JP2006517414A5

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Publication number: JP2006517414A5
Application number: JP2006503536A
Authority: JP
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2007-03-29

Description

植物を成長させるための苗床

（関連出願への相互参照）
本出願は、米国特許施行規則のセクション１．７８の下に、２００３年２月１２日に出願された仮特許出願第６０／４４６，５１４号の利益を主張する。この出願の完全な開示は、本明細書において参考として援用される。

（発明の分野）
本発明は、植物の成長において使用される物および方法に関し、より詳細には、所定の植物の発芽および成長を促進するために、定植区域に種子および肥料を適用し、そしてこの定植区域の栄養分を維持することによって植物を成長させるための、苗床および方法に関する。

（発明の背景）
草の種子は、種々の公知の手順によって蒔かれる。これらの手順としては、手蒔き、「種子吹き付け」および人工苗床を形成するマットの使用が挙げられる。手蒔きは、土壌に草の種子を適用する、古い、周知の方法である。種子吹き付け法によると、種子は、溶解された繊維状溶液中に混合され、地面の表面に散布される。人工苗床としてのマットを利用する方法においては、発芽した草を、暖かく湿った状態で、成長させ、かつ保持するため、このマットが土壌の上に置かれる。

草および植物の他の形態を成長させることを意図した、種子用マットおよび種子用カーペットを含む、人工苗床の多くの形態が当該分野で公知である。従来のこのような種子用マットは、Ｍｕｌｄｎｅｒに対する米国特許第４，１９０，９８１号に開示される。この従来の種子用マットは、水を透過する網状材料の基層、中間層として苗床および圧縮泥炭粒子、ならびに繊維状の多孔性の覆いを含む上層を備える。しかし、この上層は、水撒き開始後、種子を支持および位置づけするのに十分な湿潤強度を有さない。また、この上層は、早々に分解し得、したがって、若い実生を他の要素および鳥に対して露出させ、これらから保護しない。

したがって、本発明の目的は、改善された人工苗床、事実上、安全な出芽および若い植物の成長を増強する所定の物理特性を有する、操作された苗床を提供することである。根がそれを通って伸びることを可能にするのに十分に多孔性であるが、発芽および成長の間、種子を支持しそして種子の周りの温度および湿度をある程度保持する下層を備える人工苗床を提供することもまた、本発明の目的である。本発明のさらなる目的は、種子からの苗条の多数の出芽を可能にし、一方でなお、これらの出芽した苗条をそれらの環境から保護するのに十分強い密度および空隙率を有する上層を備える人工苗床を提供することである。

（発明の要旨）
本発明は、草のような植物を成長させるため、一工程プロセスで種子および肥料を広い範囲に適用するための、都合のよい物および有効な方法を包含する。一実施形態において、本発明は、セルロース繊維からなる生分解性基材および生分解性結合接着剤中に含まれた種子ならびに肥料を保持する、巻かれた製品を包含する。この基材は、簡単な適用を可能にし、そして最初は、種子を保護するが、土壌中に迅速に分解し、そして４〜６週間での通常の芝生維持を可能にする。

この苗床は、住居用用途および商業的用途（例えば、ゴルフコース構築および維持ならびに道路中央分離帯維持、そして家庭用芝生および庭園用用途）に使用され得る。従来の芝生の芝張りまたは種蒔きの実施と異なり、本発明は、その植え込み及び維持に関して、より労力を要しない。この苗床は、肥料を含み、従来の種蒔き法および芝張り法によって肥料を置くのに要求される、さらなる労力をなくす。これはまた、従来の種子散布法と比べて種子の発芽の改善をもたらし、そして近隣の小川および湿地帯の深刻な環境の悪化の可能性を減少させる侵食制御の改善のため、土地全体の覆いを作製する。さらに、本発明によって提供されるこの土地全体の覆いは、農薬の適用の必要性を減少させ、そしていくつかの環境においてはこの必要性をなくす、改善された雑草制御を提供する。積層体の層によって提供される安定化は、風雨に起因する移動を、特に傾斜した地形において、防止し、これによって費用のかかるやり直し作業の必要性をなくす。また、セルロースの分解は、有機物質を基部土壌に添加し、健康な植物の成長および持続能を増強する。特定の実施形態において、この苗床は、天然の生分解性成分のみを含み、これによって、望ましくない可能性のある合成材料の環境における堆積をなくす。さらに、特定の実施形態は、従来の土壌調整剤を含有する土壌接触層を含み得る。

本発明の一局面に従う実施形態は、植物を成長させることに使用するための物を包含する。この物は、植物の根がこの基層を貫通して、成長のためにこの植物を定着させることを可能にする空隙率および湿潤密度（ｗｅｔｄｅｎｓｉｔｙ）を有する生分解性産物から形成される基層を備える。この物はまた、植物を成長させることにおいて使用するための複数の種子を備える中間層を含む。この物は、基層と同一の広がりを有し、結合剤によってこの基層に固定されるカバー層を、さらに備える。カバー層は、基層と同じ生分解性産物から形成され、基層と同じ空隙率および湿潤密度を有し、したがって、出芽植物は、このカバー層を貫通し得る。

本発明の別の局面は、植物を成長させることに使用するための物を包含する。この物は、約２３ｇ／ｍ^２〜約３００ｇ／ｍ^２の坪量および少なくとも約０．０５ｇ／ｃｍ^３の湿潤密度を有する生分解性天然繊維から形成される基層、および約１３ｇ／ｍ^２〜約１５０ｇ／ｍ^２の坪量および約０．０５ｇ／ｃｍ^３〜約０．２０ｇ／ｃｍ^３の湿潤密度を有する生分解性天然繊維から形成されるカバー層を備える。この物はまた、この基層をこのカバー層に固定するための、生分解性結合剤を含む。

本発明のさらなる局面は、植物を成長させることに使用するための物を包含する。この物は、木材に由来するセルロース繊維から形成される基層、および生分解性天然繊維から形成されるカバー層を備える。このカバー層は、この基層と比較して異なる空隙率、異なる坪量、および異なる密度を有する。この物はまた、上記基層部分と上記カバー層部分との間に、中間層を備える。この中間層は、植物を成長させるための複数の種子を含む。さらに、この物は、基層をカバー層に固定するための結合剤を含み、したがって、このカバー層と基層とは、互いに密着し、この基層とカバー層との間に種子を含む。

本発明はまた、本発明の一局面に従う物を作製する方法を包含する。この方法は、生分解性天然繊維から形成される基層を提供する工程、生分解性天然繊維から形成されるカバー層を提供する工程、およびこの基層およびカバー層のうちの一つに種子を適用して、これによりこの種子が、それらが適用された層の所定の部分に分配する工程を包含する。この方法はまた、これらの層の少なくとも一つに結合剤を適用して基層にカバー層を固定し、これによりこのカバー層およびこの基層が、この種子の周囲に囲いを形成する工程を包含する。

（発明の詳細な説明）
図１に例証されるように、本発明は、複数の層を備える模造苗床１０を備える。この苗床１０は、巻いた物または折り畳んだ物として送達され得、そして、植物を成長させるために使用される。本明細書中で使用される場合、用語「植物」は、種子から成長する植物に関する。植物の例としては、芝生、野菜植物、野菜樹木、果実植物、果樹および食用の果実または野菜のいずれも生じない顕花植物が挙げられる。しかし、説明および理解を容易にするために、本発明に従った人工の苗床１０は、本明細書中では、草の種子に関連するとして説明される。本明細書中に議論される苗床１０の実施形態および概念はまた、苗床１０が芝生以外の植物を成長させるために使用される種子を含む場合の苗床１０にも適用されることが理解される。

図１に示されるように、苗床１０は、基層２０、中間層３０およびカバー層４０を備える。層２０、４０を形成するために使用される材料としては、好ましくは、生分解性の天然繊維が挙げられる。本発明に従った使用に適した天然繊維の内の１つは、ジュート繊維、ヤシ繊維、ピート、サイザル麻、ココナツ繊維および木質繊維である。ジュート繊維を含む実施形態において、ジュート繊維を含む層（例えば、カバー層４０）は、１平方ヤードあたり約１０オンスの坪量を有し得る。別の実施形態において、基層２０およびカバー層４０は、それぞれ、天然の生分解性産物（木材由来セルロース繊維（例えば、紙産物またはパルプ産物）から形成される。層２０の基材２５および層４０の基材４５はそれぞれ、異なる紙産物またはパルプ産物から形成され、そして、層３０の周囲の封じられた外皮を形成する。

基材２５、４５、従って、層２０、４０は、以下の公知の紙産物形成プロセス：エアレイド（ａｉｒｌａｉｄ）、湿式（ｗｅｔｌａｉｄ）、乾燥成形および熱成形の内の１つまたはこれらの組合せを用いて形成され得る。一実施形態において、湿式のティッシュおよびタオル基材は、最小限の湿潤強度が付与されている。第一のエアレイドの実施形態において、エアレイド基材は、それらのセルロースに結合する既知のゴム繊維または合成繊維を用いる従来のエアレイドプロセスの間に接着する。これらの結合剤は、非生分解性であり、そして、層２０、層４０の１つ以上の分解を制御するために、種々の量で含まれ得る。別のエアレイドの実施形態において、本発明は、完全に生分解性のデンプンベースの結合剤を含む。例えば、その結合剤としては、デンプンベースの接着剤（例えば、ジャガイモデンプン）、改変セルロースまたはポリビニルアルコールを含み得る。デンプン結合剤は、例えば、生分解性を提供するが、なお、フィールド適用におけるそのそれぞれの層に対する良好な乾燥強度を提供する。一実施形態において、湿潤強度材料は、生分解性と耐久性との間の妥協点を提供するために、苗床１０に含まれる。

本発明に従って、基層２０およびカバー層４０を形成するために使用される材料は、芝生の根および苗条それぞれの良好な貫通を可能にするように、十分に低い坪量、十分に低い密度および十分に高い空隙率を有する。一実施形態において、基層２０およびカバー層４０に使用するための湿式産物に対する坪量は、３０００平方フィートあたり約１０〜１００ポンドの範囲であり得る。別の好ましい範囲は、３０００平方フィートあたり約１３〜５０ポンドである。さらに、基層２０およびカバー層４０の両方に使用されるエアレイド産物に対する坪量の範囲は、１平方メートルあたり約５０〜５００ｇであり得る。上に議論した層２０、層４０のそれぞれは、約２５〜５００ＣＦＭ／平方フィートの範囲の空隙率を有する。層２０、層４０の引っ張り強度は、苗床１０を破損することなく適用することを可能にするために十分である。一実施形態において、引っ張り破損強度は、約２〜５０Ｎ／５ｃｍの間であるべきであり、約１〜２０％の間の引っ張り伸長を有するべきである。少なくとも一つの開示された実施形態において、層２０、層４０は、その適用の４〜６週間における通常の草刈りを可能にする時点まで生分解性である。さらに、層２０、層４０は、それらの材料および中間層３０が雨の条件において洗い流されることを防止するために、十分に粘着性のマトリクスを有する。

一実施形態において、カバー層４０は、基層２０と比較してより大きい空隙率およびより低い密度を有する。なぜなら、芝生種子からの苗条は、芝生種子の根ほど強くないからである。カバー層４０のより大きい空隙率およびより低い密度は、芝生種子５０からの苗条が、顕著な抵抗なしに、カバー層４０を通って成長することを可能にし、そして、含まれる種子５０に適切な日光が当たることを可能にする。カバー層４０は、可能な限り軽くかつ多孔性である基材で形成される一方で、時期尚早に分解されるかまたは吹き飛ばされることのないように十分な強度をなお維持することが企図される。他方で、基層２０は、カバー層４０と比較される場合、より重く、より強くそしてより高密度の産物である。このより高密度かつより空隙率の低い基層２０は、芝生種子の周囲に、発芽を助ける熱および湿度を保持する一方で、なお芝生芽生えの根が、基層２０および地面とのメッシュを通して貫通することが可能になるように十分に多孔性である。基層２０の強度はまた、十分な発芽が生じ、そして、芝生の葉が生存可能になるまで必要とされる支持を有する苗床１０を提供する。

別の実施形態において、層２０、層４０は、表１における特定の実施例に例示される材料と同じ材料で形成される。これらの実施形態において、中間層３０の周囲の層２０、層４０は、同じ坪量、湿潤密度および空隙率を有し得る。

未加工のパルプシートは、層２０、層４０のどちらにも使用され得る。このパルプシートは、基部シート２０に必要な強度を提供する。層２０、層４０のどちらかに対する未加工のシートの使用は、例えば、エアレイド法のような既知の方法を用い紙基材に対して従来行なわれる、高価でかつ時間を費やすパルプ変換工程なしにセルロースを使用することを可能にする。しかし、選択された未加工のパルプシートは、芝生種子の根または苗条が、それを貫通し、苗条自体を定着することを可能にするために、十分に多孔性でなければならず、かつ、十分に低密度でなければならない。

中間層３０は、種子５０および肥料６０を備える。一実施形態において、中間層３０はまた、芝生の成長に対して所望され得る他の栄養分、成長および／または発芽の補助剤を含み得る。中間層はまた、以下に議論するように、種子５０および肥料６０が苗床１０の内部の適所にしっかりと保持されるように一緒に固定される中間層３０の周囲に基層２０およびカバー層４０を一緒に固定するために使用される接着性材料を受ける。

上に議論した実施形態のいずれかによって形成された苗床１０内に配置された種子５０は、消費者の必要性を満たす任意の既知の型の種子であり得る。例えば、層３０の一部を形成する芝生の種子は、任意の既知の芝生の種子であり得る。しかし、含まれる種子または異なる芝生種子の組合せは、成長させる芝生の型および芝生が定着する地理的位置によって決定される。理解されるように、ゴルフコースフェアウェイに使用される芝生種子は、同じコース上のグリーンに使用される芝生種子とは異なる。同様に、Ｇｅｏｒｇｉａにおけるゴルフコースのための芝生種子／種子混合物は、Ｏｒｅｇｏｎにおける工業団地のために使用される芝生種子／種子混合物、またはＮｅｗＨａｍｐｓｈｉｒｅにおける居住地の芝生のために使用される芝生種子／種子混合物とは異なり得る。従って、層３０を形成する芝生種子混合物は、顧客によって、ならびに、同一顧客であってもその用途によって異なり得る。この産物に使用される種子は、顧客の必要性に応じて種々の型の種子であり得る。一実施形態において、マトリックス中の種子の分量は、以下に示すように処理される土地の１０００平方フィートあたり約１〜１０ポンドのオーダーである。

他の型の種子、例えば、花および野菜を成長させるために使用される種子はまた、他の型の種子と一緒に、または苗床内の芝生種子を置き換えて組み込まれ得る。さらに、少なくとも二つの区画が異なる種子を含むように、基層２０およびカバー層４０を浮き出させるかまたは積層する工程は、異なる植物が同じ苗床１０の異なる区画から成長することを可能にする。結果として、使用者は、予定される植物の成長および植物の予め決めたアレイを提供する予め組織化された庭を植栽し得る。

上に議論したように、種子５０および肥料６０の中間層３０は、底層２０とカバー層４０との間に配置される。中間層３０は、植物の成長および／または発芽の時期を補助する栄養分（例えば、ピートおよびライムを含む産物）を含み得る。

肥料６０は、天然肥料または化学肥料または植物の成長プロセスを補助する他の既知の添加剤を含み得る。肥料は、苗床１０の少なくとも一つの層２０、層４０上またはそれらの内部に導入されることによって、全ての苗床１０のマトリックスの一部を形成し得る。例えば、肥料は、基層２０に面する最上層４０の表面に適用され得る。別の実施形態において、肥料６０は、層２０、層４０のどちらかの任意の表面に適用され得る。なお別の実施形態において、肥料６０は、層２０、層４０の製造の間に、層２０、層４０の一方中に形成され得る。肥料を層２０、層４０に適用するための工程の任意の組合せもまた使用され得る。

より詳細には、肥料６０は、基層２０上および芝生種子５０と同じ層内に、顆粒状または粉末状の肥料を注ぐか、または別のやり方で適用することによって、苗床１０に添加され得る。代替的な実施形態において、肥料６０は、基層２０、カバー層４０または両方の層２０、層４０上に噴霧され得る液体形態をとる。製造工程を減少させるために、肥料６０は、これらの層２０、層４０が一緒に積層される前にこれらの層２０、層４０に適用される接着剤とともに同時に、基層２０、および／またはカバー層４０上に噴霧され得る。例えば、液体肥料は、個々の層を結合するために使用される溶液（ジャガイモデンプン）中で、または基材を一緒に接着剤中で積層するために使用される接着剤中で、混合され得る。肥料を噴霧する工程は、肥料の制御された、均一な分配を提供する。制御された分配は、肥料のコストを減少させ得、そしてなおより良い成長を提供し得る。液体肥料６０はまた、液体肥料６０が種子５０を覆うように、種子５０上に直接スプレーされ得る。

代替的な実施形態において、肥料６０は、種子が苗床１０内に導入される前に、種子５０に対する被覆として適用され得る。このような被覆は、Ｍａｄｉｇａｎらの米国特許第６，２０９，２５９号およびＲｙａｎらの米国特許第４，７５３，０３５号に開示され、これらは、両方とも本明細書中に参考として明白に援用される。被覆された種子５０の使用は、各種子５０のために苗床１０内に導入される肥料６０の量を制御する製造者の能力を増加させ得る。種子５０を肥料および他の栄養分で被覆する工程はまた、種子が、栄養分をより効率的に使用することを可能にするために、肥料６０および導入される他の栄養分の種子５０に対する近接性を増加させ、そして、必要な肥料６０および他の栄養分の量を減少させる。肥料被覆した種子５０はまた、種子および肥料の両方が、一工程で産物に適用されることを可能にし、それによって、苗床１０を製造するために必要な製造工程の数を減少させることを可能にする。

一実施形態において、肥料６０は、初期の種子からの芽が、肥料焼けしないように持続放出性窒素を有し、良好な根の発達に対する刺激を提供するためにリンおよびカリウムが多量に存在する。芝生種子の型と同様に、肥料６０は、顧客の必要性および成長する植物に基づいて異なり得る。例えば、一つの型の芝生または種子は、別の型の種子とは、異なる割合の窒素、リンおよびカリウムを必要とし得る。結果として、提供される肥料６０は、顧客の必要性に応じて選択された苗床１０内の種子を補完するように変化する。代替的な実施形態において、肥料６０の窒素部分は、芝生が成長期の延長された部分の間に良好に成長することを可能にする制御された放出産物を備える。1つの実施形態では、３〜８ヶ月にわたる窒素放出が好ましい。

種子５０および肥料６０を、層２０、層４０の間に固定するために、本発明は、その層を、それらの内側に面する表面に沿った複数の位置で、またはそれらの内側に面する表面全体にわたって、その外側の縁に沿って固定する工程を包含する。一実施形態において、結合剤は、層２０、層４０の内側に面する表面に適用され、そのため、結合剤は、これらの層が積層された後にこれらの層を１単位として一緒に保持する。結果として、種子５０は、二つの層２０と層４０との間にしっかりと含まれる。結合剤としては、議論した任意の生分解性材料（例えば、デンプン、改変セルロースまたは二つの部材を一緒に固定するために使用され得るアルコールベースの材料（例えば、ＰＶＯＨまたはＰＶＡ））が挙げられ得る。苗床１０の層２０、層４０を一緒に固定するために、または各エアレイド層に対する結合剤として使用され得る他の従来の接着剤としては、セルロースエーテル、アクリル酸類、ＥＶＡおよびＥＶＡラテックスが挙げられる。水により活性化されたデンプンまたは他の結合剤と組み合わせて使用する場合には、接着剤または結合剤として、水を使用することも可能である。エアレイドのティッシュおよびタオル製造に使用される紙産業標準量の湿潤強度レジンは、初期の発芽期間の間に、苗床１０の完全性に有用であり得る少量の一時的な湿潤強度を提供する結合剤に使用され得る。

本発明の実施形態において、層２０、層４０は、層２０、層４０の一方または両方の周辺部に沿って、周辺部から内側にのびる位置で、一緒に固定され得る。この実施形態において、層２０、層４０が一緒に沿って固定される内側にのびるラインは、中間層３０内に、所望の植物を成長させるために、種子を保持するためのポケットを作製し得る。これらのポケットは、同一の種子、異なる種子、種子の混合物、所望の植物を成長させるための肥料およびまたは栄養分を含み得る。従って、異なる植物が、同じ人工苗床１０を使用して成長し得る。

代替的な実施形態において、層２０、層４０は、浮き出させるか、または一部浮き出させることによって一緒に固定される。このことは、乾燥工程を必要とし得る水ベースの接着剤の使用を排除する。

ここで、図２を参照すると、本発明に従った人工苗床１０を製造するための装置および方法が示されている。基層２０のための天然繊維の生分解性シートおよびカバー層４０は、矢印Ａ、矢印Ｂそれぞれの向きに移動する。上で議論したように、苗床１０は、実質的に完全にこのような天然繊維からつくられることが理解されるが、これは、地面に配置される場合に生じるマット３０の分解の速度を減少させるために提供され得る少量の合成繊維を含み得る。本発明の実施形態に従う全体のプロセスは、所望の技術を使用して個々の層を作製する工程、および、次いで、図２に示される積層ライン上に層２０、層４０を一緒に結合させる工程を包含する。カバー層４０および基層２０は、必ずしも適合性材料でなくてもよい。一実施形態において、苗床１０は、より重い基層２０（例えば、エアレイド産物）およびより軽いカバー層４０（例えば、湿式法を使用して形成されたティッシュおよびタオル）を備える。これは、芝生苗条が、カバーシート４０を容易に貫通することを可能にする工程の間に良好な引っ張り強度を提供する。

一旦、層２０、層４０が形成されると、それらは、図２に示されるように、層３０の周囲に一緒に積層される。図２に示される積層ライン上では、接着剤が、基層２０に添加される。しかし、接着剤はまた、カバー層４０または層２０、層４０の両方に添加され得る。接着剤はスプレーヘッダーかを使用するか、または、層２０、層４０のいずれか、もしくは両方の材料をコーターを介して通過させることにより適用される。一実施形態において、コーターは、苗床１０のオーブン乾燥工程を必要としない基層２０に対する接着剤の薄い被覆を適用するために使用される。しかし、苗床１０を、高温オーブンを通過させ、約１４０°Ｆの臨界点より上に種子の温度を上げることなく大部分の水を追い出すことが可能であり得る。液体肥料は、この接着剤の成分であり得、従って、接着剤と一緒に同時に適用される。図２に示されるように、種子は、ホッパー様式の供給機を使用して添加され得る。ホッパーは、供給速度の調節が可能であり、それにより所望の種子分布および種子密度が達成され得る。接着剤は、カバー層４０が、基層２０に接着することを可能にするだけでなく、また底基材２０に種子を固定することも可能にする。種子５０は、カバー層４０が積層機械に沿った基層２０と接触する点まで近づいて添加されるべきである。このことは、種子を所定の位置に迅速に固定し、材料の喪失を最小限にする。粒状肥料が使用される場合、それは、種子に使用されるホッパー供給機とは別のホッパー供給機、または種子と同じホッパー内のホッパー供給機により添加され得る。しかし、単一のホッパー中で種子／肥料混合物を使用する場合、種々の種子を用いてサイズの割合が変化することにより、種子および肥料の均一な分布を達成することが困難になる。

種子５０、肥料６０および接着剤の添加の後で、層２０、層４０は、一緒に固定される。積層ロールは、種子を押しつぶすことなく基材に結合するように、十分に柔らかくなければならない。形成された苗床１０は、操作するのに比較的好都合であるような直径および幅を有し得る。一実施形態において、苗床１０は、約２４〜３６インチの直径を有し得、７２インチの幅を有し得る（２４〜３６’’Ｄ×７２’’Ｗ）。産物の大きさは、その適用とともに変化する。例えば、家庭向きの産物は、商業または工業適用に使用される産物より小さく、かつ、薄くあり得る。

苗床１０を形成するための方法の別の実施形態において、種子は、密でない紙繊維の層上に適用される。次に、種子は、繊維の第二層により覆われ、異なる密度および異なる空隙特性を有する二つの繊維層の間に配置された芝生種子を含む３つの層化構造を形成するために、結合接着剤が、種子および密でない繊維上に噴霧される。別の実施形態において、カバー層を形成する繊維および種子は両方とも同時にホッパーから放出され、これまでに形成された紙製の基層上に配置される。従って、種子と互いに混合されるカバー層の繊維、種子および基層を固定するために、結合剤が適用される。

種子５０により多くの水を供給するためのビヒクルを提供するために、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）が苗床１０に添加され得ることもまた可能である。しかし、このことは、製造時間および製造コストを増加させ得る。また、種々の層の間に組み込まれた別々の種子および／または肥料の型を有する二つより多い紙層で仕上げた苗床１０がまた形成され得る。別の実施形態において、肥料６０は、苗床１０を形成するために必要である製造工程の総数を減少させるために、その層の最初の製造の間に、エアレイド層に添加される。

本発明を試験するために、異なる材料の多数の層を製造した。これらの層としては、パルプシート、ティッシュ、タオルおよびエアレイド産物が挙げられる。いくつかの実施形態において、エアレイド基材が、基層としてよく機能するが、カバー層としては、芝生苗条の貫通速度がより遅くなることがわかった。一般に、芝生の根は、芝生の苗条より基材により良く貫通する。従って、一実施形態において、軽量の材料（例えば、ティッシュおよびタオル）は、カバー層４０として使用され、多孔性のより重い材料（例えば、エアレイド基材）は、基層２０として使用されるようである。基層２０として使用されるこの多孔性のより重い材料は、軽量のカバー層４０が提供し得ない必要とされる強度、ならびに根が土を貫通することが可能であるように十分に多孔性であることを提供し得る。

苗床１０のサンプルを開発し、分析した。一実施形態において、苗床１０は、１０００平方フィートあたり約４〜８ポンドの間のウシノケグサ種子（ｆｅｓｃｕｅｇｒａｓｓｓｅｅｄ）を含む。しかし、上に述べたように、苗床１０は、１０００平方フィート当たり１０ポンドと１２ポンドとの間の種子を備え得る。この実施形態において、種子は、ＣｏｌｕｍｂｉａＳｅｅｄＣｏｍｐａｎｙから入手可能である「ＳＴＡＲＦＩＲＥ」である。この実施形態における肥料６０は、１０００平方フィートあたり３２液量オンスの割合で、層２０、層４０の少なくとも一つに適用されるＲｅｇａｌＬｉｑｕｉｄＧｒｅｅｎ１２−６−１２肥料を含む。層２０、層４０を、中間層３０の周囲に一緒に一つの単位として接着するために使用される結合材料としては、生分解性接着剤（例えば、ＷＢポリボンド接着剤の名称の下で、Ｈ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒによって販売されるポリビニルアルコール）が挙げられる。この結合材料を、１０００平方フィート当たり１液量オンスの割合で適用した。基層２０およびカバー層４０を、以下の表から選択した：

これらの紙層の任意の組合せを単一の苗床１０に使用し得る。上記サンプル（１〜６）の実施形態において、エアレイドシートを、従来法で形成し、７〜１０％の乾燥重量に基づいて適用したＢｒｉｄｇｅｗａｔｅｒ、ＮｅｗＪｅｒｓｅｙのＶｉｎａｍｕｌＰｏｌｙｍｅｒ由来の「ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＣｏｔｅ」１８９１を使用して結合した。サンプル１〜４において上に示すティッシュは、従来の湿式プロセスによって湿潤強度樹脂を添加することなく製造された従来の湿式材料である。タオルは、３０００平方フィートあたり約１６〜２４ポンドの坪量範囲（２６〜３９ｇｓｍ）であるのに対して、ティッシュは、少なくとも約１３〜１８ｇｓｍ程度の低さであり得る。水素結合は、別々の結合剤の代わりとなるが、種子の確立の間の雨の条件における耐久性の付加を提供するために、なおティッシュおよびタオルへの低レベルの湿潤強度化学添加物に対するある程度の必要性が存在し得る。１３ポンドのティッシュは、ＧｅｏｒｇｉａＰａｃｉｆｉｃＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（「Ｇｅｏｒｇｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ」）由来のグレードナンバー６５である。２２ポンドのティッシュは、ＧｅｏｒｇｉａＰａｃｉｆｉｃ由来のグレードナンバー６８である。

苗床１０の多数のさらなるサンプルを試験した。その結果を、表１およびグラフ１〜３を含む図３〜５に示す。サンプル番号１６は、８１％の種子貫通率とともに、８１％の種子発芽率を有するという点で、成功であった。このサンプルを、ティッシュの上端部および熱結合エアレイド材料の底部を用いて構成した。軽量の上端部シートおよびより重い底部のシートの組合せは、有効な材料の組合せであるようである。軽量カバー層４０は、より重い基層２０が、苗床１０にそれが必要とする強度を与える間に、苗条が十分に貫通することを可能にする。試験したサンプルの多くは、従来の「広まっている（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）芽生えコントロールサンプルに比較してより優れた発芽速度を有した。

構築し、そして試験した１８個のサンプルの内、サンプル番号７を除いて、各サンプルは、１９２のＳＣＯＴＴＳライグラス種子および０．５ｇの２０−２７−５ＳＣＯＴＴＳ開始肥料を、基層２０とカバー層４０との間にはさんで、含んだ。サンプル番号７は、８８のライグラス種子および０．２５ｇの２０−２７−５開始肥料のみを含んだ。ジャガイモデンプン溶液を使用して、カバー層４０のシートを、基層２０に結合させた。このサンプルを、１）肥料を層２０、層４０の一方の上に広げる工程；２）層２０、層４０の一方の上に平方インチあたり３個の種子を配置する工程；３）苗床１０内に配置された種子の上に、約２５ｇのデンプン溶液を噴霧する工程、および４）種子５０支持層の上に、シートの層２０、層４０のもう一方を配置し、しっかりと押し付ける工程により、構築した。次いで、この苗床１０を一晩乾燥させた。

このサンプルを乾燥後、各サンプルをプラスチックトレイ（直径１１インチ）内に配置した。このプラスチックトレイは、１．５インチの湿らせた鉢植え用の土を含む。最初に各サンプルは、一日あたり２００ｍＬの水を受けた。しかし、水の量は、後に、一日あたり１００ｍＬに減少させた。サンプルトレイを、一日あたり１２時間栽培ランプ（ｇｒｏｗｉｎｇｌａｍｐ）の下に配置した。毎日、上端部シートを貫通した芝生苗条の数を計数した。各サンプルに関係する一般的な所見（例えば、スライムスポットの発達、ひびおよび生分解性）を書き留めた。２２日後、その実験を終了した。次いで、苗条（成長はしたが、カバー層４０を貫通しなかった苗条を含む）の総数を計数し、発芽率を計算した。表１は、簡単なサンプルの記述、構造の記述およびサンプル性能の全体の評価を含む。表１はまた、各サンプルを構成するために使用された材料の特性に対する情報も含む。

図３において、グラフ１は、サンプルの上端シートを実際に貫通した苗条の数に関する情報を示す。図４において、グラフ２は、発芽率情報を示す。図５において、グラフ３は、修正された発芽率情報を示す。この修正された発芽率情報を得るために、サンプルあたりの「スライムスポット」に影響を及ぼされた種子の総数を計算した。次いで、植えた種子の総数に対する調整を行ない、「スライムスポット」によりネガティブに影響を及ぼされた種子の数を評価した。例えば、サンプル番号８は、１４．８平方インチの全ての領域で「スライムスポット」を発生した。平方インチあたり３個の種子が存在する。従って、「スライムスポット」によりネガティブに影響を受けた種子は、１４．８×３＝４４個であった。もともと、各サンプルは、１９２個の種子を含んでいた。従って、１９２−４４＝１４８個が、このサンプル対する修正された種子の総数である。この修正された種子の総数を、修正された発芽率情報を計算するために使用した。このスライムスポットは、芽が出現する材料の型ではなく、苗床１０に提供される灌水のレベルに起因していた。

本発明の好ましい実施形態に適用される本発明の根本的な新規な特徴を示し、記載し、そして、指摘してきたが、例証したデバイスの形態および詳細、それらの操作における種々の省略および置換および変化が、本明細書中に広く開示される本発明の精神および範囲を逸脱することなく当業者によりなされ得ることが理解される。

図１は、本発明に従う人工苗床の側面図である。図２は、本発明に従う積層プロセスを図示する。図３は、本発明に従う人工苗床のサンプルについての試験結果を示す。図４は、本発明に従う人工苗床のサンプルについての試験結果を示す。図５は、本発明に従う人工苗床のサンプルについての試験結果を示す。

Claims

植物を成長させることに使用するための物であって、該物は、以下：
木材由来のセルロース繊維から形成される基層：
生分解性の天然繊維から形成されるカバー層であって、該カバー層は、該基層と比較して異なる空隙率、異なる坪量および異なる密度を有する、カバー層：
該基層の一部と該カバー層との間の中間層であって、該中間層は、該植物を成長させることに使用するための複数の種子を含む、中間層：ならびに
該カバー層および基層が、該基層とカバー層との間に該種子を含むように一緒に封をされるように該基層を該カバー層に固定するための結合剤、
を備える物。
前記カバー層の前記繊維は、木材由来のセルロース繊維である、請求項１に記載の物。
前記基層は、エアレイド産物を含み、かつ前記カバー層は、湿式産物を含む、請求項２に記載の物。
前記基層は、パルプ産物を含む、請求項１に記載の物。
前記パルプ産物は、パルプ産物のシートを含む、請求項４に記載の物。
前記結合剤は、生分解性結合剤を含む、請求項１に記載の物。
前記カバー層の前記繊維は、ジュート繊維を含む、請求項１に記載の物。
前記物は、生分解性材料から完全に形成される、請求項１に記載の物。
前記中間層は、前記カバー層の一部と前記基層の一部との間に空間を形成し、該中間層はさらに、植物の成長を増強するための栄養分および／または肥料を含む、請求項１に記載の物。
前記種子のうちの少なくとも一つは、前記肥料で被覆される、請求項９に記載の物。
肥料が、前記基層および前記カバー層のうちの少なくとも一つに適用される、請求項１に記載の物。
前記カバー層および前記基層のうちの少なくとも一つは、植物の成長を補助するための肥料を含む、請求項１に記載の物。
前記カバー層は、該カバー層および前記基層の外周辺部から内側に間隔を空けた位置で該基層に固定され、その結果、前記物に複数のポケットが、該カバー層と該基層との間に形成される、請求項１に記載の物。
第一の前記ポケットは、第一の植物を成長させるための少なくとも一つの種子を含み、そして第二の該ポケットは、第二の植物を成長させるための種子を含む、請求項１３に記載の物。
第一の前記ポケットは、少なくとも一つの種子を含み、そして第二の該ポケットは、植物の成長を補助するための肥料および／または栄養分を含む、請求項１３に記載の物。
前記基層は、一平方メートルあたり約２３ｇ〜約３００ｇの範囲内の坪量を有し、そして前記カバー層は、一平方メートルあたり約１３ｇ〜約１００ｇの範囲内の坪量を有する、請求項１に記載の物。
前記基層は、一平方メートルあたり約２６ｇ〜約８０ｇの坪量を有する、請求項１６に記載の物。
前記カバー層は、一平方メートルあたり約１３ｇ〜約５０ｇの坪量を有する、請求項１６に記載の物。
前記カバー層は、一立方センチメートルあたり約０．０５ｇ〜約０．２０ｇの湿潤密度を有し、そして前記基層は、一立方センチメートルあたり少なくとも約０．０７ｇの湿潤密度を有する、請求項１に記載の物。
植物を成長させることに使用するための物であって、該物は、以下：
植物の根が基層を貫通し、植物が成長を確立することを可能とする空隙率および湿潤密度を有する生分解性産物から形成される基層；
植物を成長させることに使用するための複数の種子を含む中間層；
該基層と同延であり、結合剤によって該基層に固定されるカバー層であって、該カバー層は、該基層の生分解性産物から形成され、かつ該基層と同じ空隙率および湿潤密度を有し、その結果発芽した植物が、該カバー層を貫通することが可能である、カバー層、
を備える物。
前記基層の前記産物および前記カバー層の前記産物が、木材由来のセルロース繊維から形成される、請求項２０に記載の物。
前記基層の前記エアレイド産物が、パルプ産物を含む、請求項２０に記載の物。
前記結合剤は、生分解性である、請求項２０に記載の物。
前記カバー層および基層は、天然の材料から形成される、請求項２０に記載の物。
前記物は、生分解性材料から完全に形成される、請求項２０に記載の物。
前記種子のうちの少なくとも一つは、肥料で被覆される、請求項２０に記載の物。
前記カバー層および前記基層のうちの少なくとも一つは、植物の成長を補助するための肥料を保有する、請求項２０に記載の物。
前記カバー層は、該カバー層および前記基層の外周辺部から内側に間隔を空けた位置で該基層に固定され、その結果、前記物に複数のポケットが、該カバー層と該基層との間に形成される、請求項２０に記載の物。
第一の前記ポケットは、第一の植物を成長させるための少なくとも一つの種子を含み、そして第二の該ポケットは、第二の植物を成長させるための種子を含む、請求項２８に記載の物。
第一の前記ポケットは、少なくとも一つの種子を含み、そして第二の該ポケットは、植物の成長を補助するための肥料および／または栄養分を含む、請求項２８に記載の物。
前記基層およびカバー層の各々は、一平方メートルあたり約２３ｇ〜約３００ｇの範囲内の坪量を有する、請求項２０に記載の物。
前記基層およびカバー層の各々は、一平方メートルあたり約２６ｇ〜約８０ｇの坪量を有する、請求項３１に記載の物。
前記基層およびカバー層の各々は、一平方メートルあたり約３９ｇ〜約７１ｇの坪量を有する、請求項３２に記載の物。
前記カバー層および基層の各々は、一立方センチメートルあたり少なくとも約０．０５ｇの湿潤密度を有する、請求項２０に記載の物。
前記カバー層の前記生分解性産物は、ジュート繊維を含む織られた材料を含む、請求項２０に記載の物。
前記織られた材料は、一平方ヤードあたり約１０オンスの坪量を有する、請求項３５に記載の物。
植物を成長させることに使用するための物であって、該物は、以下：
生分解性の天然繊維から形成される基層であって、該基層は、一平方メートルあたり約２３ｇ〜約３００ｇの坪量および一立方センチメートルあたり少なくとも約０．０５ｇの湿潤密度を有する、基層；
一平方メートルあたり約１３ｇ〜約１５０ｇの坪量および一立方センチメートルあたり約０．０５ｇ〜約０．２０ｇの湿潤密度を有する生分解性の天然繊維から形成されるカバー層；ならびに
該基層を該カバー層に固定するための生分解性の結合剤、
を備える物。
前記基層および前記カバー層の各々は、一平方メートルあたり約２６ｇ〜約８０ｇの坪量を有する、請求項３７に記載の物。
前記基層および前記カバー層の各々は、一平方メートルあたり約３９ｇ〜約７１ｇの坪量を有する、請求項３７に記載の物。
前記カバー層の前記繊維は、木材由来のセルロース繊維である、請求項３７に記載の物。
前記基層は、パルプ産物を含む、請求項３７に記載の物。
前記パルプ産物は、パルプ産物のシートを含む、請求項４１に記載の物。
前記カバー層と前記基層との間に配置される複数の種子をさらに含む、請求項３７に記載の物。
前記種子のうちの少なくとも一つは、肥料で被覆される、請求項４３に記載の物。
前記カバー層および前記基層のうちの少なくとも一つは、植物の成長を補助するための肥料を保持する、請求項４３に記載の物。
前記カバー層は、該カバー層および前記基層の外周辺部から内側に間隔を空けた位置で該基層に固定され、その結果、前記物に複数のポケットが、該カバー層と該基層との間に形成される、請求項３７に記載の物。
第一の前記ポケットは、第一の植物を成長させるための少なくとも一つの種子を含み、そして第二の該ポケットは、第二の植物を成長させるための種子を含む、請求項４６に記載の物。
第一の前記ポケットは、少なくとも一つの種子を含み、そして第二の該ポケットは、植物の成長を補助するための肥料および／または栄養分を含む、請求項４６に記載の物。
前記カバー層の前記生分解性の天然繊維は、ジュート繊維を含む、請求項３７に記載の物。
前記カバー層は、一平方ヤードあたり約１０オンスの坪量を有する、請求項３５に記載の物。
請求項３７に記載の物を作製する方法であって、該方法は、以下の工程：
生分解性の天然繊維から形成される前記基層を提供する工程：
生分解性の天然繊維から形成される前記カバー層を提供する工程：
該基層および該カバー層のうちの一つに種子を適用する工程であって、その結果該種子は、適用される層の予め決定した部分に分配される、工程；
該層のうちの少なくとも一つに前記結合剤を適用する工程；ならびに
該カバー層を該基層に固定し、その結果該カバー層および該基層が、該種子の周囲に囲いを形成する工程、
を包含する、方法。
前記カバー層を前記基層に固定する前記工程が、前記種子を保有する該基層および該カバー層を積層機械に通過させる工程を含む、請求項５１に記載の方法。
前記結合剤は、噴霧または被覆によって前記基層またはカバー層の少なくとも一つに適用される、請求項５１に記載の方法。
前記固定工程が、前記物内に前記種子を含むためのポケットを形成するように、前記カバー層を、前記層の周辺部に隣接して、および前記周辺部から間隔を空けた位置で、前記基層に固定する工程を包含する、請求項５１に記載の方法。