CN1330510A - 植物保水用载体和植物体栽培用保水材料 - Google Patents

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Abstract

一种植物保水用载体,它由水凝胶形成性高分子(A)构成,该高分子(A)的每1g干燥重量的钙离子吸收量为0～100mg;每1g干燥重量的氯离子含量为0.07～7mmol;而且在25℃的去离子水中的吸水倍率为1.0×101～1.0×103倍。以及一种植物体栽培用保水材料,它由上述高分子(A)和植物体栽培用载体的混合物成型体构成。该植物保水用载体和植物体栽培用保水材料具有良好的保水性,而且实质上不会阻碍植物生根或植物的根系发育。

Description

植物保水用载体和植物体栽培用保水材料
技术领域
本发明涉及一种在植物体栽培期间用于支持或载持该植物体，同时可以发挥向该植物体供水的供水源功能的植物保水用载体和植物体栽培用保水材料，更具体地说，涉及一种在流体播种、苗圃栽培、露天栽培、绿化工程集中作为保水载体使用时，不会妨碍植物生长并可向植物供水的植物保水用载体和植物体栽培用保水材料。
背景技术
可以在纸尿布、生理用品等产品中大量地使用的聚羧酸类高吸水性树脂，尤其是聚丙烯酸类聚合物，由于具有低廉的价格和优良的保水性，因此也能用于农业领域中。
例如，上述的聚丙烯酸类聚合物的水凝胶由于具有保水性，故可作为流体播种的载体使用，或者作为绿化工程、节水栽培、砂地栽培的保水载体使用。
然而，在使用传统的聚丙烯酸类水凝胶的情况下，一旦其用量超过适量时就会对植物的生长造成恶劣的影响，尤其会显著地阻碍植物生根及其根系发育(川岛和夫等，高吸水性高分子物质对作物初期生长的影响，砂丘研究，31(1)，1—8，1984)。
特别是在把传统的聚丙烯酸类水凝胶作为组织培养用载体、流体播种用载体、绿化工程使用的情况下，由于植物的幼苗、种子等与高浓度的聚丙烯酸类水凝胶直接接触，因此显著地阻碍了植物生根及其根系发育，从而大幅度地限制了聚丙烯酸类水凝胶的使用。
另外已经探明，即使在把传统的聚丙烯酸类水凝胶作为苗圃或露天耕地的保水载体使用的情况下，为了提高保水用载体的效果而增大处于植物根部附近的水凝胶的浓度，这时植物的根系发育也会受到阻碍。
作为由上述聚丙烯酸树脂构成的水凝胶显著地阻碍植物生长的例子，有人(川岛和夫等，高吸水性高分子物质对作物初期生长的影响，砂丘研究，31(1)，1—8，1984)提出了下述实验报告，该实验是将蒸馏水吸收到交联的聚丙烯酸钠中以制成水凝胶，将该水凝胶与黄瓜、菜豆的种子接触不同的时间(3、6、9、12、24、48小时)，然后分别观察不同种子的发芽情况和生根状况。
该报告报导的实验结果表明，在黄瓜种子与上述水凝胶接触36～48小时的情况下，其根系的发育受到显著抑制，并且在菜豆的情况下也同样地观察到根系的发育受到抑制。另外，当植物根系与上述水凝胶接触5小时以上时，其α-萘胺氧化能也显著地降低。在该报告中推断，这样的植物生长阻碍和功能障碍是由于植物不能有效地利用上述水凝胶中的水分的缘故。
另外有人(杉村顺夫等，作为绿化工程用材料的高吸水性聚合物的利用和绿化工程技术，9(2)，11—15，1983)报导，当通过使聚丙烯酸钠交联物吸收水来制成水凝胶并在其上面播撒水稻种子然后观察其生根过程时，可以看到显著的生根障碍。然而，通过使用自来水对该水凝胶进行透析处理，就再也看不出对植物生根的障碍，但是在用蒸馏水进行透析时，却看不到植物恢复生根。对于这一现象，上述报告作了下述的推论，也就是说，当使用象自来水那样的弱电解质溶液来对所说水凝胶进行水洗或透析处理时，水凝胶对水的吸引力弱，来自凝胶中的水容易朝向植物的根须移动，因此解决了对生根的障碍。
另外，据文献报导，当将交联的聚丙烯酸钠水凝胶与土壤混合时，该混合物对大豆根系发育阻碍的程度要比聚乙烯醇更为显著(中西友子，生物科学与工业(Bioscience and Industry)，52(8)，623—624，1994)。该文献推论，上述现象是由于聚丙烯钠水凝胶中的水难以被植物利用的缘故。
如上所述，过去一直认为，由交联聚丙烯酸的碱金属盐形成的水凝胶对植物生长阻碍的原因是该水凝胶中的水不能被植物有效地利用。
本发明的目的是提供一种能够解决上述传统的水凝胶保水用载体所存在问题的植物保水用载体。
本发明的另一个目的是提供这样一种植物保水用载体，该载体具有与传统的聚丙烯酸类水凝胶同样程度的保水性，而且实质上不会阻碍植物生根或根系的发育。
本发明的再一个目的是提供一种具有良好的保水能力并且实质上不会阻碍植物发芽和生根的植物体栽培用保水材料。
本发明者们经过深入研究后获得的结果表明，该水凝胶对植物根系发育的阻碍只是由于水凝胶过大程度地影响了植物根部对水凝胶中的含水分的有效利用。
本发明者们根据上述的认识进行了深入一步的研究，结果发现，不仅在水凝胶中的钙·离子吸附能会对与该水凝胶接触的植物体的生根阻碍或根系发育的阻碍产生重大影响，而且存在于水凝胶中的氯离子在与该钙·离子吸附能组合时也会对植物体的生根阻碍或根系发育的阻碍产生重大影响。
本发明涉及一种植物保水用载体，其特征在于，其中含有水凝胶形成性的高分子(A)，该水凝胶形成性高分子(A)的每1g干燥重量的钙离子吸收量为0～100mg；每1g干燥重量的氯离子含量为0.07～7mmol；而且在25℃的去离子水中的吸水倍率为1.0×101～1.0×103倍。并且本发明还涉及一种植物体栽培用保水材料，其中含有上述高分子(A)和植物体栽培用载体(B)的混合物。此处所说的“载体”，如果没有特别说明，皆是指“干燥状态”的载体。在实际的市场等场所流通时，该载体的一部分或其全部可以是一种在其内部保持有水的“水凝胶”状态。
用于实施发明的最佳方案
本发明的植物保水用载体具有与传统的聚丙烯酸类水凝胶相同程度的保水性，并且实质上不会阻碍植物生根和根系发育，其理由虽然不一定明确，但是按照本发明者们的认识，可以作如下推论。
本发明者们根据下面的实验结果，发现了如下事实，也就是说，传统的由“交联聚丙烯酸的碱金属盐”构成的水凝胶选择性地吸附以钙离子为中心的重金属离子。
换言之，本发明者根据实验结果推断，传统的交联聚丙烯酸水凝胶不能给出理想结果的原因是，该水凝胶从农业用水(井水、自来水、河水、湖水等)中主要吸附了钙离子，从而导致植物患钙离子缺乏症，或者是该水凝胶通过植物的根部直接从植物体内主要吸收了钙离子，从而导致植物患钙离子缺乏症。
根据另外的实验结果，本发明者们发现，当含有水凝胶形成性的高分子(A)的本发明保水用载体(具有特定的钙离子吸收量)与植物的根部等部位接触时，存在于该保水用载体中的氯离子能够有效地抑制保水用载体从植物根部直接吸收钙离子。根据上述效果的组合可以推断，本发明的植物保水用载体由于不仅具有特定的钙离子吸收量，而且具有特定的氯离子含量，因此实质上不会阻碍植物的生根和根系的发育。
下面更具体地说明本发明。在下文中用于表示数量比值的“份”和“％”，如无特别说明，皆是以重量为基准。
(保水用载体)
本发明的保水用载体含有水凝胶形成性的高分子(A)，该水凝胶形成性高分子(A)的每1g干燥重量的钙离子吸收量为0～100mg；每1g干燥重量的氯离子含量为0.07～7mmol；而且在25℃的去离子水中的吸水倍率为1.0×101～1.0×103倍。在本发明中，上述的“钙离子吸收量”、“氯离子的含量”和“在去离子水中的吸水倍率”，例如可按如下方法测定。
(钙离子吸收量的测定)
将1g干燥的保水用载体添加到钙离子浓度为200mg/L的氯化钙水溶液1L中，一边连续地搅拌，一边在25℃的恒温槽中放置48小时，从而使上述保水用载体溶胀并在溶胀过程中吸收钙离子。将已溶胀的保水用载体分离除去后，用原子吸光分析法来定量分析残存于上清液(上述氯化钙水溶液的过剩部分)中的钙离子浓度(A mg/L)。
这时，在利用上述原子吸光分析法分析钙离子时，优选使用如下条件。<原子吸光分析的测定条件>
原子吸光分析装置：岛津制作社制，商品名：AA-6500 Auto system
点灯条件：Ca#8
电流：10mA/0mA
波长：422.7nm
狭缝宽度：0.5μm
根据如此测定了钙离子浓度的定量值的高分子(A)，按下面公式求出每1g保水用载体的钙离子吸收量。在将保水用载体与上清液分离时，未交联的水溶性高分子有可能溶解于上清液中，因此，根据需要，优选使用一种具有分子量范围为1,000～3,000左右的超滤膜的超滤器来进行分离。
每1g保水用载体的钙离子吸收量(mg/g)＝200-A
相对于保水用载体的每1g干燥重量，当按上述方法测得的“钙离子吸收量”超过100mg时，如后面的实施例所示，与该保水用载体接触的植物体容易患“钙离子缺乏症”。按照本发明，该“钙离子吸收量”相对于保水用载体的每1g干燥重量为100mg以下。
(氯离子的作用)
在本发明的保水用载体中，水凝胶形成性的高分子(A)中的氯离子含量相对于每1g干燥重量为0.07～7mmol。
按照本发明人的知识，对于在本发明的水凝胶中存在的氯离子可以抑制该水凝胶从植物体内吸附钙离子，本发明人根据各种实验数据推断，上述现象的机理如下。
植物对钙离子的吸收—脱离过程主要按物理化学方式进行，因此可以认为，这一过程受植物体内、外的钙离子的浓度梯度支配(例如可以参考熊泽喜久雄编，植物荣养学大要，P118，(株)养贤堂，1974)。植物体内的钙离子以一种与作为抗衡离子的氯离子、硝酸根、磷酸根、氢氧根离子等相结合的方式存在。与磷酸根和氢氧根离子结合的钙离子是难溶于水的，因此可以认为它们不参与植物的吸收—解吸过程。
另一方面，与硝酸根离子结合的钙离子虽然是水溶性的，但是，吸收到植物体内的硝酸根离子直接被硝酸还原酶还原成亚硝酸离子，进而在亚硝酸还原酶的作用下变成了铵离子，因此可以推断，硝酸根离子不能作为钙离子的抗衡离子加以利用(例如参考神阪盛一郎等著，植物的生命科学入门，P138，(株)培风馆，1991)。
因此，与钙离子的吸收—脱离过程密切相关的是氯离子，按照电中性的条件，可以推断，钙离子的出入必然伴随着氯离子的出入。
这样，当外液的氯离子浓度高于植物体内的氯离子浓度时，钙离子就从植物体内向体外转移，当氯离子的浓度梯度相反时，上述转移便不能进行，从而抑制了钙离子从植物体内脱离。
另一方面，当外液的氯离子浓度低于体内的浓度时，则促进了钙离子从植物体内的脱离过程。
进而，当外液的氯浓度高于植物体内的浓度时，促进了植物体对钙的吸收(与钙脱离的情况相反)，反之，在外液的氯浓度低于体内的浓度时，则抑制了植物体对钙的吸收。
也就是说，按照本发明人的知识，可以推断，当外液的氯离子浓度高于植物体内液体中的氯离子浓度时，钙离子容易积蓄在植物体内，反之，当外液的氯离子浓度低于植物体内液体中的氯离子浓度时，钙离子容易从植物体内脱离到体外。
按照本发明人的上述“推断机理”，受到植物体内的氯离子浓度约为7mM(例如，参照Higinbotham，N.B.等，植物生理学(PlantPhysiol.)，42，37，1967)的事实的支持。也就是说，根据上述由本发明人获得的实验数据的“推断机理”和有关“植物体内的氯离子浓度约7mM”的文献记载，可以认为，为了抑制钙从植物体内脱离，优选使外液的氯离子浓度至少在约7mM以上。
通常，用于植物生长的井水、自来水、河水、湖水等农业用水中的氯离子浓度在1mM以下，远低于植物体内的氯离子浓度。
为了使得在本发明的水凝胶由于吸收上述农业用水而溶胀时，在该水凝胶中的氯浓度至少在植物体内的氯浓度(通常约为7mM)以上，就要求在该水凝胶的每1g干燥重量中的氯离子含量(a，mmol/g)和以b表示的该水凝胶的吸水倍率符合于下述公式的关系。
a＝7×b/1,000
此处，由上述水凝胶吸收农业用水的吸水倍率(B)是一个与该水凝胶的化学组成和农业用水的盐浓度有关的数值。如果以b值为约10倍～约1,000倍计，则按照上式计算可得出a为约0.07mmol/g～约7mmol/g。也就是说，根据本发明人的实验数据，“优选的氯离子含量”(0.07～7mmol)受到上述计算值的支持。
如下文的[实施例]的表1所记载的那样，对于那些每1g干燥重量具有100mg/g以上的钙离子吸收量，而且在水凝胶中不含氯离子的水凝胶(比较例6中记载的市售品聚丙烯酸盐类水凝胶)来说，可以看到它对植物的根和茎的生长具有显著的阻碍作用。
另外，即使对于每1g干燥重量的氯离子含量在0.07～7mmol/g范围内的高分子(A)来说，在钙的吸收量超过100mg/g的情况下(比较例7)，也能看出对植物的根和茎的生长具有显著的阻碍作用。
另外，即使钙离子的吸收量在100mg/g以下，但是在水凝胶中不含氯离子的情况下(比较例1～5)，也可看出对植物的根和茎的生长具有显著的阻碍作用。
另一方面，即使对于显示低的钙吸收量(63mg/g)的水凝胶来说，在该水凝胶中的氯离子浓度超过7mmol/g时(比较例8)，不仅由于吸水倍率显著降低而使作为保水用载体的性能降低，而且由于植物体内外的氯离子浓度差别过大而导致盐害，因此可以看到它对植物的根和茎的生长具有显著的阻碍作用。
如下文的表1所示，在本发明的植物保水用载体(实施例1～4)，由于其中所含的水凝胶形成性高分子具有100mg/g以下的钙吸收量和0.07～7mmol/g的氯离子含量，因此它对植物的根和茎的生长完全没有阻碍作用，作为植物保水用载体时具有优良的功能。
如上所述，那些钙吸收量和氯离子含量处于本发明范围外的水凝胶(例如市售的聚丙烯酸钠水凝胶，如比较例6所示，其钙吸收量高，而且不含氯离子)，因此容易引起钙离子缺乏症，其症状是细胞膜的结构被破坏，以细胞分裂为主的许多与细胞膜结构有关的重要功能停止起作用或变得缓慢，从外观上就可看出植物的根系发育受到显著的阻碍(关于这类钙离子缺乏症的详细情况，例如可以参考熊泽喜久雄编，植物荣养学大要，P118，(株)养贤堂，1974)。
(氯离子含量的测定)
将0.2g干燥状态的水凝胶形成性高分子浸渍于200ml的去离子水中，放置两天。将上清液用过滤器过滤，用离子分析计(Ion AnalyzerIA-100，东亚电波工业)分析滤液中的氯离子浓度。根据如此获得的氯离子浓度，通过计算上述200ml去离子水中的氯离子含量来求出，以该计算值作为“干燥水凝胶形成性高分子0.2g”中的氯离子含量。
在用上述离子分析计分析氯离子时，优选使用下述条件。
<离子分析计的测定条件>
柱子：阴离子交换柱PCI-201 S(东亚电波工业社制)；阳离子交换柱PCI-201 SG(东亚电波工业社制)
溶剂：阴离子用洗脱液(东亚电波工业社制)
柱槽温度：40±4℃
按照上述方法测得的在保水用载体的每1g干燥重量中的“氯离子含量”如果在0.07～7mmol的范围内，则如下文的实施例所示，可以抑制“钙离子缺乏症”。
(去离子水中的吸水倍率的测定)
称取一定量(W1g)的干燥保水用载体，将其浸渍于过剩量(例如相当于上述保水用载体的预想吸水量的1.5倍以上的重量)的去离子水(电导率5μS/cm以下)中，在室温(25℃)下的恒温槽中放置2天(48小时)，从而使上述保水用载体溶胀。用过滤法除去剩余的水后，测定吸水溶胀后的保水用载体的重量(W2g)，然后按下式求出吸水倍率
              吸水倍率＝(W2－W1)/W1
在测定该吸水倍率时，为了测定重量W1、W2，优选使用例如精密电子天平(岛津制作所制，LIBROR AEG-220；LIBROR EB-3200-D等)进行测定。
当按上法测得的“吸水倍率”不足10倍时，在使用一定量的保水用载体的情况下，难以向植物供给充分的水分。该“吸水倍率”在本发明中为10～1,000倍，但优选为30～900倍(更优选为50～800倍)。
在将本发明的保水载体与农业用水等盐浓度较低的水组合使用的情况下，例如通过向凝胶中导入解离性的离子基团、增长分子链、提高内部浸透压，都能最有效地提高用于构成该载体的水凝胶的吸水倍率。
(水凝胶形成性的高分子)
在本发明中用于构成保水用载体的所谓“水凝胶形成性的高分子(A)”是指那些具有交联(crosslinking)结构或网状结构，并且通过在该结构中(结构内部)保持水分而具有可以形成水凝胶的性质的高分子。另外，所谓“水凝胶”是指那些至少含有由高分子形成的交联结构或网状结构和支持或保持在该结构中(作为分散液体)的水的凝胶。
保持于交联结构或网状结构中的“分散液体”是指含有水作为主要成分的液体，但对此没有特殊限定。更具体地说，该分散液体例如可以是自来水、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)中的任一种。
在本发明中，作为上述的高分子(A)，优选使用由水溶性或亲水性的高分子化合物交联而获得的物质。这类交联的高分子具有在水溶液中吸水、溶胀但不溶解的性质。上述水溶性或亲水性的高分子化合物根据其种类的不同和/或交联密度(或交联率)的变化，其吸水率也可能变化。
(水溶性或亲水性高分子化合物)
在本发明中，作为可用来制备能够形成保水用载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N-乙烯基乙酰胺、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、聚苯乙烯磺酸及其盐、聚甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯、聚甲基丙烯酸N，N-二乙基氨基乙基酯、聚N，N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺及其盐等。
(交联)
作为向上述高分子化合物赋予或导入交联结构的方法，可以举出：在使那些用于形成该高分子化合物的单体聚合时导入交联结构的方法和在该单体聚合结束之后导入交联结构的方法，在本发明中，上述的任一种方法皆可以使用。
前者(在单体聚合时导入交联结构)的方法通常可以通过使二官能性的单体(或具有3个以上官能团的单体)进行共聚来实施。作为这类具有两个以上官能团的单体，例如可以举出：N，N′-亚甲基双丙烯酰胺等的双(甲基)丙烯酰胺类；(聚)亚烷基二醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇、山梨糖醇等多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯或聚(甲基)烯丙基醚；二乙烯基苯等的二乙烯基化合物；四芳氧基乙烷、季戊四醇三烯丙基醚等的芳氧基链烷烃类等中的一种或两种以上。
后者(在单体聚合结束之后导入交联结构)的方法一般可以通过光、电子射线、γ射线照射等来在分子之间形成交联结构来实施。
另外，作为上述后者的方法，例如也可以通过使用那些在其分子中具有多个能够与高分子化合物中的官能团(例如羧基、氨基等)相结合的官能团(例如异氰酸基、缩水甘油基等)的多官能性分子作为交联剂，使该高分子化合物交联来实施。在此情况下，也可以使用与下述在粒子表面交联中所用相同的交联剂。
在本发明中的高分子(A)的吸水率与上述的交联结构有关，特别是与交联密度有关，一般来说，交联密度越低，吸水率越大。
上述的“交联密度”可以通过改变工艺条件来任意控制到所希望的程度，例如在前者的方法中可以通过改变二官能性单体的共聚比来控制，在后者的方法中可以通过改变光、电子射线、γ射线等辐照量来控制。
在本发明中，交联密度按照相对于总单体量计的摩尔支化率优选在约0.01mol％～约10mol％，更优选在约0.05mol％～约5mol％的范围内。在通过前者(在聚合时导入交联结构)的方法导入交联结构的情况下，共聚合重量相对于二官能性单体总量(也包含该二官能性单体本身)的比值优选在约0.005重量％～约3重量％(更优选在约0.01重量％～约2重量％)的范围内。
在本发明中，当交联密度超过约10mol％时，本发明高分子(A)的吸水倍率变小，因此作为本发明高分子(A)的保水用载体的效果也随之变小。另一方面，当交联密度不足0.01mol％时，该高分子(A)的机械强度减弱，操作变得困难。
上述的交联密度(相对于单体总量的摩尔支化率)可以通过例如13C-NMR(核磁共振吸收)测定法、IR(红外吸收光谱)测定法或元素分析法来定量。
另外，在用于构成本发明保水用载体的高分子(A)中，可以通过使该高分子的粒子的表面附近的交联密度高于该粒子内部的交联密度来更好地兼顾该高分子(A)的高吸水倍率和高的机械强度。按照这样的方案，粒子表面附近交联密度较高的部分主要向粒子赋予高的机械强度(以及提高载体粒子相互间的非粘着性)，另一方面，粒子内部交联密度较低的部分主要向粒子赋予高的吸水倍率。这样就可以容易地在实质上不降低吸水倍率的条件下实现良好的机械强度和粒子相互间的良好非粘着性。
按照上述方案，从兼顾吸水倍率和机械强度的观点考虑，粒子表面附近的最高交联密度Ds与粒子内部最低交联密度Di之比(Ds/Di)通常优选为2～100左右，更优选在5～100左右(特别优选在10～100左右)。
上述粒子表面附近的交联密度与粒子内部的交联密度的测定，例如可以通过X射线电子分光法ESCA(XPS)、电子探针微量分析法EPMA、衰减全反射法ATR、二次离子质量分析法SIMS(飞行时间型SIMS(TOF-SIMS)等)等的局部分析法来分别求出粒子表面附近和粒子内部交联剂的存在比，然后据此求出粒子表面附近和粒子内部的交联密度。
在本发明的植物保水用载体中，当用于构成该载体的高分子(A)具有较高机械强度时，在各个载体的粒子之间就容易保持适当的空隙，由于该空隙的存在，因此可以进一步提高向植物根部的供氧性。
在本发明中，对于向高分子(A)的表面导入交联结构的方法没有特别限制，例如可以利用各种传统的公知方法(或这些方法中的两种以上的组合)来进行。
特别是当本发明的高分子(A)具有与高分子链结合的羧基时，优选使用至少具有两个以上能与该羧基反应的官能团的交联剂，并且优选使用能在该高分子的微粒表面附近交联的方法。作为这类交联剂，例如可以举出：乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚等在其1个分子中具有2～10个环氧基的聚缩水甘油基化合物；甘油、乙二醇等碳原子数为2～20的多元醇、亚烷基的碳原子数为2～10的碳酸亚烷基酯、聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂、聚胺环氧氯丙烷树脂等的聚胺树脂类(分子量2×102～5×105左右)、多元异氰酸酯化合物(特开昭59-189103号公报中记载)、多元azitidinium碱化合物(特开平6-287220号公报中记载)等。这些交联剂可以单独使用，也可以根据需要，将其两种以上合并使用。其中，从能够在较低的温度下进行交联反应的观点考虑，优选使用聚缩水甘油基化合物和聚胺树脂类。
在本发明中对高分子(A)和粒子聚集体的形状、大小等没有特别限制，例如粉末状、粒状、块状等的粒子皆可使用，而且其大小从1μm至12cm的粒子皆可使用。可以根据使用目的，对这些粒子的形状、大小等进行适宜的选择。例如，在单独使用高分子(A)的情况下，优选使用粒径较大的粒子，并且优选是大小在300～5,000μm范围内的粒状物，而当与其他载体材料合并使用的情况下，优选是大小在5～1,000μm范围内的粉末状物。
作为利用上述交联剂使高分子(A)的表面交联的方法，可以使用下述的各种方法：把需要进行表面交联的高分子(A)分散于含有水的醇类、酮类、醚类等的较大量的低沸点有机溶剂中，向其中加入上述交联剂以使其交联的方法(特开昭57-44627号)；将高分子(A)的含水物中的含水率调节至10～40重量％，然后向其中添加交联剂以使其交联的方法(特开昭59-62665号)；在无机质粉末的存在下使高分子(A)吸收交联剂和水，然后在搅拌下加热以使交联反应和除水同时进行的方法(特开昭60-163956号)；在惰性无机质粉末的存在下将1重量份的高分子(A)和1.5～5.0重量份的水分散于一种沸点在100℃以上比较大量的亲水性惰性溶剂中以进行交联的方法(特开昭60-147475号)；用一种含有一元醇的环氧化物加成物、有机酸的一价盐和内酰胺类中任一种的水溶液和交联剂来处理高分子(A)并使它们反应的方法(特开平7-33818号)等。
(含有羧基的高分子)
作为一种具有适合于植物保水的钙离子吸收量，并且具有适宜的“在去离子水中的吸水倍率”的高分子(A)的一个优选方案，可以举出例如这样的一种高分子(A)，即，该高分子(A)具有与其高分子链结合的羧基，并且该高分子链已经交联，相对于每1g高分子(A)，该羧基的碱金属盐或铵盐的含量为0.3～7mmol。
在高分子(A)中，该羧基也可以是未中和的，但优选是前者(也就是相对于每1g高分子(A)，该碱金属盐或铵盐的含量为0.3～7mmol)。
该“羧基的碱金属盐或铵盐的含量”优选为0.5～6.5mmol(特别优选为1.0～6.0mmol)。上述“羧基的碱金属盐的含量”优选按例如下述的方法进行测定。
(羧基盐含量的测定方法)
将保水用载体用去离子水充分洗涤后将其干燥，称取0.2g干燥保水用载体，将其置于铂坩埚中并用电炉将其灰化，然后用1N的盐酸5ml将其溶解，用蒸馏水稀释至50ml，用原子吸光分析法测出阳离子的浓度(DmM)。然后按照D/A(mmol＝1升溶液中的摩尔浓度)算出在1g干燥保水用载体中的羧基盐的含量。如上所述，由于这时在原子吸光分析用的溶液中，干燥保水用载体的浓度为0.2g/50ml＝4g/1升，因此在1g干燥保水用载体中的羧基盐含量为(D/4)mmol。
这时，在用上述原子吸光分析法分析阳离子时，优选使用与上述“钙离子分析”同样的条件。
与非离子性的亲水性高分子交联物制成的水凝胶相比，由“聚丙烯酸的碱金属盐交联物”制成的传统的水凝胶具有高得多的吸水倍率，由于它具有高的吸收倍率，故在农业领域中过去被作为保水用载体使用。然而本发明的实验表明，过去作为农业用途被开发的由聚丙烯酸的碱金属盐交联物制成的水凝胶，其中的解离性离子基团的导入量非常高(例如相对于每1g干燥树脂的聚丙烯酸碱金属的导入量在约8mmol以上)，结果就象上述那样将那些为植物生长所必须的钙离子等的重金属离子吸附着，因此存在显著阻碍植物生长的倾向。
与此不同，本发明人通过实验发现，在相对于每1g干燥保水用载体导入0.3～7mmol解离性的离子基团(例如羧基的碱金属盐或铵盐)的情况下，不会使植物产生钙离子缺乏症，并能对植物的栽培显示充分的保水效果(在去离子水中的吸水倍率为10～1,000倍)。
此处，作为羧基的碱金属盐，优选是钠盐或钾盐。相对于每1g干燥保水用载体的羧基碱金属盐的含量如果不足0.3mmol，则保水用载体的吸水倍率难以达到10倍以上。另一方面，如果羧基的碱金属盐的含量超过7mmol，则相对于每1g干燥保水用载体的钙离子吸收量容易超过100mg。
(单体)
上述高分子(A)例如可以通过使具有羧基的碱金属盐或铵盐的单体(I)、亲水性单体(II)和交联性单体(III)进行三元共聚来制得。
此处，作为单体(I)，可以举出：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸等的碱金属盐或铵盐。它们可以作为单体的盐进行聚合，也可以作为羧酸在聚合后通过中和而使其变成盐。但是，其含量相对于1g保水用载体优选设定为0.3～7mmol。
作为亲水性单体(II)，可以举出：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基乙酰胺等。此处，在把含羧酸的单体作为亲水性单体(II)使用的情况下，水凝胶的pH值有降低的倾向，因此，在此情况下相对于每1g保水用载体，羧基的碱金属盐或铵盐的含量优选为1.0～6.0mmol。
另外，在此情况下，也可以把含有羧酸的单体的一部分作为钙盐来进行共聚。按照本发明人的知识，对于这类钙盐型单体，不仅可以观察到使保水用载体的钙吸收量降低的效果和避免pH值降低的效果，而且可以观察到促进聚合的效果。
作为交联性单体(III)，可以示例性地举出：N，N′-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺，N，N′-亚乙基双(甲基)丙烯酰胺、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二甘醇酯等。交联性单体(III)的使用量(也可以按其聚合浓度计)相对于单体总量，通常优选在0.01～Smol％的范围内，更优选在0.1～1mol％的范围内。如果该使用量不足0.01mol％，则保水用载体的强度有不充分的倾向。另一方面，如果该使用量超过5mol％，则作为保水用载体的吸水倍率难以达到100倍以上。
另外，上述的高分子(A)也可以通过使乙酸乙烯与马来酸酐的共聚物、乙酸乙烯与丙烯酸(盐)的共聚物等进行皂化反应而制得。如此获得的高分子化合物成为一种聚乙烯醇类的聚合物，但是通过把与聚合物结合的羧基的碱金属盐或铵盐的含量配制成相对于每1g干燥重量，为0.3～7mmol，即能制得一种相对于每1g保水用载体的钙离子吸收量为0～100mg，而且在去离子水中的吸水倍率为10～1,000倍的本发明的植物保水用载体。
(钙离子处理)
上述的高分子(A)也可以通过对市售的聚丙烯酸盐类高吸水性树脂用强酸或钙离子处理来获得。在市售的聚丙烯酸盐类高吸水性树脂中，通常与高分子链结合的羧基的70％以上成为碱金属盐，其含量相对于每1g树脂在约8mmol以上。因此，每1g树脂的钙离子吸收量在120mg以上，所以不适合作为植物保水用载体。
在本发明中的一个优选方案是高分子(A)含有“羧基的多价金属盐”。作为该多价金属盐的离子，例如可以举出：Ca2+、Mg2+、Al3+、Ba2+、Sr2+、B3+、Be2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+等。其中优选是Ca2+、Mg2+、Al3+、Ba2+、Sr2+、B3+、Be2+，特别优选是Ca2+。
相对于高分子(A)的每1g干燥重量，该多价金属盐的含量适宜为0.1～7mmol，优选为0.5～6.5mmol，更优选为1.0～6.0mmol。这样的“羧基的多价金属盐”的含量例如优选按下述的方法测定。
(羧基多价金属盐含量的测定方法)
用去离子水将保水用载体充分洗涤之后将其干燥，称取0.2g的干燥保水用载体，将其置于铂坩埚中，在电炉中灰化之后，用1N的盐酸5ml将其溶解，用蒸馏水稀释至50ml，利用原子吸光分析法测定多价金属离子的浓度(EmM)。将1g干燥保水用载体中的羧基多价金属盐的含量作为E×价数/4(mmol)算出。该多价金属离子的价数(例如在Mg离子的情况下，其价数＝2)，当有多种多价金属离子混合在一起时，可以使用通过将各种多价金属离子的价数“按重量平均”后获得的价数。
通过向上述市售的聚丙烯酸盐类高吸水性树脂中加入盐酸、硝酸、硫酸等的强酸或者氯化钙、硝酸钙等的钙离子水溶液，可以将该高吸水性树脂中的羧基的碱金属盐置换成羧酸或羧基的钙盐。因此，通过适当地设定强酸或钙离子的添加量，可以将与聚合物结合的羧基的碱金属盐含量调整到相对于每1g干燥保水用载体为0.3～7mmol，从而可以获得一种每1g干燥保水用载体的钙离子吸收量为0～100mg，而且在去离子水中的吸水倍率为10～1,000倍的本发明的植物保水用载体。
但是，在用羧酸置换羧基的情况下，水凝胶转变成酸性的倾向很强，因此在该情况下，优选将羧基的碱金属盐含量调整到相对于每1g干燥保水用载体为1.0～6.0mmol。
(氯离子的导入法)
作为使本发明的植物保水用载体含有氯离子的方法，可以通过使高分子(A)吸收含有氯离子的水溶液来实现。另外，当高分子(A)是在水中合成的情况下，较好的方法是使该水溶液中含有氯离子。这时可以把相对于所获植物保水用载体的每1g干燥重量的氯离子添加量设定为0.07～7mmol。
关于氯离子的抗衡阳离子的种类没有特别限制，但优选是Na、K、Ca、NH4离子。其中，特别优选的是Na离子。
另外，当高分子(A)原来含有的氯离子相对于每1g干燥重量已达到7mmol以上的情况下，可以通过使用不含氯离子(或者只含低浓度氯离子)的水洗涤该高分子(A)来使其氯离子的含量降低至所希望的设定值。
特别是在使用聚丙烯酸盐类的高分子(A)作为本发明的植物保水用载体的情况下，优选采用在使丙烯酸和丙烯酸的碱金属盐交联聚合之后，向其中添加多价金属盐的方法。特别是在使用氯化钙、氯化镁作为多价金属盐的情况下，由于碱金属盐被Ca和Mg置换，因此可以抑制水凝胶的Ca吸收量，而且可以向该水凝胶中导入氯离子。
(种子的发芽势试验)
为了评价保水用载体对植物的影响，优选使用吸收了农业用水的保水用载体(水凝胶)作为培养基来进行种子的发芽势试验。作为种子材料，例如在短期的发芽势试验中可以使用卡瓦来萝卜的种子(例如由销售商、Takii种苗株式会社提供的种子)，而作为农业用水，在上述试验中可以使用具有一般地下水组成(表1)的合成水。
表1合成水的组成
    成分     浓度(mg/L)
    Ca(NO3)2·4H2O     272
    MgSO4·7H2O     111
    KCl     22
    NaHCO3     126
(将各成分按预定浓度溶解于去离子水中，然后用盐酸将其调节至pH7)
种子的发芽试验例如可按如下步骤进行。
将上述合成水16ml和各种保水用载体160mg(1重量％)加入试管(直径2.5cm、高15cm)中，充分搅拌后在25℃下放置30分钟，制成一种由保水用载体吸收了农业用水而形成的凝胶状培养基。向各个试管内的凝胶状培养基表面上播下上述卡瓦来萝卜种子，每个试管均匀地播5粒种子，用一个填塞有棉花的硅酮塞盖住直径6mm的小孔。把加了盖的试验管置于培养室(25℃，2000勒克斯(Lux)，16小时日长)中培养4天，调查种子的发芽势。
在上述的发芽势试验中，例如，在测定地上部分的长度时，把从发芽个体的基部(根和茎的分界点)至叶子尖端的总长度作为平均茎叶长度，而在测定地下部分的长度时，把从发芽个体的基部至主根前端的总长度作为平均根长。
为了正确地将各发芽势试验作相互比较，在各发芽势试验中使用基准的水凝胶(钙吸收量不足10mg/g)作为对比样品，如表1所示，优选是以各水凝胶的地上部分长度和地下长度分别与基准水凝胶的相应长度的相对值(％)表示。
(保水用载体的使用方法)
本发明的保水用载体可以单独地使用高分子(A)，另外，根据需要，也可以同时使用“其他的植物体栽培用载体(B)”。
在本发明中，作为植物体栽培用载体(B)，可以使用那些通常适合于植物体栽培用的物质，但对此没有特别限制。作为适合于植物体栽培用的物质，例如可以使用无机物质和/或有机物质的粉末、多孔体、颗粒状、纤维状和发泡体等的水不溶性的固体物质。但是，在本发明的“植物体栽培用载体(B)”中不包含下述的各种添加剂(例如：颜料、肥料、抗结块剂等)。
作为无机物质的例子，可以举出：无机质粉末(土壤、砂、烟灰、硅藻土、粘土、滑石、高岭土、膨润土、白云石、碳酸钙、氧化铝等)；无机质纤维(石棉、玻璃纤维等)；无机质多孔体[Filton(多孔质陶瓷、昆丹)、蛭石、浮石、火山灰、沸石、Silas baloon等)；无机质发泡体(珍珠岩等)等。
作为有机物质的例子，可以举出：有机质粉末[椰子壳、稻谷壳、花生壳、桔子皮、木屑、木粉、椰子的干燥粉末、合成树脂粉末(聚乙烯粉末、聚丙烯粉末、乙烯一乙酸乙烯共聚物粉末等)等]；有机质纤维[天然纤维[纤维素类的物质(木棉、锯末、麦秸等)以及草木炭、羊毛等]人造纤维(人造丝、乙酸酯等的纤维素类等)、合成纤维(聚酰胺、聚酯、丙烯酸等)、纸浆(机械纸浆(来自圆木的碎木纸浆、阿斯普兰德(Asplund)法碎木纸浆等)、化学纸浆(亚硫酸纸浆、碱法纸浆、硫酸盐纸浆、硝酸纸浆、氯纸浆等)、半化学纸浆、再生纸浆(例如在由纸浆制成纸张之后的纸张的机械破碎物或粉碎物制成的纸浆，或者由废纸的机械破碎物或粉碎物制成的废纸纸浆等)等]、其他的废料(在制造纸尿布时产生的废料等)等]；有机质多孔体(椰子壳活性炭等)；有机质发泡体[谷物、合成树脂或橡胶的发泡体(聚苯乙烯发泡体、聚乙烯醇缩乙醛类海绵、橡胶海绵、聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚氨酯泡沫等)等]；有机质颗粒[橡胶和合成树脂的颗粒等]等。
上述的植物体栽培用载体可以单独使用，或者根据需要，也可以将其两种以上合并使用。其中，优选使用无机质多孔体、无机质发泡体、有机质纤维、橡胶和合成树脂。发泡体的密度优选为0.01～1g/cm3，更优选0.01～0.8g/cm3，特别优选0.01～0.6g/cm3。
(有机质发泡体)
作为用于构成上述有机质发泡体的橡胶和/或合成树脂，可以使用在一般情况下使用的物质。
更具体地说，作为橡胶的例子，除了通常的天然橡胶(NR)外，还可以举出：丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶、乙丙非共轭二烯橡胶、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶、丙烯腈—丁二烯橡胶等。
作为合成树脂，可以举出热塑性树脂和热固性树脂。
(热塑性树脂)
作为热塑性树脂，可以使用软质树脂或硬质树脂，例如可以举出：乙烯—乙酸乙烯共聚物或其皂化物、乙烯—丙烯酸盐共聚物、乙烯—丙烯酸酯共聚物、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯类树脂、苯乙烯类树脂、氯乙烯类树脂、烯烃类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂等。其中，优选使用那些能够通过吸水而使其体积膨胀到某种程度并具有柔软性的树脂，而在使用硬质树脂时，优选加入适当的增塑剂以便向其赋予柔软性。
作为聚氨酯类树脂，可以举出按照下述方法获得的制品，例如，通过使多元醇、二异氰酸酯、链延长剂进行本体聚合或溶液聚合来获得直链状的聚氨酯，然后将其粒化并进行挤出成型或注塑成型；或者通过溶液聚合来获得聚氨酯溶液，然后将其成型并挥发除去溶剂；或者将其与凝固浴接触以使其凝固的方法等。
作为苯乙烯类树脂的例子，可以举出：苯乙烯聚合物、苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯—异丁烯—苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯—乙烯—丁烯—苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯—乙烯—丙烯—苯乙烯嵌段共聚物等。
作为氯乙烯类树脂的例子，可以举出：高聚合度氯乙烯树脂、部分交联氯乙烯树脂、丁腈橡胶(NBR)、聚氨酯树脂或聚酯树脂等与氯乙烯树脂的掺合物、聚氨酯—氯乙烯共聚物、丁腈橡胶(NBR)—氯乙烯共聚物等。
作为烯烃类树脂的例子，可以举出：聚乙烯、聚丙烯、乙丙橡胶与聚烯烃的混合物、向乙丙橡胶接枝聚烯烃而生成的聚合物等。
作为聚酯类树脂的例子，可以举出：芳族聚酯—聚醚嵌段共聚物、芳族聚酯—脂肪族聚酯嵌段共聚物等。
作为聚酰胺类树脂的例子，可以举出：聚醚—聚酰胺嵌段共聚物、聚酯—聚酰胺嵌段共聚物等。
对于这些热塑性树脂和橡胶的分子量没有特别限制，但其软化是通常优选为30～300℃，更优选为40～200℃，特别优选50～150℃。这些树脂各种都可单独使用，或者根据需要，可以将其两种以上混合使用。
(热固性树脂)
作为热固性树脂的例子，可以举出：甲醛缩合树脂类、环氧树脂类、聚氨酯树脂类等。
作为甲醛缩合树脂类，可以举出：尿素树脂(尿素与甲醛的反应产物)、三聚氰胺树脂(三聚氰胺与甲醛的反应产物)、酚醛树脂(苯酚与甲醛的反应产物)、间苯二酚树脂(间苯二酚与甲醛的反应产物等)。
作为环氧树脂，可以举出通过下述方法制得的产品，例如将一种在其末端具有反应性环氧基并且其分子量从数百至约一万的低聚物与适当的固化剂组合，从而使其固化的方法。更具体地，例如可以举出：缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂环型环氧树脂等的环氧树脂(环氧当量65～1000)与固化剂(聚胺、酸酐、聚异氰酸酯、多元醇、聚硫醇类等)的反应产物(环氧基与各官能团的摩尔比为1∶10～10∶1)等。
作为聚氨酯树脂类，可以举出通过下述方法制得的产品，例如预聚物法，该方法是用直链的聚酯、聚醚或聚酯酰胺作为基料，使其与聚异氰酸酯反应，从而制成以NCO为末端的预聚物(NCO％为1～10％)，然后利用链延长剂使其高分子化，最后通过加热或利用适当的交联剂来使其固化；以及一步发泡成型法，该方法是将多元聚、二异氰酸酯、链延长剂、交联剂一起混合(异氰酸酯/多元醇等的活泼氢＝0.8/1～10/1)以使其反应，从而获得聚氨酯。如此获得的聚氨酯树脂例如可以通过浇注成型法和混炼法来成型。
(分子量)
上述的橡胶和热塑性树脂的数均分子量通常在1万以上，优选为2～100万。另外，热固性树脂在固化前的数均分子量通常在10万以下，优选在5万以下。数均分子量例如可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)法来测定。
另外，对载体(B)的形状和大小没有限制，但是在粉末的情况下，其粒径(长径)通常为1～800μm，优选为5～200μm；而在多孔体、纤维和发泡体的情况下，其大小通常为0.001～20mm，优选0.01～10mm。在颗粒的情况下，其大小通常为0.1～50mm，优选为0.1～20mm。
(高分子(A)/载体(B)的重量比)
在本发明的植物体栽培用保水材料中，高分子(A)与载体(B)的重量比随着高分子(A)的种类、载体(B)的种类、植物的最适宜水分含量的不同而异，但通常为0.1∶99.9～80∶20，优选为1∶99～75∶25，更优选为5∶95～70∶30，特别优选为10∶90～65∶35。通常，当高分子(A)的比例在0.1以上时即能获得充分的保水能力，而从良好的成型性和经济性的观点考虑，优选将高分子(A)的比例按80以下使用。
(粘合剂)
本发明的植物体栽培用保水材料至少含有上述的高分子(A)与载体(B)，但是也可以根据需要，另外含有粘合剂(C)。
作为粘合剂(C)，可以是通常使用的粘合剂，例如，不管是水溶性的或非水溶性的粘合剂皆可以使用。当该高分子(A)含有水时，通常它本身就具有粘合性，但是其粘合性随着高分子(A)的水分状态、形状、比重等的不同而异，从为了提高高分子(A)和载体(B)的造型效果等考虑，也可以根据需要使用粘合剂(C)。
对粘合剂(C)的形状没有特别限制，但优选将其按照25℃时的粘度在1000Pa·S以下，更优选在100Pa·S以下具有流动性的状态使用。该粘合剂(C)优选按照例如溶解或分散于溶剂和/或水中的状态使用。
此处，上述的“粘度”例如可以按照下述的条件适宜地测定。
<粘度测定的条件>
机种：株式会社东京计器制的旋转粘度计，商品名：BH型粘度计。
转子：No.1～No.7(根据粘度选择)
转子的旋转数：2rpm
根据成型方法，可以选择使用适宜的粘合剂，作为粘合剂(C)的例子，可以举出：天然高分子、半合成高分子、合成树脂和合成橡胶(但是在该粘合剂(C)中不包含下述的添加剂)。
作为可溶于水或可分散于水中以水性体系使用的粘合剂(C)的例子，可以举出天然高分子和半合成高分子。
作为天然高分子的例子，可以举出：淀粉质(淀粉等)；动物蛋白质(明胶、酪蛋白、胶原等)；植物蛋白质(大豆蛋白质、山麦蛋白质等)；纤维素(木材纤维素等)；海藻提取物(琼脂、鹿角菜胶等)；植物种子粘质物(愈创木脂、刺槐豆胶、罗望子胶等)；植物树叶粘质物(阿拉伯树胶、西黄蓍胶等)；植物果实粘质物(果胶等)；微生物生产粘质物(黄原胶、茁霉多糖、cardlan、葡聚糖、明胶等)；植物地下茎粘质物(蒟蒻等)等。
作为半合成高分子，可以举出：纤维素衍生物(甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素等)；淀粉衍生物(可溶性淀粉、羧甲基淀粉、甲基淀粉等)；以及，藻酸衍生物(藻酸盐、藻酸丙二醇等)等。这些半合成高分子可以不作为水性体系利用而是作为热塑性高分子利用。其热塑性的软化点与上述热塑性树脂的情况相同。
作为热塑性树脂或者可溶解于或分散于溶剂中的高分子，可以举出橡胶和合成树脂。作为橡胶和合成树脂的例子，可以举出那些与上述载体(B)中所述相同的物质。
在本发明中根据需要使用的粘合剂(C)的用量，按其固体成分计，相对于高分子(A)和载体(B)的合计量，粘合剂(C)的用量通常为0～200重量％，优选为0.5～150重量％，特别优选为1～50重量％。
(制造方法)
作为本发明的植物体栽培用保水材料的制造方法，例如可以举出下列的方法：
(i)将上述高分子(A)、载体(B)和根据需要使用的粘合剂(C)一起搅拌混合，将所获混合物置于具有适当形状和大小的模具中加压成型为颗粒状的方法；
(ii)将混合物加压成型，然后将其剪断·粉碎成适度大小的方法；
(iii)向那些按上述方法(i)获得的剪断·粉碎物的表面上涂布高分子(A)和需要时添加的粘合剂，然后将其再度加压成型并剪断·粉碎的方法；
(iv)把在方法(iii)中的加压成型步骤之前的物品置于具有适当形状和大小的模具中加压成型为颗粒状的方法；
(v)在一旦将其加压成型为片状、棒状或块状之后，再将其剪断或粉碎成适度大小的方法；
(vi)在将混合物加热成型为片状、棒状或块状之后，再将其剪断或粉碎的方法；
(vii)将混合物置于具有适当形状和大小的模具中加热成型为颗粒状的方法；
(viii)将混合物发泡成型为片状、棒状或块状之后，将其剪断或粉碎的方法。
在上述的方法中，还可根据需要对其进行发泡处理。另外，也可以在将高分子(A)、载体(B)和根据需要加入的粘合剂(C)一起混合时，向其中加入相当于高分子(A)～粘合剂(C)合计量的1～50％的水，将其混合以使水凝胶增粘。
在上述的方法中，优选使用(ii)、(vi)、(vii)、(viii)的方法。
按上述方法获得的本发明的保水剂的形状没有特别限制，但通常优选按成型体的形状获得。
作为该成型体，可以举出选自下列形状的植物体栽培用保水材料：颗粒状的加压成型体；该片状、棒状或块状加压成型体的剪断物或粉碎物；该片状、棒状或块状加热成型体的剪断物或粉碎物；颗粒状的加热成型体；该片状、棒状或块状发泡体的剪断物或粉碎物。其中，优选是片状、棒状或块状的加压成形体或加热成形体的剪断物或粉碎物；颗粒状的加压成形体；该片状、棒状或块状发泡体的剪断物或粉碎物。
(发泡体)
本发明的植物栽培用保水材料可以根据需要制成发泡体。在制备这样的发泡体时，当上述的栽体(B)是热塑性树脂和橡胶的情况下，可以向高分子(A)、载体(B)中混入发泡剂，并且可以根据需要向其中混入发泡促进剂或发泡抑制剂，然后通过加热发泡处理来制造。作为适用的发泡剂，可以举出：重氮氨基衍生物、偶氮腈、偶氮甲酸衍生物、二硝基五亚甲基四唑(DPT)、benzenmonohydrazol、羟基双苯磺酰肼(OBBH)、碳酸铵、碳酸氢铵、丙烷、石油醚等。发泡剂的用量随发泡体的发泡倍率或其用途的不同而异，相对于100质量份的载体(B)，发泡剂的用量优选在1～80质量份的范围内。另外，在制备高分子(A)与载体(B)的混合物时，如有必要，可以向其中混入增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂或防霉剂。另外，在使用橡胶作为载体(B)的情况下，可以向其中混入硫化剂、硫化促进剂、助硫化剂或活性剂等的橡胶助剂、橡胶补强剂、粘合性赋予剂、加工助剂、抗氧化剂、红外线吸收剂、(臭氧)抗老化剂等。
另外，发泡步骤通常按一步发泡或两步发泡进行，对所获发泡体的密度没有特殊限定。
在上述载体(B)为热固性树脂的情况下，为了制造含有高分子(A)的聚氨酯树脂的发泡体，例如可以与制造常规聚氨酯发泡体时同样地预先将高分子(A)与载体(B)混合，然后按照与制造常规聚氨酯发泡体同样的操作来制造。常规的聚氨酯发泡体的制造方法一般是通过使聚异氰酸酯与多羟基化合物在发泡剂和适当助剂的存在下进行一阶段反应的一步发泡法；或者首先使过剩量的聚异氰酸酯与多羟基化合物反应以生成预聚物，再在适当的助剂的存在下使所获的预聚物与水反应以生成全部(total)预聚物的方法；或者将过剩量的聚异氰酸酯与多羟基化合物反应以生成预聚物，再使所获的预聚物与追加量的多羟基化合物在发泡剂和其他适当助剂的存在下反应以获得半预聚物的方法等。此处所说的发泡剂，除了象水那样的反应性发泡剂之外，还包含象低沸点卤代烃之类的非反应性发泡剂。所说的其他助剂是指催化剂、发泡调整剂(泡沫稳定剂)、着色剂等。
上述的混合装置只要是能将混合物混合均匀的装置即可，例如可以举出：亨舍尔搅拌机、螺条式混合机、行星式搅拌机、滚桶式搅拌机、万能混合机等。另外，为了将混合物混炼，可以使用例如双轴挤出机、单轴挤出机、共挤出机、封闭式混炼机、捏和机、开放式辊压机等通过一边加热一边在剪切力作用下进行混炼的装置。
(其他的成型方法)
在使用加压成型法的情况下，例如可以使用干式加压成型法、直接粉末加压成型法、湿式加压成型法等。加压成型操作可以使用辊式加压成型机(压块机等)、活塞式加压成型机、螺旋式加压成型机、多孔板挤出式成型机(圆盘制粒机等)等来进行。在上述加压成型机中，优选的是辊式加压成型机和/或多孔板挤出式成型机。另外，加压成型时的加压操作通常在常温下进行，但也可以在加热(例如30～300℃)下进行。加压成型时的压力可以根据基材的种类、大小(粒度)、性质等适当地选择，但通常为1～3000Kg/cm2，优选为10～2000Kg/cm2。所获加压成型物的形状可以是任意的，例如可以举出：片状、球状、圆筒状、板状、块状、正方体状、圆锥状、角锥状、棒状等各种形状。这些成型体的大小，例如在片状的情况下，其厚度为0.1～30mm；在球状～棒状的情况下，其最大直径为0.1～30mm。剪断物的大小可以是任意的，或者，粉碎物的大小通常为0.001～20mm，优选为0.01～10mm。剪断操作可以按公知的方法进行，例如使用刀具、造粒机等进行剪断；粉碎操作也可以按公知的方法进行，例如可以使用冲击式粉碎机(销钉式粉碎机、切碎式混合机、鼠笼式磨机、ACM粉碎机、离心式粉碎机等)或空气粉碎机(喷射式磨碎机等)等进行粉碎。
在采用加温和/或干燥成型的方法时，例如可以使用挤出成型、加压成型、挤出成型和加压成型并用、离心成型等各种方法，对此没有特别限制。作为代表例，在挤出成型方法的情况下，使用螺旋式真空挤出成型机、螺旋式挤出成型机、柱塞式挤出成型机等，通过安装在其前端上的模具等将本发明的混合物按照所需的形状挤出成型，然后使用切断机或粉碎机按照所希望的长度或大小将其切断或粉碎。对挤出成型的混合物进行后续的加热和/或干燥，从而获得所需的成型物。上述的干燥方法可以是公知的方法，例如可以使用透气干燥(带式干燥等)或通气干燥(循风干燥等)、接触干燥(转鼓式干燥器干燥等)、减压干燥等的干燥方法。另外，加温和/或干燥成型时的温度可以根据基材的种类、大小(粒度)、性质等适宜地选择，但通常为30～300℃，优选为50～200℃。上述的干燥操作通常在大气压下进行，但是也可在减压(750～5mmHg)下进行。所获加热和/或干燥成型物的形状与加压成型时的情况相同。干燥物的含水量在10％以下，优选在7％以下。
(其他材料)
另外，如果需要，可以将肥料、农药、杀虫剂、杀菌剂、除臭剂、芳香剂、防霉剂、防腐剂、防结块剂、表面活性剂等药剂合并混入本发明的植物体栽培用保水材料中使用。这些药剂，可以原来存在于本发明的植物体栽培用保水剂中，也可以预先添加到植物体栽培用载体和/或水凝胶形成性的高分子中，也可以在成型工序的前后加入。
植物体栽培用保水材料可以染色，也可以不染色，但从视觉的效果考虑，优选用颜料和/或染料将其染色。
(保水材料的使用方法)
作为植物体栽培用保水材料的使用方法，可以举出：单独作为栽培床材料使用的方法、与土壤等的栽培床材料混合的方法、投入到与植物保持一定距离的某个地点的方法、按层状埋入栽培床中适当深度的方法，但一般的方法是投入到播种的周边区域、根系发达的区域和土壤表层的区域。也就是说，如果使用本发明的植物栽培用保水材料，就能形成保水层或保水块，其中保持的水分可以有效地被栽培的植物利用，因此不管是什么土壤的耕地也没有关系。另外，本发明的植物体栽培用保水材料也可以加入到植生带、植生垫、植生袋、植生盘等材料中使用。
植物栽培用保水材料通过吸收水或水溶液(例如由肥料成分溶解于水中而形成的水溶液)，可以提高植物体栽培用保水剂的质量，具有能使植物体栽培用保水材料溶胀的性质，其溶胀倍率优选为5～200倍，更优选为10～100倍等。
保持在交联或网状结构中的“分散液体”，只要是含有水作为主要成分的液体即可，对此没有特殊限制。更具体地说，该分散液体例如可以是水本身，另外，也可以是水溶液(例如由水溶性肥料等溶解而形成的水溶液)和/或含水液体(例如水与一元醇或多元醇等形成的混合液体)中的任何一种。
下面示出实施例以更具体地说明本发明。
实施例1
向一个1升的烧杯中加入丙烯酸230g、48％的氢氧化钠水溶液133g、季戊四醇三烯丙基醚1.0g和水636g，将其冷却至10℃。将该溶液加入保温聚合槽中，通入氮气直至溶液中的溶解氧量降低至0.1ppm为止(用Orient电气社制的商品名为溶解氧测定计0 220PB的仪器测定)，然后添加35％的过氧化氢水溶液0.023g、L-抗坏血酸0.00575g和过硫酸钾0.23g。在添加结束后约过30分钟，聚合反应开始，过约2小时后最高温度达到72℃。进而在该温度下熟成5小时，结束聚合反应。
所获的聚合物具有含水的凝胶状。将该聚合物置于捏和机(入江商会社制，商品名BENCH KNEADER PNV-1；旋转数70rpm)中搅拌约2小时以将其破碎，进而配入50％的氯化钙水溶液35.5g，在捏和机中搅拌混合约2小时。接着在110℃下加热干燥后将其粉碎，获得了平均粒径450μm(日机装社制、商品名：Micro track FRA粒度分析计测定)的吸水性树脂(水凝胶形成性高分子)。
实施例2
除了在向实施例1所用的捏和机中配合无机盐的水溶液时使用50％的氯化钙水溶液71g代替50％的氯化钙水溶液35.5g之外，其余与实施例1同样地进行操作，获得了吸水性树脂。
实施例3
除了在向实施例1所用的捏和机中配合无机盐的水溶液时使用50％的氯化钙水溶液106.5g代替50％的氯化钙水溶液35.5g之外，其余与实施例1同样地进行操作，获得了吸水性树脂。
比较例1
除了在向实施例1所用的捏和机中配合无机盐的水溶液时使用氢氧化钙23.9g代替50％的氯化钙水溶液35.5g之外，其余与实施例1同样地进行操作，获得了吸水性树脂。
比较例2
向一个1升的烧杯中加入丙烯酸230g、48％的氢氧化钾水溶液186.7g、季戊四醇三烯丙基醚1.0g和水582.3g，将其冷却至10℃。
将该溶液加入保温聚合槽中，通入氮气直至溶液中的溶解氧量降低至0.1ppm为止，然后添加35％的过氧化氢水溶液0.023g、L-抗坏血酸0.00575g和过硫酸钾0.23g。在添加结束后约过30分钟，聚合反应开始，过约2小时后最高温度达到72℃。进而在该温度下熟成5小时，结束聚合反应。
所获的聚合物具有含水的凝胶状。将该聚合物置于捏和机中搅拌约2小时以将其破碎，进而配入氢氧化钙23.9g，在捏和机中搅拌混合约2小时。接着在110℃下加热干燥后将其粉碎，获得了平均粒径450μm的吸水性树脂。
比较例3
除了在向实施例1所用的捏和机中配合无机盐的水溶液时使用50％的硝酸钙水溶液104.9g代替50％的氯化钙水溶液35.5g之外，其余与实施例1同样地进行操作，获得了吸水性树脂。
比较例4
除了在向比较例2所用的捏和机中配合无机盐时使用50％的硝酸钙水溶液104.9g代替氢氧化钙23.9g之外，其余与比较例2同样地进行操作，获得了吸水性树脂。
实施例4
将市售的聚丙烯酸类水凝胶(三洋化成工业社制，商品名：Sunflash ST-500D)10g置于4升的蒸馏水中以使其溶胀，这时向其中加入1升的CaCl2溶液(含有1g Ca；浓度0.28％)，充分搅拌。在不断搅拌的条件下放置约2小时，用滤布(网眼大小∶尼龙过滤布，250目筛孔，安积滤纸社制，商品名N-No 250HD)过滤收集凝胶，然后将其置于干燥箱(120℃)中干燥1小时。干燥后，将其置于乳钵中研碎，获得了凝胶粉末。
比较例5
把实施例4中使用的Sunflash ST-500D 10g置于4升的蒸馏水中以使其溶胀，这时向其中加入1升的Ca(NO3)2溶液(含有1g Ca)，充分搅拌。在不断搅拌的条件下放置约2小时，用滤布过滤收集凝胶，然后将其置于干燥箱(120℃)中干燥1小时。干燥后，将其置于乳钵中研碎，获得了凝胶粉末。
(卡瓦来萝卜发芽势试验)
使用上述实施例1～4和比较例1～5获得的吸水性树脂，按照上述的方法进行卡瓦来萝卜发芽势试验。所获结果示于下面表2中。
                           表2
      各种样品的物性和卡瓦来萝卜发芽势试验结果
钙离子吸收量(mg/g)  氯离子含量(mmol/g)  给水倍率(g/g) カイワレ萝卜发芽势的相对值(％)(地上部分/地下部分)
实施例-1实施例-2实施例-3实施例-4     85.462.842.062.9     1.61.92.50.6     309210105244     108/90115/93108/91106/129
比较例-1比较例-2比较例-3比较例-4比较例-5     100.085.847.439.846.1     00000     270430200210155     73/5047/4682/6561/5491/64
比较例-6SunflashAcryhopeDiawetSumica凝胶 164150140110 0000 302196172326 43/738/1430/1114/8
比较例-7     110     1.0     300     20/12
比较例-8     63.0     8.1     75     90/34
比较例6
对四种市售的聚丙烯酸类水凝胶(Sunflash，三洋化成工业社制；Acryhope，日本触媒社制；Diawet，三菱化学社制；Sumica凝胶，住友化学社制)分别进行了钙离子吸收量、氯离子含量、吸水倍率和卡瓦来萝卜发芽势试验。所获结果示于表1中。
比较例7
将比较例6中使用的Sumica凝胶约10g添加到氯化钠浓度约0.6重量％的食盐水约100ml中，充分搅拌。凝胶溶胀，当看不到该凝胶脱水收缩时，将其干燥(120℃，3小时)，用乳钵将其研碎，获得了凝胶粉末。
比较例8
将实施例4中配制的水凝胶约10g添加到氯化钠浓度约3.0重量％的食盐水约300ml中，充分搅拌。当凝胶已溶胀后，将其干燥(120℃，5小时)，用乳钵研碎，获得了凝胶粉末。
实施例5
与实施例1同样地制得一种钙离子吸收量为85.4(mg/g)，氯离子含量为1.6(mmol/g)，吸水倍率为309(g/g)的“吸水性树脂A”(参见表2)。
将硅砂“天然硅砂4号”(粒度20～65目，土屋Caolin社制)与上述吸水性树脂A按85∶15的重量比配合，使用享舍尔混合机按旋转数100rpm将其混合15分钟。进而，将所获的混合物在室温下用压块机(新东工业社制)加压至2,000Kg/cm(线压)，制成一种大小约4mm的颗粒状植物体栽培用保水材料。
实施例6
除了使用“天然硅砂4号”∶“吸水性树脂A”∶“Racstar CB-2”(苯乙烯·丁二烯橡胶，大日本油墨社制)(重量配合比为85∶15∶1)代替实施例5中的“天然硅砂4号”∶“吸水性树脂A”(重量配合比为85∶15)之外，其余与实施例5同样地制成植物体栽培用保水材料。
实施例7
将“天然硅砂4号”85份、在实施例1中制成的“吸水性树脂A”15份和“粉碎纸浆”20份用享舍尔混合机按100rpm的转速混合15分钟。接着，在向所获混合物用30份水喷雾的同时，用享舍尔混合机按100rpm的转速均匀混合3分钟，然后将该混合物放入一台具有许多口径4mm的成型孔的切碎机(不二powdal社制，商品名：圆盘制粒机)内，将混合物挤出成棒状(直径4mm)。将该棒状物切断成5mm的长度，然后用于燥机(Tabaiespec社制，商品名：SPHH-200型seftiopen)在80℃下干燥2小时，制成了颗粒状的植物体栽培用保水材料。
比较例9
除了使用“Sunflash ST-500D”代替实施例5中的“吸水性树脂A”之外，其余与实施例5同样地制成植物体栽培用保水材料。
Sunflash ST-500D：聚丙烯酸类水凝胶，平均粒径450μm，钙离子吸收量164(mg/g)，氯离子含量0(mmol/g)，吸水倍率302(g/g)，三洋化成工业社制。
[植物生长情况(1)]
向一个尺寸为30cm×20cm×20cm的塑料制的种植器中装入5Kg砂质土壤(例如河砂)。
向8.7Kg砂质土壤中加入1.3Kg植物体栽培用保水材料(分别在实施例5～7和比较例9中制得)和0.5Kg化学肥料(氮∶磷酸∶钾＝1∶1∶1)，充分混合，获得混合土壤，将此混合土壤积层于装有上述砂质土壤的种植器上，充分灌水，然后用目视法观察植物体栽培用保水材料向土壤中掺混的难易程度(均匀性，出现“疙瘩”的难易)，向其中播撒黄瓜、萝卜、水稻的种子。每隔三天浇灌50g的去离子水，14天后观察各植物的生长状况(12株的平均值)。
[植物体栽培用保水材料向土壤中掺混的难易]
用目视法观察植物体栽培用保水材料向土壤中掺混的难易。对向土壤中掺混的难易程度按下述基准进行评价，
○…均匀混合
△…有少许的不均匀(没有产生疙瘩，但目视观察可发现少许的不均匀)
×…产生疙瘩，不均匀
使用在上述实施例5～7和比较例9获得的植物体栽培用保水材料，按照上述的方法，进行植物的生长情况(1)的试验。所获结果示于表3中。
                           表3
地上部分的生长情况(cm) 植物体栽培用保水剂向土壤中掺混的容易程度
黄瓜 萝卜 水稻
实施例5实施例6实施例7 12.011.811.5 9.19.08.0 12.112.510.2 ○○○
比较例9 2.0 1.8 1.3 ×
实施例8
将“Perlite 3号”(黑曜石，日本水泥社制)∶“按实施例5制成的吸水性树脂A”∶“Powder-resin EVA5015M”(热塑性EVA树脂，东京油墨社制)按10∶1∶5的重量比混合，然后将此混合物200g装入一个容量为250cc的钵中，将混合物的表面弄平整。进而，在140℃下加热30分钟，然后将其冷却至室温，从而制成具有保形性的植物体栽培用保水材料。
实施例9
将“Perlite 3号”(黑曜石，日本水泥社制)∶“按实施例5制成的吸水性树脂A”∶“Elastlan ET1040”(热塑性聚氨酯树脂，武田bardisuurethan社制)按10∶1∶5的重量比，用混合机(千代田技术工业公司制，商品名：Omni混合机，OM-5型)按100rpm的转速混合10分钟。将所获混合物200g装入一个容量为250cc的种植容器(材质：陶器)中，使用压勺将混合物的表面弄平整。进而在140℃下加热30分钟，待上述的热塑性聚氨酯树脂软化后，将其冷却至室温，从而制成具有保形性的植物体栽培用保水材料。
实施例10
与实施例4同样地制得一种钙离子吸收量为62.9(mg/g)，氯离子含量为0.6(mmol/g)，吸水倍率为244(g/g)的吸水性树脂B(参见表2)。进而除了使用“上述的吸水性树脂B”代替实施例9中的“按实施例5制成的吸水性树脂A”之外，其余与实施例9同样地制成具有保形性的植物体栽培用保水材料。
实施例11
将“Perlite 3号”(黑曜石，日本水泥社制)∶“按实施例5制成的吸水性树脂A”∶“ES纤维”(聚乙烯—聚丙烯复合纤维，平均纤维长度500μm，纤维直径5μm，窒素社制)按10∶1∶5的重量比与实施例10同样地混合，将此混合物200g装入一个容量为250cc的钵中，将混合物的表面弄平整。进而，在140℃下加热30分钟，待上述ES纤维软化之后将其冷却至室温，从而制成具有保形性的植物体栽培用保水材料。
实施例12
将“Perlite 3号”(黑曜石，日本水泥社制)∶“按实施例5制成的吸水性树脂A”∶“Sunprene SEL No.23”(末端NCO聚氨酯树脂，三洋化成工业社制，液态)按10∶1∶5的重量比与实施例10同样地混合，将此混合物200g装入一个容量为250cc的钵中，将混合物的表面弄平整。进而在室温下保持1天以使上述末端NCO聚氨酯树脂固化，从而制成具有保形性的植物体栽培用保水材料。
比较例10
除了使用“Sunflash ST-500D”代替实施例8中的“按实施例5制成的吸水性树脂A”之外，其余与实施例8同样地制成植物体栽培用保水材料。
比较例11
除了使用“Sunflash ST-500D”代替实施例11中的“按实施例5制成的吸水性树脂A”之外，其余与实施例11同样地制成植物体栽培用保水材料。
(植物生长情况(2))
把具有保形性的植物体栽培用保水材料(分别在实施例8～12和比较例10、11中制得)浸渍于肥料溶液(Hyponex 20-20-20，1g/l，Hyponex Japan社制)中，使其充分吸水，然后用手指尖用力压向各样品的表面上以使其形成一个凹坑(直径约5mm×深15mm)，向这些凹坑内播下各样植物的种子(黄瓜、萝卜、水稻；每个凹坑一粒种子)，把处于凹坑周围的吸水后的保水材料推倒以使其将种子覆盖住。每隔3天向每个凹坑浇灌50g的去离子水，14天后观察各植物的生长情况(6株的平均值)。
使用上述实施例8～12和比较例10、11中制得的植物体栽培用保水材料，按照上述方法进行植物生长情况(2)的试验。所获结果示于表4中。
                                 表4
                   地上部分的生长情况(cm)
    黄瓜     萝卜     水稻
实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12     10.310.511.010.010.6     8.08.69.08.07.6     11.612.012.210.010.0
比较例10比较例11     0.80.5     0.20.2     1.71.3
实施例13
向实施例5的吸水性树脂A和热塑性聚氨酯树脂(商品名Elastlan ET1040，武田Bardisuurethan工业社制)100份中加入上述吸水性树脂A100份，使用开放式辊轧机在150℃下混炼10分钟，进而在180℃下加压成型(神藤金属工业社制，商品名：Sind式SF型油压机)，获得了厚度为1.5mm的薄板。将该薄板用造粒机(株式会社Horai制，商品名：造粒机SGG-220)剪断，制成一种1.5mm见方的颗粒状植物栽培用保水材料。
实施例14
除了使用“苯乙烯类热塑性树脂”(旭化成工业社制，商品名：Taftec H1052代替实施例13中的“热塑性聚氨酯树脂”之外，其余与实施例13同样地制成植物体栽培用保水材料。
实施例15
除了使用“聚烯烃类热塑性树脂”(住友化学工业社制，商品名：住友TPE 3570)代替实施例13中的“热塑性聚氨酯树脂”之外，其余与实施例13同样地制成植物体栽培用保水材料。
实施例16
除了使用“乙烯—乙酸乙烯共聚物”(住友化学工业社制，商品名：Evertate R5011)代替实施例13中的“热塑性聚氨酯树脂”之外，其余与实施例13同样地制成植物体栽培用保水材料。
实施例17
使用实施例5的吸水性树脂A、丁苯橡胶(SBR，EXXON化学社制，商品名：EXXONBUTYL268)和发泡剂(DPT，二硝基五亚甲基四胺)，按照下述的配比，使用开放式辊轧机混炼10分钟，制成一种厚3mm的薄板。将该薄板加入模具中，在145℃下加压20分钟，然后将其从模具中取出，冷却，制成了发泡体(密度0.2g/ml)，然后将其剪断成1.5mm正方的小粒。
SBR                             50份
吸水性树脂A                     50份
氧化锌                          2.5份
硫粉                            1.0份
促进剂(DM，二硫化二苯并噻唑)    1.0份
硬脂酸                          0.5份
石蜡                            1.0份
发泡剂(DPT)                     1.5份
比较例12
除了使用“Sunflash ST-500MPS”代替实施例13中的“吸水性树脂A”之外，其余与实施例13同样地制成植物体栽培用保水材料。
Sunflash ST-500MPS：聚丙烯酸类水凝胶，平均粒径35μm，钙离子吸收量164(mg/g)，氯离子含量0(mmol/g)，吸水倍率302(g/g)，三洋化成工业社制。
[植物生长情况(3)]
把具有保形性的植物体栽培用保水材料(分别在实施例13～17和比较例12中制得)浸渍于肥料溶液(Hyponex 20-20-20，1g/l，Hyponex Japan社制)中，使其充分吸水，然后将其加入一个容量为1升的种植钵(材质：陶器)中，将其表面弄平，然后用手指尖用力压向各样品的表面上以使其形成凹坑，向这些凹坑内播下各样植物的种子(黄瓜、萝卜、水稻；每个凹坑一粒种子)，把处于凹坑周围的保水材料推倒以使其将种子覆盖住。每隔3天向每个凹坑浇灌50g的去离子水，14天后观察各植物的生长情况(6株的平均值)。
使用上述实施例13～17和比较例12中制得的植物体栽培用保水材料，按照上述方法进行植物体栽培用保水材料的吸水倍率和植物生长情况(3)的试验。所获结果示于表5中。
                              表5
  吸水倍率(g/g)                     地上部分的生长情况(cm)
    黄瓜     萝卜     水稻
实施例13实施例14实施例15实施例16实施例17     3520234060     10.610.010.310.511.0     7.68.08.08.69.0     10.010.011.612.012.2
比较例12     32     0.8     0.2     1.7
工业实用性
本发明的植物保水用载体由于具有小的钙离子吸收量和适宜的氯离子含量，因此不会使植物患钙离子缺乏症，另外由于它具有足够大的吸水倍率，因此能够向植物供给充分的水分。
本发明的植物体栽培用保水材料不会阻碍植物的生长，并且其吸水能力优良，因此可以向植物补给充分的水分。另外，通过使用轻质的基材加工成各种形状来代替天然土壤，因此可以大幅度地减轻种植材料的重量。
基于上述效果，本发明的植物保水用载体和植物体栽培用保水材料在用于栽培植物时起到支持或载持该植物体的作用，同时还能发挥它作为向该植物体供水的水源的功能。更具体地说，在将其作为流体播种、苗圃栽培、露天栽培、绿化工程等使用时，不会阻碍植物的生长并且可以向植物供水，因此可以作为植物保水用载体和植物栽培用保水材料使用。
本发明的植物保水用载体和植物栽培用保水材料特别是在设施园艺中可以有效地作为在生产、流通上正在迅速普及的温室成型苗、集体盆栽苗、盆栽苗等的“盆栽物”用的种植材料使用。另外，在以无机材料和有机合成树脂·橡胶作为植物栽培用保水材料使用的情况下，可以使用与天然土壤不同的全部是合成的材料，因此对微生物的增殖和腐败等现象可以容易地加以控制。
另外，与传统的天然物栽体·保水材料相比，本发明的植物保水用栽体和植物栽培用保水材料在外观上也具有美感，容易保持清洁，因此也能灵活地作为室内的种植材料使用。

Claims (15)

1.一种植物保水用载体，其中含有水凝胶形成性的高分子(A)，该水凝胶形成性高分子(A)的每1g干燥重量的钙离子吸收量为0～100mg；每1g干燥重量的氯离子含量为0.07～7mmol；而且在25℃的去离子水中的吸水倍率为1.0×101～1.0×103倍。
2.如权利要求1所述的植物保水用载体，其中，上述的高分子(A)具有与高分子链结合的羧基，并且相对于该高分子(A)的每1g干燥重量，上述羧基的碱金属盐或铵盐的含量为0.3～7mmol。
3.如权利要求1所述的植物保水用载体，其中，上述的高分子(A)相对于其每1g干燥重量含有3～17mmol与高分子链结合的羧基，并且相对于每1g干燥重量，上述羧基的碱金属盐或铵盐的含量为0.3～7mmol。
4.如权利要求3所述的植物保水用载体，其中，上述的高分子(A)是聚丙烯酸类聚合物。
5.如权利要求3或4所述的植物保水用载体，其中还含有羧基的多价金属盐。
6.如权利要求1所述的植物保水用载体，其中，上述的高分子(A)是表面交联的高分子。
7.如权利要求1所述的植物保水用载体，其中，上述氯离子的抗衡离子是Na、K、Ca和/或NH4离子。
8.一种植物体栽培用保水材料，其中含有水凝胶形成性的高分子(A)和植物体栽培用载体(B)的混合物，该水凝胶形成性高分子(A)的每1g干燥重量的钙离子吸收量为0～100mg；每1g干燥重量的氯离子含量为0.07～7mmol；而且在25℃的去离子水中的吸水倍率为1.0×101～1.0×103倍。
9.如权利要求8所述的植物体栽培用保水材料，该保水材料具有成型体的形状。
10.如权利要求8所述的植物体栽培用保水材料，其中，上述的高分子(A)含有与高分子链结合的羧基，并且相对于高分子(A)的每1g干燥重量，该羧基的碱金属盐或铵盐的含量为0.3～7mmol。
11.如权利要求8所述的植物体栽培用保水材料，其中，上述的高分子(A)相对于其每1g干燥重量含有3～17mmol与高分子链结合的羧基。
12.如权利要求8所述的植物体栽培用保水材料，其中，上述载体(B)是橡胶和/或合成树脂。
13.如权利要求8所述的植物体栽培用保水材料，该保水材料还含有粘合剂(C)。
14.如权利要求9所述的植物体栽培用保水材料，其中，上述的成型体选自：颗粒状的加压成型体；该片状、棒状或块状加压成型体的剪断物或粉碎物；该片状、棒状或块状加热成型体的剪断物或粉碎物；颗粒状的加热成型体；该片状、棒状或块状发泡体的剪断物或粉碎物。
15.如权利要求9所述的植物体栽培用保水材料，其中，上述的成型体是发泡成型体。
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