DE69931260T2

DE69931260T2 - Wässriges künstliches medium

Info

Publication number: DE69931260T2
Application number: DE69931260T
Authority: DE
Inventors: Kao Corporation Masatoshi KAMEI; Kao Corporation Tadayuki SUZUKI; Kao Corporation Masaharu HAYASHI
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2019-07-24
Also published as: US6560923B1; JP4060033B2; WO2000004757A1; DE69931260D1; EP1097630B1; EP1097630A4; ES2260920T3; EP1097630A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein wäßriges künstliches Medium, das bevorzugt als Substratmedium für den Erdboden geeignet ist, das für eine Pflanze (oder Gemüse) wie eine Topfpflanze und Schnittblume verwendet wird.
Es ist bereits bekannt, daß ein wasserabsorbierendes Polymer in einem Medium für eine Pflanze verwendet wird. Beispielsweise wird ein Polymer auf der Basis eines vernetzten Polyacrylates oder Stärke/Polyacrylates mit einem Teil des Bodens vermischt und als Medium verwendet. Wenn dieses als Medium verwendet wird, das für die Kultivierung einer Pflanze geeignet ist, ist es besonders notwendig, daß die Wasserhaltefähigkeit und Wasserzuführeigenschaft, die durch das wasserabsorbierende Polymer erhalten wird, gut ausgewogen sind. Angesichts dessen wurde vor kurzem ein wasserabsorbierendes Polymer mit einer verbesserten Leistung vorgeschlagen.
Beispielsweise lehrt JP-A-8-256592 ein künstliches Medium, das mit 0,3 bis 10 Gew.% eines vernetzten Homopolymers oder Copolymers auf der Basis von N-Vinylcarbonsäureamid vermischt ist. Das Polymer hat eine gut ausgewogene Fähigkeit zum Halten von Wasser und zum Zuführen von Wasser zu einer Pflanze, und es wird überlegt, daß es keinen Einfluß auf das Wachstum der Pflanze aufweist. Weiterhin offenbart JP-A-8-266147, daß durch Einfügen von etwa 0,1 bis 10 Gew.% eines vernetzten Polymers wie eines Poly-N-substituierten-(meth)acrylamid-Derivates mit einem temperaturabhängigen Gleichgewichts-Wasserabsorptions-Verhältnisses in ein Medium die Menge an zugeführtem Wasser in Abhängigkeit von der Änderung der Temperatur reguliert wird.
Wenn das wasserabsorbierende Polymer, insbesondere ein anionisches wasserabsorbierendes Polymer auf Polyacrylsäure-Basis im künstlichen Medium verwendet wird, entfaltet die Polyacrylsäure, die im allgemeinen als lösliche Komponente verbleibt, eine nachteilige Wirkung bei der Pflanze, wodurch häufig ein unzureichendes Wachstum verursacht wird. Weiterhin ist es bekannt, daß das Wachstum der Schnittblume durch Abfallstoffe, die von der Pflanze stammen, durch kolloidale Teilchen im Leitungswasser oder durch mikrobielles (Keim-, bakterielles) Wachstum inhibiert wird. Um ein solches Problem zu lösen, ist das künstliche Medium, das sich ausschließlich aus dem/den wasserabsorbierenden Polymeren zusammensetzt, unzureichend und entfaltet kaum eine Kultivierfähigkeit, die der von Erdboden äquivalent ist.
Diese Erfindung gibt ein wäßriges künstliches Medium und eine Polymerzusammensetzung an, umfassend 0,01 bis 10 Gew.% eines wasserabsorbierenden Polymers und 0,001 bis 10 Gew.% eines kationischen Polymers, das in einer wäßrigen Lösung oder in einer wäßrigen Salzlösung unlöslich ist. Diese Erfindung gibt das wäßrige künstliche Medium und die Polymerzusammensetzung an, die weiterhin einen porösen wasserzuführenden Träger mit einem kommunizierenden Loch aufweist. Wenn der Rest Wasser ist, wird üblicherweise Leitungswasser verwendet, aber gereinigtes oder entionisiertes Wasser kann ebenfalls verwendet werden.
Bevorzugt wird das wasserabsorbierende Polymer aus einem anionischen, nichtionischen Polymer oder einer Mischung davon ausgewählt. Es kann einen porösen wasserzuführenden Träger mit einem kommunizierenden Loch enthalten. Das Gewichtsverhältnis des wasserabsorbierenden Polymers:kationischen Polymers kann von 1:0,01 bis 1:10 sein. Es kann weiterhin einen Nährstoff enthalten.
Diese Erfindung gibt ein Verfahren zum Wachsen einer Pflanze in einem wäßrigen künstlichen Medium, umfassend 0,01 bis 10 Gew.% eines wasserabsorbierenden Polymers und 0,001 bis 10 Gew.% eines kationischen Polymers, das in einer wäßrigen Lösung oder einer wäßrigen Salzlösung unlöslich ist, ebenso wie die Verwendung einer Polymerzusammensetzung an, umfassend ein wasserabsorbierendes Polymer und ein kationisches Polymer für ein wäßriges künstliches Medium.
Das wasserabsorbierende Polymer, das erfindungsgemäß verwendet wird, ist ein Produkt, das durch leichtes Vernetzen (d.h. durch Erzeugung einer Dreidimensionalität) eines wasserlöslichen Harzes wasserunlöslich gemacht ist, und es ist im allgemeinen ein anionisches oder nichtionisches Polymer. Dies soll jedoch nicht die Verwendung eines kationischen Polymers wie eines quaternären Ammoniumsalzes oder eines ampho-ionischen Polymers ausschließen. Angesichts der breiten Verwendung ist jedoch ein anionisches Polymer, ein nichtionisches Polymer oder eine Mischung davon bevorzugt.
Das anionische Polymer umfaßt z.B. ein Produkt auf der Basis von Polyacrylsäure, Isobutylen/Malat, Stärke/Polyacrylat, Vinylalkohol/Acrylat, Carboxymethylcellulose, Acrylat/Acrylamid oder Vinylacetat/Acrylat; ein verseiftes Produkt auf der Basis von Polyacrylnitril oder Stärke/Acrylnitril-Pfropfpolymer; ein Produkt auf der Basis von Polysaccharid/Acrylat, Alginat oder Polysulfonat; und ein verseiftes Produkt auf der Basis von Vinylacetat/Acrylat-Copolymer. Diese können alleine oder in Kombination miteinander verwendet werden. Diese sind im allgemeinen pulverig oder faserig und können in der Form einer komplexen Faser mit einem Polyacrylkern und einer Polyacrylhülle sein.
Das nichtionische Polymer umfaßt solche auf der Basis von Polyvinylalkohol, Stärke/Polyacrylnitril, Polyoxyethylen, Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid, Poly-N-vinylacetamid und Polyacrylamid. Diese können ebenfalls alleine oder in Kombination davon verwendet werden und liegen im allgemeinen in der Form von pulverigen oder faserigen Produkten vor.
Unter den beschriebenen wasserabsorbierenden Polymeren sind solche auf der Basis von Polyacrylat, Isobutylen/Maleat, Stärke/Polyacrylat, Polyvinylalkohol, Vinylacetat/Maleinsäureanhydrid und Poly-N-acetamid bevorzugt. Angesichts der Wasserabsorption, Wasserhaltefähigkeit, Wassereindringung ist es mehr bevorzugt, daß das wasserabsorbierende Polymer auf Basis von Polyacrylat, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat/Maleinsäureanhydrid oder Poly-N-acetamid verwendet wird.
Die verwendete Menge des wasserabsorbierenden Polymers liegt im Bereich von 0,01 Gew.%, was die minimale Menge davon ist, damit das Wasser gehalten werden kann, bis 10 Gew.%. Wenn die Menge weniger als 0,01 Gew.% ist, wird das wasserabsorbierende Polymer verflüssigt, ohne daß es verfestigt wird. Wenn auf der anderen Seite die Menge mehr als 10 Gew.% ist, ist die Wasserabsorption zu stark und die Wasserfreisetzungsfähigkeit ist schwach, um eine Pflanze zum Wachsen zu bringen. Die verwendete Menge des wasserabsorbierenden Polymers ist bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.%.
Das kationische Polymer zur Verwendung ist ein kationisches Polymer, das in einer wäßrigen Lösung oder einer wäßrigen Salzlösung unlöslich ist. Das unlösliche umfaßt ein Acrylamid-Polymer, das mit einer Gruppe mit einem quaternären Ammoniumsalz modifiziert ist, ein Acrylamid/Acrylat-Copolymer, das mit einer Gruppe mit einem quaternären Ammoniumsalz modifiziert ist, ein Acrylat-Polymer, das mit einer Gruppe mit einem quaternärem Ammoniumsalz modifiziert ist (wie Amberlite IRA-458, von Japan Organo Co., Ltd. zur Verfügung gestellt), ein Styrol-Polymer, das mit einer Gruppe mit einem quaternären Ammoniumsalz modifiziert ist, ein Styrol/Divinylbenzol-Copolymer, das mit einer Gruppe mit einem quaternären Ammoniumsalz modifiziert ist (wie die Diaion-Serie von Mitsubishi Chemical Corp.; Amberlite-Serie von Japan Organo Co., Ltd.; Dowex-Serie von Dow Chemical Co.; und Duolit-Serie von Chemical Process Co.), ein Diallylamin-Polymer, das mit einer Gruppe mit einem quaternären Ammoniumsalz modifiziert ist, und ein Kondensat aus Alkylamin mit Epichlorhydrin, das mit einer Gruppe mit einem quaternären Ammoniumsalz modifiziert ist.
Wenn ein Anionenaustauschharz als kationisches Polymer verwendet wird, kann die Struktur in einer Gelform oder einem MR (makroretikulare Struktur) vorliegen. Das Gegenion kann vom OH- oder Cl-Typ sein. Die Ionenaustauschfähigkeit insgesamt ist bevorzugt mehr als 2,0 mg Äquivalent/1 g trockenes Harz. Weiterhin ist ein poröses Anionenaustauschharz bevorzugt. Das Anionenaustauschharz zur Verwendung kann ein kommerzielles Produkt sein, das unter den Handelsnamen wie Amberlite IRA-67 (von Japan Organo Co., Ltd., mit einer Ionenaustauschfähigkeit von insgesamt 5,6 mg Äquivalent/1 g trockenem Harz), Dowex MSA-1 (von Dow Chemical Co., mit einer Ionenaustauschkapazität von insgesamt 4,2 mg Äquivalent/1 g trockenem Harz), Duolite A-101D (von Chemical Process Co., mit einer Ionenaustauschkapazität von insgesamt 4,1 mg Äquivalent/1 g trockenem Harz), Amberlite IRA-904 und Amberlite XT5007 (jeweils von Japan Organo Co., Ltd. und porös) und Diaon (von Mitsubishi Chemical Industries Ltd. und porös) erhältlich sind.
Die verwendete Menge des kationischen Polymers ist 0,001 bis 10 Gew.%. Wenn sie weniger als 0,001 Gew.% ist, kann die Toxizität des wasserabsorbierenden Polymers nicht entfernt werden, so daß die Wirkung des zugegebenen Polymers nicht erhalten werden kann. Wenn sie auf der anderen Seite mehr als 10 Gew.% ist, kann das Wachstum der Pflanze nachteilig beeinflußt werden. Angesichts des ausreichenden Erhalts der Zugabewirkung des Polymers und der Verbesserung des Wachstums der Pflanze ist die Verwendungsmenge des kationischen Polymers bevorzugt 0,01 bis 7 Gew.% und mehr bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.%.
Das wasserabsorbierende Polymer und das kationische Polymer werden so zugegeben, daß das Gewichtsverhältnis des wasserabsorbierenden Polymers:kationischen Polymers im Bereich von bevorzugt 1:0,01 bis 1:10 liegt. Es ist mehr bevorzugt von 1:0,1 bis 1:5 und am meisten bevorzugt von 1:0,1 bis 1:2. Wenn es in diesem Bereich liegt, wird die Zugabewirkung des kationischen Polymers ausreichend erbracht und das Wachstum der Pflanze wird deutlich verbessert.
Das wäßrige künstliche Medium dieser Erfindung kann durch Zugabe einer vorbestimmten Menge an Wasser zum wasserabsorbierenden Polymer und dem kationischen Polymer hergestellt werden. Wasser wird bevorzugt unter mildem Rühren zugegeben.
Gemäß dieser Erfindung kann das wäßrige künstliche Medium weiterhin ein Tensid enthalten. Das zu verwendende Tensid kann ein nichtionisches, anionisches, kationisches oder amphoteres Tensid oder eine Mischung davon sein. Das Tensid wird bevorzugt in einer Menge von 0,0001 bis 20 Gew.% und mehr bevorzugt 0,001 bis 1 Gew.% verwendet.
Das nichtionische Tensid umfaßt beispielsweise einen Polyoxyalkylenalkyl- oder -alkenylether wie Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenoleylether; Polyoxyalkylenalkylarylether; Kondensat aus Polyoxyalkylenalkylarylether mit Formaldehyd; Polyoxyalkylenarylether; Sorbitanfettsäureester; Polyoxyalkylensorbitanfettsäureester; Polyoxyalkylensorbitanfettsäureester; Glycerinfettsäureester; Polyoxyalkylenglycerinfettsäureester; Polyoxyalkylenfettsäureester; Polyoxyalkylen-Blockcopolymer; Polyoxyalkylen-Blockcopolymer-Glycerinfettsäureester; Polyoxyalkylenalkylsulfonamid; Polyoxyalkylenkolofoniumester und Alkylpolyglycosid; Polyoxyalkylenalkylpolyglycosid; Polyoxyethylenalkylamin; Polyoxyethylen-gehärtetes (oder hydriertes) Castoröl; Alkylalkanolamid und eine Mischung von zwei oder mehreren davon. Die Alkyl-Gruppe und die Alkenyl-Gruppe, einschließlich den unten beschriebenen, sind bevorzugt solche mit einer linearen oder verzweigten C_8-24-Struktur.
Das kationische Tensid umfaßt beispielsweise ein monoalkylprimäres Amin; ein Monoalkyldi-niedrigalkylamin; ein Dialkylmono-niedrigalkylamin; ein Addukt von Alkylamin mit Ethylenoxid wie ein Addukt von Talgamin mit Ethylenoxid, Addukt von Oleylamin mit Ethylenoxid, Addukt von Oleylamin mit Ethylenoxid, Addukt von Sojaamin mit Ethylenoxid, Addukt von Cocoamin mit Ethylenoxid, Addukt von synthetischem Alkylamin mit Ethylenoxidaddukt und ein Addukt von Octylamin mit Ethylenoxid, ein Addukt von Alkylamin mit Propylenoxid, Alkanolaminfettsäureester wie Triethanolamindi-fettsäureeser, Addukt von Alkanolaminfettsäureester mit einem Alkylenoxid, Etheramin, Addukt von Etheramin mit einem Alkylenoxid, ein Säuresalz davon (beispielsweise ein Salz mit einer anorganischen Säure wie Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder organischer Säure wie Essigsäure, Milchsäure, Zitronensäure) und ein quaternäres Produkt davon (z.B. ein quaternäres Produkt davon mit Methylchlorid, Dimethylsulfat, Diethylsulfat, Benzylchlorid) und eine Mischung von zwei oder mehreren davon.
Unter den anionischen Tensiden können typische Beispiele in der Form einer wäßrigen Lösung oder eines Feststoffes erhältlich sein. Beispiele davon umfassen eine Fettsäure und ein Salz davon wie Caprylsäure, Laurinsäure, Stearinsäure, Ölsäure und ein Salz davon, Polycarboxylat, Alkylbenzolsulfonat, Alkylnaphthalinsulfonat, Kondensat von Naphthalinsulfonat mit Formalin, Alkylsulfosuccinat, Hydroxyalkansulfonat, Alkensulfonat, α-Olefinsulfonat, N-Acyl-N-methyltaurat, Mono- oder Dialkylsulfatsalz wie Natriumlaurylsulfat und Laurylsulfattriethanolamin, Polyoxyalkylenmono- oder -dialkylethersulfat, Polyoxyalkylenalkylarylethersulfat, Alkyldiphenyletherdusulfonat, Alkylphosphat, Polyoxyalkylenalkylphosphat, Polyoxyalkylenalkyletherphosphat, Polyoxyalkylenalkylaryletherphosphat, Polyoxyalkylenetheressigsäure oder ein Salz davon, lineare oder verzweigte Alkylamidpolyoxyalkylenetheressigsäure oder ein Salz davon; und eine Mischung von zwei oder mehreren davon (einschließlich Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Aminsalzen davon).
Geeignete Beispiele des amphoteren Tensides umfassen Lauryldimethylaminoxid, Warenname: Armox C/12, Imidazoliniumbetain (Warenname: Miranol), Alkylbetain, Warenname: Lonzain und eine Mischung davon.
Unter den beschriebenen Tensiden werden die kationischen und nichtionischen Tenside bevorzugt verwendet und das kationische Tensid wird erfindungsgemäß mehr bevorzugt verwendet.
Entsprechend dieser Erfindung kann das wäßrige künstliche Medium weiterhin einen porösen, wasserzuführenden Träger mit einem kommunizierenden Loch enthalten. Der poröse, wasserzuführende Träger mit kommunizierendem Loch hat die Fähigkeit, Wasser einzuschließen und Wasser graduell freizusetzen, und hat die Stärke, daß eine Pflanze, die darin eingefügt ist, fixiert und getragen wird. Der Träger kann ein natürlich auftretender oder synthetischer sein und ist besonders bevorzugt ein Harzschaum. Das Harz umfaßt Urethanharz, Phenolharz, Polyesterharz und Harnstoffharz. Das Harz umfaßt Urethanharz, Phenolharz, Polyesterharz und Harnstoffharz. Das Urethanharz, Phenolharz und Polyesterharz ist bevorzugt. Das Urethanharz ist bevorzugt ein Schaum mit offenen Zellen mit einem kommunizierenden Loch (z.B. ein Schaum mit offenen Zellen gemäß JP-A-49-63796, Urethanschaum, der in die gleiche Richtung kommuniziert gemäß JP 56-143227, etc.). Der Urethanschaum kann irgendeiner aus einem steifen, halbsteifen und flexiblen sein, ist aber bevorzugt ein steifer Urethanschaum mit einem kommunizierenden Loch. Weiterhin ist ein Urethanschaum, der hydrophil gemacht ist, wie ein hydrophiler Urethanschaum gemäß JP-A-48-94797 bevorzugt. Weiterhin ist Urethan mit ausgezeichneter Bioabbaubarkeit wie Polyurethan gemäß JP-A-9-12588 bevorzugt. Das Phenolharz ist bevorzugt ein wasserabsorbierender Phenolharzschaum gemäß JP-A-8-157634, JP-A-7-207058, etc. Das Polyesterharz zur Verwendung ist bevorzugt faserig und umfaßt Polyesterfasern mit einer Wasserhaltefähigkeit und Luftpermeabilität für die Kultivierung einer Pflanze, beispielsweise gemäß JP-A-53-33836. Das Harnstoffharz umfaßt eine Harnstoffharzzusammensetzung oder dgl. für wasserabsorbierenden Schaum gemäß JP-A-9-176360.
Die Menge des wasserzuführenden Trägers wird im Bereich von 0,01 bis 50 Gew.%, bevorzugt 0,05 bis 20 Gew.% und am meisten bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.% verwendet. In diesem Bereich sind die Wirkungen zum Tragen einer Pflanze und zum Zuführen von Wasser ausgezeichnet.
Im Träger für eine Pflanze gemäß dieser Erfindung halten das wasserabsorbierende Polymer und der wasserzuführende Träger Wasser, wodurch der Mechanismus bestätigt wird, daß die Verdampfung von Wasser verhindert, der Gehalt an Wasser insgesamt gehalten und weiterhin Wasser von dem wasserabsorbierenden Polymer zum wasserzuführenden Träger übertragen wird, wenn die Pflanze Wasser vom wasserzuführenden Träger absorbiert, und diese Feststellungen sind aufgrund der konventionellen Feststellungen nicht vorhersehbar. Das Volumenverhältnis des wasserabsorbierenden Polymers zum wasserzuführenden Träger, die jeweils im Zustand vorliegen, daß sie mit Wasser imprägniert sind, soll etwa 1/9 bis 9/1 sein. Weil Wasser zur Pflanze leichter von dem wasserzuführenden Träger als von dem wasserabsorbierenden Polymer zugeführt wird, kann ein besseres Wachstum durch den Träger für die Pflanze dieser Erfindung erzielt werden als beim konventionellen künstlichen Medium, das ausschließlich das wasserabsorbierende Polymer enthält oder hauptsächlich auf dem wasserabsorbierenden Polymer basiert. Weil die Pflanze ausreichend durch den wasserzuführenden Träger getragen werden kann, wird die Pflanze erhalten und die Wirkung bei der Pflanze wird auch zufriedenstellend erbracht, selbst wenn die Pflanze groß ist.
Wenn die Polymerzusammensetzung und der Träger enthalten sind, umfaßt die Beziehung zwischen diesen zum Beispiel (a) einen Zweischichttyp, worin der obere Teil die Polymerzusammensetzung und der untere Teil der Träger ist, (b) eine gleichmäßige Dispersion aus der Polymerzusammensetzung und dem Träger, und dgl.
Erfindungsgemäß kann das wäßrige künstliche Medium weiterhin eine Nährstoffkomponente enthalten. Die Nährstoffkomponente kann einen allgemeinen Nährstoff wie einen Nährstoff auf Stickstoffbasis, Phosphatbasis, Kaliumbasis, einen organischen Nährstoff, einen Verbindungsnährstoff, einen Calciumnährstoff (Kalkungsmaterial), einen Nährstoff auf Silicatbasis, Magnesianährstoff, Nährstoff auf Manganbasis, Borsäure und Borax und eine Mikronährstoffmischung ebenso wie andere spezielle Nährstoffe enthalten. Die Nährstoffkomponente liegt in der Form einer Flüssigkeit oder eines Feststoffes wie eines Pulvers vor und kann in dem wäßrigen künstlichen Medium vorhanden sein, indem sie mit dem kationischen Polymer zum wasserabsorbierenden Polymer gegeben oder in Wasser eingefügt wird, das in das wasserabsorbierende Polymer gegossen ist.
Das wäßrige künstliche Medium dieser Erfindung kann ebenfalls eine oder mehrere Gruppen enthalten, ausgewählt aus einem Mittel, das die Frische beibehält, einem Vitalisiermittel, Konservierungsmittel, Insektizid, Bodenverbesserer, Pflanzenhormon, Inhibitor der Polymerzusammensetzung. Diese Komponenten können ebenfalls zusammen mit dem kationischen Polymer zum wasserabsorbierenden Polymer gegeben oder in Wasser eingefügt werden, das in das wasserabsorbierende Polymer gegossen wird. Unter diesen umfaßt das Konservierungsmittel ein anorganisches Konservierungsmittel wie eine Verbindung auf Ozonbasis, einschließlich Ozon, eine Chlor-Verbindung wie Natriumhypochlorit, Iod-Verbindung wie Iod, Peroxid wie wäßrige Wasserstoffperoxid-Lösung, Verbindung auf Borbasis wie Natriumborat, Verbindung auf Kupferbasis wie Kupfersulfat, Verbindung auf Zinkbasis wie Zinksulfat, Verbindung auf Schwefelbasis wie Kalkpolysulfid, Verbindung auf Calciumbasis wie Calciumoxid, Natriumsilicofluorid und Verbindung auf Silberbasis wie Thiosulfitsilberkomplex. Die Verbindung auf Basis eines natürlichen Extraktes umfaßt Hinokitiol, einen dickstammigen Bambusextrakt, Creosotöl etc. Die organische und aliphatische Verbindung umfaßt eine Organozinn-Verbindung, Cyclopentan-Derivat, Halogen-Derivat, einwertigen Alkohol, zweiwertiges Alkohol-Derivat, gesättigtes Aldehyd, gesättigte Monocarbonsäure, ungesättigte Monocarbonsäure, ungesättigten Ether, Lacton, sekundäres Amin, Aminosäure-Derivat, Sulfonsäure-Derivat, Hydroxymsäure-Derivat, Cyanursäure- Derivat, Cyansäure-Derivat, Thiocarbamid-Derivat, Guanidin-Derivat, Hydantoin, Dithiol, Arsin-Derivat, Phosphat, etc. Die organische und aromatische Verbindung umfaßt ein Carbonat, quaternäres Ammoniumsalz, Monoamin-Derivate, Diamin-Derivat, Hydroxylamin-Derivat, Anilid-Derivat, Nitril-Derivat, Imidazol-Derivat, Benzothiazol-Derivat, Isothiazol-Derivat, Thiadiazol-Derivat, Triazin-Derivat, Guanidin-Derivat, Pyridin-Derivat, Pyrazolopyridin-Derivat, Benzofuran-Derivat, monocyclisches Kohlenwasserstoff-Derivat, Halogenobenzol-Derivat, Sulfon-Derivat, Benzolsulfonsäure-Derivat, Mercaptocarbonsäure-Derivate, Hydroxycarbonsäure-Derivate, monovalentes Phenol-Derivat, bivalentes Penol-Derivat, Phenolether-Derivat, Phenolester-Derivat, Halogenophenol-Derivat, Phenyl-Derivat, Biphenyl, monovalentes Naphthol, Naphthalin-Derivat, Pyrrol-Derivat, Chinon-Derivat, Chinolin-Derivat, Isochinolin-Derivat, Organophosphat-Derivat, etc. Das Konservierungsmittel kann irgendeines sein, das für eine Pflanze nicht toxisch ist. Spezifisch können Natriumhypochlorit, Natriumborat, Thiosulfitsilberkomplex, quaternäres Ammoniumsalz wie Benzalkoniumchlorid, Benzthiazol-Derivat wie 1,2-Benzisothiazolin-3-on und Chinolin-Derivat wie Hydroxychinolinsalz erwähnt werden. Der Inhibitor für die Polymerzersetzung umfaßt ein Radikaleinfangmittel auf der Basis von Phenol, ein aromatisches Amin und ein gehindertes Amin, Antioxidans wie Antioxidans auf Thioetherbasis, Antioxidans auf Phosphorbasis und ein phenolisches Antioxidans, einen UV-Absorber auf der Basis von Benztriazol, Benzophenon, Salicylat und Cyanoacrylat und ein Auslöschmittel auf der Basis eines Nickelkomplexes und ein Lichtabschirmmittel wie Titandioxid, Alumina, etc.
Das wäßrige künstliche Medium dieser Erfindung kann ein künstliches Medium in der Form einer Mischung mit einer oder mehreren Gruppe sein, ausgewählt aus Boden, Sand, anorganischen Stoffen, Träger. In diesem Fall hat das wäßrige künstliche Medium dieser Erfindung auch einen besseren Einfluß auf Pflanzen als das konventionelle wasserabsorbierende Polymer und ist somit für Pflanzen mehr bevorzugt als das konventionelle wasserabsorbierende polymerhaltige Medium. Obwohl das Mischungsverhältnis des wäßrigen künstlichen Mediums dieser Erfindung zum Boden nicht besonders beschränkt ist, kann das Verhältnis des Bodens zum wäßrigen künstlichen Medium in einem Volumenverhältnis von etwa 0,1 bis 1,0 für die Kultivierung von Topfpflanzen verwendet werden.
Der Boden umfaßt roten Boden, Smolnitz, Torf-Moos, Kompost, Humus, Kalk, Kanumaboden, Bergmoos, Hyugaboden, Sumpfmoos, Ketoboden. Der Sand und die anorganischen Stoffe umfassen zum Beispiel Flußsand, Bergsand, Yahagisand, Kiryusand, Fujisand und Chomeisand und poröse Mineralien wie Schotter, Vermiculit, Pearlit, Zeolith, Osmund, Schlacke, Bimsstein. Magnesiakalk, "Traumkugel" (dream ball), Rauchasche und vulkanische Asche. Der Träger ist ein Basismaterial, das als Träger für Nährstoffe, Mittel zum Halten der Frische und anderer Additive dienen kann und umfaßt zum Beispiel Sägemehl, Pulpe, Papier, Humusboden, Span, Staub, Rinde, Stroh von Reis oder Weizenpflanzen, Vermiculit, Steinwolle, Gips, poröse Keramik.
Gemäß der oben beschriebenen Erfindung wird ein wäßriges künstliches Medium angegeben, das für das Wachstum von Pflanzen nützlich ist. Dieses wäßrige künstliche Medium ist für das Wachstum von Pflanzen, die Keimbildung, Wurzelbildung und das Wachstum der Samen und zum Halten der Frische von Schnittblumen und Verlängerung der Lebensdauer davon nützlich und kann auf alle Pflanzen aufgetragen werden, die im Boden oder durch Hydrokultur kultiviert werden können.
Beispiele
(1) Herstellung eines wäßrigen künstlichen Mediums
Das wasserabsorbierende Polymer, ausgewählt aus a bis g, wie unten gezeigt, wurde zu einem Behälter für Hydrokultur in einer solchen Menge gegeben, daß das Ausmaß der Wasserabsorption (als Gewichtsverhältnis) in jedem von a bis g gezeigt ist, wenn Leitungswasser zugegeben wird.

a. Vernetztes Na-Polyacrylat (von Kao Corp.): 150-fach (0,67%).
b. Isobutylen/Maleat (von Kuraray Co., Ltd., Warenname KI-Gel): 120-fach (0,83).
c. Stärke/Polyacrylat (von Sanyo Chemical Industries, Ltd., Warenname Sun Fresh ST100): 250-fach (0,40%).
d. Vinylacetat/Maleat (von The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Warenname Aquareserve): 50-fach (2,00%).
e. Poly-N-vinylacetamid (von Showa Denko K.K.): 30-fach (3,30%).
f. Mischung aus vernetztem Na-Polyacrylat (von Kao Corp.): 300-fach (0,33%) und Vinylacetat/Maleat (von The Nippon Synthetic Chemical Industry, Co., Ltd., Warenname Aquareserve): 100-fach (1,00%).
g. Mischung aus vernetztem Na-Polyacrylat (von Kao Corp.): 300-fach (0,33%) und Poly-N-vinylacetamit (von Showa Denko K.K.): 30-fach (3,30%).

Dann wurde das kationische Polymer, d.h. 1. quaternäres Styrol (von Japan Organo Co., Ltd., Warenname Amberlite XT5007) oder 2. eine Mischung aus kationischer Cellulose (von Amerchol Corporation, Warenname Polymer JR-400) und quaternärem Styrol (von Japan Organo Co., Ltd., Warenname Amberlite XT5007) in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 bei einer Endkonzentration von 5000 ppm (oder 2500 ppm bei jedem der jeweiligen Polymere in der Mischung 3) zugegeben.
Weiterhin wurde dazu ein kommerzieller flüssiger Nährstoff (N:P:K=5:10:5) als Nährstoffkomponente bei 1000-fachem Verdünnungsgrad (0,1%) in einem Blumenwachstumstest und in einem Wurzelbildungstest gegeben. Weiterhin wurde Proxel BDN als Konservierungsmittel und ein UV-Absorber auf Benzophenon-Basis (SEESORB 100; Shipro Kasei Co., Ltd.) als Inhibitor der Polymerzersetzung bei einer Endkonzentration von 200 ppm bzw. 1000 ppm bei allen Versuchen zugegeben. Danach wurde die Mischung mit einer vorbestimmten Menge an Leitungswasser unter mildem Rühren verdünnt und dann einige Minuten gerührt und 2 Stunden gelassen, unter Erhalt von 12 wäßrigen künstlichen Medien in Gelform. Diese sind in den Beispielen 1 bis 12 in Tabelle 1 gezeigt.
Getrennt davon wurden 6 wäßrige künstliche Medien in Gelform ohne Zugabe des kationischen Polymers zu den wasserabsorbierenden Polymeren a bis f gegeben. Diese sind ebenfalls als Vergleichsbeispiele 1 bis 6 in Tabelle 1 gezeigt.
(2) Test zum Halten des Blumenwachstums
Die wäßrigen künstlichen Medien, erhalten in den Beispielen 1 bis 12 und Vergleichsbeispielen 1 bis 6, wurden in einem Wachstumshaltetest auf einer Pflanze mit Wurzeln (kommerzielle Topfpflanze von Polyantha) untersucht. Der Boden wurde sorgfältig mit fließendem Wasser ausgewaschen, so daß die Wurzeln nicht beschädigt wurden, und dann wurde die Pflanze in einen 300 ml-Behälter für die Hydrokultur implantiert, der jeweils das wäßrige künstliche Medium enthielt. Danach wurde die Pflanze bei einer Temperatur von 20°C, einer Feuchtigkeit von 60% und einer Bestrahlung von 10 000 lux kultiviert. Die Pflanze wurde rundherum abgedichtet, so daß das Wasser nur von der Pflanze selbst verdampfen konnte und dann wurde das Gesamtgewicht der Pflanze und des Kulturbehälters im Verlaufe der Zeit gemessen, zum Bestimmen der Menge an Wasser, das durch die Pflanze transpirierte. Die Menge an transpiriertem Wasser wurde jeden Tag gemessen und Leitungswasser wurde nach Bedarf zugegeben, um das transpirierte Wasser zu kompensieren, so daß die Konzentration der Lösungen im Behälter konstant gehalten wurde. Die Aufrechterhaltung des Wachstums wurde visuell und bezüglich der Menge des transpirierten Wassers bewertet. Die Ergebnisse der visuellen Auswertung am 10. Tag der Kultivierung und die Gesamtmenge des 10 Tage nach der Kultivierung transpirierten Wassers sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Stärke der Blumen, die Menge an transpiriertem Wasser oder die Wachstumshaltewirkung wurde beobachtet und war jeweils besser, mehr oder höher bei den Beispielen, bei denen das wäßrige künstliche Medium mit dem kationischen Polymer, das zum wasserabsorbierenden Polymer gegeben wurde, verwendet wurde als bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 6, bei denen das wasserabsorbierende Polymer alleine verwendet wurde. Tabelle 2
Stärke der Blumen:

100 gutes Wachstum

50 Welken der Hälfte der Blumen

0 komplettes Welken
(3) Wurzelbildungs- und Wachstumstest nach Keimen von Samen
20 Samen von Winde (Takii & Company LTD) wurden in jeden von 300 ml-Behältern für die Hydrokultur mit den wäßrigen künstlichen Medien, erhalten in Beispielen 1 bis 12 und Vergleichsbeispielen 1 bis 6, gesät. Danach wurden sie bei einer Temperatur von 20°C, einer Feuchtigkeit von 60% und unter Schatten (nach der Keimbildung, Bestrahlung von 10 000 lux) kultiviert. Das Gewicht eines jeden Behälters wurde jeden Tag gemessen, und Leitungswasser wurde falls notwendig zugeführt, zum Kompensieren des transpirierten oder verdampften Wassers. Das Ausmaß der Keimbildung, die Wurzelbildung am 20. Tag der Kultivierung und das Wachstum des oberen Teils wurden visuell ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Das Ausmaß der Keimbildung war verbessert und die Wurzelbildung und das Wachstum war in allen Beispielen gut, wenn das wäßrige künstliche Medium mit dem kationischen Polymer, das zum wasserabsorbierenden Polymer zugegeben war, verwendet wurde im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 bis 6, bei denen das wasserabsorbierende Polymer alleine als Medium verwendet wurde. Tabelle 3
Auswertung:

+ gutes Wachstum

± geringe Inhibition des Wachstums

– Inhibition des Wachstums und kein oder geringes Wachstum
(4) Frisch-halte- und Lebensverlängerungstest bei Schnittblumen
Eine konventionelle Rose (little mabel) wurde unmittelbar nach der Blüte als Schnittblume verwendet. Die wäßrigen künstlichen Medien, erhalten in den Beispielen 1 bis 12 und in Vergleichsbeispielen 1 bis 6 wurden in 300 ml-Behälter für die Hydrokultur gegeben, und die Blumen mit einer Länge von 15 cm, die scharf geschnitten worden waren, um ihre Tracheen nicht zu schließen, wurden direkt in jedes Medium eingefügt. Danach wurden sie bei einer Temperatur von 20°C, einer Feuchtigkeit von 60% und einer Bestrahlung von 10 000 lux kultiviert. Die Frischehalte- und lebensverlängernden Wirkungen wurden durch visuelles Untersuchen der Stärke der Blumen ausgewertet. Die Ergebnisse am 5. Tag der Kultivierung sind in Tabelle 4 gezeigt. Die Stärke der Blumen war bei allen Beispielen unter Verwendung der wäßrigen künstlichen Medien, das das kationische Polymer zusammen mit dem wasserabsorbierenden Polymer enthielten, gut im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 bis 6, bei denen das wasserabsorbierende Polymer als Medium für die Kultivierung verwendet wurde. Tabelle 4
Stärke der Blumen:

100 gutes Wachstum

50 Welken der Hälfte der Blumen

0 komplettes Welken
(5) Herstellung eines künstlichen Mediums mit einem Träger
(5-1) Herstellung eines künstlichen Mediums für Schnittblumen
Herstellung von steifem Urethanschaum
10 g Wasser und etwa 400 ml kommerzieller augenblicklich schäumender Urethanschaum (von ABC Shokai Co., Ltd., Warenname Dash One (Einpack-Typ)) wurden in einen 500 ml-Behälter injiziert, dann mit einem Handmixer gerührt und 30 Minuten ruhig gelassen, unter Erhalt eines steifen Urethanschaumes.
3 g des wasserzuführenden Trägers, der unten beschrieben ist (bei einer Endkonzentration von 1%), wurden in einen 300 ml-Behälter für die Hydrokultur gegeben, bis der Träger etwa die Hälfte der Höhe des Behälters für die Hydrokultur erreichte, geformt und darin vorhanden war.

a. Phenolharz (von Matsumura Kougei Co., Ltd.)
b. Steifer Urethanschaum (wie oben hergestellt)

Dann wurde das unten beschriebene wasserabsorbierende Polymer in einer solchen Menge zugegeben, daß das Ausmaß der Wasserabsorption (als Gewichtsverhältnis) aufgrund der Zugabe von Wasser erzielt wurde.

a. Vernetztes Na-Polyacrylat (Kao Corp.): 150-fach (0,67%)
b. Poly-N-vinylacetamid (Showa Denko, K.K.): 30-fach (0,33%)
c. Vinylacetat/Maleat (Nippon Synthetic Chemical Industry, Co., Ltd.): 100-fach (1,00%).

Dann wurde das unten beschriebene kationische Polymer in einer Konzentration zugegeben, daß sie 0,5% (als Gewichtskonzentration) aufgrund der Zugabe von Leitungswasser wurde.

a. Kationische Cellulose (Amerchol Corporation)
b. Quaternäres Styrol (Japan Organo Co., Ltd.)

Proxel BDN wurde bei einer Endkonzentration von 200 ppm als Konservierungsmittel zu allen künstlichen wäßrigen Medien für Schnittblumen gegeben. Danach wurde jedes Medium mit Leitungswasser auf 300 ml verdünnt, wobei sanft. gerührt wurde, wurde dann einige Minuten gerührt und etwa 2 Stunden gelassen unter Erhalt von 6 künstlichen Medien für Schnittblumen, die die wasserabsorbierende Polymerschicht in der oberen Schicht und die wasserzuführende Trägerschicht in der unteren Schicht enthielt.
Das kationische Polymer wurde zum System bei den Vergleichsbeispielen nicht gegeben. Die oben beschriebenen Testbedingungen sind in Tabelle 5 gezeigt.
(5-2) Herstellung eines künstlichen Mediums für Topfpflanzen
In einer kommerziellen Topfpflanze von Plyantha primrosa wurde der Boden mit Leitungswasser sorgfältig ausgewaschen, so daß die Wurzeln nicht beeinträchtigt wurden. Der wasserzuführende Träger gemäß Tabelle 5 wurde in einem geeigneten Ausmaß gemahlen und 3 g (bei einer Endkonzentration von 1%) in einen 300 ml-Behälter für die Hydrokultur gegeben, bis er etwa die Hälfte der Höhe des Behälters erreichte. Die Pflanze wurde darin gepflanzt, indem die Wurzeln mit dem wasserzuführenden Träger bedeckt wurden. Dann wurde das wasserabsorbierende Polymer gemäß Tabelle 5 bei dem gezeigten Ausmaß der Wasserabsorption zugegeben und auf dem wasserzuführenden Träger angeordnet. Weiterhin wurde das kationische Polymer gemäß Tabelle 5 bei der vorbestimmten Konzentration zugegeben. weiterhin wurde ein kommerzieller Nährstoff (N:P:K = 5:10:5) als Nährstoffkomponente bei einem 1000-fachen Verdünnungsgrad (0,1%) zugegeben. Danach wurde die resultierende Mischung mit einer vorbestimmten Menge an Leitungswasser unter milden Rühren verdünnt, einige Minuten gerührt und ruhig für etwa 2 Stunden gelassen, unter Erhalt von 6 künstlichen Medien für Topfpflanzen, die die wasserabsorbierende Polymerschicht in der oberen Schicht und die wasserzuführende Trägerschicht in der unteren Schicht enthielt.
Das kationische Polymer wurde nicht zum System der Vergleichsbeispiele gegeben.
(6) Frischehalte- und Lebensverlängerungstest bei Schnittblumen
Eine kommerzielle Rose (little mabel) unmittelbar nach der Blüte wurde als Schnittblume verwendet. Die Blumen mit einer Länge von 20 cm, die scharf geschnitten worden waren, um ihre Tracheen nicht zu schließen, wurden in jedes der wasserzuführenden Trägerteile in den wäßrigen künstlichen Medien gemäß (5-1) gegeben. Danach wurden sie bei einer Temperatur von 20°C, einer Feuchtigkeit von 60% und einer Spannung von 10 000 lux kultiviert. Die Frischehalte- und Lebensverlängerungswirkungen wurden durch visuelles Überprüfen der Stärke der Blumen ausgewertet. Die Ergebnisse am 8. Tag der Kultivierung sind in Tabelle 6 gezeigt. Die Stärke der Blumen war bei allen Beispielen gut, bei denen das wäßrige künstliche Medium dieser Erfindung verwendet wurde, umfassend das wasserabsorbierende Polymer, den wasserzuführenden Träger und das kationische Polymer, und zwar im Vergleich zu Vergleichsbeispielen 7 bis 12, bei denen das wasserabsorbierende Polymer und der wasserzuführende Träger als Medium für die Kultivierung verwendet wurden.
(7) Wachstumshaltetest bei Blumen (von Wurzelpflanzen)
Die künstlichen Medien für Topfpflanzen, hergestellt in (5-2), wurden in einem Wachstumshaltetest bei Wurzelpflanzen überprüft. Nach Herstellung der wäßrigen künstlichen Medien für Topfpflanzen wie oben beschrieben, wurden die Pflanzen bei einer Temperatur von 20°C, einer Feuchtigkeit von 60% und einer Bestrahlung von 10 000 lux kultiviert. Die Pflanze wurde rundherum abgedichtet, so daß das Wasser nur aus der Pflanze selbst verdampfen konnte, und dann wurde das Gesamtgewicht der Pflanze und des Kulturbehälters im Verlaufe der Zeit gemessen, zur Bestimmung der Menge an Wasser, das durch die Pflanze verdampfte. Die Menge an verdampften Wasser wurde täglich gemessen, und Leitungswasser wurde nach Bedarf zugegeben, um das verdampfte Wasser zu kompensieren, so daß die Konzentration der Lösungen im Behälter konstant gehalten wurde.
Die Aufrechterhaltung des Wachstums wurde ausgewertet, und der Punkt 100 wurde dem starken Wachstum der Blumen gegeben. Die Ergebnisse der visuellen Auswertung am 30. Tag der Kultivierung sind in Tabelle 7 gezeigt. Es wurde beobachtet, daß die Stärke der Pflanze gut und die Wachstumshaltewirkung bei allen Beispielen im System hoch war, zu denen das kationische Polymer gegeben war im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 7 bis 12 in dem System, das das wasserabsorbierende Polymer und den wasserzuführenden Träger enthielt. Tabelle 6
Stärke der Blumen:

100 gutes Wachstum

50 Welken der Hälfte der Blumen

0 komplettes Welken

Tabelle 7
Stärke der Blumen:

100 gutes Wachstum

50 welken der Hälfte der Blumen

0 komplettes Welken
In der hier gezeigten Erfindung ist Beispiel 1 bevorzugt, wenn die Polymerzusammensetzung in dem wäßrigen künstlichen Medium verwendet wird und die Beispiele 13 und 16 sind bevorzugt, wenn die Polymerzusammensetzung zusammen mit dem Träger für Pflanzen verwendet wird. Diese Erfindung kann sowohl auf Wurzelpflanzen als auch auf geschnittene Pflanzen angewandt werden.

Claims

Wässriges, künstliches Medium, umfassend 0,01 bis 10 Gew.-% eines wasserabsorbierenden Polymers, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin 0,001 bis 10 Gew.-% eines kationischen Polymers umfasst, das in einer wässrigen Lösung oder einer wässrigen Salzlösung unlöslich ist.
Wässriges, künstliches Medium nach Anspruch 1, worin das wasserabsorbierende Polymer aus einem anionischen Polymer, nichtionischen Polymer und einer Mischung davon ausgewählt ist.
Wässriges, künstliches Medium nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen porösen, wasserzuführenden Träger mit einem kommunizierenden Loch.
Wässriges, künstliches Medium nach Anspruch 1, worin das Gewichtsverhältnis des wasserabsorbierenden Polymers zu dem kationischen Polymer von 1 : 0,01 bis 1 : 10 ist.
Wässriges, künstliches Medium nach Anspruch 1, das weiterhin einen Nährstoff umfasst.
Verfahren zum Wachsen einer Pflanze, dadurch gekennzeichnet, dass ein wässriges, künstliches Medium, umfassend 0,01 bis 10 Gew.-% eines wasserabsorbierenden Polymers und 0,001 bis 10 Gew.-% eines kationischen Polymers, das in einer wässrigen Lösung oder einer wässrigen Salzlösung unlöslich ist, auf die Pflanze aufgetragen wird.
Verwendung eine Polymerzusammensetzung, umfassend ein wasserabsorbierendes Polymer und ein kationisches Polymer, das in einer wässrigen Lösung oder einer wässrigen Salzlösung unlöslich ist, für ein wässriges, künstliches Medium.
Verwendung nach Anspruch 7, worin das wässrige, künstliche Medium weiterhin einen porösen, wasserzuführenden Träger mit einem kommunizierenden Loch umfasst.
Polymerzusammensetzung für ein wässriges, künstliches Medium, umfassend ein wasserabsorbierendes Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein kationisches Polymer umfasst, das in einer wässrigen Lösung oder einer wässrigen Salzlösung unlöslich ist, und dass das Gewichtsverhältnis des wasserabsorbierenden Polymers zum kationischen Polymer von 1 : 0,01 bis 1 : 10 ist.