JP2002335754A - 植物栽培用人工培地、植物の栽培方法および植物栽培体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保水剤として、植物生長阻害が少なく、高い
吸水性能を有しており、アニオン成分の中和度を下げて
も植物生長に好ましくない酸性に偏ることのない低コス
トの親水性樹脂を採用した植物栽培用人工培地の提供。 【解決手段】 保水剤として、Ａ成分：非イオン性（メ
タ）アクリルアミド系モノマー ６０〜９０重量％；Ｂ
成分：（メタ）アクリル酸（塩）および／または（メ
タ）アクリルアミドアルキルスルホン酸（塩） １０〜
４０重量％；必要に応じて、Ｃ成分：Ａ成分、Ｂ成分と
共重合可能な架橋性モノマー ５重量％以下の構成成分
からなる共重合体で、さらに、共重合体の一部がアルカ
リ土類金属塩である親水性樹脂を含有してなる植物栽培
用人工培地。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガーデニング、施
設園芸、建造物の緑化、組織培養等で使用される植物栽
培用人工培地、ならびに、それを栽培用培地として利用
し、植物を栽培する方法と栽培された植物の栽培体に関
する。より具体的には、栽培用培地の主要な構成要素で
ある保水剤として、高吸水性を示す親水性樹脂を含有し
てなる植物栽培用人工培地に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙おむつや生理用品における吸水部剤と
して、広く利用されている高吸水性樹脂の優れた保水特
性に着目し、高吸水性樹脂を植物栽培に適するように改
良した保水剤が提案されている。

【０００３】例えば、特開平９−７８０５０号公報に
は、末端がアルコキシ基、フェノキシ基、またはオキシ
アルキルフェニル基であるポリアルキレングリコール系
（メタ）アクリレートとアニオン性単量体の架橋共重合
体のアルカリ土類金属塩を含み、植物根への親和性が高
く生長阻害を起こさない農園芸用保水材が記載されてい
る。

【０００４】また、特開２０００−１３９２０８号公
報、ＷＯ９８／０５１９６には、高吸水性樹脂に含まれ
るポリアクリル酸ナトリウム塩のうち、そのナトリウム
イオンの一部をカルシウムイオンで置換することによ
り、植物生長の必須成分であるカルシウムイオンのポリ
マーへの吸着量を抑制できることが開示されている。か
かるカルシウムイオンへの置き換え処理を施すことによ
り、カルシウムの枯渇に起因する植物生長阻害を抑えた
植物保水用担体が開示されている。具体的には、特開２
０００−１３９２０８号公報では、カルシウムイオンを
含む水溶液にポリアクリル酸ナトリウムを混合し、イオ
ン交換した後、樹脂を乾燥、粉砕して、目的の粉・粒状
物を得ている。

【０００５】さらには、土壌保水材の形態とする目的
で、固形状の多孔性基材に吸水性樹脂を含浸させた形状
とすることも試みられ、例えば、特開平９−３０２３３
９号公報には、多孔材の空孔部に感温吸水性ポリマーを
充填した土壌保水材が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来高吸水性樹脂の成
分として用いられてきた、ポリアクリル酸ナトリウム
は、植物の生育に必要なカルシウムイオン等の多価金属
イオンを土壌中、または植物体中から吸収してしまう。
そのため、植物栽培用の人工培地に使用される保水剤中
に含有されるポリアクリル酸ナトリウム成分比率がある
一定量を超えると、そのような人工培地では、植物の発
根、生長に著しい阻害が生じることが知られており、近
年その研究結果が報告されている。（「バイオサイエン
スとインダストリー」、Ｖｏｌ． ５６、Ｎｏ．１、ｐ
４０−４１、１９９８）これら植物生長阻害の問題点を
解決するため、前記特開平９−７８０５０号公報、ある
いは特開２０００−１３９２０８号公報、ＷＯ９８／０
５１９６に記載されたポリマーが提案され、植物根に対
する親和性を高める効果、あるいはポリアクリル酸ナト
リウム成分に起因するカルシウムイオン吸収量を抑制す
ることによる効果が認められている。

【０００７】特開平９−７８０５０号公報では、ポリア
ルキレングリコール系（メタ）アクリレート成分が植物
根への親和性を示し、且つポリ（メタ）アクリル酸など
のアニオン性ポリマー成分のアルカリ土類金属塩が、イ
オン架橋により水不溶ゲルを形成し、土壌からの流失が
抑制されることにより、充分な保水性能が得られるもの
と考えられている。また、このアニオン性ポリマーのア
ルカリ土類金属塩が植物生長の必須成分であるカルシウ
ムイオン等の多価金属イオンを吸着し難いこと、もしく
はこれらアルカリ土類金属イオンがポリマー中から放出
され、これが養分として植物体に活用されることによ
り、植物体に対する親和性が更に高まることが推定され
る。しかしながら、ポリアルキレングリコール系（メ
タ）アクリレート成分は比較的高価であり、これを原料
とすることはコスト面から不利である。また、アニオン
性ポリマーのアルカリ土類金属塩のイオン架橋によりゲ
ルの膨潤が抑制され、最終的には吸水性能の著しい低下
をも引き起こすという問題がある。

【０００８】一方、特開２０００−１３９２０８号公
報、ＷＯ９８／０５１９６記載の如く、ポリアクリル酸
ナトリウムに起因するカルシウムイオン枯渇の機構は、
ポリアクリル酸ナトリウムがカルシウムイオンと交換
し、カルシウムイオンに対する安定なキレートを形成す
ることで、人工培地に含まれる水媒体中に溶解してい
る、植物にとっても必須なミネラル成分の一つであるカ
ルシウムイオンを吸着してしまう現象であると推定され
ている。従って、ポリアクリル酸ナトリウムの一部をカ
ルシウムイオンで予め置換しておけば、カルシウムイオ
ンの吸着を抑制できるとされている。その他、カルシウ
ムイオンの吸着抑制効果だけではなく、カルシウムイオ
ンで予め置換したポリマーから溶出したカルシウムイオ
ンが、養分として活用されることも考えられる。また、
カルシウムイオンで置換すると、その付随的な効果とし
てイオン架橋が進行し、その結果ゲルの膨潤が抑制さ
れ、最終的には吸水性能の著しい低下をも引き起こす。
この好ましからざる副作用のため、カルシウムイオンで
の交換量には、自ずから限界があった。加えて、ポリア
クリル酸ナトリウムの中和度を下げた後、カルシウムイ
オンでの交換を行うと、カルシウムイオンの吸着抑制に
更に有効であるとも考えられるが、中和度を下げると吸
水性能が低下してしまう。その上に、中和度を下げたポ
リマー自体は強酸性となり、このような状態は、植物に
悪影響を与える可能性も想定される。

【０００９】かかる吸水性樹脂成分自体が有する課題と
は別に、栽培する植物の種類によっては、葉茎に加え
て、植物根においても酸素の吸収を行うものも存在する
が、吸水性樹脂成分は水を吸収すると、膨潤してハイド
ロゲルとなるので、場合によっては、この気相と植物根
との接触・流通を果たす間隙を確保することが困難とな
る。培地における通気性を与えるためは、例えば、特開
平９−３０２３３９号公報記載の多孔材の空孔部に感温
吸水性ポリマーを充填した土壌保水材のように、形状保
持のための固形担体を利用する手法は有効ではあるもの
の、多孔材の空孔部への充填など、工業的に生産する上
で、必ずしも高い再現性、効率性が期待できない工程を
要するという問題を含んでいる。

【００１０】本発明は前記の課題を解決するもので、本
発明の目的は、植物栽培用の人工培地に使用される保水
剤として、従前の吸水性樹脂成分であるポリ（メタ）ア
クリル酸系樹脂において課題となっている、植物生長阻
害を抑制し、同時に所望の吸水性能を維持することであ
る。また、非イオン性の汎用モノマーを主要成分として
使用することにより吸水性樹脂のコスト上昇を抑制し、
さらに吸水性樹脂のアニオン成分の中和度を下げても吸
水性樹脂が植物生長に好ましくない酸性に偏る事態が回
避される新規な構成の親水性樹脂成分を採用した植物栽
培用の人工培地を提供することにある。さらには、前記
の新規な構成の親水性樹脂成分を用いた保水部材の形状
を、それ自体、多孔質な粒状として、人工培地内におけ
る植物根と気相との接触などをも確保可能とし、特定の
用途により適合する新規な植物栽培用の人工培地の提供
も、本発明の目的に含まれる。

【００１１】加えて、本発明が最終的に目的とするもの
は、前記の植物生長阻害の抑制を図り、優れた吸水性能
を示す新規な構成の親水性樹脂成分を保水剤に用いる植
物栽培用の人工培地を使用して、植物の良好な生育を達
成する方法、すなわち、新規な植物栽培用の人工培地を
使用した植物の栽培方法、ならびに、かかる方法で栽培
された植物の栽培体の提供である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するため、鋭意研究を行った結果、親水性樹脂
の主要な構成要素として、酸性基を有していない、非イ
オン性（メタ）アクリルアミド系モノマーを用い、この
非イオン性（メタ）アクリルアミド系モノマーに対し
て、（メタ）アクリル酸（塩）の一部を予めアルカリ土
類金属塩としたモノマーを共重合させるか、前記（メ
タ）アクリル酸（塩）のモノマー群の一部を置き換える
形で、（メタ）アクリル酸（塩）と比較して、有意にイ
オン解離性の強い（メタ）アクリルアミドアルキルスル
ホン酸（塩）を、その一部を予めアルカリ土類金属塩と
した前記（メタ）アクリル酸（塩）とともに共重合させ
るか、あるいは、（メタ）アクリルアミドアルキルスル
ホン酸（塩）の一部を予めアルカリ土類金属塩にしたモ
ノマーを共重合させるか、この三つの態様の何れかの共
重合体とし、この構成とすることにより、共重合体中に
所望の含有率でアルカリ土類金属イオンを添加した親水
性樹脂が得られ、また、この予めアルカリ土類金属イオ
ンを添加した親水性樹脂を保水剤に用いる植物栽培用人
工培地を利用すると、低コストで植物生長阻害を大幅に
抑制可能な親水性樹脂が得られることを見出した。そし
て、これらの効果は、本発明の親水性樹脂中のアニオン
性基の一部をアルカリ土類金属塩とすること、並びにイ
オン解離性が強く、多価金属イオンの捕捉能が比較的弱
いスルホ基を該親水性樹脂中に導入することにより、植
物生長の必須成分であるカルシウムイオン等の多価金属
イオンの樹脂への吸着を抑制するのみならず、親水性樹
脂中から溶出するアルカリ土類金属イオンが植物体に有
効活用されるという知見に基づき、本発明を完成するに
至った。

【００１３】すなわち、本発明の植物栽培用人工培地
は、保水剤として、親水性樹脂を含有してなる植物栽培
用人工培地であって、前記親水性樹脂は、 Ａ成分：非イオン性（メタ）アクリルアミド系モノマー
６０〜９０重量％ Ｂ成分：（メタ）アクリル酸（塩）および／または（メ
タ）アクリルアミドアルキルスルホン酸（塩） １０〜
４０重量％ 必要に応じて、前記Ａ成分とＢ成分に加えることに、 Ｃ成分：Ａ成分、Ｂ成分と共重合可能な架橋性モノマー
５重量％以下 からなる共重合体であり、さらに、前記共重合体中のカ
ルボキシル基およびスルホン酸基の１〜５０モル％がア
ルカリ土類金属塩であることを特徴とする植物栽培用人
工培地である。かかる本発明の植物栽培用人工培地にお
いて、前記親水性樹脂の形状は、空孔の平均孔径が０．
１〜２ｍｍの多孔質親水性樹脂の形状をとるものとする
ことができる。

【００１４】また、本発明の植物栽培用人工培地に利用
する前記親水性樹脂は、Ａ成分が（メタ）アクリルアミ
ドであり、Ｂ成分の少なくとも一つとして使用する（メ
タ）アクリルアミドアルキルスルホン酸（塩）が２−
（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸（塩）であることが好ましい。あるいは、前記親水性
樹脂が、Ｂ成分の少なくとも一つとして、（メタ）アク
リル酸のアルカリ土類金属塩を含有したものも、好まし
いものとなる。その際、例えば、前記親水性樹脂は、Ｂ
成分の中和度が１０〜５０％であり、なおかつ、Ｂ成分
として、（メタ）アクリル酸のアルカリ土類金属塩およ
び／または２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプ
ロパンスルホン酸のアルカリ土類金属塩を含有している
ものがより好ましいものとなる。

【００１５】更に本発明は、上述する構成を有する本発
明の植物栽培用人工培地を利用して、植物を栽培する方
法も提供し、すなわち、本発明にかかる植物の栽培方法
は、植物を栽培する際、その栽培用培地として、上記の
本発明の植物栽培用人工培地のいずれかを用いることを
特徴とする植物の栽培方法である。また、本発明にかか
る植物栽培体は、前記本発明の植物の栽培方法により栽
培された植物栽培体である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を更に詳細に説明
する。

【００１７】本発明の植物栽培用人工培地において、保
水剤として用いられる親水性樹脂は、Ａ成分：非イオン
性（メタ）アクリルアミド系モノマー、 Ｂ成分：（メタ）アクリル酸（塩）および／または（メ
タ）アクリルアミドアルキルスルホン酸（塩）の二成分
に加えて、必要に応じて、このＡ成分とＢ成分とで形成
される共重合体主鎖間の架橋を行う Ｃ成分：Ａ成分、Ｂ成分と共重合可能な架橋性モノマー
とを、原料モノマーとする共重合体からなるものであ
る。前記共重合体の原料モノマーであるＡ成分とＢ成分
のうち、Ａ成分：非イオン性（メタ）アクリルアミド系
モノマーが主成分であり、その含有率は、６０〜９０重
量％の範囲とし、一方の副次成分であるＢ成分は、二種
以上のモノマーを用いることもでき、その合計として、
含有率は、４０〜１０重量％の範囲に選択される。な
お、架橋形成に利用されるＣ成分の架橋性モノマーは、
形成すべき架橋の程度に応じて、その含有率を適宜選択
するが、多くとも、その含有率は、５重量％を超えない
範囲に留める。

【００１８】かかる合計３種の成分を構成要素とする親
水性樹脂は、共重合体を構成するB成分：（メタ）アク
リル酸（塩）および／または（メタ）アクリルアミドア
ルキルスルホン酸（塩）に由来するカルボキシ基ならび
にスルホ基を酸性基として有している。主に、前記B成
分中のカルボキシ基ならびにスルホ基の酸性基をアルカ
リ土類金属塩で中和することにより、共重合体内に予め
アルカリ土類金属イオンを含有せしめた親水性樹脂と
し、周囲の水媒体に含有されているカルシウムイオン等
の多価金属イオン、あるいは、植物体（あるいは種子）
が本来持っているカルシウムイオン等の多価金属イオン
の親水性樹脂への吸着を抑制して、植物に対する生長阻
害作用を抑制する効果を有する。加えて、親水性樹脂か
らイオン交換等により溶出するアルカリ土類金属イオン
は、植物生育の養分として活用されることにより、植物
に対する生長阻害作用を抑制する効果をも有する。

【００１９】一方、保水剤として必要となる吸水性は、
Ａ成分：非イオン性（メタ）アクリルアミド系モノマー
が有するアミドに由来する親水性に加えて、それを補足
するカルボキシ基ならびにスルホ基の酸性基を有するＢ
成分：（メタ）アクリル酸（塩）および／または（メ
タ）アクリルアミドアルキルスルホン酸（塩）を適量加
えることによって、所望とするハイドロゲルを形成でき
るものとなっている。なお、このような構成の共重合体
主鎖間を連結する架橋が過多となると、吸水に伴う樹脂
の膨潤を阻害する要因ともなるので、架橋形成に利用さ
れるＣ成分：Ａ成分、Ｂ成分と共重合可能な架橋性モノ
マーの含有率は、５重量％を超えない範囲に留めるてい
る。

【００２０】上記の構成の親水性樹脂は、含水ゲル状の
膨潤体として保水剤に利用できるが、多孔質体の形状と
して、保水部材とすることもできる。その際には、多孔
質体に密に形成されている空孔の平均孔径が０．１〜２
ｍｍの範囲とし、かかる空孔を利用して、気相との流通
が可能となる形態とすることができる。

【００２１】本発明において、上記親水性樹脂の原料モ
ノマーの一つとして使用されるＡ成分：非イオン性（メ
タ）アクリルアミド系モノマーとしては、例えば（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリ
ルアミド、Ｎ−tert−ブチル（メタ）アクリルアミド、
Ｎ−ラウリル（メタ）アクリルアミド、シクロヘキシル
（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アク
リルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリロイルモルホリン、（メタ）アクリロイルピ
ペリジン、（メタ）アクリロイルピロリジン、（メタ）
アクリロイルサクシンイミド、ダイアセトン（メタ）ア
クリルアミドなどが挙げられる。これらの中で、特に
（メタ）アクリルアミドが好適である。

【００２２】このＡ成分の使用量は、Ａ成分、Ｂ成分、
Ｃ成分を含む原料モノマーを合計した総重量を１００重
量％とした際、その６０〜９０重量％の範囲、好ましく
は７０〜８０重量％の範囲に選択する。Ａ成分の使用量
を９０重量％以下とし、Ｂ成分の使用量が１０重量％以
上となるようにすることで、Ｂ成分の中和度が低くても
親水性樹脂を植物への悪影響がない程度の弱酸性から中
性に保つことができ、同時に養分中に含まれる塩類によ
る吸水性能の低下を抑制することができる。一方、Ａ成
分の使用量を６０重量％以上とし、Ｂ成分の使用量が４
０重量％を超えない範囲とすることで、充分な吸水性能
・保水性能を確保することができる。

【００２３】本発明において、上記親水性樹脂の原料モ
ノマーの一つとして使用されるＢ成分に関しては、先
ず、（メタ）アクリル酸（塩）としては、例えば、（メ
タ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸ナトリウム、（メ
タ）アクリル酸カリウム、（メタ）アクリル酸リチウ
ム、（メタ）アクリル酸カルシウム、（メタ）アクリル
酸アンモニウムなどである。一方、（メタ）アクリルア
ミドアルキルスルホン酸（塩）としては、例えば、（メ
タ）アクリルアミドメタンスルホン酸、（メタ）アクリ
ルアミドエタンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプ
ロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミ
ド−ｎ−ブタンスルホン酸、これら各々に対応するナト
リウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが、それぞ
れ代表例として挙げられる。これらの中でも、特に、
（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸ナトリウム、
（メタ）アクリル酸カルシウム、２−（メタ）アクリル
アミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−（メタ）
アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリ
ウム、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパ
ンスルホン酸カルシウムが好適である。Ｂ成分は、これ
ら（メタ）アクリル酸（塩）、（メタ）アクリルアミド
アルキルスルホン酸（塩）をそれぞれ単独で使用しても
よいし、両者を併用して使用してもよい。さらには、
（メタ）アクリル酸（塩）、（メタ）アクリルアミドア
ルキルスルホン酸（塩）をそれぞれ単独で使用する際
に、二種類以上の化合物を併用して使用してもよい。

【００２４】このＢ成分の使用量は、複数種を使用する
際には、その合計量として、Ａ成分、B成分、C成分を含
む原料モノマーを合計した総重量を１００重量％とした
際、その１０〜４０重量％の範囲、好ましくは２０〜３
０重量％の範囲に選択する。Ａ成分の使用量を９０重量
％以下とし、Ｂ成分の使用量が１０重量％以上となるよ
うにすることで、Ｂ成分の中和度が低くても親水性樹脂
を植物への悪影響がない程度の弱酸性から中性に保つこ
とができ、同時に、養分中に含まれる塩類による吸水性
能の低下を抑制することができる。一方、Ａ成分の使用
量を６０重量％以上とし、Ｂ成分の使用量が４０重量％
を超えない範囲とすることで、充分な吸水能力・保水性
能を確保することができる。

【００２５】本発明において、上記親水性樹脂の架橋に
使用されるＣ成分：Ａ、Ｂ成分と共重合可能な架橋性モ
ノマーとしては、二官能以上のラジカル重合性基を有す
る単量体ならば特に限定はないが、例えば、Ｎ，Ｎ’−
メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイ
ド変性トリ（メタ）アクリレートなどが挙げられるが、
特に、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド
が好適である。Ｃ成分の使用量は、Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ
成分を含む原料モノマーを合計した総重量を１００重量
％とした際、５重量％以下に留め、好ましくは１重量％
以下に選択する。Ｃ成分の使用量を５重量％以下とする
ことで、過度な架橋を有する樹脂とならず、吸水に伴う
膨潤の妨げとはならないため、所望の吸水性能が維持さ
れる。

【００２６】親水性樹脂の共重合体は、その一部をアル
カリ土類金属塩とするが、なかでも、カルシウムを主に
用いることが好ましい。より具体的には、Ｂ成分の（メ
タ）アクリル酸（塩）あるいは（メタ）アクリルアミド
アルキルスルホン酸（塩）は、部分的にアルカリ土類金
属塩に変換され、より好ましくは、Ｂ成分の中和度が１
０〜５０％の範囲となるように、アルカリ土類金属塩、
特にはカルシウム塩に変換されたものとする。なお、少
なくとも、共重合体中に存在するカルボキシル基および
スルホン酸基について、その１〜５０モル％をアルカリ
土類金属塩とする。

【００２７】好ましくは、Ａ成分およびＢ成分、必要に
応じて適量を加えるＣ成分とからなる共重合体に対し
て、カルシウムイオンを共重合体１ｇ当たり、総カルシ
ウム含有量を、１〜５０ｍｇの範囲に、好ましくは５〜
３０ｍｇの範囲となるように予め付加させる。このカル
シウムイオンは、前記Ｂ成分：（メタ）アクリル酸
（塩）および／または（メタ）アクリルアミドアルキル
スルホン酸（塩）の一部をカルシウム塩として、原料モ
ノマーに用いることで含有させることが好ましい。な
お、カルシウム含有量は、B成分の含有率に応じて、特
に、Ｂ成分として用いる（メタ）アクリル酸（塩）の含
有率に応じて、好ましくは、これらＢ成分の個々の含有
率に比例するように、前記の範囲内で増減させることが
できる。Ｂ成分の含有率、特に、B成分として用いる
（メタ）アクリル酸（塩）の含有率にもよるが、カルシ
ウムの含有量が、共重合体１ｇ当たり１ｍｇ未満となる
と、親水性樹脂によるカルシウムの吸着が十分に抑制で
きない場合も生じる。従って、カルシウムの枯渇に起因
する植物生長阻害を効果的にの抑制することができな
い。一方、カルシウムの含有量が、共重合体１ｇ当たり
５０ｍｇを超えると、隣接するポリマー鎖のＢ成分に由
来する（メタ）アクリル酸同士の間でイオン架橋が増大
し、その結果、吸水に伴う膨潤の妨げとなる場合があ
る。カルシウムの含有量が前記の範囲を超えて増加する
と、過度なイオン架橋により本来の優れた吸水性能が著
しく低下するので、前記含有量範囲内に留めることが好
ましい。

【００２８】本発明において、親水性樹脂は、上記する
Ａ、Ｂ、Ｃ成分を、それぞれ記載する含有率範囲で含む
共重合体であるが、得られる親水性樹脂の性能を損なわ
ない範囲で、Ａ、Ｂ、Ｃ成分以外の他のモノマー成分を
も、少量含有する共重合体とすることも可能である。な
お、その際、前記Ａ、Ｂ、Ｃ成分はその含有率範囲とな
るように選択し、カルシウムの含有量は、得られる共重
合体全体に対して、前記の比率範囲となるように選択す
る。このＡ、Ｂ、Ｃ成分と共重合可能な他のモノマーと
しては、ラジカル重合性基を有していれば特に限定はな
いが、例えば、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチ
ル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル・メチル
クロライド、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル
・ベンジルクロライド塩などのカチオン性（メタ）アク
リル系モノマー、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）
アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、
（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸te
rt−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、
（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸トリ
デシル、（メタ）アクリル酸ステアリルなどの（メタ）
アクリル酸アルキルエステル類、ジメチルアミノプロピ
ル（メタ）アクリルアミド・メチルクロライド塩、ジメ
チルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド・ベンジル
クロライド塩、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリ
ルアミド・ジメチル硫酸塩、ジメチルアミノプロピル
（メタ）アクリルアミド・ジエチル硫酸塩などのカチオ
ン性（メタ）アクリルアミド類、Ｎ−ビニルピロリド
ン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、Ｎ−ビニルホルムアミ
ド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニル
ホルムアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミドな
どのＮ−ビニル系水溶性モノマー等が挙げられる。

【００２９】本発明において、前記の構成を有する親水
性樹脂は、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、分散重合等
の公知の重合法で製造することができるが、脱イオン水
などの水性媒体中での溶液重合が特に好適である。使用
されるラジカル重合開始剤としては、例えば、tert−ブ
チルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、過硫酸アン
モニウム、過硫酸カリウムなどの過酸化物、２，２’−
アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩、２，２’
−アゾビス（２−アミジノブタン）２塩酸塩などのアゾ
系重合開始剤が挙げられる。これらのラジカル重合開始
剤は、単独もしくは二種類以上の混合物として使用する
ことができる。また、前記過酸化物に、第三級アミン、
亜硫酸塩、第１鉄塩などの還元剤を組み合わせたレドッ
クス系重合開始剤、さらには、レドックス系重合開始剤
とアゾ系重合開始剤を組み合わせた併用重合開始剤を使
用してもよい。

【００３０】なお、本発明で用いる親水性樹脂は、多孔
質体とすることもできる。その際、多孔質化の処理に利
用される手法には、モノマーの重合工程で発泡剤、界面
活性剤等を添加し、モノマ−溶液を発泡させると同時に
重合、ゲル化を行い多孔質体とする方法、公知の重合法
で得られた親水性樹脂を溶融発泡成型し多孔質化する方
法などが挙げられる。

【００３１】本発明の植物栽培用人工培地において、多
孔質親水性樹脂を保水剤として用いられる場合、その空
孔の平均孔径が０．１〜２ｍｍのもの、好ましくは０．
３〜１ｍｍの平均孔径のものを用いるとよい。この平均
孔径が大きいほど、人工培地内での、植物根の呼吸に有
利であり、小さいほど多孔質体の強度は高くなる。ここ
で平均孔径とは、乾燥状態の多孔質体を約１ｍｍの薄さ
にスライスしたものの断面を顕微鏡写真に撮影し、面内
から無作為に取り出した５０個の空孔について、その直
径を測定し、その平均値を意味する。

【００３２】多孔質親水性樹脂とする際には、非イオン
性（メタ）アクリルアミド系モノマー、（メタ）アクリ
ル酸（塩）および／または（メタ）アクリルアミドアル
キルスルホン酸（塩）の架橋共重合体を多孔質化処理し
て、その空孔の平均孔径を前記の範囲に選択すると、植
物の生育に充分な保水力と、植物根の呼吸に必要な空隙
（気相）を有し、同時に、植物の自重を支持できる強度
も保持することがでる。従って、植物根の呼吸にも配慮
する必要のある植物に対して、その生長を阻害しない植
物栽培用人工培地により適するものとなる。

【００３３】本発明の植物栽培用人工培地には、保水剤
として利用する前記の親水性樹脂以外に、植物栽培用培
地の形態に応じて、汎用される成分が含まれてもい。こ
の汎用される成分としては、例えば、土壌、土壌改良材
などが挙げられる。土壌改良材としては、例えば、パー
ライト、バーミキュライト、ゼオライト、酸性白土、珪
藻土、カオリン、ロックウールなどの無機鉱物、ピート
モス、ウレタンフォーム、ヤシ殻、クリプトモスなどの
有機素材等、植物栽培で通常使用されるものが挙げられ
る。

【００３４】本発明の植物栽培用人工培地は、実際に植
物栽培に適用する際には、各植物に応じて、適正な水分
を含む形態で使用される。従って、本発明の植物栽培用
人工培地は、所望量の水媒体として、植物の生育に必要
な成分を含む水溶液を含んでいてもよい。このような植
物栽培用人工培地は、親水性樹脂に植物の生育に必要な
成分を含む水溶液を吸収させて調製することができる。

【００３５】植物の生育に必要な成分としては、窒素、
リン、カリウム、カルシウム、鉄、銅、マンガン、亜鉛
など、必須元素等が挙げられる。これらの元素源として
は、これらの元素を含む有機または無機塩類が通常用い
られる。鉄、銅、マンガン、亜鉛は、窒素、リン、カリ
ウム、カルシウムに比べて、その含有量は微量でよい。

【００３６】また、本発明の植物栽培用人工培地では、
上記の植物の生育に必要な成分を含む水溶液に、更に植
物の生長を調節するホルモン剤や農薬などを含ませるこ
ともできる。

【００３７】本発明の植物栽培用人工培地を用いて植物
を栽培する方法としては、例えば、水または植物の生長
に必要な成分等を含んだ水溶液を吸水性樹脂に吸収させ
た後、植物の種子もしくは苗、あるいは植物の一部（茎
など）を接種するなどの方法が挙げられる。また、植物
片を無菌的条件下で培養することも、植物の栽培の一形
態であり、その際にも、本発明の植物栽培用人工培地を
利用できる。また、水または植物の生長に必要な成分な
どを含ませた親水性樹脂と、土壌および／または土壌改
良材とを任意の比率で混合して調製される植物栽培用人
工培地に播種するか、もしくは苗または植物の一部を植
えるといった方法が挙げられる。

【００３８】本発明の植物の栽培方法を適用することが
可能な植物は、上で説明した本発明の植物栽培用人工培
地が利用できる環境下において、露地栽培ないし施設内
栽培が可能な植物であれば特に限定されない。従って、
本発明の植物の栽培体は、前記の本発明の植物の栽培方
法を適用することが可能な植物について、植物栽培用人
工培地に播種するか、もしくは苗または植物の一部を植
えるといった方法で、本発明の植物栽培用人工培地に移
し、所望の栽培段階に達するまで、栽培・生育させた植
物の栽培体である。

【００３９】

【実施例】以下、実施例などの具体例を挙げて、本発明
をより具体的に説明する。下記する実施例は、何れも本
発明の最良の実施の形態の一例ではあるものの、本発明
はこれら実施例により、限定を受けるものではない。

【００４０】（吸水倍率測定法）吸水倍率は親水性樹脂
０．２ｇを不織布製袋に封入し、１Ｌ容ビーカー中の脱
イオン水に２４時間浸漬した後、充分に水切りして重量
を測定した。また別に、親水性樹脂の入っていない不織
布製袋を上記方法によって測定し、これをブランクとし
た。このようにして得られた親水性樹脂０．２ｇを封入
した不織布製袋試料に対する吸水処理後の測定値から、
親水性樹脂を封入していない不織布製袋試料に対する吸
水処理後のブランク値を差し引き、親水性樹脂 １ｇ当
たりの重量変化倍率に換算した値を吸水倍率とした。こ
の数値が大きいほど、高吸水性であることを示す。

【００４１】吸水倍率（ｇ／ｇ）＝（吸水膨潤した親水
性樹脂を含む不織布製袋の質量−ブランクの不織布製袋
の質量）／０．２ （親水性樹脂中のカルシウム量測定法）親水性樹脂０．
２ｇを白金るつぼに秤量し、７００℃の電気炉で灰化し
た後、残渣を５ｍＬの１Ｎ−塩酸に溶解し、脱イオン水
を加えて５０ｍＬに定容し、原子吸光スペクトル分析装
置（パーキンエルマージャパン社製、商品名：ＧＦＡＡ
Ｓ−ＳＩＭＭＡ６０００）によりカルシウムイオン含有
量を測定した。

【００４２】（植物栽培用人工培地の性能評価）親水性
樹脂を脱イオン水で膨潤させて調製した培地に供試植物
であるカイワレ大根を播種し、ＮＫ式人工気象器
（（株）日本医化器械製作所製）により温度：２５℃、
相対湿度：７０％ＲＨ、照明点灯時間：１６時間の評価
条件で７日間発芽、生育試験を行い、植物体の生育状態
を１０段階（１：不良〜１０：良好）で評価することに
より行った。

【００４３】＜製造例１−１＞１Ｌ容ビーカーに、５０
ｗｔ％アクリルアミド水溶液（三菱レイヨン社製）２２
４ｇ、アクリル酸（三菱化学社製）４８ｇ、Ｎ，Ｎ’−
メチレンビスアクリルアミド（日東理研工業社製）０．
８ｇ、脱イオン水３００ｇを秤り取った。これを攪拌し
ながら、水酸化カルシウム２．５ｇ、２０ｗｔ％水酸化
ナトリウム水溶液１４ｇを添加して溶解し（アクリル酸
中和度２１％）、更に全量が８００ｇとなるように脱イ
オン水を加えてモノマー水溶液を調製した（モノマー濃
度２０ｗｔ％）。

【００４４】このモノマー水溶液を冷浴で１５℃まで冷
却し、温度センサー、窒素導入管を備えた１Ｌ容のデュ
ワー瓶にモノマー水溶液を移した後、１時間窒素バブリ
ングを行った。このモノマー水溶液に、２，２’−アゾ
ビス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩（Ｖ−５０、和
光純薬工業社製）の１０ｗｔ％水溶液４．０ｍＬ、過硫
酸アンモニウム（関東化学社製、以下ＡＰＳと略す）の
１０ｗｔ％水溶液１．６ｍＬ、Ｌ−アスコルビン酸（和
光純薬工業社製）の１０ｗｔ％水溶液０．８ｍＬを添加
すると直ちに重合が開始し、約４０分間で７２℃に到達
した。更に３時間熟成した後、得られたポリマー（含水
ゲル状）を取り出し、ミートチョッパーで解砕し、８０
℃で２２時間乾燥させ粉砕し、親水性樹脂：ＨＰ−１を
得た。

【００４５】＜製造例１−２＞製造例１−１におけるモ
ノマー水溶液の調製に用いた水酸化カルシウム２．５ｇ
に代えて、水酸化カルシウム７．４ｇを用いて（アクリ
ル酸中和度 ４５％）モノマー水溶液の調製をおこなっ
た点以外は、製造例１−１に記載と同様な操作を行い、
親水性樹脂：ＨＰ−２を得た。

【００４６】＜製造例１−３＞製造例１−１において、
原料のうち、架橋性モノマーのＮ，Ｎ’−メチレンビス
アクリルアミドを使用しない以外は、同様な操作を行
い、架橋鎖のない親水性樹脂：ＨＰ−３を得た。

【００４７】＜製造例１−４＞製造例１−３と同様に、
原料のうち、架橋性モノマーのＮ，Ｎ’−メチレンビス
アクリルアミドを使用せず、一方、モノマー水溶液の調
製に用いた水酸化カルシウム２．５ｇに代えて、水酸化
カルシウム７．４ｇを用いて（アクリル酸中和度 ４５
％）モノマー水溶液の調製をおこなった点以外は、製造
例１−１と同様な操作を行い、製造例１−３と同様に架
橋鎖のない親水性樹脂：ＨＰ−４を得た。

【００４８】＜製造例１−５＞製造例１−１において、
アクリル酸の代わりに２−アクリルアミド−２−メチル
プロパンスルホン酸（日東理研工業社製）を使用し、そ
れに併せて、水酸化カルシウム２．５ｇ、２０ｗｔ％水
酸化ナトリウム水溶液１４ｇを、それぞれ水酸化カルシ
ウム０．８６ｇ、２０ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液
６．６ｇの添加に変更して、モノマー水溶液の調製をお
こなった。この変更点以外は、製造例１−１の記載と同
様の操作を行い、親水性樹脂：ＨＰ−５を得た。

【００４９】＜製造例１−６＞製造例１−５に示す条件
のうち、水酸化カルシウム０．８６ｇを、水酸化カルシ
ウム２．６ｇの添加に変更した以外は、製造例１−５と
同様の操作を行い、親水性樹脂：ＨＰ−６を得た。

【００５０】＜製造例１−７＞製造例１−５に示す条件
のうち、原料のうち、架橋性モノマーのＮ，Ｎ’−メチ
レンビスアクリルアミドを使用しないという変更点以外
は、製造例１−５と同様な操作を行い、架橋鎖のない親
水性樹脂：ＨＰ−７を得た。

【００５１】＜製造例１−８＞製造例７において、水酸
化カルシウム２．６ｇを用いた以外は同様の操作を行
い、親水性樹脂：ＨＰ−８を得た。

【００５２】＜比較製造例１−１＞製造例１−１の重合
を行う際に、水酸化カルシウム２．５ｇ、２０ｗｔ％水
酸化ナトリウム水溶液１４ｇに代えて、２０ｗｔ％水酸
化ナトリウム水溶液１２５ｇを用いて（中和度９４％）
モノマー水溶液を調製する以外は、製造例１−１と同様
な操作を行い、中和度が高く、カルシウムを含有してい
ないポリマー：Ｐ−１を得た。

【００５３】＜比較製造例１−２＞製造例１−３の重合
を行う際に、水酸化カルシウム２．５ｇ、２０ｗｔ％水
酸化ナトリウム水溶液１４ｇに代えて、２０ｗｔ％水酸
化ナトリウム水溶液１２５ｇを用いて（中和度９４％）
モノマー水溶液を調製する以外は、製造例１−３と同様
な操作を行い、中和度が高く、カルシウムを含有してな
く、架橋鎖のないポリマー：Ｐ−２を得た。

【００５４】＜比較製造例１−３＞製造例１−５の重合
を行う際に、水酸化カルシウム０．８６ｇ、２０ｗｔ％
水酸化ナトリウム水溶液６．６ｇに代えて、２０ｗｔ％
水酸化ナトリウム水溶液４４ｇを用いて（中和度９６
％）モノマー水溶液を調製する以外は、製造例１−５と
同様な操作を行い、中和度が高く、カルシウムを含有し
ていないポリマー：Ｐ−３を得た。

【００５５】＜比較製造例１−４＞製造例１−７の重合
を行う際に、水酸化カルシウム０．８６ｇ、２０ｗｔ％
水酸化ナトリウム水溶液６．６ｇに代えて、２０ｗｔ％
水酸化ナトリウム水溶液４４ｇを用いて（中和度９６
％）モノマー水溶液を調製する以外は、製造例１−７と
同様な操作を行い、中和度が高く、カルシウムを含有し
てなく、架橋鎖のないポリマー：Ｐ−４を得た。

【００５６】上記で得た樹脂サンプルＨＰ−１〜８、Ｐ
−１〜４、更に、市販の樹脂サンプルとして、ポリアク
リル酸塩系高吸水性ポリマー；三菱化学社製、商品名：
アクアパール：ＳＡＰ−１、および日本触媒社製、商品
名：アクアリックＣＡ：ＳＡＰ−２の合計１４樹脂サン
プルについて、その吸水倍率測定、ポリマー中のカルシ
ウム量測定をおこなった。また、各樹脂サンプルを保水
剤として用いた人工培地における、カイワレ大根の発
芽、生育試験を行った。

【００５７】以下の表１に、吸水倍率およびポリマー中
のカルシウム含有量の分析結果を示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】＜実施例１−１＞製造例１−１で得られた
親水性樹脂：ＨＰ−１ ０．１ｇを１００ｍＬ試験管に
秤り取り、脱イオン水を添加し、厚さ約５ｃｍになるま
で膨潤させ、培地を調製した。この培地にカイワレ大根
を５粒播種し、ＮＫ式人工気象器（日本医化器械製作所
社製）により、温度：２５℃、相対湿度：７０％ＲＨ、
照明点灯時間：１６時間の評価条件で７日間カイワレ大
根の発芽、生育試験を行い、植物体の生育状態から１０
段階（１：不良〜１０：良好）で評価した。

【００６０】＜実施例１−２〜１−８、比較例１−１〜
１−６＞実施例１−１と同様の評価方法で、親水性樹
脂：ＨＰ−２〜ＨＰ−８、ポリマー：Ｐ−１〜Ｐ−４、
ならびに市販のポリマー：アクアパール：ＳＡＰ−１と
アクアリックＣＡ：ＳＡＰ−２に関して、それぞれ、各
樹脂サンプルを保水剤として用いた人工培地における、
カイワレ大根の発芽、生育試験を行った。

【００６１】以下の表２に、カイワレ大根の発芽、生育
試験の結果を示す。

【００６２】

【表２】

【００６３】製造例１−１〜１−８で得られた親水性樹
脂：ＨＰ−１〜ＨＰ−８（実施例１−１〜１−８）は、
比較製造例１−１〜１−４で得られたポリマー：Ｐ−１
〜Ｐ−４（比較例１−１〜１−４）、ならびに市販のポ
リマー：アクアパール（ＳＡＰ−１：比較例１−５）と
アクアリックＣＡ（ＳＡＰ−２：比較例１−６）と比較
して、それを保水剤として用いた人工培地におけるカイ
ワレ大根の発芽、生育状態は、地上部、根部ともにより
高い生長が得られ、良好であった。また、比較製造例１
−１〜１−４で得られたポリマー：Ｐ−１〜Ｐ−４およ
び市販のポリマー：アクアパール（ＳＡＰ−１）とアク
アリックＣＡ（ＳＡＰ−２）では、生長が遅く、生長阻
害が発生しており、さらには一部では枯死が生じてい
た。

【００６４】本発明に従って、これら実施例１−１〜１
−８において調製された人工培地では、十分な保水性を
示すとともに、カルシウムイオンの吸着の抑制がなされ
ている利点のため、上記の試験結果にも示されるよう
に、良好な植物の生育状態が維持されていると判断され
る。

【００６５】加えて、多孔質親水性樹脂をも作製し、以
下の評価を行った。

【００６６】（多孔質親水性樹脂中のカルシウム量測定
法）多孔質親水性樹脂０．２ｇを白金るつぼに秤量し、
７００℃の電気炉で灰化した後、これを５ｍｌの１Ｎ−
塩酸に溶解し純水を加えて５０ｍｌに定容し、原子吸光
スペクトル分析装置（パーキンエルマージャパン製、Ｇ
ＦＡＡＳ−ＳＩＭＭＡ６０００）によりカルシウムイオ
ン含有量を測定した。

【００６７】（植物栽培用人工培地の性能評価）植物栽
培用人工培地の性能は、ＮＫ式人工気象器（日本医化器
械製作所社製）により、温度：２５℃、相対湿度：７０
％ＲＨ、照明時間１６時間の評価条件で７日間供試植物
であるカイワレダイコンの発芽・生育試験を行い、植物
体の生育状態から１０段階（１：不良〜１０：良好）で
評価した。

【００６８】＜製造例２−１＞温度センサー、窒素導入
管、攪拌子、マグネチックスターラーを備えた３Ｌ容の
４つ口セパラブルフラスコに５０ｗｔ％アクリルアミド
水溶液（三菱レイヨン社製）２８０ｇ、アクリル酸（三
菱化学社製）６０ｇ、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリル
アミド（日東理研工業社製）１ｇ、純水５００ｇを秤り
取った。これを攪拌しながら、水酸化カルシウム３．１
ｇ、水酸化ナトリウム３．３ｇを添加して溶解して、モ
ノマー溶液（これをａ液とする）を調製し、３０分間窒
素バブリングを行った。他方、２００ｍｌ容ビーカーに
炭酸水素ナトリウム６ｇ、純水１００ｇを秤り取り、攪
拌溶解して３０分間窒素バブリングを行うことにより、
発泡剤溶液（これをｂ液とする）を調製した。

【００６９】窒素雰囲気下で、ａ液を攪拌しながらポリ
オキシエチレンソルビタンモノオレート（花王社製、レ
オドールＴＷ−Ｏ１０６）１０ｇをフラスコ側管より添
加し、次いで２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）２塩酸塩（Ｖ−５０、和光純薬工業社製）の１０％
水溶液３ｍｌ、過硫酸アンモニウム（関東化学社製）の
１％水溶液２ｍｌを添加した。一方、ｂ液にアスコルビ
ン酸（和光純薬工業社製）の１％水溶液１ｍｌ添加し、
この混合液をセパラブルフラスコ側管から重合開始剤を
含むａ液に添加した。発泡と同時に室温下で重合が開始
し、気泡を内包しながらゲル化が進行し、３０分で７８
℃に到達した。２時間放置後ゲルを取り出し、約５ｍｍ
角に裁断した後、８０℃で２０時間乾燥させ、多孔質親
水性樹脂：ＰＨＰ−１（平均孔径：０．５ｍｍ、カルシ
ウムイオン含有量６．９ｍｇ／ｇ）を得た。

【００７０】＜製造例２−２＞製造例２−１において、
ａ液に添加する水酸化カルシウム３．１ｇに代えて、水
酸化カルシウム９．３ｇを使用した以外は、製造例２−
１と全く同様の操作手順で多孔質親水性樹脂：ＰＨＰ−
２（平均孔径：０．７ｍｍ、カルシウムイオン含有量２
１．２ｍｇ／ｇ）を得た。

【００７１】＜製造例２−３＞製造例２−１において、
ａ液の調製に用いたアクリル酸６０ｇの代わりに、アク
リル酸４０ｇ、２-アクリルアミド-２−メチルプロパン
スルホン酸（三菱レイヨン社製）２０ｇを使用し、更
に、水酸化カルシウム３．１ｇ、水酸化ナトリウム３．
３ｇに代えて、水酸化カルシウム２．４ｇ、水酸化ナト
リウム２．６ｇを使用した以外は、製造例２−１と同様
の操作手順で多孔質親水性樹脂：ＰＨＰ−３（平均孔
径：０．６ｍｍ、カルシウムイオン含有量５．１ｍｇ／
ｇ）を得た。

【００７２】＜製造例２−４＞製造例２−３の条件おい
て、水酸化カルシウム２．４ｇを、水酸化カルシウム
７．２ｇの添加に変更した点以外は、製造例２−３と全
く同様の操作手順で多孔質親水性樹脂：ＰＨＰ−４（平
均孔径：０．７ｍｍ、カルシウムイオン含有量１５．３
ｍｇ／ｇ）を得た。

【００７３】＜製造例２−５＞製造例２−１において、
２-アクリルアミド-２−メチルプロパンスルホン酸の代
わりに、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（興人社製）
を使用した以外は、製造例２−１と全く同様の操作手順
で多孔質親水性樹脂：ＰＨＰ−５（平均孔径：０．６ｍ
ｍ、カルシウムイオン含有量５．２ｍｇ／ｇ）を得た。

【００７４】＜製造例２−６＞製造例２−５の条件にお
いて、水酸化カルシウム３．１ｇを、水酸化カルシウム
７．２ｇの添加に変更した以外は、製造例２−５と全く
同様の操作手順で多孔質親水性樹脂：ＰＨＰ−６（平均
孔径：０．８ｍｍ、カルシウムイオン含有量１４．９ｍ
ｇ／ｇ）を得た。

【００７５】＜比較製造例２−１＞１Ｌ容ビーカーに、
５０ｗｔ％アクリルアミド水溶液２２４ｇ、アクリル酸
４８ｇ、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド０．８
ｇ、純水３００ｇを秤り取った。これを攪拌しながら、
２５ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨ５．
０に調製し、更に全量が８００ｇとなるように純水を加
えてモノマー水溶液を調製した。このモノマー水溶液を
冷浴で１５℃まで冷却し、温度センサー、窒素導入管を
備えたデュワー瓶にモノマー水溶液を移した後、１時間
窒素バブリングを行った。このモノマー水溶液に、２，
２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩（Ｖ
−５０、和光純薬工業社製）の１０％水溶液４．０ｍ
Ｌ、過硫酸アンモニウム（関東化学社製、以下ＡＰＳと
略す）の１０ｗｔ％水溶液１．６ｍＬ、Ｌ−アスコルビ
ン酸（和光純薬工業社製）の１０ｗｔ％水溶液０．８ｍ
Ｌを添加すると直ちに重合が開始し、約５０分間で７２
℃に到達した。更に３時間熟成した後、得られたポリマ
ー（含水ゲル状）を取り出し、ミートチョッパーで解砕
し、８０℃で２０時間乾燥させ、粉砕し、粒径が４０〜
９０μｍのカルシウムを含有せず、多孔質化処理を施し
てない吸水性樹脂：ＡＰ−１を得た。

【００７６】＜比較製造例２−２＞比較製造例２−１に
おいて、アクリル酸４８ｇの代わりに、アクリル酸３２
ｇ、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸１６ｇを使用した他は、比較製造例２−１と同様の操
作で、粒径が３０〜１００μｍのカルシウムを含有せ
ず、多孔質化処理を施してない吸水性樹脂：ＡＰ−２を
得た。

【００７７】＜比較製造例２−３＞比較製造例２−２の
条件において、２−アクリルアミド−２−メチルプロパ
ンスルホン酸の代わりに、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルア
ミドを使用した他は、比較製造例２−２と全く同様の操
作で、粒径２０〜７０μｍのカルシウムを含有せず、多
孔質化処理を施してない吸水性樹脂：ＡＰ−３を得た。

【００７８】＜実施例２−１＞実施例２−１では、製造
例２−１で得られた多孔質親水性樹脂：ＰＨ−１を１０
０ｍｌの試験管に入れて蒸留水を加え、厚さが約５ｃｍ
となるまで膨潤させてハイドロゲルを形成することによ
り、人工培地を調製した。この人工培地にカイワレダイ
コンを５粒播種し生育試験を行った。

【００７９】＜実施例２−２〜２−６＞製造例２−２〜
２−６で得られた多孔質親水性樹脂：ＰＨ−２〜ＰＨ−
６についても、実施例２−１と同様の手順で、人工培地
を調製し、各人工培地におけるカイワレダイコンの生育
試験を行った。表３に、実施例２−１〜２−６の生育試
験の結果を併せて示す。

【００８０】＜比較例２−１＞比較製造例２−１で得ら
れた吸水性樹脂：ＡＰ−１についても、実施例２−１と
同様の手順で、人工培地を調製し、その人工培地におけ
るカイワレダイコンの生育試験を行った。

【００８１】＜比較例２−２〜２−５＞比較製造例２−
２、２−３で得られた吸水性樹脂：ＡＰ−２、ＡＰ−
３、さらには、市販のポリアクリル酸系高吸水性ポリマ
ー：ＳＡＰ−１（日本触媒社製アクアリック）、ＳＡＰ
−２（三菱化学社製アクアバール）に関しても、実施例
２−１と同様の手順で、人工培地を調製し、その人工培
地におけるカイワレダイコンの生育試験を行った。表３
に、比較例２−２〜２−５の生育試験の結果を併せて示
す。

【００８２】

【表３】

【００８３】本発明に従って、これら実施例２−１〜２
−６において調製された人工培地では、十分な保水性を
示すとともに、カルシウムイオンの吸着の抑制がなされ
ている利点のため、上記の試験結果にも示されるよう
に、良好な植物の生育状態が維持されていると判断され
る。加えて、これら実施例２−１〜２−６において調製
された人工培地では、多孔質親水性樹脂の形態としたこ
とで、植物の生育に充分な保水力と植物根の呼吸に必要
な空隙（気相）の確保が同時に達成でき、その効果も、
かかる地下部においても良好な生育状態が維持されてい
るに貢献していると判断される。

【００８４】

【発明の効果】本発明の植物栽培用人工培地は、保水剤
として、Ａ成分：非イオン性（メタ）アクリルアミド系
モノマー ６０〜９０重量％；Ｂ成分：（メタ）アクリ
ル酸（塩）および／または（メタ）アクリルアミドアル
キルスルホン酸（塩） １０〜４０重量％；必要に応じ
て、Ｃ成分：Ａ成分、Ｂ成分と共重合可能な架橋性モノ
マー ５重量％以下の構成成分からなる共重合体からな
り、その一部がアルカリ土類金属塩である親水性樹脂を
利用しているので、充分な吸水倍率を有し、植物の生育
に必要なカルシウムイオン等の多価金属イオンの親水性
樹脂への吸着を抑制することで植物生長阻害を抑制し、
良好な植物の栽培・生育状態を達成できる。特に、かか
る親水性樹脂を、多孔質親水性樹脂の形態とすると、植
物の生育に充分な保水力と植物根の呼吸に必要な空隙
（気相）を有し、さらには、植物の自重を支持できる強
度の保持もでき、植物の生長を阻害しない多孔質性の親
水性樹脂を含有する植物栽培用人工培地とすることがで
きる。更には、本発明の人工培地を用いて植物を栽培す
ることにより、優れた生育環境を提供することができる
ので、植物の生産性を向上させ、有用植物の生産コスト
を低減をすることができる。

フロントページの続き (72)発明者 遠山 昌之 神奈川県横浜市鶴見区大黒町10−１ 三菱 レイヨン株式会社化成品開発研究所内 Ｆターム(参考） 2B022 AB02 AB04 AB11 AB17 BA21 BB01 4H026 AA09 AB01 AB03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保水剤として、親水性樹脂を含有してな
   る植物栽培用人工培地であって、 前記親水性樹脂は、 Ａ成分：非イオン性（メタ）アクリルアミド系モノマー
   ６０〜９０重量％ Ｂ成分：（メタ）アクリル酸（塩）および／または（メ
   タ）アクリルアミドアルキルスルホン酸（塩） １０〜
   ４０重量％ 必要に応じて、前記Ａ成分とＢ成分に加えることに、 Ｃ成分：Ａ成分、Ｂ成分と共重合可能な架橋性モノマー
   ５重量％以下 からなる共重合体であり、 更に、前記共重合体中のカルボキシル基およびスルホン
   酸基の１〜５０モル％がアルカリ土類金属塩であること
   を特徴とする植物栽培用人工培地。
2. 【請求項２】 前記親水性樹脂は、空孔の平均孔径が
   ０．１〜２ｍｍの多孔質親水性樹脂の形状をとることを
   特徴とする請求項１に記載の植物栽培用人工培地。
3. 【請求項３】 前記親水性樹脂は、Ａ成分が（メタ）ア
   クリルアミドであり、Ｂ成分の少なくとも一つとして使
   用する（メタ）アクリルアミドアルキルスルホン酸
   （塩）が２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロ
   パンスルホン酸（塩）であることを特徴とする請求項１
   または２に記載の植物栽培用人工培地。
4. 【請求項４】 前記親水性樹脂は、Ｂ成分の少なくとも
   一つとして、（メタ）アクリル酸のアルカリ土類金属塩
   を含有していることを特徴とする請求項１または２に記
   載の植物栽培用人工培地。
5. 【請求項５】 前記親水性樹脂は、Ｂ成分の中和度が１
   ０〜５０％であり、なおかつ、Ｂ成分として、（メタ）
   アクリル酸のアルカリ土類金属塩および／または２−
   （メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
   酸のアルカリ土類金属塩を含有していることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の植物栽培用人工培地。
6. 【請求項６】 前記記載のアルカリ土類金属がカルシウ
   ムである請求項４〜５記載の植物栽培用人工培地。
7. 【請求項７】 植物を栽培する際、その栽培用培地とし
   て請求項１〜６のいずれかに記載の植物栽培用人工培地
   を用いることを特徴とする植物の栽培方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の植物の栽培方法により
   栽培された植物栽培体。