JP3739851B2 - 植物育生シート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水稲の育苗、野菜や果樹などの栽培に利用される植物育生用シートに関する。より詳しく言えば、層状ケイ酸塩鉱物とセルロース繊維とからなり、優れた植物育生効果がある植物育生シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
田植え用の稲の育苗については、田植え機で直接植えるため、育苗箱による稲育苗が盛んに行われている。この育苗に用いる育苗土については、天然の土壌を稲や野菜栽培に適したものとするために、多年の経験の上に多くの労働力をかけて使用しているのが実情である。一方、化学肥料の使用や連作による障害のため、成長不良や病気の発生等の問題が起きている。そこで種々の栽培方法とそれに適した人工の培地が開発されている。さらに育苗土も手間がかかるので、紙やロックウールおよび高吸水樹脂を使用したマットが育苗床として用いられるようになってきている。
このように、育苗床に紙やロックウールのマットを用いれば、土をならすこともなく、連続的に工業的な土まきが可能になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年、農園芸作業の機械化の進展と天然土の不足などの理由により、各種合成土壌あるいは合成培地マット等が次第に使用されるようになってきている。しかし、この合成培地マットを用いた場合において、根が深く入りこんだり絡み合って植物が育生することが避けられず、苗を分け取ることが十分にできず、機械化を進める上で支障をきたしている。一般に、稲、野菜等の栽培は温室栽培で苗を育てて移植する方法が取られているが、移植や株分けをする際、根が深く入りこんだり、根どうしが絡み合っていると、作業に多大な労働力が必要となり、農作業の省力化、機械化を阻む大きな制約となる。そのため、根が深く入りこんだり絡み合うことのない育苗シートの開発が望まれていた。
さらに最近、植物や自然環境に悪影響を与えない資材が求められている。しかし、従来の合成培地マットは合成樹脂や合成繊維を素材とするものが多く、分解しにくいので、使用済後は廃棄物として回収、処理が問題になる。したがって、このような問題を生じない植物育生シートが求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決するために種々検討を重ねた結果、層状ケイ酸塩鉱物粒をシート状のセルロース繊維で上下に挟んで保持したシートを育苗箱に敷いて用いることにより、苗がよく生長し、しかも根張りや根の絡み合いが抑制され、移植や株分けが困難ではなく、根上がり等を起こさないことを見い出し、この知見に基づき本発明をなすに至った。
すなわち本発明は
（１）粒の大きさが０．５〜６ｍｍである層状ケイ酸塩鉱物粒を上下２枚のセルロース繊維のシート間に保持してなることを特徴とする植物育生シート、
（２）前記層状ケイ酸塩鉱物粒が破砕粒、転動造粒、押し出し造粒又はフレーク状粒から選ばれる（１）項記載の植物育生シート、及び
（３）前記層状ケイ酸塩鉱物粒がフレーク状粒であって厚さ０．１〜２．０ｍｍであり、かつ平均アスペクト比が３〜５０であることを特徴とする（１）又は（２）項記載の植物育生シート
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る植物育生用シートの一実施態様を図１に断面図で示す。図中１は層状ケイ酸塩鉱物の粒、２はセルロース繊維のシートである。層状ケイ酸塩鉱物の粒１は接着性物質でセルロース繊維のシート２に接着されている。３はこのようにして形成した植物育生シートを示す。
すなわち、本発明に係わる植物育生用シート３は、層状ケイ酸塩鉱物の粒とセルロース繊維シートからなり該層状ケイ酸塩鉱物が吸水時に吸水膨張して繊維間結合を破断させ層状ケイ酸塩鉱物を繊維間隙に入り込ませたものである。本発明の植物育生シートは層状ケイ酸塩鉱物を含有しているため吸水時に十分な厚さの膨潤性を有し優れた植物育生適性を兼ね備えている。
本発明に用いる層状ケイ酸塩鉱物は、スメクタイト属、カオリン属、イライト属に属する粘土鉱物であるが、好ましくはスメクタイト属に属する粘土鉱物であり、一般にはモンモリナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、及びヘクトライト等があり、これらは天然または合成品の何れかであってもよい。また、ベントナイト、酸性白土等の膨潤性の大きいものでもあるいは膨潤性の小さいものの何れでも用いることができる。本発明においては、これらのケイ酸塩鉱物のうちから１種または２種以上が任意に選択される。
【０００６】
本発明の層状ケイ酸塩鉱物の粒の大きさは好ましくは０．５〜６ｍｍ、より好ましくは０．８〜５ｍｍ、特に好ましくは１〜３ｍｍである。また、その形状は特に制限はないが、マットの特性に及ぼす影響が大きく破砕粒、転動造粒、押し出し造粒およびフレーク状粒の何れでもよいが、好ましくはフレーク状粒であり、さらに好ましくはフレーク状粒の形状の厚さが０．１〜２．０ｍｍであり、かつ平均アスペクト比が３〜５０、より好ましくは厚さが０．４〜１．０ｍｍであり、かつ、平均アスペクト比が５〜２０の小片である。（ここでアスペクト比とは、平板状粒子の主平面の投影面積の円相当径の直径を粒子の厚みで除したものの平均値をいう。）フレーク状であれば層状ケイ酸塩鉱物層において間隙が適度に生じ根張りがより良好に行われる。これに対し、粉末では層状ケイ酸塩鉱物層の間隙がほとんどなく根張りが不良で根上りが生じる。
【０００７】
層状ケイ酸塩鉱物粒の含有量は、セルロース繊維に対して１重量部以上で９０重量部未満である。好ましくは５重量部から８０重量部である。層状ケイ酸塩鉱物の含有量が少なすぎる場合は、膨潤が小さくセルロース繊維間結合の破断が十分できず根上りを生じる可能性を残すことになる。一方多すぎる場合は、膨潤が大きくなり根を完全に取り囲み、また吸水量も多くなるため根ぐされを起こす危険が生じることがある。
【０００８】
シートに用いられるセルロース繊維としては、針葉樹系あるいは広葉樹系の科学パルプ、機械パルプ、セミケミカルパルプ等の木材パルプあるいは各種古紙、ワラ、のこくず、籾殻などの中から選ばれる１種あるいは２種類以上を併用して使用することができる。また、セルロース繊維に殺菌剤や、防腐剤などを加え抄紙してシートにしてもよい。
【０００９】
本発明に係わる植物育生用のシートの製造法は、抄紙法によって得られたセルロース繊維シートの表面に接着剤としてＰＶＡや澱粉糊を塗布した後、層状ケイ酸塩鉱物の乾燥破砕粒、転動造粒、押し出し造粒およびフレーク状品を均一にのせ、この上をセルロース繊維シートで覆って加圧接着してなる。使用するセルロース繊維は、離解する必要も無く前処理を必要としないため上記したものをそのまま使用することができ、澱粉糊等を介して層状ケイ酸塩鉱物と加圧接着するだけで目的の植物育生シートを得ることができる。これまでは、セルロース繊維そのままでマットとして使用するのはセルロース繊維の有する強力な３次元網目構造により根の浸透を妨害し根上りを生じることから困難であった。しかし、層状ケイ酸塩鉱物の作用により根上りが抑制されることからセルロース繊維と層状ケイ酸塩鉱物とで構成される本発明に至った。
【００１０】
本発明の植物育生シートは、従来の合成培地マットと同様にして使用することができる。その一例を述べると、図２に示すように、本発明の植物育生シート３を育苗箱４の底に敷き、その上に床土５を均一の厚さに適量重ねる。灌水後、催芽籾６を均一に播種し、覆土７をして散水する。このようにした後、出芽、生長させれば根が深く入り込んだり、根の絡み合いがなく田植え作業等が効率的に行うことのできる苗が得られる。
【００１１】
本発明の植物育生シートを用いると上述のように根張りや根の絡み合いが抑制される理由については、まだ定かではないが、次のように推定される。従来の合成樹脂、合成繊維を構成成分とするマットが、根が深く入り込んだり絡み合ったりするのは、合成樹脂、繊維は根の成長方向対して障害となるため合成樹脂、繊維間の間隙を根が成長して進むために生じる。つまり、素材自体のもつ網目構造に加え、根張りが合成樹脂、繊維間を進行することにより根が深く入り込んだり絡み合ったりする現象が生じると考えられる。一方、層状ケイ酸塩鉱物は、土壌と同じ無機物であり水分の吸収により膨潤し可塑性を有する。従って根の成長に対し抵抗することなく根を覆うように作用する。これにより根の絡み合いが抑えられると考えられる。
【００１２】
【実施例】
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
【００１３】
実施例１
層状ケイ酸塩鉱物であるベントナイト（クニミネ工業（株）製、ネオクニボンド）５Ｋｇに水分が３５％になるように加水混合した後、三本ロール（芦沢鉄工社製）を用いて厚さが０．４ｍｍとなるようにベントナイトを展延した。その後、ベントナイトを１０５±５℃の熱風乾燥機で水分が５％になるように乾燥し、解砕機によって破砕してベントナイトの小片を製造した。次いで、上記ベントナイトの小片を篩いにかけ、４メッシュ篩（目開き４．７６ｍｍ）を通過し１６メッシュ篩（目開き１ｍｍ）上に残った、厚さ０．４ｍｍであり、かつ平均アスペクト比１２のフレーク状のベントナイト４．８Ｋｇを得た。縦５７ｃｍ横２７ｃｍの印刷用紙（新聞印刷用紙；以下同様）上に上記のフレーク状ベントナイト４０ｇを均一になるように載せその上を澱粉糊を塗布した印刷用紙で加圧接着して、厚さ３ｍｍの植物育生シートを得た。この植物育生シートを水稲用育苗箱（大きさ５７．５×２７．５×３０ｃｍ）に詰め、床土を厚さ２０ｍｍに敷いた後、水稲催芽籾２００ｇを播種後１リットルの覆土（深さ３ｍｍ）を行い、十分に散水した後、出芽、緑化、根上りの発生状況を観察した。また、乳苗まで成育した時点及び稚苗まで成育した時点で育苗箱からマットを取り上げマットの保形性を調べた。結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】

【００１５】
なお、根上り、乳苗時マットの保形性、稚苗時マットの保形性の評価は下記の評価基準に基づいて行った。
根上り性
◎：ほとんど根上りの発生が無く、局所的な根上りも見られない。
○：ほとんど根上がりの発生がないが、局所的な根上りが５％以下ある。
×：部分的に根のくい込みが認められるが全体に根上りが発生し不可。
乳苗時マットの保形性、稚苗時マットの保形性
◎：マットがしっかりした強度をもっており形くずれ等を起こさない。
○：マットはある程度保形性はあるものの、丁寧に扱わないと形くずれすることがある。
×：マットとしての保形性はほとんどなく取り上げようとするとくずれてしまう。
【００１６】
実施例２
層状ケイ酸塩鉱物であるベントナイトの破砕粒（サイズ：１〜３ｍｍ）であるクニサンド（クニミネ工業社製）４０ｇを、縦５７ｃｍ横２７ｃｍの印刷用紙上に均一になるように載せその上を澱粉糊を塗布した印刷用紙で加圧接着して、厚さ５ｍｍの植物育生シートを得た。この植物育生シートを用いて実施例１と同様にして、根上り性、マットの保形性を評価した。その結果を表１に示す。
【００１７】
比較例１
層状ケイ酸塩鉱物であるベントナイトの粉末（平均粒径７４μｍ）であるクニゲルＶ１（クニミネ工業（株）製）４０ｇを、縦５７ｃｍ横２７ｃｍの印刷用紙上に均一になるように載せその上を澱粉糊を塗布した印刷用紙で加圧接着して、厚さ３ｍｍの植物育生シートを得た。この植物育生シートを用いて実施例１と同様にして、根上り性、マットの保形性を評価した。その結果を表１に示す。
【００１８】
比較例２
実施例１において、フレーク状のベントナイトをネオクニボンド（クニミネ工業社製）粉末に変えた以外は実施例１と同様にしてシートを得、根上り性、マットの保形性を評価した。その結果を表１に示す。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の植物育生シートは、吸水時に十分な厚さの膨潤性を有し、セルロース繊維の繊維間結合を破断させ層状ケイ酸塩鉱物を繊維間隙に入り込ませることができ優れた植物育生適性を有すると共に、根が深く入り込んだり絡み合うことのない育苗シートである。したがって、この植物育生シートを用いると、移植や株分けをする際に根を痛めることがないばかりか、機械化、自動化に容易に対応できるという優れた作用効果を奏する。また、植物や環境に影響を与えない無機物、及び分解性物質からなるため、回収処理の必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の植物育生シートの一実施例の断面図である。
【図２】本発明の植物育生シートの使用の一実施態様を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 層状ケイ酸塩鉱物の粒
２ セルロース繊維シート
３ 植物育生シート

Claims (3)

1. 粒の大きさが０．５〜６ｍｍである層状ケイ酸塩鉱物粒を上下２枚のセルロース繊維のシート間に保持してなることを特徴とする植物育生シート。
2. 前記層状ケイ酸塩鉱物粒が破砕粒、転動造粒、押し出し造粒又はフレーク状粒から選ばれる請求項１記載の植物育生シート。
3. 前記層状ケイ酸塩鉱物粒がフレーク状粒であって厚さ０．１〜２．０ｍｍであり、かつ平均アスペクト比が３〜５０であることを特徴とする請求項１又は２記載の植物育生シート。

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