JP2010504319A - 発芽及び植物成長媒体としての処理された籾殻材料 - Google Patents

Abstract

発芽及び植物成長のための支持体として有用な、籾殻材料を基礎とする媒体が開発された。他感物質を効果的に欠如するこのような材料は、単独で又は添加物として使用することができる。従って、本発明は、軽量な材料であり、高価でない非土壌性の発芽及び植物成長媒体に対する基礎を与える。

Description

本発明は、発芽及び植物成長媒体並びに発芽及び植物成長媒体添加物の分野に関する。本発明は、籾殻をベースとする無土壌媒体、その製造及び使用に関する。

土質及び土壌の組成は、土壌がどのように植物の発芽及び成長に対して補助を与えるかに関して決定的な影響を有する。土壌は、種子及び根をしっかり定位置に保持し、同時に、新しい根の貫通を可能とすべきである。土質は、成長している植物に水と栄養がともに容易に接近できるようにするための適切な貯水量を与えるべきである。さらに、土質は、細菌の攻撃及び過剰な散水による植物部分の腐敗を防ぐために、根域に酸素及び一般的な通気を許容すべきである。植物の発芽及び成長のための条件は、土質及び土壌組成の検討によって改善され得る。土壌は、圧縮に耐える多孔性土壌構造を与える品質を備えるべきである。土壌は適切な水及び栄養保持能を有し、同時に、水／酸素比の釣り合いを取り得ることが重要である。ｐＨは概ね中性であるべきであり、土壌には、病原体、昆虫及び雑草が存在すべきでない。

土質を改善するために、有機及び合成起源の多くの材料が提案され、土壌添加物として使用されてきた。例は、ミズゴケ、粉砕された樹皮、腐葉土、膨張された雲母、ピートモス、藁、トウモロコシの穂軸、小粒径の水和されたケイ酸三カルシウム（米国特許第２，７８０，０３１号；Ｂｒｙａｎｔ）、バーミキュライト、膨張されたパーライト（米国特許第３，３２３，８９８号；Ｐｉｅｒｃｅ）、ポリアクリロニトリルなどの合成樹脂及びポリビニルピロリドン（米国特許第４，７６２，５４５号；Ｙｏｕｓｓｅｆ ｅｔ ａｌ．）などであり得る。

植物育種家は、健康な植物を育成することに加えて、幾つかの他の課題にも直面する。植物成長媒体及び植物成長媒体添加物は、容易に入手可能であり、可能な限り安価であるべきである。例えば、泥炭は園芸用の有機成長媒体として広く使用されているが、環境について懸念する団体は、代替材料の発見及び使用を業界に迫っている。

輸送のために、植物成長媒体は可能な限り軽くなければならない。製造現場から顧客の庭まで巨大なロールが移動されるので、一例として、例えば、巻き取り式の（ｒｏｌｌｉｎｇ−ｏｕｔ）草の製造などには、軽い成長媒体が極めて有用である。

土壌含有植物の輸入を許容していない幾つかの国では、無土壌植物成長媒体も望ましい。さらに、土壌の回避は、土壌中に存在する微生物の伝播も防ぐ。

健康な植物を育成し、同時に安価であり、軽く、土壌を含まない優れた発芽及び植物成長媒体を提供することが極めて望ましい。

籾殻は、食用の米を調製する工程中に除去される米粒の硬い殻である。籾殻は約１８から２２重量％のシリカ含量を有し、約７５から８０容量％の空間又は間隙を有する多孔性骨格状シリカ構造を形成する。水の含量は籾殻材料の約１５％を占め、ｐＨは６．３である。

大量の籾殻が、廃棄物として又は焼却によって、多大な費用を費やして、米産業によって処分されている。植物を育てるために土質を改善する目的で、様々な形態の籾殻材料が土壌改良剤又は土壌添加物として記載されている。このような材料の例は、実質的に非晶質状態であり、多孔性の骨格状構造を有する籾殻灰（米国特許第４，７０７，１７６号；Ｄｕｒｈａｍ）；少なくとも約１年寝かせた約０から２５ｖ／ｖ％の完全な籾殻（米国特許第５，１１４，４５７号；Ｅｖａｎｓ）；０から４０ｗ／ｗ％の籾殻堆肥（米国特許第５，３０１，４６６号；Ｅｇａｎ）；５から２５ｗ／ｗ％の砕かれた籾殻（米国特許公開２００６／００６５０２８Ａ１；Ｎｕｄｅｌｍａｎ）及び生け花を支持し、新鮮な切花を輸送し、様々な植物を根付かせるために使用される９５から９９ｗ／ｗ％の籾殻灰（米国特許第４，２３８，３７４号；Ｄｕｒｈａｍ ｅｔ ａｌ．）である。

しかしながら、少なくとも他感作用物質による阻害に対して感受性を有するコメ以外の植物では、コメの中に天然に含まれる他感作用物質（他感化学物質）のために、発芽又は植物成長媒体として、籾殻材料を単独で使用することはできなかった。

他感作用とは、隣接する植物の成長を増強又は阻害する特定の化学物質をその環境に放出する植物の能力である。このような植物は他感作用植物として知られており、放出される物質は他感作用物質又は他感作用化学物質と呼ばれる。他感作用物質には、除草効果、雑草駆除効果及び／又は抗微生物効果を有する化合物が含まれる。

進化の観点からは、他感作用物質の目的は、微生物及び他の植物、特に他の植物種との競合において、植物の成長条件を確保することである可能性が高いと思われる。従って、コメから得られる幾つかの他感作用物質、すなわち雑草及び真菌性病原体に対して有効であることが同定されているフラボン（５，７，４’−トリヒドロキシ−３’，５’−ジメトキシフラボン）及びシクロヘキセノン（３−イソプロピル−５−アセトキシシクロヘキセン−２−オン−１）は、同じ濃度で、コメの成長を阻害しないことが報告されている。

特開平０９０７０２２３Ａ（ＫｉｔａｇａｗａＩｒｏｎＷｏｒｋｓＣｏ．Ｌｔｄ．）は、植物用の培養材料として、一定のレベルになるように調整された水分含量を有する細かく砕かれた籾殻材料を使用する。洗浄液を添加し、その後洗浄液を除去する洗浄工程に言及されていない。

中国特許公開１，５８２，６２２Ａ（ＢａｉＧｕｉｊｕｎ）は、イネ苗の乾燥無土壌栽培用の基材を得るために、破壊し、水中に浸し、撹拌し、広げ、水を与え、フィルムによって被覆し、水を保持し、肥料を与えることによって、籾殻を処理する。洗浄液を添加し、その後洗浄液を除去する洗浄工程が言及されていない。明らかに、籾殻由来の他感物質による阻害が存在しても、阻害の程度がより低いイネ苗に対して基材が使用される場合には、このような洗浄工程の重要性は低い。

特開平０１２６１２８９Ａ（ＫｕｓｕｓｅＭｉｋｉｏ）は、籾殻中の特異的成分との反応のために、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又は次亜塩素酸ナトリウムの溶液で籾殻を処理し、その後、溶液を搾り取り、反応を進行させるために、籾殻を放置する。存在する可能性がある他感物質に対して起こることについては、言及されていない。いずれにしろ、この処理はかなり複雑であり、より望ましくなく、高価な化学的処理を基礎としている。

この発明者によって行われた実験によれば、他感物質を除去するために籾殻材料が十分に洗浄されなければ、レタスとブロッコリーの種子は籾殻材料中で発芽できない。上記従来技術は、他感物質について触れていない。おそらく、これは、コメ植物又は他感物質に対して感受性でない他の植物の発芽及び成長のために、従来技術の発芽及び植物成長基材が使用されたからであろう。

米国特許第２，７８０，０３１号明細書 米国特許第３，３２３，８９８号明細書 米国特許第４，７６２，５４５号明細書 米国特許第４，７０７，１７６号明細書 米国特許第５，１１４，４５７号明細書 米国特許第５，３０１，４６６号明細書 米国特許公開第２００６／００６５０２８Ａ１号明細書 米国特許第４，２３８，３７４号明細書 特開平０９０７０２２３Ａ号明細書 中国特許第１，５８２，６２２Ａ号明細書 特開平０１２６１２８９Ａ号明細書

他感物質に対して感受性を有する植物に対する発芽及び植物成長媒体として、籾殻材料を単独で使用することの報告された試みは、成功を収めていない。しかしながら、発芽及び植物成長阻害剤を効果的に欠如し、並びに安価で、軽く、及び土壌を含まず、並びにコメに対してのみならず、コメ由来の他感物質の存在下で阻害される非コメ植物に対しても、単独の植物発芽及び植物成長媒体として使用され得る処理された籾殻材料を得ることが望ましい。

他感物質による阻害に対して感受性を有する植物の発芽及び成長のために使用できる発芽及び植物成長媒体が籾殻材料を基礎とする単純で高価でない方法によって得られることが、ここに見出された。

従って、本発明は、籾殻材料が水性洗浄液で洗浄される、他感物質を除去するために籾殻材料を処理することによってコメ由来の他感物質による阻害に対して感受性を有する植物の発芽及び成長のために使用可能な籾殻材料由来の発芽及び植物成長媒体を調製する方法に関する。

好ましい実施形態において、水性洗浄液は界面活性剤を含む。

本発明は、媒体が、コメ由来の他感物質による阻害に対して感受性を有する植物の発芽及び成長のための単独の媒体として使用可能であるように十分に他感物質を欠如する、本発明の方法によって得られた発芽及び植物成長媒体にも関する。

本発明は、ａ）水性洗浄液中で籾殻材料を温置する工程；ｂ）水をベースとする溶液を部分的に又は完全に除去する工程；及びｃ）任意選択により籾殻材料を分割する工程；を含む、媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法にも関する。

さらに、本発明は、処理された籾殻材料を含む発芽及び植物成長媒体であり、単独の媒体として使用される場合にさえ、前記籾殻材料が発芽及び植物成長を補助する、前記媒体に関する。

さらに、本発明は、ａ）発芽及び植物成長媒体を調製する工程；ｂ）混和物を形成するために、ａ）の発芽及び植物成長媒体に結合剤を添加する工程；ｃ）表面上に混和物を定置させる工程；並びにｄ）混和物を任意選択により加熱する工程；を含む、発芽及び植物成長媒体マットを調製する方法に関する。

本発明は、種子又は植物の成長に適した類似の部分を含み、及び種子テープの形態で別々に又は密着して利用可能であり、植物成長媒体を含む発芽単位にも関する。

本発明は、ａ）発芽及び植物成長媒体マットを調製する工程；ｂ）前記マットを適切な大きさに任意選択により形成する工程；及びｃ）前記マット中に種子を配置する工程；を含む、発芽単位を調製する方法にも関する。

本発明は、少なくとも１つの担体片に付着された、連続的に配置された発芽単位を含み、前記単位が発芽及び植物成長媒体中に配置された種子を含む、種子テープにも関する。

本発明は、ａ）発芽及び植物成長媒体マットを調製する工程；ｂ）前記マットを担体片に適した大きさへ任意選択により形成する工程；ｃ）マットを担体片へ付着させる工程；及びｄ）前記マット中に種子を配置する工程；を含む、種子テープを調製する方法にも関する。

さらに、本発明は、植物の生産のための発芽及び植物成長媒体の使用に関する。

さらに、本発明は、草マットの生産のための発芽及び植物成長媒体の使用に関する。

さらに、本発明は、発芽単位の生産のための発芽及び植物成長媒体の使用に関する。

さらに、本発明は、種子テープの生産のための発芽及び植物成長媒体の使用に関する。

本発明の応用性の程度は、以下の詳細な記載から明らかとなる。しかしながら、詳細な記述及び具体的な実施例は、好ましい実施形態を例示するために含められているものに過ぎないこと、並びに本発明の範囲に属する様々な変更及び改変が、詳細な記述に基づいて、当業者に自明であることを理解すべきである。

本発明は、以下に詳しく記載されている。本明細書の解釈において、以下の定義が適用されるものとし、適切な場合には常に、単数形で使用される用語は複数形も含み、逆も同様であるものとする。

定義
本明細書において使用される「充填剤材料」とは、種子テープの発芽単位において使用するのに適した発芽及び植物成長材料を意味する。

本明細書において使用される「発芽単位」とは、種子を含む発芽及び植物成長材料を意味する。

本明細書において使用される「種子テープ」とは、担体材料上に並べて配置されている多数の連続する発芽単位を意味する。

本明細書において使用される「分割された籾殻材料」とは、各籾殻が２つ若しくはそれ以上の片に、又は多かれ少なかれ微細な粒子へ分割されていることを意味する。

本発明の発芽及び植物成長媒体は、土壌、ピートモス、バーミキュライト、岩綿などの代替として有用である。本発明の発芽及び植物成長媒体は、土壌改良剤又は添加物としても、単独で又は上記他の適切な材料と組み合わせて使用され得る。さらに、トマトなどの温室作物の栽培用の一体化された栽培システムに対しても有用である。環境的な理由のために、商業的植物育種家によって広く使用されているピートモスに対する優れた代替物が探索されている。植物をベースとする多くの材料は、セルロースの高い含量故に受け入れられなかった。例えば、ココナツ線維のような代替物も検討されてきたが、この材料の不均一な質感及び化学的特性の変動のために、それらは使用が困難である。

籾殻は、世界の多くの場所で、食用米の製造の間に廃棄物として生成され、従って、極めて容易且つ低コストで入手できる。従って、本発明に係る処理された籾殻材料の生成は、清浄化工程を経なければならない場合でさえ安価である。処理された籾殻材料は、５．３に天然の低ｐＨを有する。これは低い値であるが、発芽に対して悪影響を与えるものではなく、逆に、このような低ｐＨ値はある種の危険な真菌株又は微生物が発芽している種子を攻撃するのを防ぎ得る。

一実施形態において、本発明は、処理された籾殻材料を含む発芽及び植物成長媒体であり、単独の媒体として使用される場合に、前記籾殻材料媒体が発芽及び植物成長を補助し、並びに前記籾殻材料が他感物質を効果的に欠如する、前記媒体に関する。

一実施形態において、本発明は、前記籾殻材料が、分割された籾殻、完全な籾殻若しくは実質的に完全な籾殻又はこれらの混合物から選択される、発芽及び植物成長媒体に関する。

従って、本発明の方法は、その洗浄前又は後に、籾殻材料を分割するための工程を任意選択によりさらに含む。洗浄前に分割することによって、籾殻の増加した表面積が他感物質の除去を向上させ得る。他方、処理された籾殻を乾燥させることはより困難である。従って、任意選択により行われる分割工程に対する適切な時間は、実際の環境に依存し得る。

一実施形態において、本発明は、前記分割された籾殻材料が１μｍと５ｍｍ、１μｍと４ｍｍ、１μｍと３ｍｍ、１μｍと２ｍｍ又は１μｍと１ｍｍの間のサイズを有する、発芽及び植物成長媒体に関する。

一実施形態において、本発明は、媒体が籾殻材料の１％超、１０％超、２０％超、３０％超、４０％超、５０％超、６０％超、７０％超、８０％超、９０％超又は１００％を占める、発芽及び植物成長媒体に関する。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに有機又は無機酸、有機又は無機塩基、界面活性剤及び結合剤からなる群から選択されるさらなる因子を任意選択により含む水をベースとした溶液中で洗浄が行われる、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。本発明の実験に基づいて、薬剤を一切添加せずに、通常の水道水を使用することが可能であると思われる。しかしながら、一般に、これには、かなり長い処理時間が必要である。好ましい添加物は、水性洗浄液の表面張力を減少させることができる慣用の界面活性剤である。実施例２で示されたように、これは、適切には、籾殻表面のよりよい湿潤化のために、処理時間を著しく減少させ得る。

調製中の各工程は、籾殻材料を撹拌又は移動させて又はさせずに実施し得る。時には、材料は、所望される時間の長さにわたって撹拌せずに、容器中で温置したまま放置され得、あるいは、材料は、所定の間隔で時折撹拌され、又は継続的に撹拌される。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに有機又は無機酸、有機又は無機塩基、界面活性剤及び結合剤からなる群から選択されるさらなる因子を任意選択により含む水をベースとした溶液中で洗浄が行われ、前記水をベースとした溶液が湯、冷水又は蒸気水から選択される、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに有機又は無機酸、有機又は無機塩基、界面活性剤及び結合剤からなる群から選択されるさらなる因子を任意選択により含む水をベースとした溶液中で洗浄が行われ、前記無機酸がＨＮＯ_３、Ｈ_２ＳＯ_４、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ及びＨＣｌＯ_４を含有する群から選択される、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに有機又は無機酸、有機又は無機塩基、界面活性剤及び結合剤からなる群から選択されるさらなる因子を任意選択により含む水をベースとした溶液中で洗浄が行われ、前記界面活性剤が石鹸及び他の慣用の界面活性物質（ｔｅｎｓｉｄｅ）を含有する群から選択される、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに有機又は無機酸、有機又は無機塩基、界面活性剤及び結合剤からなる群から選択されるさらなる因子を任意選択により含む水をベースとした溶液中で洗浄が行われ、前記結合剤がＥＤＴＡ及びＥＧＴＡを含有する群から選択される陽イオン性結合剤である、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに籾殻材料を加熱する工程をさらに含む、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。

加熱は、洗浄工程の前、間及び／又は後の何れにおいても行われ得る。加熱は、他感物質の抽出及び未精製籾殻材料上に存在する蝋層の除去を促進し得る。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに籾殻材料を加熱する工程をさらに含み、並びに加熱が少なくとも５０℃、少なくとも６０℃、少なくとも７０℃、少なくとも８０℃、少なくとも９０℃又は少なくとも１００℃の温度を使用する、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに籾殻材料を分割する工程をさらに含む、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。

前記材料は、籾殻材料の所望されるサイズに応じて、例えば、ハンマーミル、ナイフミルなど、一般的に利用可能なあらゆる方法を用いて分割され得る。サイズは、例えば、最終媒体の構造及び保水容量に対して影響を与える。

一実施形態において、本発明は、籾殻材料を洗浄する工程を含み、並びに籾殻材料を洗浄した後に、籾殻材料を乾燥させる工程をさらに含む、発芽及び植物成長媒体を得るために、処理された籾殻材料を調製する方法に関する。

乾燥の手段は、例えば、ドリップ乾燥、遠心、あらゆる乾燥装置、例えば、日光、熱い空気、マイクロ波などの何れかの加熱源への曝露又はこれらのあらゆる組み合わせなど、あらゆる一般的に公知の方法によって提供され得る。

一実施形態において、本発明は、処理された籾殻材料を含む発芽及び植物成長媒体であり、単独の媒体として使用される場合に、前記籾殻材料媒体が発芽及び植物成長を補助する、前記媒体に関する。

発芽及び植物成長媒体並びに発芽及び植物成長媒体マットは何れも、さらなる発芽及び成長促進効果又は発芽及び成長促進に好ましい効果を与える他の所定の物質をさらに含み得る。このような物質は、バーミキュライト、パーライト、ゼオライト、木繊維又は木粉末などのセルロース材料、ミズゴケ属、粘土粒子、岩綿などの鉱物繊維又は類似の物質、有害生物駆除剤、除草剤、殺虫剤、殺真菌剤、ウイルス、細菌、トリコデルマなどの真菌、真菌の芽胞、捕食性線虫などの昆虫の卵、肥料、酵素、動物忌避剤、ホルモン、ｐＨ調整剤、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール又は他の植物適合性結合剤などの結合剤、炭素、モリブデンなどの微量元素、珪藻土（ｋｉｓｅｌｇｕｈｒ）、界面活性剤、超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）及びシリカなどの水吸収性物質を含有する群から選択され得る。幾つかの物質が、同じく使用し得る微少カプセル封入された形態で利用可能である。

一実施形態において、本発明は、ａ）発芽及び植物成長媒体を調製する工程；ｂ）混和物を形成するために、ａ）の発芽及び植物成長媒体に結合剤を添加する工程；ｃ）表面上に混和物を定置させる工程；並びにｄ）混和物を任意選択により加熱する工程；を含み、結合剤が複合線維、酢酸ポリビニル（ＰＶＡ）、水をベースとする糊、熱溶融性糊及び蝋からなる群から選択される、発芽及び植物成長媒体マットを調製する方法に関する。

複合線維とは、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）などのコア並びに線維コアより低い融解温度を有する熱可塑性材料の外側シート又はコーティングを有する線維である。制御された加熱を行うと、線維の外側シートは粘着性になり、籾殻材料との間に結合を確立することにより、発芽及び植物成長媒体マットの形成を促進する。複合線維の含量は、総含量の２から２０％、２から１５％、２から１０％、２から５％、５から２０％、５から１５％、５から１０％の間、好ましくは６％であり得る。複合線維の長さは、１から１０ｍｍ、１から８ｍｍ、１から６ｍｍ又は１から４ｍｍの間であり得る。

発芽及び植物成長媒体マットの調製中に、増加した温度を使用し得る。幾つかの事例では、温度は９０℃と１６０℃の間であり、幾つかの事例では、１３０℃と１５０℃の間である。温度は使用される複合線維の選択に依存することが当業者に自明である。

本発明の発芽及び植物成長媒体マットを調製するために使用され得る１つの方法は、ＷＯ２００５／０４２８５９に記載されている風式乾燥形成プロセスを使用することである（Ｆｏｒｍｆｉｂｅｒ Ｄｅｎｍａｒｋ；Ａｎｄｅｒｓｅｎ）。

籾殻材料の質感は、発芽及び植物成長媒体マットを調製するための単純な方法を使用する可能性を与える。前記マットは、任意選択により薄いフィルター材料で被覆された輸送可能／回転式仕切り上に、結合剤とともに、処理された籾殻材料を沈降させることによって調製され得る。沈降は、仕切りの下に吸引手段を取り付けることによって促進され得る。マットは、完全な状態で使用され得、又はより小さな単位へと形成され得る。より小さな単位の形成は、切断又は破壊によって行われ得る。本発明のマットの破壊は、溝又はツールマークの存在によって補助され得る。このような溝は、材料が溝を含む完全なマットを接続及び形成できるようにするために、仕切りの若干上に配置されている分離した距離シート／プレートの存在によって、マット材料の沈降の間に形成され得る。

一実施形態において、本発明は、ａ）発芽及び植物成長媒体を調製する工程；
ｂ）混和物を形成するために、ａ）の発芽及び植物成長媒体に結合剤を添加する工程；ｃ）表面上に混和物を定置させる工程；並びにｄ）混和物を任意選択により加熱する工程；を含み、結合剤が複合線維、酢酸ポリビニル（ＰＶＡ）、水をベースとする糊、熱溶融性糊及び蝋からなる群から選択され、並びに複合線維がポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）からなる群から選択される、発芽及び植物成長媒体マットを調製する方法に関する。

単独の材料として、植物成長のために未精製の未加工籾殻材料を使用することは、これまで成功を収めていなかった。これは、一つには、前記籾殻材料中に存在する他感物質（他感化学物質）によって説明され得、一つには、籾殻材料の撥水層を原因とする乏しい保水容量によって説明され得る。しかしながら、籾殻灰、熟成された籾殻、籾殻堆肥及び砕かれた籾殻は、土質を改善する目的で、土壌改良剤として使用されてきた。

しかしながら、本発明の処理された籾殻材料を含む発芽及び植物成長媒体は、植物の生産に関する多数の目的のために使用することができる。媒体は、結合されていない遊離の及び／又は砕けやすい粒子として直接使用され得、又は本願に記載されているようなマットへ形成された後に使用され得る。例えば、ポット、トレイなどの中の土壌又は土壌様物質に対する代替物として使用される場合、遊離の粒子及び砕けやすい粒子は、より容易に分配され得るのに対して、発芽単位、種子テープなどの作製に関しては、本発明の発芽及び植物成長媒体マットを使用することが有利であり得る。

一実施形態において、本発明は、植物の生産のための発芽及び植物成長媒体の使用に関する。

一実施形態において、本発明は、発芽単位の生産のための発芽及び植物成長媒体の使用に関する。

一実施形態において、本発明は、種子テープの生産のための発芽及び植物成長媒体の使用に関する。

処理された籾殻材料を含む発芽及び植物成長媒体は、発芽単位及び種子テープ中の充填剤として使用され得る。このような充填材料は、バルク材料の形態であり得、又はマットとしての形態であり得る。従って、前記媒体には、マット、ブロック、粒状物又は顆粒状物から選択される発芽及び植物成長に適したあらゆる物理的形態が与えられ得、該形態が限局された空間中に取り込まれ得る及び／又は担体テープに付着され得る。発芽単位及び種子テープを調製する方法は、本発明者らの特許出願の幾つかに、例えば、米国特許第６，５７８，３１７号及び米国特許第６，７０１，６６４号に記載されている。

一実施形態において、本発明は、草マットの生産のための発芽及び植物成長媒体の使用に関する。

本発明の処理された籾殻材料は、ゴルフコース、スポーツ競技場及び庭用などの草マットの製造のために使用することができる。分割された籾殻材料若しくは完全な状態の籾殻材料中に、草の種子を直接分布させ得、又は種子を籾殻材料マット中に配置させ得る。水及び肥料は、必要とされる期間中に添加される。一旦、草の根が発根したら、草の根は籾殻材料を貫通し、くもの巣状構造を形成するので、籾殻材料マットの使用の重要性はより少なくなる。最後に、草マットが必要とされる植物密度に到達した時点で、草マットは、使用場所への輸送前に、適切な長さに形成し、ロール状に巻き又は折り畳むことができる。土の上で発育された草マットは、輸送できるようになるまでに最長６ヶ月を必要とし得、ピートモス上で発育された草マットは最長２ヶ月を必要とし得る。本発明の発芽及び植物成長媒体中で発育された草マットは、輸送できるようになるまでに、約１ヶ月を要するに過ぎない。輸送のための時間は、ロール状に巻かれ、顧客に輸送されるべき前記草マットの強度によって決定される。本発明の草マットは、織物の存在下で任意選択により成長させることができ、織物は、環境的な理由のため、生物分解性であり得る。織物は草マットに更なる強度を与え、これにより、輸送までの時間の低減に寄与する。

実施例
ここで、以下の実施例によって本発明が例示されるが、以下の実施例はいかなる意味においても限定的なものであると解釈してはならない。

処理された籾殻材料の調製
籾殻材料を湿らせるのにちょうど十分な水の少量を、分割された籾殻材料（０から２ｍｍの間の粒径）に添加した。温置の２日後に、湿った籾殻材料の少量の分取試料を採取し、水道水の少量中で１回洗浄した後、材料を乾燥させた。５つの試料が得られるまで、２日の間隔を置いて、操作を反復した。

別々の平坦なプラスチックトレイ中に試料１から５をそれぞれ配置し、２５のレタス及び２５のブロッコリーの種子を各トレイ中に播種し、水を添加した。

結果：試料１では、種子が全く発芽せず、試料２では、僅か数個の種子が発芽したに過ぎなかったが、試料３、４及び５中の種子（それぞれ、６、８及び１０日、水に浸した。）は全て発芽した。

従って、好ましい実施形態において、処理された籾殻材料は、約６から８日、水の中に浸される。実施例３から１０において使用した処理された籾殻材料は、このようにして処理された。

界面活性剤を用いた処理された籾殻材料の調製
完全な籾殻材料１２Ｌを含有するバケツ中で、界面活性剤−水の溶液２Ｌ（Ｌｉｓａｐｏｌ^（Ｒ）０．５ｇ／Ｌ）を添加し、材料を攪拌した。室温で１５分の温置後、籾殻材料が覆われるまで、界面活性剤を含まない水を添加した。材料を３０秒間激しく撹拌した。次いで、絞らずに乾燥させるために、材料を網に移した。材料を含有する網を１０００ｒｐｍで遠心した。次いで、０と２ｍｍの間の大きさになるように、湿った材料を分割した。キャベツの種子が蒔かれたトレイの上に、処理された籾殻材料を分配した。

Ｓｙｎｇｅｎｔａから入手できるＬｉｓａｐｏｌ^（Ｒ）は、表面張力を減少させるアルキルエトキシラートベースの界面活性剤である。

結果：キャベツ植物は界面活性剤処理された籾殻材料中で成長することが可能であったのに対して、未処理籾殻材料中では成長せず、種子の水まきの間に界面活性剤が添加された場合でさえ成長しなかった。水性洗浄液が界面活性剤を含有すれば、本発明の方法は、大幅により短い時間で、満足できる結果で実施できると結論付けることが可能である。

発芽及び植物成長媒体としての処理された籾殻材料の使用−非処理籾殻材料との比較
レタス及びブロッコリー以外の種子を検査するために、レタス（ペレット）、タマネギ（裸及びフィルム被覆）、豆（裸）、コショウ（裸及びペレット）、キャベツ（裸及びフィルムコート）、サトウダイコン（未加工及びペレット）、トマト（ペレット及び裸）及びガーベラの種子を用いて、発芽実験を行った。

実施例１に記載されているように処理された籾殻材料又は未処理籾殻材料の何れかの中に、上記植物の種子を播種した。

結果：検査した全ての種子は、処理された籾殻材料中で良好に発芽したが、未処理籾殻材料中では発芽しなかった。それぞれのトマト、コショウ及びキュウリ植物などに対しては、処理された籾殻材料約１０リットルが必要とされる。

結合剤としてホットメルトを使用する、発芽及び植物成長媒体マットの調製
実施例１に記載の分割された被処理籾殻材料を、Ｓｃｈａｅｔｔｉ、ＣＨから入手した４．５％熱溶融材料と混合した。混合物を表面上に置き、１２０℃の温度を有する炉の中に配置した。材料を冷却させ、発芽及び植物成長媒体マットを作製した。

マットの中に及び充填材料としてマットを用いた発芽単位／種子テープの中に、レタスとブロッコリーの種子を蒔いた。平行して、本分野において公知であるバーミキュライト及び複合繊維から作製されたマットの中にも種子を蒔いた。

結果：検査した全ての種子が良好に発芽した。上記植物成長媒体マット中で発育させた種子とバーミキュライトをベースとするマット中で発育させた種子の間に、成長の差は観察できなかった。

結合剤として蝋を使用する、発芽及び植物成長媒体マットの調製
Ｂｅｙｅｒｓｄｏｒｆから入手した低融点の蝋を凍結するまで凍結装置中に配置し、その後、ワックスパール（ｗａｘ ｐｅａｒｌ）を砕いて粉末にした。６から７％の蝋粉末を、実施例１から得た分割された被処理籾殻材料と混合した。混合物を表面上に置き、１２０℃の温度を有する炉の中に配置した。材料を冷却させ、発芽及び植物成長媒体マットを作製した。

マットの中に及び充填材料としてマットを用いた発芽単位／種子テープの中に、レタスとブロッコリーの種子を蒔いた。平行して、本分野において公知であるバーミキュライト及び複合繊維から作製されたマットの中にも種子を蒔いた。

結果：検査した全ての種子が良好に発芽した。上記植物成長媒体マット中で発育させた種子とバーミキュライトをベースとするマット中で発育させた種子の間に、成長の差は観察できなかった。

結合剤としてＰＶＡ水をベースとする糊を使用する、発芽及び植物成長媒体マットの調製
特殊な２工程の糊付け技術と組み合わされたＰＶＡ水をベースとする糊を検査した。この目的のために、実施例１から得た被処理籾殻材料は乾燥させる必要はなかった。遠心（１０００ｒｐｍ）から得られたばかりの湿った材料を使用した。第一の工程は、材料の全てが糊で覆われるまで、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ、ＤＥから得たＰＶＡ糊懸濁物ＴＬ７．１と材料の約１５％を混合することであった。次いで、この部分を全部の残り８５％と注意深く混合した。混合後、材料を篩の上に配置し、僅かに平坦化し、次いで、上から材料を吹きつける熱い空気によって乾燥させた。これは、極めて良好な結果を与えた。上記のような単純な糊付け技術は高速に実施することが可能であり、多数の高価な機械を必要としない。

マットの中に及び充填材料としてマットを使用する発芽単位／種子テープの中に、レタスとブロッコリーの種子を蒔いた。平行して、本分野において公知であるバーミキュライト及び複合繊維から作製されたマットの中にも種子を蒔いた。

結果：検査した全ての種子が良好に発芽した。上記植物成長媒体マット中で発育させた種子とバーミキュライトをベースとするマット中で発育させた種子の間に、成長の差は観察できなかった。

成長媒体としての処理された籾殻材料とバーミキュライトとの比較−植物の乾燥
栽培者は、完全に乾燥した土壌の中にブロッコリー及びレタス植物をしばしば植え付け、次いで、水まきの前に、最大数時間、植物を乾燥状態に置く。最初に籾殻又はバーミキュライト中で発育されたレタス植物が、このような条件をどのように生存するかについて検査した。

バーミキュライト中又は実施例１から得た処理された籾殻材料中にレタス植物の種子を播種した。各植物が４枚の真葉を有するまで、植物を発育させた。

以前にレタス栽培のために使用したＡｇｒｏＣｈａｃｏｎ所有の畑から集められた、乾燥した土壌で満たされた２つの大きな平坦なプラスチックの箱に、それぞれ、バーミキュライト中で発育させた１５の植物及び処理された籾殻材料中で発育させた１５の植物を植えた。次の４時間の間、十分な日光に当たるように箱を配置し、極めて風が強い条件及び２２℃と２６℃の間の土壌温度に曝した。箱１の中の植物には、植え付け直後に水を与えた。箱２の中の植物には、４時間２０分後に水を与えた。

結果：箱２の植物の葉は、水撒きの時点で、ほぼ全ての水圧を失っていた。さらに１時間後、葉は圧力のほとんどを回復した。箱１中の植物が、よりよい状態であるように見受けられた。翌日、それほど劇的なものではないが、まだ差を観察することができた。

箱は透明なプラスチック製であり、従って、根を研究することができた。驚くべきことに、処理された籾殻材料中で最初に発育させた植物によって、より多くの根の末端を有するより優れた（より分岐した）根系が発達した。しかしながら、バーミキュライト中で最初に発育させた植物と比べて、処理された籾殻材料中で最初に発育させた植物の間には、地上部分（茎及び葉）に、著しい差を観察することができなかった。

植え付けから５日後に、植物の地上部分の僅かな差をなお観察することができた。

最後に、植え付けから１週後、バーミキュライト中で最初に発育させた植物と比べて、処理された籾殻材料中で最初に発育させた植物の間には、目に見える差を観察することができなかった。全ての植物は、白い頑丈な主根を生じた。

発芽単位／種子テープ中の充填材料としての処理された籾殻材料とバーミキュライトとの比較
バーミキュライト又は本発明の処理された籾殻材料から作成された充填材料を含む種子テープを調製した。ブロッコリーとレタスの種子を充填材料中に配置した。水に到達できるように種子テープを配置し、成長を追跡した。

結果：バーミキュライト中で発育したか、又は本発明の処理された籾殻材料中で発育したかに関わらず、植物の間には差を観察することはできなかった。全ての植物は元気であるように見受けられ、濃緑色をしており、バーミキュライト又は処理された籾殻材料と極めてよく絡み合った白い根系を発達させた。全ての植物は２枚と半分の真葉を生じ、植え付けする準備が整っていた。さらに、検出可能な真菌は、何れの材料中にも観察されなかった。

レタス植物の幾つかを正常な土壌中に植え付けた。２日後に、多くの根が、発芽単位の下の土壌中に貫通し、植物は、周囲の土壌から水及び栄養素を得ることができた。バーミキュライト中及び籾殻材料中で最初に発育させた植物の間に差は観察できなかった。

従って、処理された籾殻材料は発芽単位／種子テープ中の極めて適切な充填材料であり、バーミキュライトと同様に、ブロッコリー及びレタス植物の成長を良好に補助する。

草マットを成長させるための処理された籾殻材料の使用
本発明の処理された籾殻材料を、草の種子が蒔かれ、水が添加された１０＋ｍｍの薄層中に分配した。

結果：９日目に、「草緑」の草の緊密なカーペットが発育した。４から６週後に、草の根がネットワークを発達させ、これにより、草マットを移動させ／巻くことが可能となった。土壌への植え付けから２日後に、草マットからの根が土の中に貫通した。

従来の成長媒体の代替物としての処理された籾殻材料
プラスチックトレイ（４×５０×６０ｃｍ、ＡｎｔｏｎｉｏＺａｍｏｒａ）中の２２８のウェルの半分に、処理された籾殻材料を分配した。Ｐｉｎｄｓｔｒｕｐ，ＤＫから入手した市販の成長媒体（粘土と混合されたピートモス）をウェルの残り半分に分配した。すべてのウェル中に、ブロッコリーの種子を播種した。家の中で、発芽が開始され、３日後に、トレイを十分な日光が当たる屋外に配置した。

結果：全ての種子が発芽し、子葉が見えるようになった。これは、公知の系内で植物を発育させるために、処理された籾殻材料をピートモス代替物として使用し得ることを示している。

本発明の上記記述は、多くの様式で改変できることが自明であることを明らかにする。このような改変は、本発明の範囲から逸脱するものと考えるべきではなく、当業者に自明なかかる全ての修飾も、後続の特許請求の範囲に含まれると考えるべきである。

Claims (29)

1. 籾殻材料が水性洗浄液で洗浄される、他感物質を除去するために籾殻材料を処理することによってコメ由来の他感物質による阻害に対して感受性を有する植物の発芽及び成長のために使用可能な籾殻材料由来の発芽及び植物成長媒体を調製する方法。
2. コメ由来の他感物質による阻害に対して感受性を有する植物を発芽及び成長させるための単独の媒体として使用可能であるように十分に他感物質を欠如する発芽及び植物成長媒体を得るために洗浄することによって他感物質が除去される、請求項１に記載の方法。
3. 前記水性洗浄液が１つ又はそれ以上の界面活性剤を含む、請求項１に記載の方法。
4. 籾殻材料を加熱するための工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 籾殻材料の洗浄前又は後に、籾殻材料を分割するための工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 籾殻材料の洗浄の後に、籾殻材料を乾燥させるための工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. ａ．水性洗浄液中に籾殻材料を放置させる工程；
   ｂ．部分的に又は完全に水性洗浄液を除去する工程；及び
   ｃ．任意選択により籾殻材料を分割する工程；
   を含む、請求項１に記載の処理された籾殻材料を調製する方法。
8. ａ．籾殻材料を界面活性剤の水溶液と混合することによって、籾殻材料を湿らせる工程；
   ｂ．混合物を温置する工程；
   ｃ．さらなる水を添加する工程；
   ｄ．得られた混合物を撹拌によって洗浄する工程；
   ｅ．部分的に又は完全に水性洗浄液を除去する工程；及び
   ｆ．任意選択により籾殻材料を分割する工程；
   を含む、請求項１に記載の処理された籾殻材料を調製する方法。
9. 処理された籾殻材料の媒体に、マット、ブロック、粒状物又は顆粒状物から選択される発芽及び植物成長に適した物理的形態が与えられ、該形態が限局された空間中に取り込まれ得る及び／又は担体テープに付着され得る、請求項１に記載の方法。
10. 物理的形態がマットであり、
    ａ．他感物質を除去するために、水性洗浄液で籾殻材料を洗浄する工程；
    ｂ．混和物を形成するために、工程ａ）で得られた、洗浄された籾殻材料に結合剤を添加する工程；
    ｃ．支持表面上に混和物を定置させる工程；及び
    ｄ．任意選択により混和物を加熱する工程；
    を含む、請求項９に記載の方法。
11. 結合剤が複合線維、酢酸ポリビニル（ＰＶＡ）、水をベースとする糊、熱溶融性糊及び蝋からなる群から選択される、請求項１０に記載の方法。
12. 複合線維がポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）からなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
13. 物理的形態が発芽及び植物成長媒体ブロックであり、
    工程ａからｄ：
    ａ．他感物質を除去するために、水性洗浄液で籾殻材料を洗浄する工程；
    ｂ．混和物を形成するために、工程ａ）で得られた、洗浄された籾殻材料に結合剤を添加する工程；
    ｃ．支持表面上に混和物を定置させる工程；
    ｄ．任意選択により混和物を加熱する工程；
    を含む発芽及び植物成長媒体マットを調製する工程、
    及び、次いで、
    ｅ．前記マットを適切な大きさのブロックに分割する工程；
    を含む、請求項９に記載の方法。
14. 物理的形態がテープであり、
    工程ａからｄ：
    ａ．他感物質を除去するために、水性洗浄液で籾殻材料を洗浄する工程；
    ｂ．混和物を形成するために、工程ａ）で得られた、洗浄された籾殻材料に結合剤を添加する工程；
    ｃ．支持表面上に混和物を定置させる工程；
    ｄ．任意選択により混和物を加熱する工程；
    を含む発芽及び植物成長媒体ブロックを調製する工程、
    及び、次いで、
    ｅ．前記マットを適切な大きさのブロックに分割する工程；及び
    ｆ．ブロックを担体片に付着させる工程；
    を含む、請求項９に記載の方法。
15. 適切な工程において、処理された籾殻材料の所定の物理的形態に、１つ若しくはそれ以上の種子又は植物の成長に適した類似の部分を添加し、並びに任意選択により佐剤及び発芽及び成長促進物質を添加するさらなる工程を含む、請求項９から１４の一項に記載の方法。
16. 添加がマットの調製の間に実施される、請求項１５に記載の方法。
17. マットが適切な大きさのブロックに分割された後に添加が各ブロックに対して実施される、請求項１５に記載の方法。
18. ブロックが担体片に付着された後に添加が各ブロックに対して実施される、請求項１５に記載の方法。
19. 媒体が、コメ由来の他感物質による阻害に対して感受性を有する植物の発芽及び成長のための単独の媒体として使用可能であるように十分に他感物質を欠如する、請求項１に記載の方法によって得られた発芽及び植物成長媒体。
20. 前記籾殻材料が、分割された籾殻、完全な籾殻若しくは実質的に完全な籾殻又はこれらの混合物から選択される、請求項１９に記載の発芽及び植物成長媒体。
21. 前記分割された籾殻材料が１μｍと５ｍｍの間のサイズを有する、請求項２０に記載の発芽及び植物成長媒体。
22. 処理された籾殻材料の媒体が、マット、ブロック、粒状物又は顆粒状物から選択される発芽及び植物成長に適した物理的形態であり、該形態が限局された空間中に取り込まれ得る及び／又は担体テープに付着され得る、請求項１９に記載の発芽及び植物成長媒体。
23. 媒体が１つ若しくはそれ以上の種子又は植物の成長に適した類似の部分をさらに含み、並びに任意選択により佐剤及び発芽及び成長促進物質を含む、請求項２２に記載の発芽及び植物成長媒体。
24. 種子又は植物の成長に適した類似の部分を媒体にさらに含み、及び種子テープの形態で別々に又は密着して利用可能である発芽単位の形態の、請求項１９に記載の発芽及び植物成長媒体。
25. 少なくとも１つの担体片に付着された、連続的に配置された発芽単位をさらに含み、前記単位が発芽及び植物成長媒体中に配置された種子を含む、種子テープの形態の、請求項１９に記載の発芽及び植物成長媒体。
26. 植物の生産のための、請求項１９に記載の発芽及び植物成長媒体の使用。
27. 発芽単位の生産のための、請求項１９に記載の発芽及び植物成長媒体の使用。
28. 種子テープの生産のための、請求項１９に記載の発芽及び植物成長媒体の使用。
29. 草マットの生産のための、請求項１９に記載の発芽及び植物成長媒体の使用。