CN1805682A - 苔藓幼苗的生产方法和苔垫的生产方法以及苔藓幼苗 - Google Patents

Abstract

本发明是可以在人工的控制环境下快速、大量地生产苔藓幼苗，适合用作绿化植物的苔藓幼苗的生产方法。在营养液中，在温度为0～60℃、光合成有效光量子束密度(PPFD)在200(μmolm^－2s^－1)以下、肥料浓度(mS/cm)为0～1.0的各条件下，以24小时或更短时间的周期反复交替明暗期，通气搅拌，控制苔藓幼苗的生长，培育在配子体1的周围繁殖了再生芽2的苔藓幼苗。

Description

苔藓幼苗的生产方法和苔垫的生产方法以及苔藓幼苗

技术领域

本发明涉及可以大量、快速栽培特别适合用作绿化植物的苔藓幼苗的苔藓幼苗的生产方法和制成垫状以便于施工的苔垫(moss mat)的生产方法以及苔藓幼苗。

背景技术

通常，苔藓类主要作为园艺材料人工地在自然环境下栽培。这是由于对于苔藓类的需求规模相对较小，在自然环境下的栽培可以足够满足需求。现有技术由于生长缓慢，要花费2～3年的时间长期生产。

由于苔藓喜好特殊的生长环境，所以在可以作为栽培地的很少的地区进行栽培。因此，以往苔藓的生产过程中一部分制成园林制造用原料苔藓，仅其余部分裁剪干燥后作为苔藓种子出售。

另一方面，作为绿化植物进行施工，将苔藓制成垫状的苔垫被不断被覆、固定在建筑物的屋顶、墙面、道路侧面、河流护堤表面等。由于耐气候变化、没有土壤也能生长，所以重量轻、几乎不需要保养，因而苔藓作为绿化植物是理想的。苔垫是指像所谓草垫那样苔藓聚集生长的垫状物，通常施工等处理中苔藓聚集呈一般边长40～60cm的近似正方形形状，苔藓的芽(穗状物)都伸向垫的上表面。通常苔垫通过在支承体上放入苔藓幼苗、然后苔藓繁殖、生长从而使苔藓长度伸长的工艺来制造，支承体通过树脂纤维织成的网、使树脂丝状体缠绕而缠绕面呈板状的物体或用注塑成形等制作的树脂制框体或它们的组合等得到。

制造苔垫需要大量的苔藓，但实际情况是苔藓的生产技术仍未建立。特别是既耐干燥、在大楼墙面等无机质基板也能生长的砂藓特别适合作为绿化植物，但是由于在自然环境下生长速度极慢，所以难以用作需要大量栽培的绿化植物。

以往，提出了将苔藓类用作绿化植物的技术方案(专利文献1)。该专利文献1中，提出了从在山野中野生的苔藓的野生种采集配子体将其多次栽培的方法、或者使用使苔藓植物的细胞增殖的培养基进行培养的方法等(专利文献1第4页第7栏第29行～同页第8栏第20行)。

专利文献1：日本专利特许2863987号

但是，这些技术都要花费精力和时间，不一定能提供在人工的控制环境下高速、大量地生产苔藓的技术。

此外，即使得到苔藓幼苗，为了制成方便施工的苔垫，需要使苔藓幼苗在垫支承体中增殖并向垫的单面方向伸长生长。在自然环境下或有屋顶等的控制环境下，适当地洒水，在加快苔藓生长的环境下培育垫状体。由于该培育要花费数月到数年，所以在将苔藓用于绿化方面这一点成为了瓶颈。

发明的揭示

发明要解决的课题

本发明的课题是提供可以在人工的控制环境下快速、大量地生产苔藓幼苗、特别是适合用作绿化植物的砂藓等苔藓幼苗的生产方法和提供在短时间内生产其苔垫的方法。

解决课题的方法

认真研究了上述课题，结果出现了没有预期到的现象，不强求将自然环境作为苔藓的生长环境，使苔藓类的幼苗在营养液中生长后，在原液中被认为将枯死的苔藓类的配子体的周围快速、大量地繁殖出再生芽(侧芽)，基于本发现完成了本发明。

本发明是以在营养液中使苔藓类的幼苗生长为特征的苔藓幼苗的生产方法和在营养液中生产苔垫的苔垫的生产方法。即，本发明是在营养液中控制苔藓类的生长的生产方法。

苔藓幼苗的生长较好是在营养液中，在温度为0～60℃、光合成有效光量子束密度在200(μmolm^-2s^-1)以下的各条件下使其生长。

此外，较好是在营养液中于通气搅拌等条件下使含有氧气的气体(例如空气等)在间歇地与苔藓类的配子体接触的同时使其生长。尤其是如果在营养液中于通气搅拌的条件下使其生长，则由于在营养液中苔藓幼苗一边搅拌一边生长，所以不会固定在规定方向，可以从360度的方向自由地给予光和重力的影响，因此可以使再生芽在配子体的周围繁殖，能够得到适合用于绿化的苔藓幼苗。由此，例如可以生产繁殖的所述再生芽前端的缠绕面呈纺锤状的适合用于绿化的苔藓幼苗。

此外，也可以在营养液中将苔藓幼苗固定在规定方向使其生长，可以栽培在配子体的周围具备具有繁殖方向性的再生芽的苔藓幼苗。通过这样使苔藓幼苗在营养液中生长，可以控制营养液中苔藓幼苗的位置，能够赋予苔藓幼苗适合绿化用途等各种用途的繁殖形状。

此外，较好是以24小时或更短时间的周期反复交替明暗期使苔藓类幼苗生长，较好是在营养液的肥料浓度以电导率(mS/cm)表示为0～1.0的低浓度下使其生长。

另外，可以在至少一面具有开口部的垫支承体上保持上述苔藓幼苗或苔藓的配子体的状态下，使苔藓幼苗在营养液中与上述同样地生长，而且可以通过在营养液中使沿从垫支承体的开口部伸长的苔藓的芽朝垫状体的法线方向生长，在短时间内进行苔垫的培育。

发明的效果

由此，如果从在山野中野生的苔藓的野生种采集配子体、将其投入例如储存了营养液的罐中使其生长，通过再生芽在苔藓类的配子体的周围快速、大量地繁殖、增殖，可以快速、大量地生产苔藓幼苗。而且，通过在控制环境下培育该苔藓幼苗，可以提供适合绿化的苔藓群落。

另外，通过在营养液中培育苔藓垫状体，可以方便地在短时间内生产便于施工的苔垫。

可以得到在苔藓的配子体的周围繁殖了再生芽的特异形态的苔藓幼苗。

附图的简单说明

[图1]显示苔藓片开始栽培0目的图像。

[图2]图1的相应线图。

[图3]显示同一栽培第7日的图像。

[图4]图3的相应线图。

[图5]显示同一栽培第21日的图像。

[图6]图5的相应线图。

[图7]显示同一栽培第50日的图像。

[图8]图7的相应线图。

[图9]表示实施例2的培养状态的模式图。

符号的说明

1  配子体

2  再生芽

3  叶柄

4  茎叶体

5  立体网

6  筐体

7  营养液

8  培养容器

9  透气隔壁

10 送气管

11 气泡

实施发明的最佳方式

本发明所使用的苔藓没有特别限定，不论有菌或无菌，只要是使其在营养液中于配子体的周围繁殖出再生芽的苔藓类都可以使用。另外，藓类和苔类，其中较好是藓类的苔藓植物。例如，在藓类中，可以使用砂藓属(RhacomitriumBird.)的砂藓、长枝砂藓、东亚砂藓、长毛砂藓、异枝砂藓、多枝砂藓、高山砂藓、丛枝砂藓、丛枝砂藓黄色变种、短尖砂藓、钝叶砂藓等，羽藓属(Thuidium B.S.G)的短肋羽藓、大羽藓、羽藓、细枝羽藓、粗肋羽藓、灰羽藓、密枝细羽藓等，万年藓属(Climacium Web et Mohr)的东亚万年藓、万年藓等，曲尾藓属的曲尾藓、日本曲尾藓、东亚曲尾藓、棕色曲尾藓、多蒴曲尾藓、厚角曲尾藓、波叶曲尾藓、大曲尾藓、鞭枝直毛藓、马氏曲尾藓、绿色曲尾藓、绒叶曲尾藓、钩叶曲尾藓、无褶曲尾藓等，灰藓属(Hypnum Hedw.)的大灰藓、湿地灰藓、南亚灰藓、钙生灰藓、长喙灰藓、灰藓、暗绿灰藓、黄灰藓、Hypnum reptile Michx、温带灰藓强弯亚种、阔叶扁灰藓、弯叶大湿原藓等，桧藓属(Rhizogonium Brid.)的单齿桧藓(Pyrrhobryum dozyanum(Lac.)Manuel)、Pyrrhobryum latifolium(Bosch et Lac.)Mitt.、刺叶桧藓等。

苔类中，可以使用异萼苔属(Heteroscyphus Schiffn.)的平叶异萼苔、四齿异萼苔、双齿异萼苔、Heteroscyphus lophocoleoides Hatt.、柔叶异萼苔、爪哇异萼苔等，光萼苔属(Porella.L)的毛边光萼苔(Porellaperrottetiana(Mont.)Trev.)、齿边光萼苔、尖瓣光萼苔亚种、丛生光萼苔、日本光萼苔、细齿光萼苔、北亚光萼苔、毛边光萼苔(Porella vernicosaLindb.)、Porella fauriei(Steph.)Hatt.、细光萼苔等，鞭苔属(BazzaniaS.Gray)的日本鞭苔、卷叶鞭苔、厚角鞭苔、鞭苔、裸茎鞭苔、双齿鞭苔、三齿鞭苔、弯叶鞭苔、Bazzania pompeana(Lac.)Mitt.、三裂鞭苔、瘤叶鞭苔的等苔藓类。

尤其是砂藓、长枝砂藓、东亚砂藓等砂藓(Rhacomitrium Canescens)适合于大楼等的绿化。该苔藓可以不需要生长用的土壤和肥料，不会给予例如大楼的墙面过度的负担，能够在非常干燥的状态下生存。自然环境下生长速度非常慢，但本发明也可以大量、高速地栽培这一种类的幼苗。

在营养液中生长的原料苔藓(原种苗)可以通过从在山野等中野生的苔藓的野生种或市场上销售的种采集配子体、特别是具有茎叶体的形态的配子体来获得。

营养液的温度为0～60℃，较好是5～50℃，更好是15～25℃。如果营养液的温度不到0℃，则营养液会冻结，所以是不理想的。如果超过60℃，则微生物等容易繁殖，会延迟苔藓的生长，所以是不理想的。

营养液的肥料浓度以电导率(mS/cm)表示为0～1.0，较好是0～0.2，较好是低浓度或不含肥料的营养液。肥料可以使用通常的肥料(例如ハイポネツクス)。如果肥料浓度超过1.0(mS/cm)，则由于作为肥料过浓，所以容易延迟苔藓幼苗的生长，所以是不理想的。

营养液中较好是含有植物激素。植物激素可以例举乙烯、脱落酸、植物生长素(吲哚乙酸)、细胞分裂素(玉米素)、赤霉素(赤霉酸)等，较好是植物生长激素，其中较好是植物生长素、细胞分裂素、赤霉素。因为生长促进效果强，所以最好是赤霉素。这些植物激素可以单独使用，也可以混合和/或同时使用。由于如果植物生长激素浓度过浓会引起生理障碍，所以较好是与通常园艺所用的浓度相比稀释一千倍左右的0.01～0.2ppm，更好是0.1ppm。

苔藓的生长需要光。光可以是自然光，也可以是人造光，对光源没有特别限定，但必须具有可以进行光合成、不阻碍生长的波长区域的成分。在人工环境下培养时，可以使用通常的白炽灯、荧光灯、汞灯、LED等，考虑到低能耗、热量控制简单、保养容易，较好是LED，其中较好是发红色、橙色光的LED。如果LED在装入苔藓培养装置时排列成二维阵列状使用，可以变得紧凑。因此，以同时具备具有与送气管连接的平面扩散器、装入了营养液和苔藓的配子体的培养容器和LED阵列的器件为单元，将多个相同的单元立体地重叠，组装变得容易。由于LED阵列用电量低、放热少、寿命长，所以是理想的。

光合成有效光量子束密度(PPFD)为200(μmolm^-2s^-1)以下，特别好是光合成有效光量子束密度(PPFD)为50(μmolm^-2s^-1)以下，更好是在光补偿点以上，为20～30(μmolm^-2s^-1)。如果光量子束密度过高，则苔藓幼苗的生长容易延迟，所以是不理想的。营养液中培育苔藓幼苗时，较好是调光、反复交替明暗期。特别好是以24小时或更短时间的周期反复交替明暗期使其生长。通过以一定周期反复交替明暗期，确保了光合成和代谢的平衡，所以是理想的。因此，通过根据幼苗的生长控制明暗期的循环时间，例如最初定为每12小时交替、一定时间后定为每6小时交替，这样可以控制再生芽的繁殖量以及速度。

通过光刺激产生的再生芽的再生芽方向受到重力、光的方向、氧气浓度等的影响。侧芽的生长方向具有向光性。如果从360度的方向照射在营养液中处于悬浮状态的苔藓配子体，则再生芽在所有的方向上生成。因此，生成繁殖的所述再生芽前端的缠绕面呈纺锤状的苔藓幼苗。另一方面，由于可以通过光的照射方向控制再生芽的生长方向，所以如果从根据苔垫的设计要侧芽伸长的方向照射，则再生芽向光的入射方向生长。

在苔垫支承体中填充配子体，在使配子体不能自由运动的状态使其在营养液中生长的情况下，如果向苔垫支承体的开口面从垂直方向进行光照，则再生芽向开口部生长。这种状态下从营养液中取出，通过再向苔垫支承体的开口面从垂直方向进行光照，可以生产所谓的苔藓的穗从垫开口部垂直于垫面同向伸长的苔垫。

另一方面，在苔垫支承体中填充配子体，在使配子体不能自由运动的状态使其在营养液中生长的情况下，如果向苔垫支承体的开口面从垂直方向进行光照，则再生芽向开口部生长。通过保持该状态在营养液中培育，可以生产再生芽的前端呈所谓苔藓的穗状从垫开口部垂直于垫面同向伸长的苔垫。

此外，本发明的方法中，重要的是在营养液中于通气搅拌等条件下使含有氧气的气体(例如空气等)间歇地与苔藓类的配子体接触并搅拌的同时使其生长。由此，原液中将要枯萎或死亡的再生芽繁殖、增殖。将空气等气体通入、搅拌的方法不局限于通气搅拌，但通气搅拌作为简便的方法是理想的。

为了恒温、恒光地进行环境调整，用于实施本发明的方法的装置较好是完全控制型的，可以构成适合大量生产的植物工场的预备阶段。因此，如果将用上述方法得到的苔藓幼苗在植物工场环境下转移到苔垫用的介质上进行培育，由大量配子体繁殖、增殖的再生芽在植物工场的控制环境下、尤其是在电脑控制下进一步生长，可以生产大量的苔藓群落，因此可以作为一系列的绿化苔藓植物的生产工场系统化。

实施例1

切下从大阪府和泉市的山上采集的野生砂藓的一部分(带有茎叶体的配子体)，将苔藓片(15mm)作为样本，将25g该样本放入500毫升的培养罐内，在荧光灯的光合成有效光量子束密度(PPFD)为50(μmolm^-2s^-1)、12小时明暗期、营养液温度为15℃、肥料浓度为0.2(mS/cm)的ハイポネツクス的完全控制的环境下，通入空气搅拌，栽培幼苗。

图1是显示苔藓片开始栽培0日的图像，图2是图1的相应线图，图3是显示同一栽培第7目的图像，图4是图3的相应线图，图5是显示同一栽培第21日的图像，图6是图5的相应线图，图7是显示同一栽培第50目的图像，图8是图7的相应线图。图像都显示了将苔藓片进行数码摄影、在电脑上对其进行图象处理、放大约3倍的状态。

如图1(图2)所示，栽培0日砂藓的配子体1中仅茎叶体4存在于叶柄3周围，如图5(图6)和图7(图8)所示，从栽培21日到50日在配子体1周围明显地繁殖、增殖出多个、甚至许多个再生芽2。再生芽2是由枯萎或休眠的叶柄3繁殖出来的。由此，如果采用所述方法，则可以提供在整个苔藓的配子体1的周围繁殖再生芽2的适合用作绿化植物的苔藓幼苗。

在上述的环境条件下，苔藓幼苗各自的生长速度在3周内分别约为5mm。这相当于自然环境下的生长速度的约8倍。

此外，作为植物工场的预备工序形成幼苗生产时，如果采用如上所述的生产方法，则例如栽培量可以采用同比于培养罐的容量的设计，从而用5升罐可以培育0.25m²份幼苗。

实施例2

在作为用聚乙烯制纤维织成立体结构状的苔垫支承体的长5cm×宽5cm×厚1.5cm的苔垫用聚烯烃立体网5中致密地充填与实施例1相同的苔藓片(平均长15mm)1，形成苔藓片之间相互保持固定的状态，形成具有长方体状的立体结构的筐体6。将与另外1个同样制作的筐体6一起共计2个筐体浸渍在充满ハイポネツクス1000倍营养液7的透明培养容器8中，使所述筐体的侧面竖直，固定在培养容器8中的透气隔壁9上。从送气管10加压送入空气，自与送气管连接的平面型扩散器(商品名“エァスト一ン”，未图示)产生气泡，从而向筐体6送入足够的空气，通过起泡搅拌营养液，从培养容器的正面每12小时间歇地照射光，使得作为被照射面的聚烯烃立体网5内填充了苔藓片的面的PPFD为50μmolm^-2s^-1，保持液温在15℃，持续进行培养。苔藓的生长与苔藓单独进行营养液培养的实施例1大致相同，3周内平均约为5mm。这相当于自然环境下的生长速度的约8倍。

实施例3

将实施例2的1个筐体自培养开始时起3周后从培养容器中取出，放置在混凝土上，与通常的培育同样地时常喷水，阳光从上方照射地培育，得到苔垫。

实施例4

将剩下的1个筐体继续再培养5周。制成苔藓的再生芽的前端从被光照的网面的开口部伸出5mm的苔垫。

实施例5

除了在营养液中以0.1ppm的浓度添加赤霉素之外，其它与实施例1同样栽培幼苗。苔藓幼苗各自的生长速度在1周内分别约为5mm。

产业上利用的可能性

如果采用本发明的方法，则可以在人工的控制环境下高速、大量地生产苔藓幼苗，所以可以构建包括幼苗栽培设备的苔藓培育用植物工场系统。另外，由于可以高速、大量地制造苔垫，所以可以将苔藓植物作为绿化植物，开始实际运用于在屋顶、屋檐、墙面绿化等建设、环境的相关领域。采用本生产方法得到的苔藓幼苗不局限于用于绿化植物，还可以用于园艺用、园林用、药用等各种用途。

Claims (20)

1.苔藓幼苗的生产方法，其特征在于，使苔藓类在营养液中生长。

2.如权利要求1所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，在营养液中使苔藓类在其配子体的周围繁殖再生芽。

3.苔藓幼苗的生产方法，其特征在于，在营养液中，在温度为0～60℃、光合成有效光量子束密度在200(μmolm^-2s^-1)以下的各条件下，在使含有氧气的气体间歇地与苔藓类的配子体接触的同时使苔藓生长。

4.苔藓幼苗的生产方法，其特征在于，在营养液中，在温度为0～60℃、光合成有效光量子束密度在200(μmolm^-2s^-1)以下的各条件下，在通气搅拌的同时使苔藓生长。

5.如权利要求3所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，以24小时或更短时间的周期反复交替明暗期，使苔藓生长。

6.如权利要求4所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，以24小时或更短时间的周期反复交替明暗期，使苔藓生长。

7.如权利要求3所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，所述营养液的肥料浓度为0～1.0(mS/cm)。

8.如权利要求4所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，所述营养液的肥料浓度为0～1.0(mS/cm)。

9.如权利要求1所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，所述营养液中含有植物激素。

10.如权利要求9所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，所述植物激素包括赤霉素、细胞分裂素、植物生长素中的至少一种。

11.如权利要求1所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，所述幼苗为藓类苔藓植物。

12.如权利要求11所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，所述苔藓植物为砂藓。

13.如权利要求1所述的苔藓幼苗的生产方法，其特征还在于，苔藓幼苗被用作绿化用苔藓。

14.绿化苔藓植物的生产方法，其特征在于，将用权利要求1所述的生产方法得到的苔藓幼苗在植物工场环境下移入苔垫支承体进行培育。

15.苔垫的生产方法，其特征在于，在将苔藓保持于至少一面具有开口部的垫支承体上的状态下，在营养液中培育苔藓。

16.苔垫的生产方法，其特征在于，在从垫面的法线方向照射光、将苔藓保持在至少一面具有开口部的垫支承体上的状态下，在营养液中培育苔藓。

17.苔藓幼苗，其特征在于，再生芽繁殖在苔藓的配子体的周围。

18.如权利要求17所述的苔藓幼苗，其特征还在于，繁殖的所述再生芽前端的缠绕面呈纺锤状。

19.苔藓幼苗，其特征在于，在配子体的周围存在具有繁殖方向性的再生芽。

20.如权利要求17所述的苔藓幼苗，其特征还在于，被用作绿化用苔藓。

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