JP4542200B2 - 根生育の変更法 - Google Patents
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Description
本発明は、一般的に植物の根の生育を変更する方法に関し、具体的には親水性非多孔質膜または疎水性多孔質膜の近接で生育させることによって植物根の収穫性または利用可能性を改善する方法に関する。
本出願は、特願2001−514744の分割出願である。
根の生育の変更とは、植物に従来のように灌水した時に生じるような、無作為に伸張して栽培培地内の大きな体積を占有するよりも、根が、植物の主要な、または単一の水源として機能する選択膜の実質的に近傍でのみ生育するように、根の大きさ、形状、形態および分布が影響されることを意味する。したがって、根の主要な水源であると同時に、(存在するならば)水源中の望まない不純物を保持し、これらが植物を取り囲む栽培培地中に入ることを阻止する膜を使用することによって、根の変更を実現することが可能である。
(1)根を収穫する植物の場合、地上の植物のバイオマスと比較して根のバイオマスを増加できること、
(2)より均一な商用作物を得ることができるように、根の形状を制御できること、
(3)土壌中に植物を固定する方法を制御できること、
(4)根の生育方向を定めることができることであって、次いで
(a)栽培培地の特定の層に存在するか、または栽培培地の特定の領域に供給することが可能な栄養素、ミネラル、農芸用化学薬剤などを最も効率よく利用できること、
(b)栽培培地の汚染された領域、そうでなければ所望しない領域を避けることができること、
(c)前記の(b)とは逆に、前記の所望しない物質を植物に取り込ませて、その後これらの所望しない物質を植物で処理させるように、栽培培地の汚染された領域、そうでなければ所望しない領域に植物根を定着させることによって、栽培培地の汚染された領域、そうでなければ所望しない領域を再矯正できること、
(d)雑草の生育を防止できること、および
(e)近隣の植物の根系を避けることを含めた利益をもたらすこと、
(5)根は灌水系に接着または貫入せず、根は近隣の植物の根との絡まりを低減した特定の領域で生育させることができるので、たとえば、苗床で生育された苗木をより容易に引き抜いたり再移植したりすること、および
(6)根の洗浄を必要とする栽培培地の量を減じることによって根の収穫性および加工性を改善できること、
(7)植物の根領域が湿潤すぎると有害な病原体が増殖する可能性があるので、有害な病原体を収穫作物から排除することが可能なように、水分を制御した環境で植物を栽培できることが含まれる。
a)Gは、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールからの末端水酸基の除去後に残存する二価基であって約400〜4000の数平均分子量を有するものであり、
b)Rは、ジカルボン酸からのカルボキシル基の除去後に残存する二価基であって300未満の分子量を有するものであり、
c)Dは、ジオールからの水酸基の除去後に残存する二価基であって約250未満の分子量を有するものであり、任意に
d)このコポリエーテルエステルは、コポリエーテルエステルの全重量を基準にして、0〜68重量パーセントの、このコポリマーエーテルエステルの長鎖エステル単位に取り込まれたエチレンオキシド基を含み、および
e)このコポリマーエーテルエステルは約25〜80重量パーセントの短鎖エステル単位を含む。
(a)限定はしないが、ピーナツ、ニンジン、ジャガイモ、ビートの根、アメリカボウフウ、ラディッシュなどを含めた大きな商用の食品用作物、
(b)限定はしないが、ショウガ、ウコン、西洋ワサビ、甘草などを含めたフレーバおよびスパイス用に生育させた根を有する作物、
(c)限定はしないが、ウコン、インジゴなどを含めた色素抽出用に収穫される根を有する作物、
(d)限定はしないが、ゴボウ、コンフリー、ゲンチアナ、ヤクヨウニンジン、トコン、ワレリアナなど(表1参照)を含めた薬学的特性またはホメオパシー特性の抽出のために収穫される根を有する作物、および
(e)他の植物の生育を制御したり、雑草などの定着を防止したりするために使用することが可能な有用な物質を、土壌中に滲出することによって、生成する根を有する作物が含まれる。アレロパシー作用のある化学物質または他感作用物質として知られるこれらの物質は、限定はしないが、ライムギ、コメ、モロコシ(sorghum)、カラシ植物、ツツジ科の低木、クログルミの木またはトウダイグサを含めた植物(表2参照)によって生成される。
図1に概略的に示したように、底面に8個の孔2を有するプラスチック製の高さ8cm、直径8cmの5個の非多孔質植木鉢1に植木鉢用土壌3を充填して、2個のラディッシュの種子を植えた。植木鉢は全て規則正しく水道水を給水した。
図3および4(それぞれ1個の植木鉢31を示している)を参照すれば、テラコッタまたはプラスチック製の長さ60cm、幅15cm、高さ15cmの植木鉢12個の全てに、一方の長手側に沿ってアクリル製の窓32を取り付け、植物が生長するにつれて内部で根30が発達するのを観察できるようにした。テラコッタ植木鉢は、植木鉢壁から水分を最も迅速に拡散させ、したがって生長する植物の周りのより大量の土壌の影響をシミュレートしており、一方プラスチックポットはより多くの水分を土壌中に保持するので、より好ましい生長環境を提供する。これらの植木鉢で使用された土壌33は、1%N−P−K肥料をペレット状で添加し、水分含量を10%と15%との間にしたサッサフラス砂質壌土であった。植木鉢を準備し、以下に説明したようにトウモロコシ(maize)、モロコシおよびアルファルファの苗を植えた。これら3種の植物は、水摂取効率が大きく異なることが特徴であるので使用した。すなわち、モロコシは最も効率が良く(すなわち、1単位のバイオマスが生長するために使用する水の量が最も少ない)、アルファルファは効率が最も悪く、トウモロコシの水使用効率は2種の中間であった。植木鉢全てを夏の数カ月の間温室に置いた。測定された温室内の空気の最高温度は、典型的には30℃を上回っていた。
Claims (4)
- 膜によって囲まれた栽培培地中で植物根を生育させ、これによって、水分がその膜から前記栽培培地中に放出されると同時に植物根から滲出された物質がその膜によって栽培培地中に保持されるようにして、植物の根から滲出された物質を収集する方法であって、その膜が疎水性多孔質膜または親水性非多孔質膜であることを特徴とする方法。
- 膜が親水性膜であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 親水性膜がコポリエーテルエステルエラストマー、ポリエーテル−ブロック−ポリアミド、ポリエーテルウレタン、ポリビニルアルコールのホモポリマーまたはコポリマー、またはそれらの混合物から選択されるポリマーを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 親水性膜がエステル結合を介してhead−to−tail結合された多数の反復する長鎖エステル単位および短鎖エステル単位を有する1種または複数のコポリエーテルエステルエラストマーを含み、前記長鎖エステル単位が下式によって表され、
(式中、Gは、ポリ(アルキレンオキシド)グリコールから末端水酸基を除去した後に残存する二価基であって約400〜4000の数平均分子量を有するものであり、
Rは、ジカルボン酸からカルボキシル基を除去した後に残存する二価基であって300未満の分子量を有するものであり、
Dは、ジオールから水酸基を除去した後に残存する二価基であって約250未満の分子量を有するものであり、
コポリエーテルエステルは、コポリエーテルエステルの全重量を基準にして、0〜68重量パーセントの、コポリエーテルエステルの長鎖エステル単位に取り込まれたエチレンオキシド基を含み、そして
コポリエーテルエステルは、約25〜80重量パーセントの短鎖エステル単位を含む。)
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