JP2005281469A - 土壌固化材、及びこの土壌固化材を用いた種子の発芽促進及び苗の生育促進方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 種子の発芽促進及び苗の生育促進等を付与し、またそれら効果の持続性も併せ持ち、更には、作業時の取扱いが容易である土壌固化材、及びこの土壌固化材を用いた種子の発芽促進及び苗の生育促進方法を提供する。
【解決手段】 被膜形成材と水を必須成分とする土壌固化材であって、該被膜形成材のガラス転移点が−２００〜０℃の範囲内である土壌固化材を用いる。この土壌固化材を（ａ）播種した土壌の表層部に散布し、栽培する種子の発芽促進及び苗の生育促進方法、（ｂ）土壌表層部に散布し、同土壌に苗を移植して、又は播種して栽培する種子の発芽促進及び苗の生育促進方法、又は（ｃ）苗を栽培中の土壌表層部又は苗を含む土壌表層部に散布する苗の生育促進方法を用いる。

Description

本発明は、土壌固化材、及びこの土壌固化材を用いた種子の発芽促進及び苗の生育促進方法に関するものである。

一般的に、農園芸作物の栽培においては、雑草防除、雨天時の土壌跳ね上がりによる作物の菌汚染の防止、雨による土壌通気性の悪化の防止、低気温時の地温上昇や保温等の改善目的として、土壌表面を被覆材で被覆する方法が多く利用されている。しかしながら、これらの被覆材は昨今の廃棄・焼却時にダイオキシン等の有害物質を発生する問題や、また、回収作業において多大な労力を必要とするという問題を有している。そこで、これらの諸問題を解決するための代替方法として、種々のものが提案されている。

例えば、特開平１１−２９９３６９号公報には分解性樹脂を含む溶剤を土壌表面に撒布して、固化させることにより、該分解性樹脂の被膜を形成する方法が開示されている。また、特開２０００−４６８７号公報には樹脂エマルジョンとそれに分散及び／又は溶解する少なくとも１種の農薬を配合してなる液状マルチング資材を散布し、培地表面に農薬含有樹脂マルチ皮膜を形成する方法が開示されている。更には、特開２００１−２３１３７９号公報には生分解性樹脂の水分散体を植物育成地に散布し、植物育成地表面に生分解性樹脂の被膜を形成する方法が開示されている。

ところが、このような従来の方法では、被覆材の回収作業等の重労働作業は軽減できるものの、種子の発芽促進及び苗の生育促進効果は不十分であり、栽培段階で発芽異常、発芽又は生育の不揃いが起こったり、あるいは、その作業時の取扱いが不便であったりという問題があった。その理由は、以下の通りと考えられる。（１）特開平１１−２９９３６９号公報に記載の技術については、ポリビニルアルコールの耐水性が弱いため、簡単に雨で溶解し、このことが、被覆形成土壌の崩壊を引き起こすことで、結果として保温性等の効果を消失させる。また、同時に土壌跳ね上がりによる作物の菌汚染など、いくつかの負の効果も連鎖して起こる。（２）特開２０００−４６８７号公報に記載の技術については、作業終了後の機械洗浄などに灯油、石油等の溶剤を使用しなければならないし、また火気に対する取扱いにも注意しなければならないため不便である。（３）特開２００１−２３１３７９号公報に記載の技術については、雨天時において、ポリカプロラクトン系生分解性樹脂の分解性が非常に速くなるため、短い持続効果しか得られず、地温上昇等の効果は短くなる。
特開平１１−２９９３６９号公報 特開２０００−４６８７号公報 特開２００１−２３１３７９号公報

そこで、本発明は上記に鑑み、植物の栽培段階で発芽異常、発芽又は生育の不揃い、生育異常などの問題を引き起こさないようにすることを目的とする。より具体的には、種子の発芽促進及び苗の生育促進等の効果を奏し、またそれら効果の持続性も併せ持ち、更には、作業時の取扱いが容易である土壌固化材、及びこの固化材を用いた種子の発芽促進及び苗の生育促進方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記従来技術の改良を目的として鋭意検討を重ねた結果、被膜形成材と水を必須成分とする土壌固化材であって、該被膜形成材のガラス転移点が−２００〜０℃の範囲内であることを特徴とする土壌固化材を、（ａ）播種した土壌の表層部に散布し栽培する、（ｂ）土壌表層部に散布し、同土壌に苗を移植して、又は播種して栽培する、又は（ｃ）この土壌固化材を、苗を栽培中の土壌表層部又は苗を含む土壌表層部に散布する方法を使用することで、雨、低気温等の気象条件に晒されても、種子の発芽促進及び苗の生育促進等が可能になることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の土壌固化材は、上記の課題を解決するために、被膜形成材と水とを必須成分とする土壌固化材であって、前記被膜形成材のガラス転移点が−２００〜０℃の範囲内であるものとする（請求項１）。ここでガラス転移点（Ｔｇ）とは、例えば株式会社ユービーエム製のＲｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００等の熱分析装置を用い、測定条件として周波数：１０Ｈｚ、開始温度：−２００℃、終了温度：２００℃、昇温速度：２℃／分で測定した値をいうものとする。

上記において、被膜形成材の皮膜伸度は３００〜２００００％の範囲内であることが好ましい（請求項２）。ここで皮膜伸度とは、例えばＩＮＳＴＲＯＮ製のインストロン万能材料試験機５５８１型等の材料試験機を用い、測定条件として引張スピード：１００ｍｍ／分、チャック間距離：２ｃｍで測定した値をいうものとする。

本発明の土壌固化材は、無機物質又は有機物質をさらに含有するものとすることができる（請求項３）。

あるいは、肥料をさらに含有するものとすることもできる（請求項４）。

本発明の種子の発芽促進及び苗の生育促進方法は、上記した本発明の土壌固化材を、播種した土壌の表層部に散布し、栽培するものとする（請求項５）。

あるいは、本発明の土壌固化材を、土壌表層部に散布し、この土壌に苗を移植して、又は播種して栽培するものとする（請求項６）。

また、本発明の苗の生育促進方法は、本発明の土壌固化材を、苗を栽培中の土壌表層部又は苗を含む土壌表層部に散布するものとする（請求項７）。

本発明の土壌固化材、及びこの土壌固化材を用いた種子の発芽促進及び苗の生育促進方法によれば、被覆材の回収作業等の重労働作業が解消でき、同時に種子の発芽促進及び苗の生育促進等が付与されるため、栽培段階での発芽異常、発芽又は生育の不揃い、生育異常などの問題が解消される。更に、それらの効果の持続性も得ることが出来る。

以下、本発明の実施に関する事項について詳細に説明する。

本発明で用いられる被膜形成材は、特に限定されず、あらゆる種類の樹脂を使用することが出来る。樹脂については合成高分子、天然高分子ともに使用できる。例えば、合成高分子としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリ乳酸、アクリル酸−スチレン共重合体、アクリル酸エステル−スチレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、メチルセルロース（ＭＣ）、完全ケン化型ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンワックス等があり、天然高分子としては、ポリアルギン酸ナトリウム、グアガム、カルナウバワックス等が挙げられる。上記被膜形成材については、１種使用しても、２種以上の混合物を使用してもよく、また造膜助剤や可塑剤を含有させることも可能である。

本発明の土壌固化材は、被膜形成材のガラス転移点が非常に重要な要素であり、被膜形成材のガラス転移点（Ｔｇ）が−２００〜０℃の範囲となるように調整されていることが必要である。このガラス転移点は、好ましくは−１００〜−５℃、より好ましくは−６０〜−１０℃の範囲とする。−２００℃未満ではベタツキ性が大きくなるため、機械洗浄等の作業性が悪くなり、０℃を超えると被膜の柔軟性が失われることで、雨などの気象条件に晒されると、被膜形成土壌が簡単に崩壊するようになる。

土壌固化材には、１種の被膜形成材を使用しても、２種以上の混合物を使用してもよく、２種以上の混合物を使用する場合、各被膜形成材のガラス転移点は、いずれも−２００℃〜０℃であるものとする。また、被膜形成材には、ガラス転移点を調整するために、造膜助剤や可塑剤を含有させることもできる。すなわち、樹脂単独ではガラス転移点が０℃以上であっても、可塑剤などを含有させ、０℃以下に下げたものも使用可能である。

かかる範囲内にガラス転移点を設定することで所期の目的が達成する理由は、定かではないが、以下の通りに考えられる。すなわち、土壌固化材の被膜形成材のガラス転移点が−２００〜０℃の範囲内であると、常温においては常にゴム状態となるため、被膜は柔軟性を持つようになる。結果として、雨に晒されても、被膜形成土壌に衝撃吸収性が付与されるため、同土壌の保持性を大幅に向上させることができ、このことは、地温上昇にも繋がるようになる。地温上昇は一日としては僅かな上昇であっても、長期間の積算気温では僅かな上昇分の積み重ねで相当の温度上昇が見られるようになり、結果として植物の代謝を早めることとなり、種子の発芽促進及び苗の生育促進を可能とする。また、副次的に同土壌は土壌跳ね上がりによる作物の菌汚染を防止したり、雨による土壌通気性の悪化を防止する等の効果も得られ、地温上昇と同様に種子の発芽促進及び苗の生育促進を可能とする。

本発明における被膜形成材は、上記柔軟性のほかに更に伸性を付与されたものであることが好ましく、これにより、被膜形成土壌の更なる保持性向上を実現することが可能となる。具体的には、被膜形成材の皮膜伸度が好ましくは３００〜２００００％の範囲内で、より好ましくは４００〜１００００％、更に好ましくは５００〜７０００％の範囲内であるものとする。この範囲内に入るように調整する方法としては、ガラス転移点の調整と同様に造膜助剤や可塑剤を含有させる方法がある。

ガラス転移点等の調整のために被膜形成材に含有させる造膜助剤としては、特に限定されないが、高沸点溶剤等を使用することができる。例えば、γ−ブチルラクトン、ブチルジグリコール（ブチルカルビトール）、ネオペンチルグリコール、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート（ＣＳ１２）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、リモネン等が挙げられる。上記造膜助剤については、１種を使用してもよく、２種以上の混合物を使用してもよい。造膜助剤を含有させることにより、ガラス転移点を下げたり皮膜の伸度を調整することができ、結果として伸性のある柔軟性を付与することができる。またこのことは、造膜温度を下げることにも繋がり、本土壌固化材を低温期に利用することも可能となる。

また、被膜形成材に含有させる可塑剤としては、特に限定されないが、フタル酸エステル系、脂肪族二塩基酸エステル系、リン酸エステル系、塩素化パラフィン、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール等を使用することが出来る。例えば、フタル酸エステル系としては、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル等があり、脂肪族二塩基酸エステル系としては、アジピン酸ジイソノニル等があり、リン酸エステル系としては、リン酸トリキシレニル等が挙げられる。上記可塑剤については、１種を使用しても、２種以上の混合物を使用してもよい。可塑剤を添加することにより、造膜助剤と同様に、ガラス転移点を下げたり皮膜の伸度を調整することができ、伸性及び柔軟性の付与と造膜温度の低下を可能とする。

土壌固化材の使用時の形態は水溶液或いは水分散液で、これらの中に有機溶剤を含むものとすることもできる。土壌固化材中の被膜形成材濃度としては、土壌が固まる濃度であれば特に限定されないが、例えば、水１００重量部に対して、被膜形成材が０．１〜２０重量部（固形分換算）程度である。なお、これら土壌固化材の粘度は、特に規定はしないが、作業し易い粘度に適宜調整して使用すれば良い。

また、本発明の土壌固化材には、土壌の保温性を向上させるために、無機物質又は有機物質を含有させることもできる。更に、その他の成分として、肥料や、除草剤、植物生長促進剤等の農薬等も添加することができる。

本発明で用いられる無機物質又は有機物質は、特に限定されないが、例えば、有機物質としては、有機顔料、パルプ、木粉、紙、古紙、綿等が挙げられ、無機物質としては、無機顔料、シリカ、珪藻土、タルク、ベントナイト、ハイドロタルサイト等が挙げられる。無機物質又は有機物質を含有することにより、膜厚が増すため、保温性を高めることができる。中でも、有機顔料や無機顔料は、保温効果の他に土壌表面或いは内部の温度を変えることも出来るため、四季における使い分けを可能とする。例えば、夏場では温度を下げるために、白色顔料を含む土壌固化材にし、逆に、冬場では温度を上げることを目的として、黒色顔料を含む土壌固化材とすることも可能である。上記無機物質又は有機物質については、１種を使用しても、２種以上の混合物を使用してもよく、配合割合は、土壌固化材中２０重量％以下で、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。２０重量％を超えると、被膜形成が不十分になる恐れがある。

本発明で用いられる肥料の例としては、チッソ質肥料、リン酸質肥料、カリ質肥料、普通化成肥料、高度化成肥料、二成分複合化成肥料、配合肥料、肥効調節型肥料、成型複合肥料、ペースト肥料、液体肥料、ポーラス状軽量肥料、石灰質肥料、苦土質肥料、ケイ酸室肥料、微量要素肥料、農薬入り肥料、有機質肥料、アミノ酸入り有機肥料等が挙げられる。肥料を添加した場合、例えば、微量要素肥料であれば、皮膜形成材に被覆されるため微量要素肥料の徐放効果が付与され、微量要素肥料効果を長期間持続させることが可能となる。結果として、植物の初期生育及び活着の促進、発根促進をもたらすことに繋がる。上記肥料は、１種使用しても、２種以上の混合物を使用してもよく、配合割合は、土壌固化材中１０重量％以下で、好ましくは５重量％以下、より好ましくは３重量％以下である。１０重量％を超えると、植物に悪影響を与える恐れがある。

本発明の種子の発芽促進及び苗の生育促進方法は、本発明の土壌固化材を用いてなる方法であり、具体的には、（ａ）上記土壌固化材を、播種した土壌の表層部に散布し、栽培する種子の発芽促進及び苗の生育促進方法、（ｂ）上記土壌固化材を土壌表層部に散布し、同土壌に苗を移植して、又は播種して栽培する種子の発芽促進及び苗の生育促進方法、又は（ｃ）上記土壌固化材を、苗を栽培中の土壌表層部又は苗を含む土壌表層部に散布する苗の生育促進方法である。散布方法は、特に限定されないが、一般的な農薬散布用装置、ジョウロ、噴霧器、散布機等を用いることが出来る。なお、散布量としては、１５０〜１００００ｇ／ｍ^２の範囲で、好ましくは３００〜３０００ｇ／ｍ^２、より好ましくは５００〜１０００ｇ／ｍ^２である。１５０ｇ／ｍ^２未満の場合は、被膜形成材による土壌固化が不十分となり、１００００ｇ／ｍ^２を超える場合は、経済的な面で使用が難しくなる。

本発明の土壌固化材を利用する対象土壌は、特に限定されないが、農地、プランター、花壇、法面や街路樹等が挙げられる。

本発明において対象となる種子、或いは苗は特に限定されないが、例えばキュウリ、メロン、カボチャ、スイカ等のウリ科、ナス、トマト、ピーマン、トウガラシ等のナス科、エンドウ、インゲン等のマメ科、タマネギ、ネギ等のユリ科、ダイコン、カブ、ハクサイ、キャベツ、カリフラワー、ブロッコリー等のアブラナ科、ニンジン、セルリー等のセリ科、ゴボウ、レタス、シンギク等のキク科、シソ等のシソ科、ホウレンソウ等のアカザ科、スイートコーン等のイネ科等の作物種子或いは苗や、ハボタン、ストック、アリッサム等のアブラナ科、ロベリア等のキキョウ科、アスター、ジニア、ヒマワリ等のキク科、デルフィニウム等のキンポウゲ科、キンギョソウ等のゴマノハグサ科、プリムラ等のサクラソウ科、ベゴニア等のシュウカイドウ科、サルビア等のシソ科、ビオラ、パンジー等のスミレ科、ペチュニア等のナス科、ユーストマ等のリンドウ科等の草花種子或いは苗が挙げられる。また、その他のものとして、ジャガイモ、サツマイモ等のイモ類やチューリップ、グラジオラス、ユリ、ダリア等の球根類も対象となる。

以下に本発明を実施例によって更に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。

[白菜種子の発芽試験]
下記表1に示す配合にてＮｏ．１〜８の土壌固化材を調製し、同材の被膜形成材のガラス転移点及び皮膜伸度を測定した。ガラス転移点は株式会社ユービーエム製のＲｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００を用い、皮膜伸度はＩＮＳＴＲＯＮ製のインストロン万能材料試験機５５８１型を用いて測定した。

２月下旬に、７つの、横７０ｃｍ×縦１ｍの試験畝（農地）に白菜種子を播種し、直後、各試験畝に上記Ｎｏ．１〜８の土壌固化材を農薬用散布機により均一散布し、土壌と被膜形成材で構成される土壌を作製した。その後、経日による白菜種子の発芽生育状態の観察を行った。具体的には、被膜形成土壌の保持性、種子の発芽性、種子の発芽揃い、３０日後の積算温度を調査した。結果を表１に示す。

[白菜苗の生育試験]
下記表２に示す配合にてＮｏ．９〜１６の土壌固化材を調製し、同材の被膜形成材のガラス転移点及び皮膜伸度を測定した。ガラス転移点は株式会社ユービーエム製のＲｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００を用い、皮膜伸度はＩＮＳＴＲＯＮ製のインストロン万能材料試験機５５８１型を用いて測定した。

３月下旬に、７つの、横７０ｃｍ×縦１ｍの試験畝（農地）に上記Ｎｏ．９〜１６の土壌固化材を農薬用散布機により均一散布し、土壌と被膜形成材で構成される土壌を作製した。一日放置後、同試験畝に白菜苗を移植し、経日による苗の生育状態の観察を行った。具体的には、３０日後の被膜形成土壌の保持性、苗の生長性、苗の生長揃い、３０日後の積算温度を調査した。結果を表２に示す。

本発明の土壌固化材、及びこの土壌固化材を用いた種子の発芽促進及び苗の生育促進方法は、農地、プランター、花壇、法面や街路樹等における、各種植物の種子の発芽促進及び苗の生育促進に用いられる。

Claims (7)

1. 被膜形成材と水とを必須成分とする土壌固化材であって、前記被膜形成材のガラス転移点が−２００〜０℃の範囲内であることを特徴とする土壌固化材。
2. 前記被膜形成材の皮膜伸度が３００〜２００００％の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の土壌固化材。
3. 無機物質又は有機物質をさらに含有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の土壌固化材。
4. 肥料をさらに含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の土壌固化材。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の土壌固化材を、播種した土壌の表層部に散布し、栽培することを特徴とする種子の発芽促進及び苗の生育促進方法。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の土壌固化材を、土壌表層部に散布し、この土壌に苗を移植して、又は播種して栽培することを特徴とする種子の発芽促進及び苗の生育促進方法。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の土壌固化材を、苗を栽培中の土壌表層部又は苗を含む土壌表層部に散布することを特徴とする苗の生育促進方法。