肥料。但是，化学肥料实际被植株吸收的比例通常不足30％，因此近年来，化学肥料造成了世界性的土质劣化、环境污染等问题，此外，恐怕还会造成制造化学肥料的原料的自然资源枯竭。

在解决如上所述的各种问题方面，人们强烈地要求一种对植株有效的肥料施用法，或者对可有效地给植株施用肥料的土壤等“植株支持用载体”进行改良。

除上述的“载体”问题以外，近几年，育成用“容器”的改良也成为植株育成领域中的一个重要课题。

过去以来，植株的移植作业必须进行长时间的繁杂的手工作业。另外，这种手工作业由于易伤害植株或者显著损害移植后的植株初期生长等各种问题而受到指责。从这种观点考虑，强烈要求植株移植作业自动化、减轻移植作业时的植株伤害、以及促进移植后的植株初期生长等。

而且，过去的植株育成用容器存在着易使根际的物理环境劣化的问题。一般多数场合下，如果植株的根伸长到容器壁面，则沿着该壁面向下伸长，如果达到容器底部，则沿着底部伸长，团团卷绕。这种根须伸长现象，是由于根须具有向重力方向伸长的性质和受到接触面刺激而伸长的性质。另一方面，由于过去已特别重点地研究过哪些保持用载体(例如土壤)在用容器栽培植株时适于植株生长，对容器内壁的物理环境的研究尚不充分。

一般地，植株保持用载体的内部与容器内壁的物理环境完全不同。在后者的环境即容器内壁附近，冷暖、干湿差异很大，因此特别容易引出与内壁接触的根的生长点或伸长到内壁的根的中间部分发生褐变枯死等问题。

过去以来，作为可用于植株育成的容器或片材，可以举出素瓷盆、塑料盆、聚乙烯花盆、花器(planter)、插苗用托盘、苗用托盘、纸花盆、聚乙烯片材等。这些容器中，在任一种容器的材质(如通常的塑料原料)会阻断水分或外部气体流通的场合下，容器内壁附近容易贮存水，引起根部腐烂。另一方面，容器的材质为素瓷、纸等可使水分或外部气体流通的材料时，在容器内壁附近反而易使水分不足，显著阻碍植株的生长。

另外，苗圃栽培中使用的容器，通常上部和底部都是开放系，浇水之后，水通过植株支持用载体立即从容器下部排出去，因此，存在着必须过量浇水和养分流失的问题。而且，一般家庭中使用的容器必须有用于接收从容器底部排出的水等的“接水盘”。

而且，使用这种开放型容器的场合下，浇水之前水含量容易急速降低，使养分浓度急速上升，由此可能对植株造成不良影响。另一方面，为了改善这种状况，增大浇水量和浇水频率，或者选择保水性高的过去的容器和土壤，这种场合下，浇水之后一直持续着的过量水分的滞留易阻碍氧气对根的供给，使有不良影响的微生物繁殖而引起根部腐烂。相反地，为了促进氧气供给、抑制有不良影响的微生物的繁殖而使其干燥的场合下，由于上述的水含量降低、养分浓缩的问题更显著，因此不能只供给比植株要求的施肥量还少的施肥量。

用现有植株育成用容器的植株栽培陷入到如上所述的不良循环或自相矛盾之中，植株难以最大限度地发挥出所具有的生长力。

而且，上述的开放型容器的上部处于完全开放的状态，因此，植株支持用载体的上部比下部更易干燥，容器内的水分处于不均匀状态，容易对植株产生不良影响。

另一方面，一般不使用下部封闭型的容器进行栽培。这是由于仅在下部封闭的过去容器与过去的土壤组合使用的场合下，水显著滞留，极易发生上述的氧气供给不足以及病原菌繁殖造成的根部腐烂。

如上所述，过去的植株育成用容器或片材的根际环境不能说适于植株的育成(包括种子的发芽和发芽后的生长)。因此，使用这种过去的容器·片材的场合下，必须复杂地组合乃至调节浇水量、浇水频率、以肥料为主的溶液浓度等，因此，对这些因素进行严格管理需要很大成本。

通常，根据与各种植株有关的植株的种类、大小等，可凭经验得知最适于各种植株的育成容器的容积。可以这么说，根在土壤中生长，到达育成容器内壁时，机械的接触刺激促进了新根的生成，根据这一观点，容器的容积越小，对植株生根越有利。另一方面，容器的容积与供给植株的水分·营养素的贮藏量密切相关，植株的育成通常需要某种程度以上的容器体积。

以上叙述了一般的栽培农业园艺的状况，但最近几年来，普通家庭也在所谓“家庭菜园”等内使用各种各样的植株育成用容器。与农业栽培不同，普通家庭中不具有熟练的经验和技术，因此，与农业栽培相比，更难以进行适当的植株育成。

本发明的目的在于，提供一种可解决先有技术中的上述问题的植株栽培用支持体或土壤改性剂。

本发明的其他目的在于，提供一种可根据温度等外界环境因素的变化，合乎植株要求地适当控制供给植株的水分量、养分量或植株生长调节物质的量等的植株栽培用支持体或土壤改性剂。

本发明的其他目的在于，提供一种使室外栽培和设施内栽培省力化、降低设备成本、由此可提高生产率的植株栽培用支持体或土壤改性剂。

本发明的其他目的在于，提供一种使用植株栽培用支持体或土壤改性剂有效地栽培植株的方法。

本发明的其他目的在于，提供一种可解决以往植株育成用容器的上述问题的植株育成用容器或片材。

本发明的其他目的在于，提供一种可使植株移植作业自动化、且在移植作业时可减轻植株损伤的植株育成用容器或片材。

本发明的其他目的在于，提供一种可不必严格管理水分等而恰当地控制植株根际环境的容器或片材。

本发明的其他目的在于，提供一种能够贮藏植株发芽乃至生长所必须的水分和/或营养素的植株育成用容器或片材。

本发明的其他目的在于，提供一种可解决先有技术中的上述缺点的植株育成方法。

本发明的其他目的在于，提供一种利用可在培养到栽培全过程中连续使用的支持体(或栽种材料)的植株育成方法。

发明的公开

本发明者们进行了深入的研究，结果发现，将具有交联结构、且特定物性显示出可逆变化的水凝胶形成性高分子，用作植株栽培时支持植株的介质或其一部分(土壤改性剂)，在解决上述问题方面效果极佳。

本发明的土壤改性剂乃至一般的土壤改性剂是基于上述知识的产物，更详细地说，其特征在于，含有一种具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

本发明还提供一种植株栽培用支持体，其特征在于，其中至少含有一种土壤改性剂和一种植株支持用载体，其中所说的土壤改性剂含有一种具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

本发明还提供一种植株的栽培方法，其特征在于，该方法是将植株栽培用支持体至少配置在植株的周围，支持并栽培该植株；其中所说的植株栽培用支持体含有一种具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

本发明还提供一种植株的栽培方法，其特征在于，该方法是将含有植株支持用载体和以干燥时的重量百分比0.1～10重量％添加到该载体中的土壤改性剂的植株栽培用支持体至少配置在植株的周围，支持并栽培该植株；所说的土壤改性剂中含有一种具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

本发明者们基于上述知识进行了进一步的研究，结果发现，在至少一部分容器内壁(例如植株育成用容器的底面和/或侧面)上配置具有交联结构的水凝胶形成性高分子，在解决上述现有技术中的问题方面效果极佳。

本发明的植株育成用容器是基于上述知识形成的，更详细地说，其特征在于，它是由可在其内部容纳植株至少一部分的容器状基材和在该容器状基材内部配置的、具有交联结构的水凝胶形成性高分子构成的。

本发明者还发现，将上述水凝胶形成性高分子配置在片材表面上，将这样形成的片状材料配置到过去的植株育成用容器的内壁上，在这种场合下，也可获得与上述“将水凝胶形成性高分子配置在内部形成的植株育成用容器”相同的植株育成效果。

本发明的植株育成用片材是基于上述知识制成的，更详细地说，其特征在于，它是由片状基材和在该基材的至少一侧表面上配置的、具有交联结构的水凝胶形成性高分子构成的。

上述的本发明容器或片材中，所说的“具有交联结构的水凝胶形成性高分子”，优选这样一种高分子，在0℃～70℃的温度范围内，其平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率的变化相对于温度是可逆的。

而且，本发明中，上述高分子为粉末或颗粒形态的场合下，该粉末或颗粒在干燥时的大小优选为0.1μm～5μm左右。

本发明者们进行了更深入的研究，结果发现，至少含有水和具有交联结构的水凝胶形成性高分子的胶状支持体，基于其交联结构内配置的水的特性，不仅在通气限制环境下(培养时)，而且在通气非限制环境下(栽培时)皆发挥出一定的抑菌性。本发明者们基于这一发现进行了更深入的研究，结果发现，具有这种抑菌性的胶状支持体，在从通气限制环境到通气非限制环境下的植株育成中，可以自始至终地连续用作为支持体(或栽种材料)。

本发明的植株育成方法是基于上述知识完成的，更详细地说，其特征在于，

(a)使用至少含有水和具有交联结构的水凝胶形成性高分子的胶状支持体，在通气限制条件下培养植株，接着

(b)基本上原封不动地直接使用在上述培养之后与植株相接触的胶状支持体，在通气非限制条件下栽培植株。

上述的本发明植株育成方法中，所说的“基本上原封不动地”使用胶状支持体，是指对在培养后的植株上附着的胶状支持体来说，不采用可能会使植株受伤的手法或器具(例如用小镊子等除去的方法)“积极地除去”该胶状支持体。因此，本发明中，在从培养转移到栽培时，允许胶状支持体从植株上自然脱落乃至轻轻除掉植株根须等那种程度的胶状支持体的脱落。

一般情况下，不仅在室外栽培而且在设施内栽培时，植株在以昼夜24小时为周期的温度变化和以春夏秋冬为周期的温度变化下被太阳照射。如上所述，如果处于高温下，则植株对水、营养、植株生长调节物质等的要求提高，另一方面，如果处于低温下，则植株的这种要求就降低。因此，理想的是，随着上述温度的变化给植株进行浇水、施肥或施用植株生长调节物质等，但是，如上所述，对于室外栽培当然是不用说了，即使对于设施内栽培也需要根据上述的温度变化来进行浇水、施肥和施用植株生长调节物质，自然需要很大的费用。

对此，具有上述结构的本发明的植株栽培用支持体或土壤改性剂，基于如下所述的特有功能，可以解决上述的问题。

本发明的植株栽培用支持体或土壤改性剂，由于含有一种在0℃～70℃的温度范围内平衡吸水率随着温度上升而降低、且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化的水凝胶形成性高分子，因此在该规定温度范围(0℃～70℃的温度范围)内，含该高分子的水凝胶随着温度的上升而体积收缩，由此将凝胶内部所含有的水、营养素和/或植株生长调节物质等排出到凝胶外部(或由土壤等构成的其他载体中)，由此可使这些物质处于易被植株根部吸收的状态。另一方面，温度降低，植株对水、养分、生长调节物质的要求降低，这种场合下，在上述的水凝胶外部或其他载体(土壤等)中存在的这些物质，被水凝胶(或水凝胶形成性高分子)吸收到内部贮藏起来，因此，这些物质不会过量地存在于水凝胶的外部(或土壤等其他载体中)，有效地抑制了由于物质过量存在对植株造成的不良影响。

本发明的植株支持体和土壤改性剂在对植株的水分应力(Stress)高的环境下(例如沙漠、地表剥离面、建筑物面和屋顶、建筑物内部等)，可最佳地发挥施用效果。

本发明的支持体或土壤改性剂，由于与植株本身的生长有关，可很好地应用于铺设草坪、中庭(建筑物内部的露天中庭)绿化、沙漠绿化、边坡坡面绿化、屋顶绿化、墙壁绿化等。即使在将本发明的支持体或土壤改性剂与种子一起喷播到边坡坡面、墙壁壁面等的场合下，也可以根据种子周围的上述温度变化来适当地控制水分，由此促进种子的发芽乃至发芽后的生长，因此可极其平稳地进行边坡坡面等的绿化。

而且，实际上，即使只将本发明的支持体或土壤改性剂(不含种子)喷播到壁面、坡面等的场合下，也可以促进自然落到壁面等上的植株种子固定、发芽乃至发芽后的生长，因此可平稳地进行壁面等的绿化。

以下叙述本发明的容器或片材。

如上所述，在组织培养和苗圃栽培中使用容器进行植株的发芽乃至育成，大部分操作依赖于人力劳动，特别是手工作业的移植，不仅需要的时间长，而且也是使植株受伤的原因。

更具体地说，这种移栽时，植株繁茂的根须压迫到容器壁面上产生摩擦，很多场合下，从容器中取出植株时要花时间，而且也会伤害植株本身。而且，在移栽前向容器中填入固态的植株支持用载体后移栽植株时，多数场合下，由于植株根须不能充分插入到载体中而使移栽效率降低，而且根须本身也会损伤。而且，在移栽根须伸长了的植株时，即使预先用保持用载体(例如水苔)覆盖植株而将其栽种到容器中，移栽时仍然需要相当长的时间。而且，采用预先将植株插入容器中，随后向该容器中加入粒状的植株支持用载体的方法，多数场合下，植株的初期生长差。根据本发明者的知识，认为这种初期生长不良是由于植株根须与植株支持用载体的接触面积少造成的。

对此，在使用具有上述结构的本发明植株育成用容器或片材的场合下，基于如下所述的本发明容器或片材所特有的功能，可以解决上述先有技术中的问题。

即，由于采用涂布等将具有交联结构的水凝胶形成性高分子配置到本发明植株育成用容器的内壁(或者将本发明的片材配置到其他容器的内壁上的场合下，在该片材应配置植株的一侧)上，因此，将植株插入容器中之后，一旦填充了水或培养液，则上述水凝胶形成性高分子吸收水分，体积显著膨胀，充满了容器的内腔，成为至少一部分的植株支持体(即，水凝胶形成性高分子发挥出乃至增进了支持植株的功能)。

本发明中，基于上述那种“具有交联结构的水凝胶形成性高分子”所特有的功能，解决了先有技术中植株移栽时出现的问题，即，解决了预先在容器内填充固态的植株支持体载体后移栽植株时，由于根须未充分插入到载体内而使作业性降低，并使根须自身损伤的问题；进一步地，还解决了将植株预先插入容器中，然后加入过去的固态植株支持体载体时，由于植株根须与载体的接触面积少而使初期生长劣化的问题。

另外，本发明方案中，作为容器内壁上涂布的水凝胶形成性高分子，使用在0℃～70℃的温度范围内平衡吸水率随着温度上升而降低、且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化的水凝胶形成性高分子，例如，可以将植株插入该容器中，向容器中注入水或培养液，使高分子吸水膨润而充满容器的内腔，将高分子用作植株支持体(至少是支持体的一部分)进行育成。在植株育成之后，通过提高支持体的温度，使水凝胶形成性高分子脱膨润(或收缩)，由于其体积显著减小，可很容易地从容器中取出育成的植株。

因此，根据本发明，可以解决上述的先有技术中的问题，即，可以解决因茂盛的根须压迫容器壁面而需花时间从容器中取出且还损伤根须的问题。

如上所述，过去的植株育成用容器的另一个重大问题是，根际环境不适于植株育成。特别地，与容器的材质密切相关，容器内壁附近不仅易出现水分过多或不足，而且还受外部气温的影响，冷热差异大。通常情况下，容器内壁附近生长的根须密度特别高，其附近恶劣的根际环境对植株育成有显著的不利影响。而且，特别地，容器底部因浇水易形成水分过量的状态，相反，容器上部易形成水分不足，这种水分不足乃至过剩的任一种状态都对植株育成有不利影响。

对此，具有上述构成的本发明植株育成用容器或片材，根据如下所述的特有功能，可以解决上述问题。

用涂布等手段将具有交联结构的水凝胶形成性高分子配置到本发明育成用容器的内壁或片材上，如果容器内壁附近的支持体(土壤等)根据上述理由处于水分过量时，则该高分子吸水形成水凝胶状态，另一方面，如果容器内壁附近的支持体处于水分不足时，则水分从水凝胶颗粒中转移到支持体中，由于具有这种功能，使容器内壁附近的根际处的水分环境大体上维持恒定，由此解决了上述先有技术中的问题。

特别地，在作为上述的水凝胶形成性高分子，使用在0℃～70℃的温度范围内，平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化的水凝胶形成性高分子的本发明方案中，支持体的温度处于低温时，该高分子从支持体中吸收水分，相反，处于高温时，水分从高分子中释放到支持体中。即，容器壁或片材附近的支持体中的水分含量随着温度升高而增加。一般情况下，植株在低温(约5～20℃的温度)时对水分的要求少，随着温度升高(约20～35℃的温度)，对水分的要求增加，低温时水分过量的场合会诱发根部腐烂，高温时的水分不足会诱发生长不良。因此，在使用上述的配置了水凝胶形成性高分子的容器或片材的场合下，可以更适当地维持植株的根际环境，进一步促进植株生长。

而且，植株育成用容器的内壁(或应设置在容器内壁上的片材)上配置的水凝胶形成性高分子，如上所述，具有将水分和/或营养成分贮藏于高分子的交联结构内的功能，因此，可以将在过去育成用容器的“空间”内完成的贮藏功能高效率地转移到上述高分子中。因此，根据本发明，可以显著减小(在育成用容器的水分·营养成分的贮藏能力一定的场合下)容器的容积。

根据本发明，可以显著减小过去很“适当”的容器体积，提高由于增大机械接触的刺激机会形成的生根能力。而且，作为容器容积减小本身的效果是可以降低植株育成用面积，降低育成用容器的材料量，降低搬运成本等，另外，可以使上述那种水管理等省力而显著降低成本。

而且，过去的家庭用容器是底部开放的体系，浇水等时，过量的水从底部的开放部位排出，因此必须同时使用“托盘”。该托盘不仅繁杂，而且也容易影响美观。

对此，在本发明的植株育成用容器中，由于容器的壁面具有贮水能力，因此容器底部不需要设置开放部位。即，本发明中可以省略容器底部的开放部位。使用这种底部封闭的容器的场合下，可以容易地解决过去家庭用容器(底部为开放系)中存在的上述问题。

上面主要叙述了发芽后的植株育成，但本发明的容器或片材可适用于发芽前的种子发芽乃至发芽后的生长。

对附图的简单说明

图1的截面示意图示出本发明植株栽培用支持体使用方法的一种形态。

图2的截面示意图示出本发明土壤改性剂使用方法的一种形态。

图3的截面示意图示出本发明土壤改性剂使用方法的其他形态。

图4的截面示意图示出本发明土壤改性剂使用方法的其他形态。

图5的截面示意图示出本发明植株育成用容器的一种形态。

图6的斜视图示出本发明植株育成用片材的一个形态。

图7的斜视图示出本发明植株体育成用片材的其他形态。

图8A～B的斜视示意图示出本发明植株育成用片材的其他形态(隔板状)。

图9的平面示意图示出形成图8A～B形态的隔板状片材与其他容器组合使用的场合。

图10A～B的平面示意图示出将水凝胶形成性高分子以断续的层状配置到基材上的场合的形态实例。

图11A～C的截面示意图示出本发明中将水凝胶形成性高分子配置到容器或片材的基材上的形态例。

图12的截面示意图示出胶状支持体作为植株育成用支持体的使用方法的一种形态。

图13的截面示意图示出胶状支持体与多孔体的混合物作为植株育成用支持体的使用方法的一种形态。

图14的截面示意图示出植株根部附着的胶状支持体与多孔体一起使用的方法的一种形态。

图15的截面示意图示出在多孔体表面上配置胶状支持体的使用方法的一种形态。

图16的截面示意图示出胶状支持体在培养用容器内作为植株育成用支持体的使用方法的一种形态。

图17的截面示意图示出胶状支持体与多孔体的混合物在培养用容器内作为植株育成用支持体的使用方法的一种形态。

图18的截面示意图示出植株根部附着的胶状支持体与多孔体一起在培养用容器内的使用方法的一种形态。

图19的截面示意图示出在多孔体表面上配置胶状支持体、在培养用容器内的使用方法的一种形态。

图20的截面示意图示出胶状支持体在栽培用容器内作为植株育成用支持体的使用方法的一种形态。

图21的截面示意图示出胶状支持体与多孔体的混合物在栽培用容器内作为植株育成用支持体的使用方法的一种形态。

图22的截面示意图示出植株根部附着的胶状支持体与多孔体一起在栽培用容器内的使用方法的一种形态。

图23的截面示意图示出在多孔体表面上配置胶状支持体、在栽培用容器内的使用方法的一种形态。

图24的曲线图示出实施例中采用的温室内1天中平均温度随时间的变化。

图25的截面示意图示出实施例中制成的本发明植株育成用容器。

图26的斜视示意图示出实施例中制成的本发明植株育成用片材(隔板状)。

图27为从上方观察图26的隔板状片材的一个格子时的平面示意图。

图28的截面示意图示出图25的植株育成用容器中配置支持体和植株并供给水分时的一种形态。

图29为示出实施例中生长的兰苗根部截面的放大显微镜照片(倍率：×100倍)。

图30示出比较例中生长的兰苗根部截面的放大显微镜照片(倍率：×100倍)。

图31的截面示意图示出设置培养液的供给/排出口和用于空气流通的过滤部的植株育成用容器的一种形态。

图32的截面示意图示出在图31的过滤部上配置密封材料的植株育成用容器的一种形态。

实施发明的最佳形态

以下根据需要，参照附图详细地说明本发明。

(通气性)

本发明中植株育成系的通气性，可以用育成体系的“水分蒸发率”恰当地进行评价。本说明书中，将以下测定的“水分蒸发率”在每24小时3％以下(优选2％以下，特别优选1％以下)的植株育成系称作“通气限制条件(或培养体系)”。该“通气限制条件”包括所谓的封闭体系和半封闭体系任一种。

另一方面，将“水分蒸发率”超过每24小时3％(优选5％以上，特别优选10％以上)的植株育成系称作“通气非限制条件(或开放系)”。

<水分蒸发率的测定方法>

将构成植株育成系的固体成分(例如，下述实施例3的体系中，苗木盒和干燥高分子，重量：W₁(g))用精密天平(例如，(株)岛津制作所的电子天平，商品名：LIBROR-EB-3200D)测定。接着，向该固体成分中加入液体成分(实施例3的体系中的海波奈斯(ハィポネックス)培养液)，同样用精密天平测定总重量(W₂)。上述液体成分的精确重量以(X＝W₂-W₁)计算。将植株移栽到上述育成体系中后，同样用精密天平测定包括植株、固体成分和液体成分的育成体系总重量Y。

称量上述总重量Y之后，将准备评价通气性的植株育成系总体在25℃、温度30％的环境下放置一定时间，然后测定该育成体系总体的重量Z(例如，1天(24小时)后的Zd、1周(7天)后的重量Zw和/或1个月(30天)后的重量Zm)。用这样求出的重量Z由下述计算式求出水分蒸发率。

水分蒸发率(％/24小时)＝100×(Y-Zd)/X

水分蒸发率(％/24小时)＝100×(Y-Zw)/(X×7)，或

水分蒸发率(％/24小时)＝100×(Y-Zm)/(X×30)

(水凝胶形成性高分子)

在本发明的容器内部配置的“水凝胶形成性高分子”是指具有交联(crosslinking)结构或网眼结构，该结构可将水保持在其内部的具有可形成水凝胶的性质的高分子。而且，“水凝胶”是指至少含有由高分子构成的交联或网眼结构以及在结构中支持乃至保持的水(分散液体)的凝胶。

交联或网眼结构中保持的“分散液体”，只要是含有以水为主要成分的液体，则没有特别的限制。更具体地说，例如，分散液体可以是水本身，而且也可以是水溶液和/或含水液体(例如水与一元醇或多元醇等的混合液体)的任一种。

本发明中，作为上述水凝胶形成性高分子，优选使用使水溶性或亲水性的高分子化合物交联而获得的高分子。这种交联高分子具有在水溶液中吸水膨润但不溶解的性质。通过改变上述水溶性或亲水性的高分子化合物的种类和/或交联率，可以改变下述的平衡吸水率。

(水溶性或亲水性高分子化合物)

本发明中，作为可获得构成支持体的水凝胶的水溶性或亲水性高分子化合物，可以举出甲基纤维素、葡聚糖、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚乙烯醇、聚N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡啶、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚N-甲基丙烯酰胺、聚丙烯酸羟甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯基磺酸、聚苯乙烯磺酸以及它们的盐、聚N，N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯、聚N，N-二乙基氨乙基甲基丙烯酸酯、聚N，N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺以及它们的盐等。

本发明中，作为构成上述水凝胶形成性高分子的高分子，特别优选使用对水溶解度的温度系数为负的高分子，和/或使具有LCST(下部临界会溶温度，Lower Critical Solution Temperature)的高分子化合物进一步化学交联形成的高分子。此处，LCST是指在随着温度上升高分子从水溶性变成疏水性的过程中，高分子最终不溶于水而沉淀的温度。此时的水溶性-疏水性变化的这种现象与温度是可逆的(Haskins，M.等人，J.Macromol.Sci.Chem.A2(8)；1441，1968)。

作为上述“具有LCST的高分子化合物”，典型的例子可以举出聚-N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)。PNIPAAm的水溶液中，在低温范围内，PNIPAAm分子与水分子之间通过氢键形成水合物(oxonium hydroxide)，因此PNIPAAm显示出水溶性。另一方面，在高温范围内，上述PNIPAAm分子-水分子之间的氢键弱，上述水合物倾向于分解而脱水合，因此，PNIPAAm分子变成疏水性。

一旦使上述的“具有LCST的高分子化合物”中化学交联，则在水溶液中，即使在低于该LCST的温度下也不溶解而仅发生膨润。在这种膨润状态下，如果提高温度，则该高分子化合物变成疏水性，水从膨润的交联体(水凝胶)分离出来。

如上所述，上述水凝胶的平衡吸水率，随着温度的上升而显著减小，而且，该平衡吸水率与温度可逆地变化。因此，本发明中，将该水凝胶形成性高分子配置到容器内使用的场合下，水凝胶中存在的水(根据不同场合，溶解在水中的营养素和/或植株生长调节物质等)随着温度的上升，被水凝胶挤到凝胶外面(或者下述的多孔体、土壤等其他载体中)。另一方面，如果温度降低，则水从凝胶外部(或者下述的多孔体、土壤等其他载体中)被再次吸入到水凝胶中。

构成本发明容器的水凝胶形成性高分子的LCST优选为0℃～70℃(更优选10℃～50℃)。LCST低于0℃的场合下，在低温环境下(例如温度低于10℃的环境下)，水凝胶形成性高分子的水分保持性容易降低。另一方面，如果LCST超过70℃时，则在高温环境下(例如温度高于30℃的环境下)，水凝胶形成性高分子的水分释放性容易降低。

(平衡吸水率)

<平衡吸水率E_a的测定>

在一定温度下，使水凝胶形成性高分子在大量过量的水(去离子水)中浸渍至少3天，使其充分膨润，待高分子的膨润达到平衡之后，测定水凝胶(即高分子+水)的重量(W)(关于“膨润平衡”，可以参照例如T.Tanaka等人的文章，Phys.Rev.Lett.，55，2455(1985))。

接着，将水凝胶在100℃下真空干燥至少3天，然后测定干燥水凝胶(即高分子)的重量(P)。根据这样测定的2个重量(W和P)，由下述公式定义平衡吸水率E_a。

平衡吸水率(E_a)＝{(W-P)/P}×100(％)

(平衡吸水率E_a的温度依赖性和盐浓度依赖性)

本发明中使用的水凝胶形成性高分子，从低温环境下的水凝胶形成性高分子的水分保持性来看，低温时(5℃)的平衡吸水率(E_L)优选高于1,000％，更优选高于3,000％，特别优选高于5,000％(例如，5,000～100,000％左右)。另一方面，从高分子在高温环境下的水分释放性来看，高分子在高温时(50℃)的平衡吸水率(E_H)优选低于6,000％，更优选低于3,000％，特别优选低于1,000％(例如，1,000～500％左右)。

从上述高分子的水分保持性-水分吸收性平衡来看，高温和低温时的平衡吸水率之比(E_L/E_H)优选高于2，更优选高于5，特别优选高于10(例如，10～200左右)。

本发明中的水凝胶形成性高分子，平衡吸水率对盐浓度的依赖性小于一般的高吸水性聚合物(例如丙烯酸钠系聚合物交联形成的聚合物)。更具体地说，本发明中使用的水凝胶形成性高分子，在15℃下，把NaCl浓度为0％(去离子水)的平衡吸水率E_a作为E_N，把NaCl浓度为3重量％的平衡吸水率E_a作为E_s的场合下，其平衡吸水率之比(E_N/E_s)优选低于20，更优选低于10(特别优选低于5)。

(具有LCST的高分子)

本发明中作为“具有LCST的高分子化合物”，可根据需要优选使用聚N-取代丙烯酰胺衍生物、聚N-取代甲基丙烯酰胺衍生物以及它们的聚N-取代丙烯酰胺衍生物/聚N-取代甲基丙烯酰胺共聚物、聚乙烯基甲基醚、聚环氧丙烷、聚环氧乙烷、醚化甲基纤维素、聚乙烯醇的部分乙酰化物等各种共聚物和/或混合物。其中，本发明中特别优选使用聚N-取代丙烯酰胺衍生物或聚N-取代甲基丙烯酰胺衍生物、或者N-取代丙烯酰胺衍生物/聚N-取代甲基丙烯酰胺共聚物。

以下按LCST从低到高的顺序列举出本发明中优选使用的高分子化合物的具体实例。

聚-N-丙烯酰哌啶；

聚-N-正丙基甲基丙烯酰胺；

聚-N-异丙基丙烯酰胺；

聚-N，N-二乙基丙烯酰胺；

聚-N-异丙基甲基丙烯酰胺；

聚-N-环丙基丙烯酰胺；

聚-N-丙烯酰吡咯烷；

聚-N，N-乙基甲基丙烯酰胺；

聚-N-环丙基甲基丙烯酰胺；

聚-N-乙基丙烯酰胺；

上述高分子可以是均聚物(homopolymer)，也可以是构成上述聚合物的单体与其他单体的共聚物。作为构成这种共聚物的其他单体，可以使用亲水性单体、疏水性单体中的任一种。

作为上述亲水性单体，可以举出N-乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟甲酯、丙烯酸羟甲酯、具有酸性基团的丙烯酸、甲基丙烯酸及其盐、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸等，以及具有碱性基团的N，N-二甲基氨乙基甲基丙烯酸酯、N，N-二乙基氨乙基甲基丙烯酸酯、N，N-二甲基氨丙基丙烯酰胺及其盐等，但不受这些化合物的限定。

另一方面，作为上述的疏水性单体，可以举出丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甘氨酰酯等丙烯酸酯衍生物和甲基丙烯酸酯衍生物、N-正丁基甲基丙烯酰胺等N-取代烷基甲基丙烯酰胺衍生物、氯乙烯、丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯等，但不受这些化合物的限定。

一般地，使亲水性单体共聚成上述高分子化合物，可提高LCST，另一方面，使疏水性单体共聚，可降低LCST。

可将上述的LCST作为本发明水凝胶形成性高分子的平衡吸水率对温度依赖性的决定因素之一。即，通过选择上述的“共聚物成分”，可控制LCST或水凝胶平衡吸水率对温度的依赖性。

(交联)

作为在上述的高分子化合物中形成或引入交联结构的方法，可以举出在使可聚合成高分子化合物的单体聚合时引入交联结构的方法，以及在单体聚合结束后引入交联结构的方法，本发明中，可以使用这些方法中的任一种。

前者的(在单体聚合时引入交联)方法，通常可以使二官能性单体(或者具有3个以上官能团的单体)共聚来实施。例如，可以使用N，N-亚甲基二丙烯酰胺、二甲基丙烯酸羟乙酯、二乙烯基苯等二官能性单体。

后者的(在单体聚合结束后引入交联)方法，通常可以用光、电子射线、γ射线照射等在分子间形成交联来实施。

而且，后者的方法可以将例如在分子内具有多个与高分子化合物中的官能团(例如氨基)结合了的官能团(例如异氰酸酯基)的多官能性分子用作交联剂，使该高分子化合物交联来实施。

本发明的水凝胶形成性高分子的平衡吸水率(特别是在低于LCST的低温范围内的平衡吸水率)依赖于上述的交联结构，特别是依赖于交联密度，一般情况下，交联密度越低，平衡吸水率越大。对于在高于LCST的高温范围内的平衡吸水率，交联密度的影响较小，交联密度越低，平衡吸水率对温度的依赖性也越大。

在前者的方法中采用例如改变二官能性单体的共聚比，在后者的方法中采用例如改变光、电子射线、γ射线等的照射量，由此可以将“交联密度”任意地控制在所希望的程度。

本发明中，交联密度按照相对于总单体的分支点的摩尔比，优选为约0.02mol％～约10mol％，更优选约0.05mol％～约4mol％。采用前者的(在聚合时引入交联)方法引入交联结构的场合下，与二官能性单体的总单体(也包括该二官能性单体)的共聚重量比，优选约0.03重量％～约3重量％(更优选约0.05重量％～约1.5重量％)。

当本发明中的交联密度超过约10mol％时，本发明的水凝胶形成性高分子的平衡吸水率对温度的依赖性变小，因此，本发明的水凝胶形成性高分子的吸水-放水的效果减小。另一方面，当交联密度低于约0.02mol％时，水凝胶形成性高分子的机械强度减弱，在难以使用的同时，在随着温度的变化发生膨润、收缩的过程中，出现机械破损的可能性增大。

上述的交联密度(相对于总单体的分支点的摩尔比)，例如，可以采用¹³C-NMR(核磁共振吸收)测定、IR(红外吸收光谱)测定或元素分析来定量。

(水凝胶或高分子的形状)

在本发明的容器中配置的水凝胶或水凝胶形成性高分子的形状没有特别的限定，可根据植株的种类、育成方法等适宜地选择。水凝胶或高分子的形状可以是例如层状、微珠状、纤维状、薄膜状、不定形等各种形状。

本发明中的水凝胶或高分子的大小，也可以根据植株的种类、栽培方法等适宜地选择。从提高水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随温度变化而变化的过程，即膨润和收缩的过程对温度的随动性考虑，优选增大水凝胶或高分子的每单位体积的表面积，即减小水凝胶或高分子每个物体(例如1粒)的大小。例如，本发明中的水凝胶或高分子在干燥时的大小优选为0.1μm～1cm左右，更优选为1μm～5mm左右(特别优选10μm～1mm左右)。

本发明中，上述的水凝胶或高分子的“干燥时的大小”是指该水凝胶或高分子的平均最大直径(最大尺寸)(至少10个以上测量值的平均值)。更具体地说，本发明中，例如可以将对应于上述水凝胶或高分子形状的如下尺寸用作“干燥时的大小”

微珠状：粒径(平均粒径)

纤维状：各纤维状片的长度平均值

薄膜状、不定形状：各片最大尺寸的平均值

层状：高分子层的厚度

本发明中，也可以用具有与各片体积平均值(至少10个以上测量值的平均值)等体积的“球”直径代替上述的“平均最大值”用作上述水凝胶或高分子的“干燥时的大小”。

(水凝胶/高分子的成形方法)

对于本发明的水凝胶乃至高分子成型的方法没有特别的限制，可根据所希望的水凝胶或高分子的形状，采用通常的高分子化合物的成型方法。

作为最简便的成型方法，可以将可聚合成水溶性或亲水性高分子化合物的单体、上述多官能性单体(二官能性单体等)和聚合引发剂溶解到水中，用热或光使该单体等聚合，生成水凝胶或高分子。将该水凝胶或高分子机械破碎，用水洗等方法除去未反应的单体和残存的引发剂等，然后干燥，获得构成本发明容器或片材的水凝胶形成性高分子。

而且，可聚合成水溶性或亲水性高分子化合物的单体为液体的场合下，可以向该单体中加入多官能性单体和聚合引发剂，用热或光使单体嵌段聚合，然后机械破碎，用水萃取等方法除去未反应的单体和残存的多官能性单体，经干燥，获得本发明中使用的水凝胶或高分子。

另一方面，获得微珠状的水凝胶或高分子的场合下，可以采用乳液聚合法、悬浮聚合法、沉淀聚合法等。本发明中，从控制粒径考虑，特别优选使用逆相悬浮聚合法。这种逆相悬浮聚合法中，作为分散剂，优选使用不能溶解单体和生成的高分子的有机溶剂(例如己烷等饱和烃)。而且，可以将作为悬浮助剂的表面活性剂(例如脂肪酸山梨糖醇酯等非离子性表面活性剂)与上述有机溶剂共同使用。

获得的微球粒径，可以通过加入的表面活性剂的种类和用量、或者搅拌速度等来控制。作为聚合引发剂，可以使用水溶性引发剂、非水溶性引发剂的任一种。

本发明中，将水凝胶或高分子成型为纤维状、薄膜状等的场合下，可以使用例如用模具等将水溶性高分子化合物的水溶液挤出到不与水混合的有机溶剂中，使该高分子形成所希望的形状，然后，照射光、电子射线、γ射线等，由此可以使高分子具有交联结构的方法。而且，例如将上述水溶性高分子化合物溶解于有机溶剂或水中，采用溶剂浇铸法成型之后，照射光、电子射线、γ射线等，也可以使高分子具有交联结构。

(添加剂)

本发明的植株栽培用支持体、土壤改性剂、构成容器或片材的水凝胶形成性高分子，根据需要，其交联结构中至少保持水而形成水凝胶，也可以根据需要向该水凝胶或高分子中加入其他的添加剂。作为这种目的的水凝胶或高分子内部中含有的添加剂没有特别的限制，可以使用通常的室外或设施内(温室等)的植株栽培中通常使用的公知的添加剂。

作为这种公知的添加剂，可以举出各种植株用营养素、除营养素以外的与植株栽培有关的物质(植株生长调节物质、植株生长促进物质、植株矮化剂等)、或者农药(除草剂、杀虫剂、杀菌剂等)。

(营养素)

作为根据需要可在本发明的水凝胶或高分子内部含有的营养素，可以举出N、P、K、Ca、Mg、S等多量元素和/或Fe、Cu、Mn、Zn、Mo、B、Cl、Si等微量元素。

本发明的水凝胶或高分子，在其内部含有包括上述元素的无机营养素或有机营养素的场合下，随着温度上升，将植株的需求性也提高的营养素释放到水凝胶或高分子的外部(例如土壤中等)，另一方面，在这种需求性降低的低温下，营养素被贮藏到水凝胶或高分子内部，因此，可以显著地改善营养素的持续性。

作为使水凝胶或高分子内部含有这些营养素的方法，可以举出例如将尿素、硝酸钙、硝酸钾、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸亚铁等的水溶液冷却至低于LCST的温度，将干燥的上述水凝胶或高分子本身浸渍到该水溶液中使其膨润，结果使生成的水凝胶或高分子中吸收了所希望的营养素的方法等。

(植株生长物质等)

作为除上述营养素以外与植株栽培有关的物质，也可以根据需要，使上述水凝胶或高分子中含有植株生长调节剂、植株生长促进剂、植株矮化剂等，或者农药(除草剂、杀虫剂、杀菌剂等)。

一般地，高温过湿条件下的作物栽培，易引起枝干疯长，或者分枝·开花不良等现象，易成为使农产品的价值降低的原因。而且，有的场合也会产生由品种特性造成的价值降低问题。这种场合下，可根据需要优选使用矮化剂，它具有抑制枝干等的伸长、促进分枝或开花的效果。本发明中，使水凝胶或高分子内部含有矮化剂的场合下，其中含有作为构成要素的水凝胶或高分子的本发明植株栽培用支持体、土壤改性剂、容器或片材，高温时该容器或片材将矮化剂释放到外部(例如土壤中等)，从而抑制植株枝干伸长。另一方面，在矮化剂需求性降低的低温时，矮化剂不会被水凝胶或高分子释放，由此可显著地改善矮化剂效果的持续性。

一般地，在高温下比低温下更需要除草剂。因此，使本发明的水凝胶或高分子内部含有除草剂的场合下，基于与上述同样的贮藏-释放机理，可显著地改善除草剂的效果及其持续性。

(添加剂的含有方法)

作为使水凝胶或高分子内部含有上述的各种添加剂的方法，可以举出在充分低于高分子的LCST的温度下，将高分子浸渍到添加剂的水溶液中，使其吸收上述的水溶液，生成水凝胶或高分子的方法。而且，使用例如ィナベンフィド、ゥニコナゾ-ル等对水的溶解度非常低的生长调节物质(矮化剂等)的场合下，可以使用可溶解该生长调节物质且可使水凝胶或高分子膨润的有机溶剂，使该水凝胶或高分子内部含有实用浓度的生长调节物质。

(植株栽培用支持体的使用方法)

本发明的植株栽培用支持体是由上述水凝胶或高分子构成的，在一般的植株栽培中使用的温度范围(例如，15～35℃左右)内，基于凝胶的结构而具有适当“硬度”或形状保持性。更具体地说，例如如图1的截面示意图所示，可以不与土壤或其他栽培用载体并用，单独使用适宜容器1内配置的本发明的植株栽培用支持体2来栽培植株3。

(土壤改性剂的使用方法)

另一方面，考虑到植株的易栽培性或栽培成本等，也可以将上述水凝胶或高分子用作土壤改性剂。这种场合下，也可以将本发明的土壤改性剂适宜地添加到其他的植株栽培用载体中来使用。具体地说，例如如图2的截面示意图所示，也可以将本发明的土壤改性剂2a略微均匀地添加到其他的植株栽培用载体(土壤等)5中作为植株支持体4，将这样得到的植株支持体4配置到适宜容器1内来栽培植株3。

可以与上述的本发明土壤改性剂并用的“其他的植株栽培用载体”，其种类、使用比例等没有特别的限制。作为这种植株栽培用载体，例如为土壤或砾石、砂子、浮石、碳化物、泥煤、蛭石、树皮、珍珠岩、沸石、石绒、海绵、水苔、椰子碎渣、隐藻苔(クリプトモス)等，可以单独使用或根据需要将2种以上混合使用。

使用本发明的土壤改性剂栽培植株的场合下，优选按干燥重量百分比0.1～10重量％左右(更优选0.3～3重量％左右)的混合比例，将由本发明的水凝胶或高分子构成的土壤改性剂混合到上述土壤等“其他的植株栽培用载体”中。

而且，将植株3移植到土壤等通常的植株栽培用载体中时，如图3的截面示意图所示，也可以将本发明的土壤改性剂2a物理附着到植株3的根部3a上，然后埋植到上述的植株栽培用载体(土壤等)5中(将根部3a埋在植株栽培用载体5中)进行栽培。

而且，如图4的截面示意图所示，也可以在将植株3埋植到通常的植株栽培用载体(土壤等)5中之后，撒上本发明的土壤改性剂2a进行栽培。

(植株)

可适用本发明的植株栽培用支持体或土壤改性剂的植株，如果可以在室外栽培或在设施(温室等)内栽培则没有特别的限制，既可以是植株(例如苗)，也可以是植株的一部分(例如茎)。从室外栽培或设施(温室等)内栽培时的效率或合格率考虑，优选将培养室(通常在无菌条件下)中生长到某种程度的植株适用在用本发明的植株栽培用支持体或土壤改性剂的栽培中。

(栽培条件)

本发明的植株栽培用支持体或土壤改性剂，虽然可以用在“培养”条件下，但不如用在“栽培”条件下。

本说明书中，植株的“培养”通常在玻璃器内(in vitro)，在无菌的条件下，使植株的一部分乃至全部育成、再生乃至繁殖(关于这种“培养”的一种状态，可以参照例如农学大事典编集委员会编写的《农学大事典》，1024页(1991年)，养贤堂)。多数场合下，这种“培养”是在植株生长条件基本上保持一定(例如温度25℃、照度3000 Lux、16小时日长)的培养室内进行的。

另一方面，植株的“栽培”通常在非无菌的条件下，使植株的一部分乃至全部生长。这种“栽培”中，植株的生长条件通常随着外界环境因素(温度、湿度、日照量、光强度等)的变动而变动。

而且，以驯化植株等为目的，有些场合下，使“培养”条件接近“栽培”条件(例如采用有昼夜温差的温室或设定白天25℃、夜间19℃、温差6℃的培养室等)。进一步地，也有些场合下，为了恰当地控制植株的“栽培”条件而使其接近“培养”条件(例如在培养室内在非无菌状态下进行容器栽培)。

本发明的“栽培”中，只要在非无菌条件下能让植株生长，则除了栽培植株的容器、栽培场所等，不管其他条件如何。更具体地，例如，栽培用容器的形状没有特别的限制，可适宜地使用花盆等公知形状的容器。构成该容器的材料也没有特别的限制，可适宜地使用纸、塑料、陶瓷器、玻璃等公知材料。栽培场所也没有特别的限制，可以适宜地使用室外等开放系(open-air)场所；以温室、植物工厂、培养室为主的设施等。

本发明的植株栽培用支持体或土壤改性剂，可以在上述的无菌条件下和非无菌条件下通用，因此在使用本发明的植株栽培用支持体或土壤改性剂的场合下，从植株培养到栽培的过程中，可以使用共同的栽培用支持体或土壤改性剂。在从使用这种通用的栽培用支持体或土壤改性剂的培养移植到栽培的操作中，可根据需要，利用该水凝胶形成性高分子(任凭水凝胶形成性高分子本身附着在植株上)的上述温度感应性，更换水凝胶或高分子内部保持或含有的全部或部分介质(水分和/或其他的营养素等成分)，因此，在移植时可有效地防止植株或其一部分(例如根)的损伤。

(容器/片材的形状和材质)

本发明的植株育成用容器，只要能将上述的“具有交联结构的水凝胶形成性高分子”配置到其内部，则其形状没有特别的限制，可以是过去公知的形状，例如盆状、花盆(pot)状、花器(planter)状、浅盘状等各种形状。

图5的截面示意图中示出了本发明育成用容器的一种形态(盆型)。参照图5，在有底部11a和侧壁11b的盆型容器11的内部，配置着“具有交联结构的水凝胶形成性高分子”层12。底部11a或侧壁11b上，也可以根据需要设置1个以上的孔(图中未示出)，这就不用说了。

同样，本发明的植株片材，只要能将上述的“具有交联结构的水凝胶形成性高分子”配置在其表面的至少部分表面上，则其形状没有特别的限制，可以是过去公知的各种形状。

图6的截面示意图中示出了本发明育成用片材的一种形态。参照图6，在片材基材21a的一侧表面上，配置有“具有交联结构的水凝胶形成性高分子”层12a。可根据需要，在该片材基材21a的与高分子层12a配置面相反的一面(里面)上，设置粘合剂或接合剂层13(由羧甲基纤维素(CMC)等构成)。进一步地，如图7所示，也可以根据需要，在该粘合剂/接合剂层13上，配置具有脱模性的片材14。使用图7所示形态的片材21的场合下，剥掉脱模性片材14，将该片材21配置到过去常用的容器(图中未示出)内，由此可容易地在过去常用的容器所希望的位置上配置片材21。

本发明的片材也可以根据需要形成隔板(partition)形状。

图8A～B的斜视示意图中示出隔板形的本发明片材的形态例。图8A示出单格型(带有延长部分)隔板形状的例子，图8B示出4-格型隔板形状的例子。由这些隔板形成的“格”的数目没有特别的限制，从有效利用栽培面积考虑，优选为1～10000个左右(更优选10～1000个左右)。这些隔板型的本发明片材22上，将“具有交联结构的水凝胶形成性高分子”层(图中未示出)配置到该隔板应配置植株的一侧表面15的至少部分表面上。

如图9的平面示意图所示，将隔板形的本发明片材22与“其他容器”16(也可以是过去常用的容器)组合使用的场合下，利用该片材22与“其他容器”16的装卸，植株移植时的“取出”变得非常容易。也就是说，将生长的植株(图中未示出)从容器6或片材12中取出时，预先从容器6中拔出隔板22，这样就能非常容易地取出植株。上述“其他容器”16可以是过去常用的容器，而且，根据需要，也可以是其内部配置了“水凝胶形成性高分子”层12的植株育成用容器(即，本发明的容器)。

本发明的容器或片材的材质也没有特别的限制，可以适宜地使用过去公知的材质，例如陶瓷或陶器(素瓷等)、金属、木材、塑料、纸等各种材质。

(高分子的配置方式)

本发明中，只要将水凝胶形成性高分子配置到育成用容器内，则其位置、面积、形状(例如为连续层或断续层)、配置手段等没有特别的限制。

上述高分子在容器内的配置位置，可以是例如容器的底面11a或侧面11b(图5)的任一位置，从高分子因膨润而易保持植株方面考虑，优选将高分子配置在容器的侧面11b上。

本发明中，从有效发挥水凝胶形成性高分子的功能考虑，在将容器内表面面积(或片材的一侧表面面积)作为S_a、将配置水凝胶形成性高分子的面积作为S_p的场合下，其面积之比(S_p/S_a)×100优选约为10％以上，更优选约为50％以上(特别优选约70％以上)。

本发明中，水凝胶形成性高分子层12或12a，可以是连续层，也可以是断续层。这种断续层可采用丝网印刷等任意的手段容易地形成。为断续层的场合下，其平面形状可以是如图10A所示的格子岛状、如图10B所示的斑点状等任意形状。

将水凝胶形成性高分子层12或12a配置到容器或片材的基材11上的场合下，其配置形态没有特别的限制。从易配置性考虑，优选使用例如在基材11上直接配置高分子层12的状态(图11A)、在基材11上配置的粘合剂或接合剂层17之上配置高分子层12的状态(图11B)、在基材1上配置的粘合剂或接合剂层17之上配置颗粒状、不定型状等任意形状的高分子12的状态(图11C)中的任一种。上述的图11A的状态中，从使高分子层12具有与基材11的接合性或使其接合性增强的方面考虑，也可以根据需要，将水凝胶形成性高分子与粘合剂或接合剂混合或分散在其中，然后形成上述高分子层12。该场合下，相对于水凝胶形成性高分子10重量份，优选使用粘合剂或接合剂0.01～10重量份左右(更优选0.1～2重量份左右)。

上述的“粘合剂或接合剂”没有特别的限制，可以使用公知的接合剂、粘合剂等，但该物质优选使用实际上对栽培的植株无毒或是低毒性的材料。作为这种接合剂·粘合剂的具体实例，可以举出例如橡胶或胶乳系(天然橡胶系、异丁烯胶乳系等)、丙烯酸树脂系(丙烯酸系、异氰酸酯系等)、环氧树脂系、聚氨酯树脂系、蛋白质系(大豆蛋白系、面筋系等)、淀粉系(淀粉系、糊精系)、纤维素系(CMC系、硝基纤维素系等)接合剂或粘合剂。

上述的容器或片材的任一种形态中，从有效发挥水凝胶形成性高分子的功能考虑，在将容器的内表面面积(或片材一侧表面面积)作为S_a、将配置的水凝胶形成性高分子的重量作为M_p的场合下，高分子的涂布量(M_p/S_a)优选为0.0001g/cm²(0.1mg/cm²)以上，更优选为0.001g/cm²(1mg/cm²)～0.2g/cm²左右(特别优选0.002g/cm²(2mg/cm²)～0.1g/cm²左右)。

(植株育成用容器或片材的制造方法)

将水凝胶固定到基材表面上的成型物(容器或片材)的制造方法没有特别的限制，可以使用例如以下2个方法中的任一种。

第一种方法是将基材材料预先成型为花盆、花器等容器或片材的形状，然后在该成型物的内表面上涂布接合剂、粘合剂等能够固定水凝胶形成性高分子或水凝胶的物质，在这样涂布的物质之上固定水凝胶形成性高分子或水凝胶。

第二种方法是在基材材料的片材或薄膜表面上，涂布接合剂、粘合剂等能够固定水凝胶形成性高分子或水凝胶的物质，在这样涂布的物质之上固定水凝胶形成性高分子或水凝胶，然后采用中空成型法等成型为花盆或花器等形状。

使用上述第一种方法的场合下，可采用注射成型法、中空成型法、吹塑成型法等各种成型方法，将基材材料成型为花盆或花器等形状。用于将水凝胶形成性高分子或水凝胶固定到成型物内表面上的物质没有特别的限制，可以使用一般市售的接合剂、粘合剂等，但优选使用实际上对栽培的植株无毒或低毒性的物质。作为这种接合剂·粘合剂的具体实例，可以举出例如橡胶系、胶乳系、丙烯酸树脂系、环氧树脂系、聚氨酯树脂系、蛋白质系、淀粉系、纤维素系等接合剂或粘合剂。

可以采用喷雾法、浇铸法、浸渍法等将这些接合剂·粘合剂涂布到上述成型物的内表面上，在这样涂布的接合剂·粘合剂之上，固定水凝胶形成性高分子或水凝胶。而且，也可以用预先涂布了上述粘合剂等形成的两面胶带代替上述接合剂、粘合剂等，贴到上述成型物的内表面上，在其上固定水凝胶形成性高分子或水凝胶。

上述第一种方法中，可以先用注射成型法等将基材成型为花盆或花器等形状，然后将水凝胶形成性高分子或水凝胶分散到热塑性弹性体等中，用双色成型法将由此形成的分散材料注射成型为该成型物的内面，由此将水凝胶形成性高分子或水凝胶固定到基材成型物的内面上。

另一方面，上述第二种方法中，可以用喷雾法、浇铸法等，将上述接合剂、粘合剂等能够固定水凝胶形成性高分子或水凝胶的物质涂布到作为基材的片材或薄膜的表面上，或者贴上上述的两面胶带，并在其上固定水凝胶形成性高分子或水凝胶，然后用中空成型法等使基材成型。而且，也可以用多层挤出法，将水凝胶形成性高分子或水凝胶在热塑性弹性体等中的分散材料与基材同时成型为多层片材或多层薄膜，将水凝胶形成性高分子或水凝胶固定到基材片材或基材薄膜上，然后用中空成型法等使基材成型。

(植株育成用容器或片材的使用方法)

为了用配置有本发明的水凝胶形成性高分子的容器或片材有效地移植植株(栽种植株)，其使用方法优选采用如下所述的使用方法。

(1)使用按照水凝胶吸收水分时充分充满容器程度的量配置了水凝胶形成性高分子颗粒的容器或成型为容器状的片材，在该容器中放入植株的至少一部分之后，加入(肥料)溶液等，使水凝胶形成性高分子颗粒膨润从而使植株固定的方法。

(2)向按照水凝胶吸收水分时充分充满容器程度的量配置了水凝胶形成性高分子颗粒的容器或成型为容器状的片材中加入溶液等，使水凝胶充满容器。接着，将植株的至少一部分插入凝胶中从而使植株固定的方法。

采用上述(1)和(2)的方法，由于含有水分而膨润的水凝胶颗粒有适度的流动性，可以不伤害植株而平稳地进行移植作业。而且，微细组织(例如种子或在组织培养中获得的不定胚、兰科的PLB(Protocorm Like Body：与种子发芽时形成的球形组织类似的组织培养中获得的组织体)等)的场合下，也可以采用只将该组织等载置于水凝胶上的方法。

(3)使用按照水凝胶吸收水分时未充满容器程度的量配置了水凝胶形成性高分子颗粒的容器或成型为容器状的片材，将植株的至少一部分与植物支持用载体一起加入该容器中，然后加入溶液等，使水凝胶形成性高分子膨润从而使植株固定的方法。

(4)用涂布了水凝胶形成性高分子颗粒的片材(本发明的片材)将植株卷起来，栽种到通常的容器或支持体中，然后加入溶液等，使水凝胶形成性高分子膨润从而使植株固定的方法。

使用上述的(1)至(4)任一种方法的场合下，很容易地不伤害植株且迅速地将植株接种乃至固定到支持体上。

(移植方法)

另一方面，用配置有本发明的水凝胶形成性高分子的本发明的容器或片材有效地移植植株(取出植株)，其方法优选使用如下的方法。

(1)向容器或片材中供给大量过剩的水，提高水凝胶的流动性，不伤害植株而将其取出的方法。

(2)使用配置了具有LCST的水凝胶形成性高分子的容器或片材的场合下，在对植株无不良影响的温度下温热容器或片材，使膨润的水凝胶颗粒释放出水分而收缩，不伤害植株而将其取出的方法。

(3)向容器或片材中供给对植株无不良影响的温水，使膨润的水凝胶颗粒释放出水分而收缩，并且提高凝胶颗粒的流动性，不伤害植株而将其取出的方法。上述温水的温度，根据植株的种类等而有若干差异，优选低于约45℃(更优选低于约40℃)。

使用上述(1)至(3)任一种方法的场合下，很容易地不伤害植株且迅速地将植株从容器中取出。

(水分等液态物质的除去方法)

在用配置有本发明的水凝胶形成性高分子的容器或片材栽培植株时，因某些理由(例如如下理由)不需要容器或片材内的水分或肥料溶液等液体的场合下，可以采用如下方法将液体除去。

在移动(发货等)时，尽可能减轻栽培容器的重量，在提高作业性、减少输送费用等方面是很重要的。而且移动时，很多场合是将植株放置在封闭的环境下(例如，植株连同容器一起处于用玻璃纸包装放入瓦楞纸箱的状态)。在这种环境下，处于湿润状态又不放坏植株，尽可能地减少栽培容器内的水分，这是很重要的。

(1)使用配置有水凝胶形成性高分子的本发明的容器或片材的场合下，可以采用使其干燥而使水凝胶颗粒释放出水分从而减轻重量的方法。但是，该方法会产生“养分浓缩”的结果，必须在实际上对植株无不良影响的范围内进行。

(2)作为更优选的方法，可以举出使用配置了具有LCST的水凝胶形成性高分子的本发明的容器或片材，在对植株无不良影响的温度下温热该容器或片材，使高分子构成的水凝胶颗粒收缩，使膨润的水凝胶颗粒释放出水分从而减轻重量，并且减少容器或片材内的水分的方法。

过去，在发货前供给植株的水可能会使耐干燥性降低、生花耐活性等变差，而且使果实的糖度降低。从解决这种问题的方面来看，也希望采用上述(1)和(2)的方法(优选(2)的方法)，在发货前预先除去水分等。

(胶状支持体的使用方法)

本发明的植株育成方法中使用的胶状支持体，是由上述的水凝胶或高分子构成的，在一般的植株育成中使用的温度范围(例如15～35℃左右)内，基于凝胶的结构而具有适当“硬度”或形状保持性。更具体地说，例如如图12的截面示意图所示，可以不与多孔体等其他育成用载体并用，单独使用适宜容器31内配置的用于本发明的胶状支持体32来育成植株33。

如图12所示，在植株33的培养阶段中，为了控制育成体系的通气性，优选在容器31的上部配置盖41。可以根据需要，在盖41的顶部等处设置如图所示的孔43。设置孔43的这种形态中，还可根据需要配置能覆盖住孔43的过滤部件42。该过滤部件42的配置在防止尘埃、细菌等的污染方面是优选的。该过滤部件42没有特别的限制，可以优选使用公知的物质，例如滤纸(渡边泰(株)制“滤纸过滤器”(带有粘合剂)等)、膜过滤器(ミリポァ社制，ミリシ-ル等)等。盖41的孔43可以有1个，也可以根据需要开多个孔。孔43的大小通常优选数mm～数cm左右(更优选5mm～1cm左右)。

上述容器31和盖41的材质、厚度、大小等没有特别的限制，考虑到灭菌时的耐热性和透明性，优选使用数mm左右(例如1mm左右)厚的聚碳酸酯。

在培养阶段时，如图12所示，优选在容器31上配置盖41，而在栽培阶段(温度、苗圃等)时，从通气性考虑，优选不配置盖41(参照后述的图13)。

(多孔体)

可以将上述的胶状支持体本身单独用作植株育成用支持体或栽种材料，而且，考虑到植株的易育成性或育成成本等，也可以与其他的多孔体一起使用。根据本发明的实验，发现在栽培(例如苗圃栽培)时，使用100％水凝胶作为支持体的场合下，根据凝胶种类的不同，可能会使地下部分的氧气不足，从而阻碍根的生长。

考虑到有效防止这种地下部分的氧气不足，优选将上述的胶状支持体适宜地添加到其他多孔体中来使用。更具体地说，例如如图13的截面示意图所示，可以将本发明中使用的胶状支持体32a略微均匀地添加到其他的多孔体35中成为植株支持体34，将这样获得的植株支持体34配置到适宜容器31内来育成植株33。

图13示出栽培阶段的状态。在培养阶段时，通常如图12所示那样，在容器31的上部配置盖41(后述的图14和15中也同样)。

上述的可与本发明中使用的胶状支持体并用的“其他多孔体”的种类、使用比例等，只要是有孔隙的多孔体则没有特别的限制。胶状支持体与多孔体的混合比，可以根据凝胶和/或多孔体的种类等适宜地调整，从有效发挥胶状支持体的功能考虑，通常以高分子凝胶的“表观体积”为基准(100％)，应混合的多孔体的“表观体积”优选为1％～80％左右(更优选10～70％左右，特别优选30～50％左右)。

此处，上述“表观体积”是指在将处于平衡吸水状态的高分子凝胶平稳地注入量筒中的场合下，与凝胶表面对应的量筒“刻度”所示体积。而且，应混合的多孔体的表观体积也是指用相同方法测定的体积。

作为这种多孔体，优选使用例如珍珠岩、蛭石、浮石、陶瓷、沸石、海绵、丝瓜纤维、石绒、椰子碎渣、树皮、泥煤苔(ピ-トモス)、麦饭石、碳化物、羊毛等，可以单独使用，也可以根据需要两种以上混合使用。

而且，将植株33移植到多孔体等通常的植株育成用载体时，如图14的截面示意图所示，可以先将本发明中使用的胶状支持体32a附着在植株33的根33a上，然后埋植到上述的植株育成用载体(多孔体等)35中(将根33a埋到植株育成用载体35中)进行育成(培养后的栽培)。

而且，如图15的截面示意图所示，可以先将植株33埋植到通常的多孔体35中，然后将本发明中使用的胶状支持体32a散布到多孔体35的表面上进行育成(培养后的栽培)。

上述的图12～15的状态中，可以将用于培养阶段的胶状支持体32和容器31直接用于栽培阶段，根据需要，用于培养阶段的容器与用于栽培阶段的容器也可以不同。

图16的截面示意图示出后者的状态。参照图16，在这种状态下，使用培养专用的容器45代替图12所示的可用于培养/栽培双方的容器31和盖41，除此之外，与图12的状态相同。图17～19(这些图中省去了容器45的孔43和过滤部件42)的截面示意图的各状态中，使用培养专用的容器45代替上述图13～15中所示的可用于培养/栽培双方的容器31和盖41，除此之外，与图13～15的状态相同。

图20～23的截面示意图分别示出与图16～19状态(培养阶段)相对应的栽培阶段的状态。

参照图20，在这种状态下，从图16的培养容器45取出的植株33和支持体22，与栽培用栽种材料46(可根据需要使用)一起配置到容器31内。图20状态下的栽培用栽种材料46没有特别的限制，可以使用公知的栽种材料(上述的多孔体、土壤等)。例如，可以使用上述的胶据植株33的种类，也可以将通常的土壤用作栽培用栽种材料46。

(植株)

可适用于本发明中使用的胶状支持体的植株没有特别的限制，可以是植株本身(例如苗、种子等)，也可以是植株的一部分(例如不定胚、愈伤组织、茎等)。从室外栽培或设施(温室等)内栽培时的效率或合格率考虑，优选在培养室(通常在无菌条件下)中生长到某种程度之后直接转移到栽培。

(育成条件)

本发明中使用的胶状支持体可以适用于“培养”条件下或者“栽培”条件下。而且，该胶状支持体可以适用于无菌/非无菌的条件下和/或无糖/有糖条件下的任何条件下。从培养转移到栽培的过程中，基于培养液或肥料溶液的组成差异(例如无糖/有糖)而希望更换该溶液，在这种场合下，如后述的实施例所示，优选根据需要使上述胶状支持体随温度变化等而收缩，从而除去或洗净胶状支持体中的培养液。

从植株育成的再现性考虑，本发明的“培养”优选在植株生长条件基本上保持一定(例如温度25℃、照度3000 Lux、16小时日长)的培养室内进行。

另一方面，本发明的“栽培”中，植株的生长条件通常随着外界环境因素(温度、湿度、日照量、光强度等)的变动而变动。

而且，以驯化植株等为目的，有些场合下，使“培养”条件接近“栽培”条件(例如采用有昼夜温差的温室或设定为白天25℃、夜间19℃、温差6℃的培养室等)。进一步地，也有些场合下，为了恰当地控制植株的“栽培”条件而使其接近“培养”条件(例如在培养室内在非无菌状态下进行容器栽培)。

本发明的“栽培”中，只要能让植株在非无菌条件下生长，则除了栽培植株的容器、栽培场所等，不管其他条件如何。更具体地说，例如，栽培用容器的形状没有特别的限制，可适宜地使用花盆等公知形状的容器。构成该容器的材料也没有特别的限制，可适宜地使用纸、塑料、陶瓷器、玻璃等公知材料。栽培场所也没有特别的限制，可以适宜地使用室外等开放(open-air)场所；以温室、植物工厂、培养室为主的设施等。

本发明中使用的胶状支持体，可以在上述的无菌条件下和非无菌条件下通用，因此在本发明的从植株培养到栽培的过程中，可以使用共同的栽培用支持体或胶状支持体。在从使用这种通用的栽培用支持体或胶状支持体的培养移植到栽培的操作中，可根据需要，利用该水凝胶形成性高分子(水凝胶形成性高分子附着在植株上)的上述温度感应性，更换水凝胶或高分子内部保持或含有的全部或部分介质(水分和/或其他的营养素等成分)，因此，在移植时可有效地防止植株或其一部分(例如根)的损伤。

(容器)

在植株育成中供给培养液的场合下，如图31的截面示意图所示，优选在植株33a培养用容器的上部(盖部)41上设置培养液供给口50。同样，在除去培养液的场合下，优选在容器下部31上设置培养液排出口52。向植株无菌地供给培养液的场合下，通过使用这2个(以上)口，可以容易地进行培养液的供给/排出操作。

上述的供给口50也可以设置在盖41的顶部，考虑到防止来自空气的污染，以及考虑到在“重叠放置”图31所示的容器时可照样供给培养液，优选如图31所示那样设置在盖41的侧面。供给口50和排出口52可以根据需要设置多个。

优选在这些供给口50和排出口52处，分别配置通常用橡胶、硅橡胶、海绵等软质或多孔质材料制成的塞子51和53。配置这种塞子的场合下，可以采用注射器(图中未示出)等供给/排出培养液的手段，通过塞子51或53将培养液无菌地供给/排出。

而且，考虑到向植株增加CO₂供给并提高植株的耐干燥性，优选在盖41上设置用于使空气流通的孔54，并在孔54上配置过滤部件55。

随着植株的伸长，优选增大育成容器的通气性，在这种场合下，例如如图32的将过滤部部分放大的截面示意图所示，优选在过滤部件55上配置用于密封该过滤部件55的密封部件56。这样，随着时间的经过(植株的伸长)，缓缓地剥掉密封部件56，由此可以增大容器内的空气流通，更容易地驯化植株。

上述的过滤器55也可以设置在盖41的顶部，考虑到防止来自空气的污染，以及考虑到在“重叠放置”图31所示的容器时可照样使空气流通，优选如图31所示那样设置在盖41的侧面。过滤器55也可以根据需要设置多个。

(凝胶在容器内的配置方法)

本发明中，可以在一个容器中配置并育成一株植物(苗等)，但从减少空间、劳动时间或成本考虑，优选在1个容器内配置多株植物。

在1个容器内配置多株植物的这种场合下，植株在生长过程中，许多苗的根须缠绕在一起，特别是对根毛发达的植株，可能会使缠绕程度增大。这种场合下，向苗圃栽培移植时，通常需要将植物一株一株地分开(单苗化作业)。

考虑到防止多株植物的根纠缠在一起、在单苗化作业中避免损伤根而简便容易地进行单苗化，优选在容器内配置的多株植物之间配置障碍物(隔板)。这种障碍物或隔板的配置方法，只要能减少多株植物的根须“缠绕”而容易进行单苗化，则没有特别的限制，可以使用公知的方法。从尽可能减少根须“缠绕”考虑，优选在培养基表面(胶状支持体的上端)直到容器底部配置“隔板”，更具体地说，例如可以使用本身就被隔断的容器，或者也可以在以后用格子状隔板等将容器内隔断。在前者的场合下，优选使用公知的带有隔板的容器，例如用塑料或发泡聚苯乙烯等制成的所谓插入用托盘、复合材料等。

另一方面，在后者的场合下，隔板的形状、原料(例如塑料、纸、布、无纺布等制成的薄膜或片材)等没有特别的限制，可以使用公知的材料。

在植株培养前用高压灭菌器等进行高温灭菌的场合下，上述的容器和/或隔板优选具有一定的耐热性。

以下示出实施例，更具体地说明本发明。

实施例

实施例1

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm，(株)兴人制)15g、丙烯酸0.47g、N，N′-亚甲基二丙烯酰胺(Bis)0.1g、过硫酸铵0.2g、1N NaOH 6.6ml、和N，N，N′，N′-四甲基乙二胺0.1ml溶解于蒸馏水90ml中，在室温下聚合4小时，由此合成具有交联结构的聚-N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)水凝胶。

将该凝胶用混合器机械粉碎，制成不定形状的块(C-PNIPAAm-H)。使该C-PNIPAAm-H分散于1升蒸馏水中，一旦冷却至4℃后，加热至50℃，由此使C-PNIPAAm-H收缩，去掉上清液。将该水洗操作重复2次，除去未反应的单体和残存的引发剂。再将该C-PNIPAAm-H真空干燥(100℃，24小时)，获得粉末状的C-pNIPAAm-H(水凝胶形成性高分子)。

按上述方法分别测定上述获得的C-PNIPAAm-H粉末在19℃和26℃下对市售粉末园艺用肥料(商品名：海波萘斯(ハィポネックス)20-20-20、ハィポネックスジャパン(株)制，1g/L)的平衡吸水率，19℃下约为7200％，26℃下约为5200％。此处使用的19℃和26℃，与后述实施例中栽培植株的温室内的最低和最高温度相对应(参照后述图24的曲线图)。

实施例2

(水凝胶形成性高分子作为植物栽培用支持体的使用)

向三角烧瓶(柴田ハリォ硝子(株)制，容量500ml)中注入200ml市售的粉末状园艺用肥料(商品名：海波萘斯(ハィポネックス)7-6-19、ハィポネックスジャパン(株)制，3.5g/L，含有鞋用织物20g/L、香蕉100g/L、琼脂6g/L)，高压灭菌(121℃，1.2kg/cm²，20分钟)后，在室温下放置使其固化。

在上述灭菌后的培养基上，将伸长约2cm的兰苗YT57(Cym.LOVELY ANGEL′The Two Vergins′)按每烧瓶25株的比例移植，在培养室(25℃，3000 Lux、16小时日长)内无菌培养4个月。将获得的YT57苗连带着培养基一起从烧瓶中取出，在流水下除去苗根上附着的含有培养液的琼脂，然后选择10株新鲜重2.4g的苗。

接着，将实施例1中制成的干燥C-PNIPAAm-H粉末8g混合分散到500ml粉末状园艺用肥料溶液(商品名：海波萘斯20-20-20、ハィポネックスジャパン(株)制，1g/L)中，在室温下放置，使上述C-PNIPAAm-H粉末完全吸收该海波萘斯溶液，制成水凝胶。

将这样获得的水凝胶配置到直径12cm的黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制)中，在1个花盆内，将上述10株YT57苗插入该水凝胶中(移植)，在温室(温度：18～30℃)内进行通常的栽培。这种在温室内栽培的过程中，每3～4天浇一次水，使盆的整体重量与初期重量值相同。图24的曲线示出在上述温室内栽培的实验期内，1天之内的平均温度随时间的变化。

从上述的温室内栽培开始50天后，测量每株苗的新鲜重，平均为4.1g/株(参照下述(表1))。获得的苗从外观上看，多数可看到根很好地伸长，从基部生出新根。茎叶部叶色深，叶片数平均增加2片以上，地上部的生长也非常好。

实施例3

在苗木盒(柴田ハリォ(株)，聚碳酸酯制，上部尺寸：75×75mm，下部尺寸：65×65mm，高100mm)中，将实施例1中制成的干燥c-PNIPAAm-H粉末1.7g混合分散于实施例2中使用的海波奈斯培养基105ml中。用小纸盒(日本甜菜制糖株式会社制)隔成9个范围，将获得的分散液高压灭菌(121℃，1.2kg/cm²，20分钟)后，在室温下放置，该高分子C-PNIPAAm-H粉末完全吸收了上述海波奈斯培养基形成凝胶。

在这样形成的苗木盒内，在小纸盒隔成的9个范围内配置的凝胶中，分别移植9株叶片伸长约2cm的YT57苗，在培养室(25℃，3000Lux、16小时日照)内进行无菌培养。

上述培养开始3个月后，YT57苗伸长约10cm，此时，在非无菌的条件下，将上述苗木盒在35℃温水中浸渍20分钟，使上述高分子C-PNIPAAm-H收缩并完全凝集，海波奈斯培养液几乎全部从完全凝集的载体中释放出来。

将上述苗木盒上事先设置的直径5mm的开孔上的塞子(硅橡胶制)取下，使上述释放出的培养基流出到苗木盒之外而除去，然后将上述塞子再次装到苗木盒的孔上。

在该苗木盒内，加入16℃的自来水约100ml，使上述(完全凝集的)C-PNIPAAm-H吸收后，将该苗木盒浸渍到40℃温水中，由此使水温再次上升到约35℃，使C-PNIPAAm-H收缩完全成为凝集体，使自来水从该珠状载体中释放出来。这样，将上述培养中使用的海波奈斯培养基从C-PNIPAAm-H的凝集载体中完全除去。

在C-PNIPAAm-H的凝集载体和小纸盒附着在根上的状态下，将实施例2中使用的凝胶用作支持体，将上述获得的培养后的YT57移栽到直径12cm的黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制)中。用这样移栽的YT57，在温室内进行通常的栽培。在温室内栽培的过程中，每3～4天浇一次水，使各花盆(盆)的整体重量与初期重量值相同。图24的曲线示出在上述温室内栽培的实验期内，1天之内的平均温度随时间的变化。

从温室内栽培开始50天后，观察YT57苗的外观，多数可看到根很好地伸长，从基部生出新根。而且，YT57的茎叶部的叶色变深，叶片数平均每株苗增加2片以上，而且，地上部的生长也非常好。

比较例1

与实施例2同样地，将选定的10株新鲜重2.4g的YT57苗，移植到以最常用的市售水苔(新西兰产)作为兰苗支持体的直径12cm的黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制)中，在温室(1天内的温度变化示于图24的曲线图中。以下的温室栽培中同样)内进行通常的栽培。

从栽培开始50天后，上述YT57的新鲜重平均为3.4g/株(参照下述表1)，与实施例2中使用本发明水凝胶或高分子构成的栽培用支持体的场合相比，苗的生长缓慢。上述栽培后的苗从外观上看，根伸长了，但茎叶部的叶色淡，每株苗仅增加1片叶子，而且苗的地上部的生长缓慢。

比较例2

与实施例2同样地，将选定的10株新鲜重2.4g的YT57苗，移植到以市售的土壤グロ-ゥェルMO-2(有限会社  向山兰园，新西兰产树皮)作为支持体的直径12cm的黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制)中，在温室内进行通常的栽培。

从栽培开始50天后，苗的新鲜重平均为3.2g/株(参照表1)。栽培后的苗从外观上看，根伸长了，但多数可见到受伤的根。茎叶部的叶色淡，每株苗仅增加1片叶子，苗本身的生长缓慢。

下表1中归纳示出上述实施例2和比较例1、2中获得的YT57的生长结果。

<表1>

<各种支持体对YT57生长的影响>

支持体名              新鲜重(g/株)

C-PNIPAAm-H            4.1

水苔                   3.4

树皮                   3.2

上述表1中，移栽前的苗重全都是2.4g，“新鲜重”是作为全部10株苗的平均值求出的数值(YT57＝Cym.LOVELY ANGEL′The TwoVergins′)。

比较例3

与实施例2同样地，选择10株新鲜重2.4g的YT57苗。接着，将市售的吸水性聚合物、干燥ァクァリックCA-H((株)日本触媒制，聚丙烯酸交联体，不定形块状，大小为1～3mm)8g混合分散于500ml的粉末状园艺用肥料溶液(商品名：海波奈斯20-20-20、ハィポネックスジャパン(株)制，1g/L)中，然后在室温下放置，使ァクァリックCA-H载体完全吸收海波奈斯溶液，制成凝胶。

将这样获得的凝胶用作支持体，将上述YT57苗移栽到直径12cm的黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制)中，在温室内进行通常的栽培。

但是，每3～4天浇一次水，使盆的整体重量与初期重量值相同。从栽培开始50天后观察苗的状态，从外观上看，根几乎不伸长，而且根尖坏死。茎叶部的叶色淡，叶数未增加，苗本身也几乎未伸长。

实施例4

(水凝胶形成性高分子作为土壤改性剂使用)

将与实施例2相同的条件下无菌培养的兰苗MBDB(Cym.MUSICBOX DANCER′Ballerina′)从用于培养的三角烧瓶中取出，在流水下除去根部附着的含有培养液的琼脂后，选择10株新鲜重2.0g的苗。

将实施例1中制成的干燥C-PNIPAAm-H粉末分别按0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％和2.0重量％的比例混合到比较例2中使用的市售土壤“グロ-ゥェルMO-2”中，将这些混合物用作支持体，将上述选择的10株苗移栽到直径12cm的黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制)中。将市售的液体园艺用肥料海波奈斯20-20-20溶液(0.5g/L)充分灌注(irrigation)到上述土壤中，然后在温室内进行通常的栽培。

图24的曲线示出实验期内，1天之内的平均温度随时间的变化。

从栽培开始到30天后考察根的状态，植株损伤(因移植引起的根部损伤)少，多数可看到粗根很好地伸长，从基部生出新根。而且，观察到本发明的水凝胶或高分子构成的土壤改性剂的添加量越多，在根的生长点附近的组织的存活率有一定提高(参照下表2)。

比较例4

与实施例4同样地，将选定的10株新鲜重2.0g的MBDB苗，移植到以グロ-ゥェルMO-2作为支持体的直径12cm的黑乙烯树脂花盆中，将0.5g/L的海波奈斯20-20-20溶液充分灌注到土壤中，然后在暖房内进行通常的栽培。从栽培开始30天后观察苗的状态，根的生长点附近的组织多出现坏死(参照表2)。

<表2>

<土壤改性剂C-PNIPAAm-H的添加浓度对MBDB根的影响>

(包含海波奈斯20-20-20溶液的场合)

C-PNIPAAm-H的添加量             根尖存活率

(重量％)            (％)

0                   67.5

0.5                 74.5

1                   73.1

1.5                 81.6

2                   93.4

上表2中，“根尖存活率”表示10株MBDB苗的根尖存活的根数占总根数的比例。根尖“存活”与否，通过目视观察整个根尖是否“褐变”来判断(MBDB＝Cym.MUSIC BOX DANCER′Ballerina′)。

比较例5

与实施例4同样地，选择10株新鲜重2.0g的MBDB苗。另外，将市售的吸水性聚合物、干燥スミカグルS-50(住友化学工业(株)制，聚(丙烯酸-乙烯醇)共聚物，球形，直径180～290μm)按2重量％的比例混合到比较例2中使用的市售土壤グロ-ゥェルMO-2中，将该混合物用作支持体，将上述10株MBDB苗移植到直径12cm的黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制)中。

向这样移植的花盆中，将市售的粉末状园艺用肥料ハィポネックス20-20-20溶液(0.5g/L)充分灌注到土壤中，然后在温室内进行通常的栽培。

从温室内栽培开始30天后考察上述苗根的状态，从外观上看，与实施例4同样，植株根部的损伤少。但是，与实施例4中获得的栽培后的苗相比，大部分的根非常细。

实施例5

将作为植株用矮化剂一般使用的市售矮化剂スミセブン原液(ゥニコナゾ-ル浓度250ppm，株式会社ァグロス制)稀释至10倍的溶液1000ml用实施例1中制成的干燥C-PNIPAAm-H粉末50g吸收，在常温下干燥后破碎，制成包含ゥニコナゾ-ル的C-PNIPAAm-H粉末。

接着，在温室内栽培1年、叶(reed)长23cm的兰苗YN74(Cym.SYLVAN STAR′Venus′)的黑乙烯树脂花盆(直径12cm，支持体为グロ-ゥェルMO-2)中，在支持体表面上撒上上述C-PNIPAAm-H粉末(包含ゥニコナゾ-ル)0.5g，喷雾浇水5分钟之后，在温室内进行通常的栽培。

从栽培实验开始50天后，测定上述兰苗的叶长，为29.0cm，以最初的叶长(23cm)为基准，伸长了6.0cm。也就是说，确认上述C-PNIPAAm-H粉末中包含的ゥニコナゾ-ル发挥出矮化效果(参照下表3)。

比较例6

采用与实施例5相同的栽培方法，将叶长16.5cm的YN74(黑乙烯树脂花盆内)移植到矮化剂未添加区，继续进行通常的栽培。

从栽培实验开始50天后，测定上述兰苗的叶长，为30.5cm。也就是说，以最初的叶长(16.5cm)为基准，该叶片伸长了14.0cm(参照下表3)。

比较例7

将实施例5中使用的スミセブン原液稀释至100倍的溶液100ml，灌注到由与实施例5同样的栽培获得的叶长21cm的YN74(黑乙烯树脂花盆内)的土壤中，然后进行通常的栽培。

从栽培实验开始50天后，测定叶长，为27.5cm。也就是说，以最初的叶长(21cm)为基准，该叶片伸长了6.0cm，确认上述矮化剂有矮化效果(参照下表3)。

<表3>

<包含矮化剂的C-PNIPAAm-H对叶片生长的影响>矮化剂添加方法  矮化剂处理前(A)  矮化剂处理后(B)  (B-A)(添加量)          叶长(cm)           叶长(cm)     (cm)C-PNIPAAm-H       23.0               29.0         6.0(0.5g)土壤灌注        21.0       27.0       6.0未添加          16.5       30.5       14.0

上述表3中，“C-PNIPAAm-H 0.5g”中含有ゥニコナゾ-ル0.25mg。“土壤灌注”使用稀释至100倍的溶液100ml(含有ゥニコナゾ-ル0.25mg)(YN74＝Cym.SYLVAN STAR′Venus′)。

实施例6

在聚乙烯制花盆(直径φ9cm×高7cm)的大致全部内表面(底面和侧面)上，贴上两面胶带((株)寺冈制作所制，商品名：两面テ-プ)，然后，将实施例1中制成的干燥PNIPAAm颗粒注入该花盆中，用手充分摇动，使颗粒大致均匀地粘到上述的两面贴胶带上。将上述花盆翻转过来，除去未粘上的PNIPAAm颗粒，制成通过两面贴胶带18将PNIPAAm颗粒12b涂布到花盆基材11c的内表面上形成的花盆(图25)。上述聚乙烯制花盆的内表面面积(计算值)为261cm²，花盆内附着的PINPPAm颗粒的重量为3.0g，因此，PNIPAAm颗粒的涂布量为0.0115g/cm²(11.5mg/cm²)。

实施例7

在厚度为0.5mm的聚乙烯片材(タキロン社制)上，将橡胶系粘合剂(商品名：スリ-ポンド No.1500，スリ-ポンド社制)用涂布机(安田精机社制)涂布成约0.1mm厚，在该粘合剂涂层之上，将实施例1中制作的干燥PNIPAAm颗粒用涂布机涂布成厚度约0.1mm。PNIPAAm颗粒的涂布量为0.005g/cm²(5mg/cm²)。

将这样获得的具有3层结构的片材(干燥PNIPAAm颗粒/粘合剂/聚乙烯)用作成型材料，用中空成型机(住友重机社制)制成内面涂布PNIPAAm颗粒的花盆(直径φ9cm×7cm，图25)。

实施例8

在厚度为0.15mm的滤纸(商品名：Filterpaper，WhatmanInternational Co.制)上，将淀粉系粘合剂(商品名：YAMATO糊，YAMATO株式会社制)用涂布机涂布成约0.1mm厚，在其上将实施例1中制成的干燥PNIPAAm颗粒用涂布机涂布成厚度约0.1mm。PINPPAm颗粒的涂布量为0.005g/cm²(5mg/cm²)。

接着，将具有上述3层结构的片材(干燥PINPPAm颗粒/粘合剂/滤纸)用作成型材料，制成一个格子(mass)的尺寸为长2cm×宽2×高4cm、共有3×3＝9个格子的格子状片材(参照图26)。图27为从上方观察此处获得的1个格子时的平面示意图。

实施例9

向三角烧瓶(柴田ハリォ硝子(株)制，容量500ml)中，注入海波奈斯培养基(商品名：海波奈斯7-6-19，ハィポネックスジャパン(株)制，3.5g/L，含有鞋用织物20g/L、香蕉100g/L、琼脂6g/L)200ml，高压灭菌(121℃，1.2kg/cm²，20分钟)后，在室温下放置使其固化。

将伸长约2cm的兰幼苗SJIC(Cym.SARAH JEAN“Icecascade”)按每个三角烧瓶25株的比例移植到上述灭菌后的海波奈斯培养基上，在培养室(25℃，3000Lux，16小时日长)中无菌培养4个月。将获得的SJIC苗连带着培养基一起从烧瓶中取出，在流水下除去苗根上附着的含有培养液的琼脂，然后选择多个新鲜重为2.8～3.2g(平均3.0g)的苗。

将上述9株苗移植到以市售的グロ-ゥェルMO2(有限会社  向山兰园，新西兰产树皮)与バポ(有限会社  向山兰园，北欧产泥煤苔(ピ-トモス))按8∶2(体积比)混合的混合物250ml作为支持体的实施例6中制成的花盆型容器中。

移植时，先在花盆底部铺上约5mm厚的支持体，然后在花盆内的空间内，用一只手扶着SJIC苗，用另外一只手将混合支持体加入花盆内，直到使支持体的上部至花盆底部约4cm厚，装满花盆。将装满了花盆的支持体用手压实，这样一方面使植株固定，而且也不会使根损伤。

向这样形成的装有SJIC苗和支持体的上述花盆中，加入175ml的粉末园艺用肥料的溶液(商品名：海波奈斯20-20-20，ハィポネックスジャパン(株)制，1g/L)，如图28(图28中只示出1株苗)的截面示意图所示，容器壁上的PNIPAAm颗粒12b一边吸收溶液，一边向着容器中心膨润，压迫内侧的支持体(グロ-ゥェルMO-2/バポ的混合物)64，由此不伤根地适度固定植株65，并且间接地与支持体64粘结在一起。

将这样移植到花盆内的苗配置到温室内(平均最低温度19℃，平均最高温度26℃)，进行通常的栽培。在栽培过程中，每2～3天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从栽培开始36天后，从容器中取出苗，测量新鲜重，平均为4.5g/株。

上述育成后的苗从外观上看，多数观察到根的生育顺利，特别是到达容器壁的根生长非常好，还从基部生出新根。而且，在显微镜下观察到达容器壁的根的横截面(从根尖起约2cm的基部侧)，看到PNIPAAm颗粒之间生长着无数的根毛。而且，茎叶部的叶色深，苗整体的生长顺利。

图24的曲线示出在上述温室内栽培的实验期内，1天之内的平均温度随时间的变化。

比较例8

用实施例6中使用的市售花盆按原样(未涂布PNIPAAm颗粒)代替实施例9中使用的PNIPAAm颗粒涂层的花盆，除此之外，与实施例9同样地，将选定的9株平均新鲜重3.0g的SJIC苗，移植到以グロ-ゥェルMO 2与バポ按8∶2(体积比)混合的混合物400ml作为支持体的上述花盆中。此时，光是装满花盆的支持体很难使植株固定，要用手将支持体轻轻向下压，使植株固定。向这样固定植株的花盆内，加入实施例9中使用的粉末园艺用肥料的溶液175ml。

使用这样固定的花盆，除此之外，与实施例9同样地进行，在温室内(平均最低温度19℃，平均最高温度26℃)进行通常的栽培。在栽培过程中，与实施例9同样，每2～3天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从栽培开始36天后，从容器中取出苗，测量新鲜重，平均为3.5g/株。从外观上观察到茎叶部的下方叶子干枯，而且根尖和侧面也褐变枯死(根据本发明人的知识，推测其原因之一是容器内过量的水分对根有不利影响)。而且，在显微镜下观察到达容器壁的根的横截面(从根尖起约2cm的基部侧)，几乎观察不到根毛。

比较例9

使用直径9cm的市售黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制，容器底部有直径1cm的开孔)代替实施例9中使用的PNIPAAm颗粒涂层的花盆，除此之外，与实施例9同样地，将选定的9株平均新鲜重3.0g的SJIC苗，移植到以グロ-ゥェルMO 2与バポ按8∶2(体积比)混合的混合物400ml作为支持体的花盆中。此时，与比较例8相同，将装满花盆的支持体向下压，使植株固定。而且，在该支持体上充分浇灌实施例9中使用的粉末园艺用肥料的溶液，直到该溶液从花盆底部的孔中流出为止。

使用这样固定的花盆，除此之外，与实施例9同样地进行，在温室内(平均最低温度19℃，平均最高温度26℃)进行通常的栽培。在栽培过程中，每2～3天浇一次水，直到使水从花盆底部的孔中流出为止(直到使容器内的支持体达到平衡吸水率)。

从栽培开始36天后，从花盆中取出苗，测量新鲜重，平均为3.9g/株。这样获得的苗从外观上看，与实施例9中用涂布了PNIPAAm颗粒的容器育成的苗相比，生育明显劣化。在显微镜下观察到达容器壁的根和伸长到支持体中的根的横截面，几乎观察不到根毛。

比较例10

用市售的吸水性聚合物干燥ァクァリックCA-H((株)日本触媒制，聚丙烯酸交联体，不定形块状，大小为1mm)代替实施例9中使用的PNIPAAm颗粒，除此之外，按与实施例6同样的方法制成花盆。

使用这样获得的花盆，除此之外，与实施例9同样地，将选定的9株平均新鲜重3.0g的SJIC苗，移植到以グロ-ゥェルMO 2与バポ按8∶2(体积比)混合的混合物250ml作为支持体的花盆中，再加入实施例9中使用的粉末园艺用肥料的溶液175ml。

使用这样固定的花盆，在温室内(平均最低温度19℃，平均最高温度26℃)进行通常的栽培。在栽培过程中，每2～3天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从栽培开始36天后，从外观上看，茎叶部、地下部几乎都不伸长，根尖褐变枯死。而且，在显微镜下观察，几乎观察不到根毛。

实施例10

将1株以通常的温室栽培育成的叶长16cm的SFBB(Cym.SUNSHINE FALLES“Butterball”)苗，移植到以市售的グロ-ゥェルMO 2(400ml)作为支持体的实施例7中制成的花盆状容器中(此时，压实支持体的操作虽然有使植株固定的效果，但是可能会损伤根，因此不进行该操作)。再向该花盆内加入实施例9中使用的粉末园艺用肥料的溶液175ml，容器壁上的PNIPAAm颗粒一边吸收该溶液，一边向着容器中心部膨润，压迫内侧的支持体(グロ-ゥェルMO 2/バポ的混合物)，由此不伤根地适度固定植株，并且间接地与支持体粘结在一起。

使用这样固定的花盆，在温室内(平均最低温度19℃，平均最高温度28℃)进行通常的栽培。在栽培过程中，每2～3天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从栽培开始100天后，从容器中取出苗，测量新鲜重，平均为18.2g/株。该育成后苗的取出操作，可将苗连带着育成用花盆一起浸渍到温水(38℃)中，使容器壁上的PNIPAAm颗粒2b收缩而容易地进行。

上述的育成后的苗从外观上看，根的生育顺利，特别是到达容器壁的根生长旺盛。而且，在显微镜下观察伸长到容器壁的根的横截面(从根尖起约2cm的基部侧)，看到PNIPAAm颗粒之间根毛密密麻麻地非常繁茂(参照图29的显微镜照片，倍率：×100倍)。茎叶部的叶色深，苗整体的生长顺利。

比较例11

使用市售的黑乙烯树脂花盆(兼弥商店制，直径φ9cm×7cm)代替实施例10中使用的PNIPAAm颗粒涂层的花盆，除此之外，与实施例10同样地，将1株以通常的温室栽培育成的叶长16cm的SFBB苗，移植到以市售的グロ-ゥェルMO 2(400ml)作为支持体的黑乙烯树脂花盆中(此时，将支持体用手轻轻地向下压，使植株固定)。再在该支持体上充分灌溉实施例10中使用的粉末园艺用肥料的溶液，直到使溶液从花盆底部的孔中流出为止。

使用这样固定的花盆，在温室内进行通常的栽培。在栽培过程中，每2～3天浇一次水，直到使水从花盆底部的孔中流出为止(直到使容器内的支持体达到平衡吸水率)。

从栽培开始100天后，从容器中取出苗，测量新鲜重，平均为12.6g/株。从外观上看，根的生育顺利，但到达容器壁的根的生长明显比实施例10的苗差，根毛几乎不伸长(参照图30的显微镜照片，倍率：×100倍)。茎叶部的叶色淡，苗的整体生长差。

实施例11

在苗木盒(柴田ハリォ(株)，聚碳酸酯制，上部尺寸：75×75mm，下部尺寸：65×65cm，高100mm)中，配置实施例8中制成的格子状片材，然后高压灭菌(121℃，1.2kg/cm²，20分钟)。

接着，将9株无菌培养的叶长约4cm、根长约5cm的兰苗SJKH(Cym.SARAH JEAN“Koihime”)苗1株1株地分别配置到上述格子状片材的9个格子中。

另外，将实施例9中使用的海波奈斯培养基(105ml)高压灭菌(121℃，1.2kg/cm²，20分钟)，注入上述容器中的格子状片材的9个格子中，该片材上附着的PNIPAAm颗粒吸收该培养基，膨胀，使上述植株(兰苗)完全固定。

将这样固定的兰苗在培养室(25℃，3000Lux，16小时日长)内无菌培养2个月。约2个月后，当叶长约10cm时，在非无菌的条件下，将上述苗木盒在35℃的温水中浸渍20分钟，使上述PNIPAAm的颗粒收缩完全凝集，使几乎全部的海波奈斯溶液从完全凝集的载体(PNIPAAm颗粒)中释放出来。

将上述苗木盒上事先设置的直径5mm的开孔上的塞子(硅橡胶制)取下，使上述释放出的培养基流出到苗木盒之外而除去，然后将上述塞子再次装到苗木盒的孔上。

在该苗木盒内，加入16℃的自来水约100ml，使吸收到上述(完全凝集的)PNIPAAm颗粒中后，将该苗木盒浸渍到40℃温水中，再次使水温上升到约35℃，使PNIPAAm颗粒收缩完全成为凝集体，使自来水从该珠状载体中释放出来。这样，将上述培养中使用的海波奈斯培养基从PNIPAAm颗粒的凝集载体中完全除去。

使含有PNIPAAm颗粒的凝集载体的格子状片材按原样附着在根上，除了以グロ-ゥェルMO 2作为支持体以外，与实施例9同样地将上述获得的培养后的SJKH 1株1株地移植到涂布了PNIPAAm颗粒的花盆中(实施例6中制成的容器)，再加入实施例9中使用的粉末园艺用肥料的溶液200ml。此时，格子状片材和植株上附着的PNIPAAm颗粒吸收该肥料溶液，而且容器壁上的PNIPAAm颗粒一边吸收该溶液，一边向着容器中心部膨润，压迫内侧的支持体(グロ-ゥェルMO 2)，由此不伤根地适度固定该植株，并且间接地与支持体粘结在一起。

用这样移植的SJKH在温室内进行通常的栽培。在温室内栽培过程中，每3～4天浇一次水，使花盆(盆)各自的整体重量与初期重量值相同。

从温室内栽培开始50天后，观察SJKH苗的外观，多数可看到根很好地伸长，从基部生出新根。而且，在显微镜下观察到达容器壁的根的横截面(从根尖起约2cm的基部侧)，在PNIPAAm颗粒之间生长着无数根毛。再有，茎叶部的叶色深，植株的生长非常好。

比较例12

在苗木盒(柴田ハリォ(株)，聚碳酸酯制，上部尺寸：75×75mm，下部尺寸：65×65cm，高100mm)中，加入实施例7中使用的海波奈斯培养基(加有琼脂7g/L)105ml，高压灭菌(121℃，1.2kg/cm²，20分钟)。

与实施例11同样地，将9株无菌培养的叶长约4cm、根长约5cm的SJKH苗用小镊子栽种。此时，苗的移植需要不少时间，而且，不能避免根折断等物理损伤。

在培养室(25℃，3000 Lux，16小时日长)内无菌培养2个月，当叶长约10cm时，从容器中取出苗，在流水下除去苗上附着的培养基。此时，手工作业除去琼脂培养基需要不少时间，而且也会伤害到根。

将由上述育成方法获得的SJKH苗1株1株地移植到以グロ-ゥェルMO 2作为支持体的黑乙烯树脂花盆(直径φ9cm×7cm)中(此时，压实支持体以固定植株)。再向该容器内充分灌溉实施例9中使用的粉末园艺用肥料的溶液，直到使溶液从花盆底部的孔流出为止。

除了使用上述移植到黑乙烯树脂花盆中的苗以外，与实施例11同样地在温室内进行通常的栽培。但是，在栽培过程中，每3～4天浇一次水，直到使水从花盆底部的孔流出为止(直到使容器内的支持体达到平衡吸收率)。

从温室内栽培开始50天后，观察苗的外观，移植时伤害的根褐变枯死。而且，在显微镜下观察伸长中的根的横截面(从根尖起约2cm的基部侧)，根毛几乎不伸长。茎叶部的叶色淡，苗的整体生长缓慢。

实施例12

(水分蒸发率的测定)

用精密天平((株)岛津制作所制电子天平，商品名：LIBROREB-3200-D)分别测定下述的构成植株育成系的固体成分(培养用容器和干燥高分子，重量：W₁(g))。接着，向该固体成分中加入液体成分(培养溶液)，同样地用精密天平测定整体重量(W₂)。该液体成分的精确重量按(X＝W₂-W₁)计算。

将植株移植到上述育成系之后，与上述同样地精确测定包括该植株的育成系的整体重量Y。

称量上述重量Y之后，将要评价通气性的植株育成系整体在25℃、湿度30％的环境下放置，然后分别测定植株育成系的整体重量Z(1天(24小时)后的Zd、1周后的重量Zw、和1个月(30天)后的重量Zm)，根据下述计算式求出水分蒸发率。

水分蒸发率(％/24小时)＝100×(Y-Zd)/X

水分蒸发率(％/24小时)＝100×(Y-Zw)/(X×7)，或

水分蒸发率(％/24小时)＝100×(Y-Zm)/(X×30)

<条件-1>过去的有糖琼脂培养

(有糖琼脂培养条件)

容器的大小、材质：直径9cm、高18cm、容积950ml；玻璃盖的大小、材质：直径7cm、TPX树脂

琼脂的重量：0.12g

过滤器的材质：滤纸

过滤器的总面积：0.5cm²

糖的量：4重量％

X＝200g、Y＝532g、Zm＝528.4g(Zd和Zw的重量变化微小，在电子天平的误差范围内。)

水分蒸发率(24小时)＝100×(532-528.4)/(200×30)

                  ＝0.06％

<条件-2>

无糖培养基，过滤器面积为<条件-1>的7.6倍，除此之外，与<条件-1>相同。

X＝200g、Y＝532g、Zw＝525g(Zd的重量变化微小，在电子天平的误差范围内。)

水分蒸发率(24小时)＝100×(532-525)/(200×7)

                  ＝0.5％

<条件-3>

最初的水分量X＝100g，除此之外，与<条件-2>相同。

X＝100g、Y＝432g、Zw＝425g(Zd的重量变化微小，在电子天平的误差范围内。)

水分蒸发率(24小时)＝100×(432-425)/(100×7)

                  ＝1.0％

<条件-4>

最初的水分量X＝50g，除此之外，与<条件-2>相同。

X＝50g、Y＝382g、Zw＝375g(Zd的重量变化微小，在电子天平的误差范围内。)

水分蒸发率(24小时)＝100×(382-375)/(50×7)

                 ＝2.0％

<条件-5>

取掉容器上部的盖，除此之外，与<条件-2>相同。

X＝200g、Y＝525g、Zd＝515g

水分蒸发率(24小时)＝100×(525-51)/(200)

                  ＝5.0％

<条件-6>在培养室内，在种植池中育苗，地上部开放

(培养条件)

容器的大小、材质：上部2×2cm(略呈四角形)、下部1×1cm、高4cm、10个连接在一起(2×5个)；耐冲击聚苯乙烯

盖：无

琼脂的重量：0.06g

糖的量：0

X＝100g、Y＝170g、Zd＝138.8g

水分蒸发率(24小时)＝100×(170-138.8)/(100)

                  ＝31.2％

<条件-7>在温室内，在花盆中育苗，地上部分开放

由于在温室内，温度在18～28℃的范围内变动，湿度在50～99％的范围内变动。

(培养条件)

容器的大小、材质：直径11cm、高7.2cm；聚苯乙烯

盖：无

琼脂的重量：0.15g

糖的量：0

X＝250g、Y＝265g、Zd＝245g

水分蒸发率(24小时)＝100×(265-245)/(250)

实施例13

在苗木盒(柴田ハリォ(株)，聚碳酸酯制，上部75×75mm，下部65×65mm，高100mm)中，将实施例1中制成的干燥C-PNIPAAm-H 3g混合分散于海波奈斯培养液(海波奈斯7-6-19(ハィポネックスジャパン(株)制)3.5g/L，含有活性炭2g/L)150ml中。将获得的分散液高压灭菌(121℃，1.2kg/cm²，20分钟)后，在室温下放置，使该C-PNIPAAm-H完全吸收培养液形成凝胶。

将兰苗MFMM(Cym.MELODY FAIR′Marilyn Monroe′)按苗与苗之间的间隔大致相等地移植(4列×4行)到这样形成的配置于苗木盒内的凝胶表面上，在培养室(25℃，3000 Lux，16小时日长)内无菌培养。

从上述培养开始70天后，打开苗木盒的盖子，加入75ml海波奈斯溶液(ハィポネックス7-6-19 1g/L)，一旦培养中的水分蒸发出来，则因植株吸收水分而收缩的C-PNIPAAm-H就再次吸收，打开该容器的盖子在温室内连续地栽培苗。每3～4天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从温室内栽培开始60天后，为了转移到单盆栽培，从该容器中1株1株地取出苗。地上部的生长顺利，但苗相互间的根很多缠绕在一起，苗的取出需要一些时间。而且，与下述实施例14的场合相比，转移到温室栽培后，根的伸长有一定的劣化。

不必除去附着在这样成长的苗的根上的上述凝胶而直接将グロ-ゥェルMO-2(新西兰产树皮，(有)向山兰园)配置在其外侧，移植到3号黑乙烯树脂花盆(直径9cm，兼弥商店制)内，在温室内进行通常的栽培。60天后苗的生长顺利。

比较例13

在与实施例13中使用的同样的苗木盒中，将琼脂0.9g混合分散于实施例13中使用的海波奈斯培养液150ml中。与实施例13同样地将该分散液高压灭菌后，在室温下放置，使该培养基完全形成凝胶。

将16株与实施例13同样的兰苗MFMM移植到这样形成的配置于苗木盒内的凝胶表面上，在培养室内培养。

70天后，打开苗木盒的盖子，加入实施例13中使用的海波奈斯溶液75ml。但是，一旦培养中的水分蒸发，则因植株吸收水分而收缩的琼脂凝胶几乎不再吸收该溶液。

打开苗木盒的盖子与实施例3同样地在温室内连续地栽培苗。每3～4天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从栽培开始30天后，各种细菌在支持体上繁殖，苗的下部叶子和大部分的根腐烂，其后不能进行栽培。

实施例14

在与实施例13中使用的同样的苗木盒中，将实施例1中制成的干燥C-PNIPAAm-H 2.31g和多孔体ASANO珍珠岩(ァサノパ-ラィト)(商品名，日本セメント株式会社)7.2g混合分散于实施例13中使用的海波奈斯培养液150ml中。将获得的分散液用格子状聚酯制片材(厚0.15mm，高25mm，东レ社制)分割成16格，高压灭菌后，在室温下放置，使C-PNIPAAm-H吸收培养液形成凝胶。在室温(25℃)下，高分子凝胶与ASANO珍珠岩的“表观体积比”约为1∶1。

如图26的斜视示意图所示，在这样形成的苗木盒内，用格子状聚酯制片材分割成16格(图26中示出分割成9格的例子)。将兰苗MFMM按每格中1株(合计16株)移植到这样分割的凝胶表面上，与实施例13同样地在培养室内进行培养。

从培养开始70天后，打开苗木盒的盖子，加入实施例13中使用的海波奈斯溶液75ml，一旦培养中的水分蒸发出来，则因植株吸收水分而收缩的C-PNIPAAm-H就再次吸收，然后，打开该容器的盖子与实施例13同样地在温室内连续地栽培苗。每3～4天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从温室内栽培开始60天后，为了转移到单盆栽培，1株1株地取出苗。此时，格子状片材有效地防止了苗相互间的根缠绕在一起，很容易取出苗。苗的地上部生长很顺利，而且，转移到温室栽培后，根的伸长也很顺利。根据本发明者的知识，推测根能顺利伸长是由于预先在培养基中加入多孔体ASANO珍珠岩的原因。

不必除去附着在根上的支持体(凝胶+多孔体)直接与实施例13同样地将グロ-ゥェルMO-2配置在其外侧，移植到3号黑乙烯树脂花盆内，在温室内进行通常的栽培。单盆栽培60天后，苗的生长顺利。

比较例14

在与实施例13中使用的同样的苗木盒内，将琼脂0.7g和ASANO珍珠岩7.2g混合分散于实施例13中使用的海波奈斯培养液150ml中，再与实施例14同样地用格子状聚丙烯制片材分割成16格，然后高压灭菌，在室温下放置，使培养基完全形成凝胶。

与实施例14同样地将16株兰苗MFMM移植到这样获得的凝胶表面上，在培养室内培养。从培养开始70天后，打开容器的盖子，加入实施例13中使用的海波奈斯溶液75ml。但是，一旦培养中的水分蒸发，则因植株吸收水分而收缩的琼脂凝胶几乎不再吸收该溶液。

接着，打开苗木盒的盖子与实施例14同样地在温室内连续地栽培苗。每3～4天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从温室内栽培开始30天后，各种细菌在支持体上繁殖，苗的下部叶子和大部分的根腐烂，其后不能进行栽培。因此，本比较例中，加入ASANO珍珠岩和用格子状聚丙烯制片材分割成16格都毫无意义。

实施例15

在与实施例13使用的同样的苗木盒内，将实施例1中制成的干燥C-PNIPAAm-H 3g混合分散于海波奈斯有糖培养液(海波奈斯7-6-19(ハィポネックスジャパン(株)制)3.5g/L，含有鞋面织物30g/L、活性炭2g/L)150ml中，高压灭菌后，在室温下放置，使该C-PNIPAAm-H完全吸收培养液形成凝胶。

与实施例13同样地，将16株兰苗RG310(Cym.ENZANSYMPHONY′RG310′)移植到这样获得的凝胶上，在培养室内培养。

从培养开始70天后，将该苗木盒在35℃的温水中浸渍20分钟，使上述C-PNIPAAm-H载体颗粒收缩，使该载体中几乎全部的培养液从载体中释放出来。

打开苗木盒的盖子，用橡皮球吸取释放出的培养液，加入16℃的自来水约150ml，使C-PNIPAAm-H颗粒吸收后，再次使温度上升到约35℃，使C-PNIPAAm-H颗粒收缩，释放出自来水。重复该操作2次后，用糖度计((株)ァタゴ制，商品名：N1)测定释放出的自来水的糖度，低于检测界限(0.2重量％)。

接着，向苗木盒中加入实施例13中使用的海波奈斯溶液150ml，使再次收缩了的C-PNIPAAm-H再次吸收形成凝胶，然后打开苗木盒的盖子与实施例13同样地在温室内进行连续地栽培苗。每3～4天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从温室内栽培开始60天后，为了转移到单盆栽培，从该容器中1株1株地取出苗。地上部的生长顺利，但苗相互间的根很多缠绕在一起，苗的取出需要一些时间。而且，与下述实施例16的场合相比，转移到温室栽培后，根的伸长劣化。

不必除去附着在根上的上述凝胶而直接与实施例13同样地将グロ-ゥェルMO-2配置在其外侧，移植到3号黑乙烯树脂花盆内，在温室内进行通常的栽培。从上述的转移到单盆栽培开始经过60天后，苗的生长顺利。

比较例15

在与实施例13同样的苗木盒内，将琼脂0.9g混合分散于与实施例15中使用的同样的海波奈斯有糖培养基150ml中，与实施例13同样地高压灭菌后，在室温下放置，使培养基完全形成凝胶。

与实施例15同样地，将16株兰苗RG310移植到这样获得的凝胶表面上，在培养室内培养。从培养开始70天后，打开容器的盖子，在温室内连续地栽培，2天后琼脂凝胶上繁殖了各种细菌，1周后苗本身上也繁殖了各种细菌而褐变枯死，其后不能进行栽培。

实施例16

在与实施例13同样的苗木盒内，将实施例1中制成的干燥C-PNIPAAm-H 2.31g和多孔体ASANO珍珠岩7.2g混合分散于实施例15中使用的海波奈斯有糖培养液150ml中，再与实施例14同样地用格子状聚丙烯制片材分割成16格，然后高压灭菌，在室温下放置，使该C-PNIPAAm-H完全吸收培养液形成凝胶。在室温(25℃)下，高分子凝胶与ASANO珍珠岩的“表观体积比”约为1∶1。

将兰苗RG310按每格中1株(合计16株)地移植到上述分割成16格的凝胶培养基表面上，与实施例15同样地在培养室内进行培养。从培养开始70天后，将该苗木盒在35℃的温水中浸渍20分钟，使C-PNIPAAm-H载体收缩，使该载体中的几乎全部的培养液从载体中释放出来。接着，打开苗木盒的盖子，用橡皮球吸取释放出的培养液后，在常温(25℃)下放置，使ASANO珍珠岩孔隙内的培养液被收缩了的C-PNIPAAm-H吸收。

接着，加入16℃的自来水约150ml，使其被上述C-PNIPAAm-H吸收后，再次使温度上升到约35℃，使C-PNIPAAm-H颗粒收缩，释放出自来水。重复该操作3次后，用糖度计测定释放出的自来水的糖度，低于检测界限(0.2重量％)。

向苗木盒中加入实施例13中使用的海波奈斯溶液150ml，使再次收缩了的C-PNIPAAm-H再次吸收形成凝胶，打开苗木盒的盖子开放与实施例13同样地在温室内连续地栽培苗。每3～4天浇一次水，使容器的整体重量与初期重量值相同。

从温室内栽培开始60天后，为了转移到单盆栽培，将该容器在35℃的温水中浸渍20分钟，使该C-PNIPAAm-H收缩后，1株1株地取出苗。此时，升温使每个格子内的支持体收缩，而且用格子状片材分隔可有效地防止苗相互间的根缠绕在一起，很容易取出苗。地上部的生长很顺利，而且，转移到温室栽培后，根的伸长也很顺利。根能顺利伸长，推测是预先在培养基中添加了多孔体ASANO珍珠岩的原因。

不必除去附着在根上的支持体而直接将グロ-ゥェルMO-2配置在其外侧，移植到3号黑乙烯树脂花盆内，在温室内进行通常的栽培。从上述的转移到单盆栽培开始60天后，苗的生长顺利。

比较例16

在与实施例13中使用的同样的苗木盒内，将琼脂0.7g和ASANO珍珠岩7.2g混合分散于实施例15中使用的海波奈斯有糖培养液150ml中，再用格子状聚丙烯制片材分割成16格，高压灭菌后，在室温下放置，使培养基完全形成凝胶。

与实施例16同样地，将16株RG310移植到这样获得的凝胶表面上，在培养室内培养。从培养开始70天后，开放苗木盒的盖子，照这样在温室内连续地栽培，2天后支持体上繁殖了各种细菌，1周后苗本身上也繁殖了各种细菌而褐变枯死，其后不能进行栽培。因此，本比较例中，加入ASANO珍珠岩和用格子状聚丙烯制片材分割成16格都毫无意义。

产业上的利用可能性

如上所述，本发明提供一种植株栽培用支持体或土壤改性剂，其特征在于，其中含有一种具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

本发明还提供一种植株栽培用支持体，其特征在于，其中至少含有一种土壤改性剂和一种植株支持用载体，其中所说的土壤改性剂含有一种具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

本发明还提供一种植株的栽培方法，其特征在于，该方法是将植株栽培用支持体至少配置在植株的周围，支持并栽培该植株；其中所说的植株栽培用支持体含有一种具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

本发明还提供一种植株的栽培方法，其特征在于，该方法是将含有植株支持用载体和以干燥时的重量百分比0.1～10重量％添加到该载体中的土壤改性剂的植株栽培用支持体至少配置在植株的周围，支持并栽培该植株；所说的土壤改性剂中含有一种具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

通过使用由显示出一定温度感应性的上述本发明的水凝胶或水凝胶形成性高分子构成的植株栽培用支持体或土壤改性剂，可以在栽培植株或作物(谷类、野菜、花卉、果树等)时，与外界环境因子(温度、湿度、日照量、光强度等)的变化连动，合乎植株对水分、养分、植株生长调节物质等成分的需求性，在上述水凝胶或高分子中吸入或放出这些成分。也就是说，通过向植株合适地供给这些成分，可以很好地发挥出调节植株生长和/或缓和上述外界环境因素的不利影响以及促进植株生长的功能。

因此，根据本发明，可以恰当地控制向植物供给水分、养分等与植物生长有关的成分，其结果不仅解决了过去技术中存在的室外栽培或设施内园艺等中的各种栽培问题(栽培条件的调整复杂，装置投资高)，而且可以降低栽培所需的劳力和能量，从而降低栽培用的设备投资，还可以提高生产率。

本发明还提供一种植株育成用容器，其特征在于，它是由可在其内部容纳植株至少一部分的容器状基材和在该容器状基材内部配置的、具有交联结构的水凝胶形成性高分子构成的。

本发明还提供一种植株育成用片材，其特征在于，它是由片状基材和在该基材的至少一侧表面上配置的、具有交联结构的水凝胶形成性高分子构成的。

使用本发明的植株育成用容器或片材的场合下，基于在该容器或片材栽种植株一侧的表面上配置的、具有交联结构的水凝胶形成性高分子的特性(对水分或营养素的贮藏能力，乃至其温度依赖性)，可以显著减小植株育成用容器的体积，从而使提高生根效率、缩小育成面积、减少育成用容器的材料量、降低搬运成本等成为可能。还使由于水管理等的省力化而大幅降低成本成为可能。

本发明还提供一种植株育成方法，其步骤为：

(a)使用至少含有水和具有交联结构的水凝胶形成性高分子的胶状支持体，在通气限制条件下培养植株，

(b)基本上原封不动地直接使用在上述培养之后与植株相接触的胶状支持体，在通气非限制条件下栽培植株。

根据本发明的植株育成方法，通过有效地利用水凝胶的抑菌性，在从培养(通气限制条件下)转移到栽培(通气非限制条件下)时，可以不必更换支持体或栽种材料而连续地育成植株。

Claims (51)

1.一种具有交联结构的水凝胶形成性的植株支持用高分子。

2.一种植株栽培用支持体，其特征在于，含有权利要求1中所述的具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

3.权利要求2中所述的植株栽培用支持体，其中，在上述水凝胶形成性高分子的交联结构中至少保持有水，形成含有该高分子的水凝胶。

4.权利要求2中所述的植株栽培用支持体，其中，在上述交联结构内保持有营养素。

5.权利要求2中所述的植株栽培用支持体，其中，在上述交联结构内保持有植株生长调节物质。

6.权利要求2～4任一项中所述的植株栽培用支持体，其干燥时的大小为0.1μm～1cm，形状为微珠状、纤维状、薄膜状、海绵状或不定形中的任一种。

7.一种土壤改性剂，其特征在于，其中含有权利要求1中所述的具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

8.权利要求7中所述的土壤改性剂，其中，在上述水凝胶形成性高分子的交联结构中至少保持有水，形成含有该高分子的水凝胶。

9.权利要求7中所述的土壤改性剂，其中，在上述交联结构内保持有营养素。

10.权利要求7中所述的土壤改性剂，其中，在上述交联结构内保持有植株生长调节物质。

11.权利要求7～10任一项中所述的土壤改性剂，其干燥时的大小为0.1μm～1cm，形状为微珠状、纤维状、薄膜状、海绵状或不定形中的任一种。

12.一种植株栽培用支持体，其特征在于，至少含有土壤改性剂和植株支持用载体，其中，土壤改性剂含有权利要求1中所述的具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

13.权利要求12中所述的植株栽培用支持体，其中，上述植株支持用载体选自土壤、砾石、砂石、浮石、碳化物、泥煤、蛭石、树皮、珍珠岩、沸石、石绒、海绵、水苔、椰子碎渣和隐藻苔中的至少1种。

14.权利要求12中所述的植株栽培用支持体，其中，相对于植株支持用载体，上述水凝胶形成性高分子按干燥时的重量百分比0.1～10重量％添加。

15.一种植株的栽培方法，其特征在于，该方法是将一种植株栽培用支持体至少配置在植株的周围，支持并栽培该植株；其中所说的植株栽培用支持体含有权利要求1中所述的具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

16.权利要求15中所述的植株栽培方法，其中，在底部封闭的容器内进行上述栽培。

17.一种植株的栽培方法，其特征在于，该方法是将含有一种植株支持用载体和一种以干燥时的重量百分比0.1～10重量％添加到该载体中的土壤改性剂的植株栽培用支持体至少配置在植株的周围，支持并栽培该植株；所说的土壤改性剂含有权利要求1中所述的具有交联结构的水凝胶形成性高分子；在0℃～70℃的温度范围内，该水凝胶形成性高分子的平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

18.权利要求16或17中所述的植株栽培方法，其中，在非无菌的条件下进行上述栽培。

19.权利要求17中所述的植株栽培方法，其中，在室外或设施内进行上述在非无菌条件下的栽培。

20.权利要求17中所述的植株栽培方法，其中，在底部封闭的容器内进行上述栽培。

21.一种植株育成用容器，其特征在于，它是由可在其内部容纳植株至少一部分的容器状基材和在该容器状基材内部配置的如权利要求1中所述的具有交联结构的水凝胶形成性高分子构成的。

22.权利要求21中所述的植株育成用容器，其中，上述水凝胶形成性高分子被固定并保持在容器的内部。

23.权利要求22中所述的植株育成用容器，其中，上述水凝胶形成性高分子以连续的层状被保持在容器内部。

24.权利要求22中所述的植株育成用容器，其中，上述水凝胶形成性高分子以不连续的状态被保持在容器内部。

25.权利要求21中所述的植株育成用容器，其中，上述水凝胶形成性高分子的形态为粉状或粒状，且干燥时的大小为0.1μm～5mm。

26.权利要求22中所述的植株育成用容器，其中，上述水凝胶形成性高分子通过粘合剂或接合剂层被保持在容器的内部。

27.权利要求1中所述的植株育成用容器，其中，上述水凝胶形成性高分子，在0℃～70℃的温度范围内，其平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

28.权利要求21中所述的植株育成用容器，其底部被封闭。

29.一种植株育成用片材，其特征在于，它是由片状基材和在该基材的至少一侧表面上配置的如权利要求1中所述的具有交联结构的水凝胶形成性高分子构成的。

30.权利要求29中所述的植株育成用片材，其中，上述水凝胶形成性高分子被固定并保持在基材表面上。

31.权利要求29中所述的植株育成用片材，其中，上述水凝胶形成性高分子以连续的层状被保持在基材表面上。

32.权利要求29中所述的植株育成用片材，其中，上述水凝胶形成性高分子以不连续的状态被保持在基材表面上。

33.权利要求29中所述的植株育成用片材，其中，上述水凝胶形成性高分子的形态为粉状或粒状，且干燥时的大小为0.1μm～5mm。

34.权利要求29中所述的植株育成用片材，其中，上述水凝胶形成性高分子通过粘合剂或接合剂层被保持在基材表面上。

35.权利要求29中所述的植株育成用片材，其中，在与上述基材配置水凝胶形成性高分子一侧相反的另一侧表面上，配置粘合剂或接合剂层。

36.权利要求29中所述的植株育成用片材，具有可形成一个以上格子的隔板形状。

37.权利要求29中所述的植株育成用片材，其中，上述水凝胶形成性高分子，在0℃～70℃的温度范围内，其平衡吸水率随着温度上升而降低，且该平衡吸水率相对于温度可逆地变化。

38.一种植株育成方法，其步骤为：

(a)使用至少含有水和具有交联结构的水凝胶形成性高分子的胶状支持体，在通气限制条件下培养植株，

(b)基本上原封不动地直接使用在上述培养之后与植株相接触的胶状支持体，并在通气非限制条件下栽培植株。

39.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，上述水凝胶形成性高分子的形态为粉状或粒状。

40.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，上述步骤(a)中的水构成培养液的一个组分。

41.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，上述胶状支持体是使上述水凝胶形成性高分子吸收上述水而获得的。

42.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，在上述步骤(a)和步骤(b)之间，使上述胶状支持体收缩，放出上述培养液。

43.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，在上述步骤(a)和步骤(b)之间，使上述胶状支持体再次吸收液体。

44.权利要求6中所述的植株育成方法，其中，上述液体为栽培用的肥料。

45.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，在上述步骤(a)和步骤(b)之间，使上述胶状支持体收缩放出培养液，然后再使该凝胶吸收液体。

46.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，上述培养液中含有糖。

47.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，在无菌条件下进行上述步骤(a)的培养。

48.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，在划分为多个部分的容器内，对各个部分中配置的多株植物进行上述步骤(a)的培养。

49.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，上述胶状支持体以与其他多孔体混合的状态使用。

50.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，上述多孔体选自珍珠岩、蛭石、浮石、陶瓷、沸石、海绵、丝瓜纤维、石绒、椰子碎渣、树皮、泥煤苔、麦饭石、碳化物和羊毛中的至少一种。

51.权利要求38中所述的植株育成方法，其中，上述水凝胶形成性高分子是使具有下部临界会溶温度的高分子化合物交联而成的。

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