JP6120202B2

JP6120202B2 - 水耕栽培用苗の栽培培地

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Publication number: JP6120202B2
Application number: JP2012083555A
Authority: JP
Inventors: 藤浦　洋二; 洋二藤浦; 今井　堯一; 堯一今井; 栗山　智; 栗山　　智
Original assignee: International Enterprises Japan Inc
Current assignee: International Enterprises Japan Inc
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2032-04-02
Also published as: JP2013212060A

Description

本発明は、水耕栽培用苗の栽培培地に関する。詳しくは、土を除く無機質系植物育成用担体および特定の吸水性樹脂を含む水膨潤性のペレット状植物育成用媒体を用いる栽培培地に関する。

人工光を利用して室内で栽培される水耕栽培は、天候や害虫、病気の影響を受けない無農薬栽培であるため、無洗浄野菜の出荷を可能とし、かつ風味ならびに形状や品質維持を均一化するものとして多く行われている。最近は店舗内で野菜を水耕栽培し、目の前で食品としてお客に提供するシステムも出てきた。このような場合には水耕栽培する苗が大量に必要となる。
水耕栽培は通常水耕栽培装置なる特定の装置を用いて行われる。水耕栽培装置としては、たとえば、ハウス内に設置されて、培養液が溜められる栽培槽と、植物を支持する培地が装填されて、該栽培槽に溜められた培養液に浸される複数の育苗ポットとを備えたものが知られている（たとえば、特許文献１）。この栽培槽には、該栽培槽に溜められた培養液の液面を覆うように取り付けられたパネル部材や、栽培槽に溜められた培養液には、複数のフロート体などの保持部材が設けられている。
このような水耕栽培においては、植物の種子を前記培地に播種し、この培地を装填した育苗ポットを保持部材に保持させることにより、同じ栽培槽内で種子の発根及び発芽から苗の最終成長までが一貫して行われる。

また、水耕栽培の方法として、培養されたインビトロ苗を培養容器から根ごと取り出して株分けし、育苗ポットや育苗トレイなどの栽培容器に移植して栽培する水耕栽培する方法がある（たとえば、特許文献２）。

また、土壌や吸水性樹脂の水系ゲル中（たとえば、特許文献３）で苗を育成してから培地を洗い落して育苗ポットなどに移植し、水耕栽培する方法もある。

特開２００３−２６５０５７号公報特開平９−２２００２２号公報特開２００７−３１９０２９号公報

しかしながら、前記水耕栽培装置においては、保持部材が育苗ポットを保持する間隔は、苗の成長時を考慮して設定されており、育苗時、特に発根及び発芽時には無駄なスペースが多くなり、生産効率が悪い。また、種子を播種した培地を養液に浸すだけでは、発根及び発芽段階にある苗に有効に養液を供給することができない。

また、インビトロ苗を移植する方法においては、育苗ポットなどへの移植の際にインビトロ苗の根を切除するので、苗が弱ったり、苗にストレスが掛かったりして、その後の苗の生長が遅くなるとか、小さな苗が成長できずに枯死するといった問題がある。
また、土壌で苗を育成してから育苗ポットに移植する方法では、土壌に含まれるフザリウム菌など多くの雑菌の付着によって後の水耕栽培時に根腐れしたり、また土を洗い落して移植すると苗が弱るという問題がある。吸水性樹脂の水系ゲル中で苗を育てると発芽、生育はするものの、成長が遅いので、苗を提供する効率が悪いという問題がある。
本発明の目的は、水耕栽培用苗を効率よく育成でき、植物の根から培地を洗い落して育苗ポットに移植しても苗の生育が良好である栽培培地を提供することである。

本発明者は、上記の課題に鑑み、鋭意研究の結果、土を除く無機質系植物育成用担体および特定の吸水性樹脂を含む植物育成用媒体となるペレットに水を加えた栽培培地を用いれば、両者の相乗効果により保形性のよいペレットができることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、植物の根から培地を洗い落して供される水耕栽培用苗の栽培培地であって、
前記栽培培地は、土を除く無機質系植物育成用担体および下記吸水性樹脂を含む植物育成用媒体となる水膨潤性のペレットに水を加えてなり、
前記土を除く無機質系植物育成用担体が、二種以上の植物育成用担体を含み、少なくとも一つの植物育成用担体が水により粘性を発現する鉱石系担体であることを特徴とする水耕栽培用苗の栽培培地である。
吸水性樹脂：吸水性樹脂１重量部を２５℃のイオン交換水１００重量部に吸水させた時の含水ゲルの電気伝導率が０〜３．０ｍＳ／ｃｍであり、吸水性樹脂の２５℃のイオン交換水の吸水倍率が８０〜１０００倍である。

また本発明は、前記水膨潤性のペレットが、前記土を除く無機質系植物育成用担体および前記吸水性樹脂を混合後、１００℃以上の加熱処理を経て製造することを特徴とする上記の栽培培地に供される水膨潤性のペレットの製造方法である。
さらに本発明は、上記の栽培培地に、植物の種を播き、発芽させ、育成する、植物の根から培地を洗い落して供される水耕栽培用苗の育成方法である。

本発明の栽培培地は、
（１）発芽効率が良く、苗の生育が良好であり、苗の生産効率が大きい。
（２）植物の根から培地を洗い落して育苗ポットに移植して水耕栽培に供しても、苗の生育が良好である。土を用いずに栽培培地を作成できるので、土壌中の雑菌はなく水耕栽培においても根腐れがない。
（４）ペレット作成時加熱により殺菌されるので、苗の栽培時および水耕栽培において細菌の繁殖が抑制できる。
（５）吸水性樹脂を含むので保水性が良好である。
（６）ペレット状であるので、かさばらず輸送に適しており、現場で水を加えて効率よく栽培培地ができる。
（７）本発明の栽培培地で育成された苗は大きく、水耕栽培に供されるとそのまま大きく生長することができる。

以下、本発明の実施の形態につき、説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

本発明の水耕栽培用苗の栽培培地は、土を除く無機質系植物育成用担体および特定の吸水性樹脂を含む水膨潤性のペレット状植物育成用媒体に水を加えてなる栽培培地である。
本発明における特定の吸水性樹脂は、吸水性樹脂１重量部を２５℃のイオン交換水１００重量部に吸水させた時の含水ゲルの電気伝導率が０〜３．０ｍＳ／ｃｍであり、吸水性樹脂の２５℃のイオン交換水の吸水倍率が８０〜１０００倍である。この条件を満たす吸水性樹脂は、吸水性・保水性が大きく、長期間散水や雨がなくても枯らすことなく植物を成育させることができる。吸水性樹脂の上記数値範囲は、特開２００７−３１９０２９号公報の記載に準じ、さらに実験を重ねて検討した値に基づいている。

吸水性樹脂の電気伝導率としては、通常０〜３．０ｍＳ／ｃｍ、好ましくは、０〜２．５ｍＳ／ｃｍである。電気伝導率が３．０ｍＳ／ｃｍを超えると植物の根の生長が不良となる。２．５ｍＳ／ｃｍ以下であると植物の根の生長が特に良好となる。
電気伝導率は下記の方法で測定した。

〔電気伝導率の測定法〕
２５℃のイオン交換水１００重量部に吸水性樹脂１重量部を入れ、２５℃で８時間、恒温槽中で放置して、前記吸水性樹脂を膨潤させ含水ゲルを作成する。含水ゲルの温度が２５℃であることを温度計で確認し、比伝導度測定装置の電極を含水ゲルに差し込み値を読み取る。なお、吸水性樹脂の吸水倍率が小さい場合には、高吸水性樹脂の含水ゲルとイオン交換水が分離して二相になるので、撹拌して均一にした後、比伝導度測定装置の電極を差し込み値を測定する。撹拌・均一化してもすぐに二相に再び分離する場合は、撹拌下に比伝導度測定装置の電極を差し込み値を測定する。

吸水性樹脂の２５℃イオン交換水に対する吸水倍率は、通常８０〜１０００倍、好ましくは１００〜５００倍であり、より好ましくは１２０〜５００倍である。吸水倍率が８０倍未満であると、吸水性・保水性が不十分となる。吸水倍率は大きい方が少量の使用で済むので好ましいが、吸水倍率が１０００倍を超える吸水性樹脂は、その製造工程において重合後の含水ゲルの密着性が高くなりすぎ、製造装置内の取り扱いやその後の乾燥が非常に困難であり、製造上の問題点があり現実的でない。
吸水倍率は下記の方法で測定した。

［イオン交換水中の吸水倍率の測定法］
ナイロン製の網袋（２５０メッシュ）に吸水性樹脂の試料Ｌ（ｇ）を入れ、これを袋ごと過剰のイオン交換水に浸した。浸漬６０分後に袋ごと空中に引き上げ、静置して１５分間水切りした後、質量Ｍ（ｇ）を測定して下式より吸水倍率を求めた。
なお網袋のみを用いて上記と同様の操作を行い、この分の質量Ｎ（ｇ）をブランクとして差し引いた。イオン交換水の吸水倍率＝（Ｍ−Ｎ）／Ｌ

本発明における吸水性樹脂は、ノニオン性水溶性エチレン性不飽和単量体（Ａ）単独からなる重合体（Ｘ）、アニオン性水溶性エチレン性不飽和単量体（Ｃ）単独からなる重合体（Ｙ）、およびノニオン性水溶性エチレン性不飽和単量体（Ａ）とアニオン性水溶性エチレン性不飽和単量体（Ｂ）を構成単位とする共重合体（Ｚ）からなる。（Ｘ）、(Ｙ)、(Ｚ)のみで使用することも可能であり、（Ｘ）、(Ｙ)、(Ｚ)を２種類以上混合して使用することも可能である。これらの内、より好ましくは（Ｙ）、特に好ましくは（Ｚ）のアニオン性の重合体からなる吸水性樹脂が植物の根の生長を特に阻害しにくいので、長期間雨が降らなくても植物が枯れることがない。

上記において、重合体（Ｘ）の構成単位であるノニオン性水溶性エチレン性不飽和単量体（Ａ）としては、水酸基含有ラジカル重合性水溶性単量体（アルキル基の炭素数が２〜３個のヒドロキシアルキルモノ（メタ）アクリレートなど）、アミド基含有ラジカル重合性水溶性単量体（（メタ）アクリルアミドな、Ｎ−ビニルアセトアミドなど）、３級アミノ基含有ラジカル重合性水溶性単量体（ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートなど）、エポキシ基含有ラジカル重合性水溶性単量体（グリシジル（メタ）アクリレートなど）、およびその他ラジカル重合性水溶性単量体（４−ビニルピリジン、ビニルイミダゾールなど）が挙げられる。これらの内、好ましいものとしては、重合性が良好である（メタ）アクリルアミド及び／又はアルキル基の炭素数が２〜３のヒドロキシアルキルモノ（メタ）アクリレートである。

アニオン性水溶性エチレン性不飽和単量体（Ｂ）としては、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基を有するラジカル重合性水溶性単量体[（メタ）アクリル酸、ビニルスルホン酸、２−ヒドロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロピルスルホン酸など]及び／又はそれらを加水分解することにより水溶性となる単量体（酢酸ビニルなど）；またはその塩が挙げられる。特に好ましくはアクリル酸、スルホン酸およびその塩である。

塩としては、上記カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基を含有する水溶性単量体の塩［例えばアルカリ金属塩（ナトリウム塩、カリウム塩等）、アルカリ土類金属塩（カルシウム塩、マグネシウム塩等）、アミン塩もしくはアンモニウム塩等］等が挙げられる。これらの内、好ましいものとしては、重合性が良好である（メタ）アクリル酸（塩）、スルホン酸（塩）を挙げることができる。

アニオン性水溶性エチレン性不飽和単量体（Ｂ）が（メタ）アクリル酸（塩）である時、カルボキシル基の中和時に必要なイオンとしては、アルカリ金属イオン、周期律表第２族又は１３族に属する多価金属イオン及びアンモニウムイオンが挙げられる。アルカリ金属イオンとしては、Ｎａ⁺、Ｋ⁺が好ましく、周期律表第２族又は１３族に属する多価金属イオンとしては、Ｂｅ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｃａ²⁺、Ｓｒ²⁺、Ｂａ²⁺、Ｂ³⁺、Ａｌ³⁺等が好ましい。

重合体（Ｙ）（Ｚ）中のカルボキシル基の中和時に必要なイオンとしては、アルカリ金属イオン、周期律表第２族又は１３族に属する多価金属イオン及びアンモニウムイオンが挙げられる。アルカリ金属イオンとしては、Ｎａ⁺、Ｋ⁺が好ましく、周期律表２族又は１３族に属する多価金属イオンとしては、Ｂｅ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｃａ²⁺、Ｓｒ²⁺、Ｂａ²⁺、Ｂ³⁺、Ａｌ³⁺等が好ましい。

ここでアルカリ金属イオン及びアンモニウムイオンの合計による中和度が１０当量％未満では、保水性を向上させる能力が低くなり、多量に使用する必要が生じ、５０当量％を超えると電気伝導率が３．０ｍＳ／ｃｍを超えるため植物の根の生長を阻害する。周期律表第２族又は１３族に属する多価金属イオンによる中和度は、好ましくは、０〜５０当量％であり、さらに好ましくは、１０〜４０当量％である。ここで、第２族又は１３族に属する多価金属イオンによる中和度が５０当量％を超えると吸水性樹脂の架橋度が高くなりすぎるため製造しにくくなる。

該吸水性樹脂は実質的にノニオン性、アニオン性であり、この性質を阻害しない範囲内でカチオン性重合性単量体（Ｃ）（アクリル酸トリメチルアンモニウムエチル・クロライドなど）や他のモノエチレン性不飽和単量体（Ｄ）（たとえば、スチレン、アクリル酸ｎ−ブチルなど）を、たとえば（Ａ）と（Ｂ）の合計質量に対して１０モル％を超えない範囲で共重合してもよい。

吸水前の状態での、吸水性樹脂粒子の平均粒径は、粒状物であれば、特に限定するものではないが、好ましくは２０μｍ〜５ｍｍ、より好ましくは１００μｍ〜３．５ｍｍ程度である。平均粒径が２０μｍ以上であると、吸水時にママコ（継粉）を形成しにくくなるため保水能力の向上が阻害されない。一方、平均粒径が５ｍｍ以下であると、吸水速度が速くなり、粒子中心部まで水が浸透しやすくなるため保水能力、根への給水能力が向上する。吸水前の乾燥状態での、吸水性樹脂の平均粒径は、「レーザー回折散乱法」（例えば、具体的には、日機装社製、商品名：マイクロトラックＦＲＡ粒度分析計を使用）や篩い振とう法で測定できる。

また、本発明に用いられる吸水性樹脂の下記吸水速度試験法による吸水速度が、３００秒以上であると、ペレット作成時には混合物がぱさつかず塊になりやすく、ペレットとしたときの乾燥時の保形性が良好である。より好ましくは４００秒以上である。４００秒以上であるとさらに製造時にこれらの混合物がぱさつかずにペレットを効率よく製造できる。上限は限定しないが、吸水速度が小さくなると吸水倍率も下がるので、９００秒以下が使用上好ましい。
吸水性樹脂の吸水速度は、単量体の種類・量、アニオン性基の種類・量、中和度、架橋度によって調整することができ、吸水速度の異なる吸水性樹脂を配合することによっても調整することができる。
吸水速度試験法：２０℃において、吸水性樹脂０．５ｇを１００ｍｌ容器に入れ、その中に水道水５０ｇを一度に入れ、全体がゲル化するまでの時間（秒）を１０秒単位で測定する。

上記の高吸水性樹脂の製造方法は、公知の吸水性樹脂の製造法で製造できる。重合体（Ｘ）、（Ｙ）、（Ｚ）については、たとえば、特開平８−２６６８９５公報、特開平１０−１９１７７７公報、特開２００７−３１９０２９号公報に記載されている方法が適用できる。

本発明における無機質系植物育成用担体（以下、単に担体という場合がある）としては、土を除く無機質系植物育成用担体である。土はフザリウム菌などの雑菌を含むため、土を洗い落して水耕栽培しても根腐れするという問題がある。本発明の栽培培地は土を使わずに構成でき、土を洗い落して水耕栽培しても根腐れするという問題がない。

無機質系植物育成用担体としては、たとえば、無機質粉体（タルク、カオリン、ドロマイト、炭酸カルシウム、アルミナなど）；無機質繊維（ロックウール、ガラス繊維など）；無機質多孔体［フィルトン（多孔質セラミック、くんたん）、バーミキュライト、軽石、ゼオライト、シラスバルーンなど］；無機質発泡体（パーライトなど）などの無機質系が挙げられる。無機質系植物育成用担体のうち好ましいものは、上記の内吸水性のある無機質粉体、無機質多孔体、無機質発泡体の粒状物、粉体である。

好ましくは、無機質系植物育成用担体が、二種以上の無機質系植物育成用担体を含み、少なくとも一つの無機質系植物育成用担体が水により粘性を発現する鉱石系担体である。「二種」とは、種類の異なる植物育成用担体の混合をいい、たとえば、一つの鉱石系担体と他の無機質系担体、一つの鉱石系担体と別の種類の鉱石系担体などが挙げられる。「二種以上」とはこれらに加えてその他の無機質系植物育成用担体を含むことをいう。水により粘性を発現するとは、担体の表面を水で濡らした際に手で触った時に粘着性が明確に確認できる状態を指す。少なくとも一つの無機質系植物育成用担体が水により粘性を発現すると、担体同士が湿潤状態で結合しやすく、また吸水性樹脂をも結合するので乾燥すれば良好なペレットを作成することができる。
水により粘性を発現する鉱石系担体とは別の担体は、粘性があってもなくてもよいが、植物成長の主たる基盤となるのが好ましい。

水により粘性を発現する鉱石系単体としては、たとえば、セリサイト、パイロフィライト、ガレオナイト、スメクタイト、モンモリロナイト、カオリナイト、ベントナイトなどの含水ケイ酸アルミニウム系の粘土鉱物、セピオライトなどのフィロケイ酸塩などが挙げられる。

また、上記無機質系植物育成用担体に加えて、有機質粉末［ヤシガラ、モミガラ、ピーナッツの殻、ミカンの殻、木くず、木粉、ヤシの実乾燥粉体など］；有機質繊維［天然繊維〔セルロース系のもの（木綿、オガクズ、ワラなど）およびその他、草炭、羊毛など〕、人造繊維（レーヨン、アセテート等のセルロース系など）、合成繊維（ポリアミド、アクリルなど）、パルプ〔メカニカルパルプ（丸太からの砕木パルプ、アスプルンド法砕木パルプなど）、ケミカルパルプ（亜硫酸パルプ、ソーダパルプ、硫酸塩パルプ、硝酸パルプ、塩素パルプなど）、セミケミカルパルプ、再生パルプ（たとえばパルプを一旦製紙して作った紙の機械的破砕または粉砕物、または故紙の機械的破砕または粉砕物である再生故紙パルプなど）など〕、その他廃材（紙オムツの製造より出る廃材など）など］；有機質多孔体（ヤシ殻活性炭など）などの有機質系植物育成用担体を併用してもよい。

また、ペレットを作成するときに水溶性または水分散性の粘結剤を併用してもよい。粘結剤は担体同士または担体と吸水性樹脂を付着させる役目をもつ。担体が水により粘性を発現するものを用いると、粘結剤の粘性と担体の粘性との相乗効果により、湿潤状態の混合物がいっそうパサつくことなく固まりやすくなり、また成形後乾燥時の保形性のよいペレットとなる。粘結剤は、粘結剤同士、水もしくは担体と反応してもしなくてもよい。

該水溶性または水分散性の粘結剤としては、水溶性または水分散性であって担体を粘結できるものであれば限定はなく、たとえば、アクリル系高分子、ビニル系高分子、ポリオキシアルキレンなどの合成高分子、セルロース誘導体、加工澱粉、リグニン誘導体などの半合成高分子、天然高分子などが挙げられる。アクリル系高分子としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウムなどが挙げられ、ビニル系高分子としては、ポリビニルアルコール、カルボニル基含有ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。ポリオキシアルキレンとしてはポリオキシエチレンやポリオキシプロピレンなどが挙げられる。

セルロース誘導体としては、カルボキシメチルセルロースナトリウム、デキストリン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、メチルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどが挙げられ、加工澱粉としては、変性澱粉、カルボキシメチルデンプン、可溶性澱粉などが挙げられる。リグニン誘導体としては、リグニンスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。天然高分子としては、アラビアガム、ザンサンガム、トラガントガム、グアーガム、カラギーナン、アルギン酸、アルギン酸ナトリウムなどの多糖類や、カゼイン、カゼイン石灰、ゼラチン、コラーゲンなどの蛋白質類などが挙げられる。

これらの粘結剤の中でも特に、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、リグニンスルホン酸ナトリウムが好ましく用いられる。粘結剤の分子量は特に限定されるものではないが、好ましくは５０００〜３０００００、より好ましくは１００００〜５００００である。

水膨潤性のペレット状植物育成用媒体の製造法は、無機質系植物育成用担体と吸水性樹脂を混合して混合物（Ａ）を得る工程（Ｉ）、水または上記粘結剤の水系液（Ｂ）を混合物（Ａ）と混練する工程（ＩＩ）、乾燥してペレットを得る工程（ＩＩＩ）を含む。担体と吸水性樹脂の混練時には水が必須である。
担体と吸水性樹脂を混合して混合物（Ａ）を得る工程（Ｉ）において、両者の混合方法は特に限定はなく、通常の混合装置で好ましくは室温で数分〜数時間混合すれば混合物（Ａ）が得られる。

担体と吸水性樹脂との混合比率は特に限定はないが、好ましくは担体の重量に対して吸水性樹脂が０．５〜３０重量％である。０．５重量％以上であると植物の根を枯らさないように植物に水を給水することができ、３０重量％以下であると乾燥時保形性のよいペレットを作成することができる。より好ましくは５〜２５重量％であり、特に好ましくは８〜２０重量％である。５重量％以上、８重量％以上と量が多くなるに従って、吸水性・保水性が向上する。２５重量％以下であると混合時さらにぱさつくことがなくペレットを形成でき、水を加えたときに崩壊して栽培培地となる。

（ＩＩ）の工程において、粘結剤の水系液（Ｂ）は前記粘結剤を水に溶解または分散すれば得られる。粘結剤の水系液（Ｂ）の濃度は０．５〜１０重量％の範囲で用いるのが使用上扱いやすい。特に２０℃における４％水系液の粘度が３〜３０センチポイズになるようにして用いるのが好ましい。混合方法も特に限定はなく、通常の攪拌ができる装置であればよい。

混合物（Ａ）と水または粘結剤の水系液（Ｂ）を混練する方法は、混合もしくは混練装置またはペレット作成装置を用いて行うことができる。粘結剤を使用する場合における粘結剤の量については、保形性のよいペレットを形成するに充分な量を使用すればよいが、含有量は固形分中好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％である。使用する粘結剤は少ない程植物への影響が少ないが、この範囲内であれば植物への影響は問題ない。
また、水のみを加える場合の水の量は、粘結剤の水溶液を用いる場合の水の量と同じであればよい。
混合物には、上記のいずれの段階においても肥料、植物生長ホルモン、抗菌剤、微量要素、防カビ剤などの当分野で公知の成分を含有させてもよい。肥料は、天然肥料でも、化学肥料であってもよいし、即効性肥料、遅効性肥料のいずれも使用することができる。

乾燥してペレットを得る工程において、手作業でペレットを作成して乾燥してもよいが、ペレット作成装置を用いるのが効率的で好ましい。ペレット作成装置は特に限定はないが、プラスチック成形材料用のペレタイザー、木質燃料用のペレット製造機、マルメライザーなど、圧力をかけて押し出し、ペレット状に形成するあらゆる押出機が使用できる。圧力は特に限定はないが、ペレットの大きさ、形状、含水量などに合わせて変えることができる。加圧してペレットにするのが、乾燥後のペレットがしっかりするので好ましい。

前記押出機でのペレット形成温度は１００〜２５０℃が好ましく、１２０〜１３０℃がより好ましい。好ましい温度において水分が蒸発し担体が結合することができ、保形性のよいペレットを製造できる。また、１００℃以上であるとペレット中の雑菌を殺菌または滅菌することができ、後の水耕栽培において、細菌の繁殖を抑えることができる。１２０〜１３０℃であるとさらにこの効果が良好である。

ペレットには、米粒状、円柱状、球状、あらゆる形状のものが含まれ、ペレットの一個の体積は、好ましくは０．０２〜１００ｃｍ^３、より好ましくは０．１〜１０ｃｍ^３である。体積は用途により調整できる。
ペレットの密度は０．４〜２．０ｇ／ｃｍ^３が好ましく、０．５〜１ｇ／ｃｍ^３が特に好ましい。密度が０．４ｇ／ｃｍ^３以上であると乾燥時の保形性が良好であり、密度２．０ｇ／ｃｍ^３以下あると、吸水時に膨潤して崩壊しやすい。

上記のペレットは、水を加えると吸水膨潤して崩壊し栽培培地となるが、ペレットの吸水倍率が３〜５０倍であるのが好ましい。吸水倍率は含まれる吸水性樹脂の量が多い程、密度が高い程大きくなる。ペレットを栽培培地とするための水の量は、好ましくはペレット１００重量部に対して水１０〜１０００重量部であり、好ましく５０〜５００重量部である。水を加えるだけで攪拌する必要はないが、攪拌してもよい。吸水性樹脂と担体を混練・乾燥してペレットとしたものは、吸水性樹脂の粒子の中に担体の粉末が侵入するか、またはその逆の状態が形成され、両者が細部においてより均一になっている。したがって、単に土壌に吸水性樹脂の粒子を混合したものに比較して、植物は水や栄養分を同時に吸収しやすい状態、いわゆる植物の成長に有利な状態になっている。本発明の栽培培地が、土壌に吸水性樹脂を単に配合したもの、または吸水性樹脂の水系ゲルのみの場合に比較して、植物の生長にとり有利となり、植物の生長が促進されると考えられる。また、細部において担体と吸水性樹脂が均一でより一体化され、しっかりとしたペレットであっても吸水性樹脂が吸水膨潤して早く崩壊して栽培培地となる。

本発明の栽培培地を用いると、種子の発芽効率が良く、苗の生育も良好である。
また、植物の根から培地を洗い落して育苗ポットに移植し、水耕栽培に供しても苗の生育が良好である。土を用いずに栽培培地を作成でき、土壌中のフザリウム菌などの雑菌はないので水耕栽培に供しても根腐れもない。ペレット作成時加熱により殺菌されるので、苗の栽培時および水耕栽培において細菌の繁殖が抑制できる。また、吸水性樹脂を含むので保水性が良好である。

上記のように作成した栽培培地に野菜などの植物の種を播き発芽させ、水耕栽培用の苗の大きさになるまで育成させる。この場合、栽培培地を入れる容器には限定はなく、育苗ポットや育苗トレイであってもよい。発芽・育成は太陽光の下でもよいが、本発明の栽培培地が土を含まないので、室内で人口光を用いて育成されるのが、本発明の効果を発揮でき好ましい。
上記の栽培培地で育成された苗は、水耕栽培に供される。水耕栽培は通常の栽培法で行われ、人口光は、たとえば、植物用蛍光灯や発光ダイオード（ＬＥＤ）などが用いられる。
苗が適度な大きさに生長したら、本発明の栽培培地で育成された苗を引き抜き、根に付着した培地をはらい落とすか、水で軽く洗い落した後、水耕栽培用ベットのパネルの穴に保持される。続いて、該水耕栽培用ベットを介して植物の根部が培養液循環槽内で浸漬され、その状態でたとえば、おおよそ二週間程度水耕栽培し、一定の発育基準（収穫段階）まで水耕栽培する。最終的に商品価値のある植物として完成し、収穫されることとなる。完成した植物は、栽培装置の栽培パネルの穴から取り出し収穫され、商品として適宜出荷される

水耕栽培で栽培される植物の種類としては、たとえば、サラダ菜、ルッコラ、大葉、クレソン、グリーンウエーブ、フリンジレッド、トレビノ、バンビーノ、イタリアンパセリ、レタス、サニーレタスなどの葉物野菜が好ましいが、いちご、花卉などであってもよい。
以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明するがこれに限定されるものではない。

（実施例１）
バーミキュライト（市販バーミキュライトを２０００μｍ以下に粉砕）６０重量部、「ＰＡＮＧＥＬＢ４０」（セピオライト、楠本化成社製、嵩密度２００ｇ／Ｌ）３０重量部に吸水性樹脂（架橋ポリアクリル酸塩型、吸水倍率２３０ｇ／ｇ、電気伝導率１．７ｍＳ／ｃｍ、重量平均粒子径２００μｍ、吸水速度３５０秒）１０部を加えて均一に混合したものを、「ＤＦ−１７」（カルボニル基含有ポリビニルアルコール、日本酢ビポバール社製）の１．５重量％水溶液２００重量部に加えてよく練りディスクペレッター型成形機にて径１０〜２０ｍｍの団子状に成型後、温度１２０〜１３０℃で加熱乾燥して固形化し密度０．６５ｇ／ｃｍ^３のペレットを得た。このペレットを手で強く押さえたが形が崩れず保形性がよかった。またこのペレットに１５倍の水を加えると膨潤して崩壊した。これを栽培培地Ａとした。

（実施例２）
バーミキュライト（市販バーミキュライトを２０００μｍ以下に粉砕）の粉砕物６０重量部、「スーパークレー」（ベントナイト、ホージュン社製）３０重量部に吸水性樹脂（架橋ポリスルホン酸塩型、吸水倍率１１０ｇ／ｇ、電気伝導率２．４ｍＳ／ｃｍ、重量平均粒子径３００μｍ、吸水速度５５０秒）１０重量部を加えて均一に混合したものを、「メトローズ６０ＳＨ−４０００」（水溶性セルリースエーテル、信越化学社製）１．５重量％水溶液２００重量部に加えてよく練りディスクペレッター型成形機にて径５〜７ｍｍ、長さ５〜１０ｍｍの円筒状に成型後、温度１２０〜１３０℃で加熱乾燥して固形化して密度０．６１ｇ／ｃｍ^３のペレットを得た。このペレットを手で強く押さえたが形が崩れず保形性がよかった。またこのペレットに１０倍の水を加えると膨潤して崩壊した。これを栽培培地Ｂとした。

（実施例３）
パーライト（市販パーライトを８５０μｍ以下に粉砕）３０重量部、「スーパークレー」（ベントナイト、ホージュン社製）６０重量部に吸水性樹脂（架橋ポリスルホン酸塩型、吸水倍率１１０ｇ／ｇ、電気伝導率１．７ｍＳ／ｃｍ、重量平均粒子径３００μｍ、吸水速度５５０秒）１０部を加えて均一に混合したものを、「ＤＦ−１７」（ポリビニルアルコール、日本酢ビポバール社製）の１．５重量％水溶液２００重量部に加えてよく練りディスクペレッター型成形機にて径５〜７ｍｍ、長さ５〜１０ｍｍの円筒状に成型後、温度１２０〜１３０℃で加熱乾燥して固形化して密度０．５７ｇ／ｃｍ^３のペレットを得た。このペレットを手で強く押さえたが形が崩れず保形性がよかった。またこのペレットに２０倍の水を加えると膨潤して崩壊した。これを栽培培地Ｃとした。

（比較例１）
畑地の土壌をそのまま栽培培地Ｄとした。

（比較例２）
実施例１で用いたと同じ吸水性樹脂を１重量部に１００重量部の水道水を加え水系ゲルとし、栽培培地Ｅとした。

（比較例３）
実施例１において吸水性樹脂（架橋ポリアクリル酸塩型、吸水倍率２３０ｇ／ｇ、電気伝導率２．０ｍＳ／ｃｍ、重量平均粒子径２００μｍ、吸水速度３５０秒）に替えて吸水性樹脂（架橋ポリアクリル酸塩型、吸水倍率２８０ｇ／ｇ、電気伝導率３．２ｍＳ／ｃｍ、重量平均粒子径２１０μｍ、吸水速度３７０秒）を用いた以外は、実施例１と同様にして密度０．５２ｇ／ｃｍ^３のペレットを得た。このペレットを手で強く押さえたが形が崩れず保形性がよかった。またこのペレットに２５倍の水を加えると膨潤して崩壊した。これを栽培培地Ｆとした。
その結果を表１に併せて示した。

（試験例）
栽培培地Ａ〜Ｆにレタスの種子を幅５ｃｍの間隔で５個ずつ１０個所（合計５０個）に播き、薄く培地をかぶせ水やりをした。屋内において１８〜２３℃で植物用蛍光灯を当てると３〜４日で発芽した。その発芽数（発芽率）を表１に示した。そのまま育て間引きをし、各箇所に１本残した。さらに同温度で２週間蛍光灯を当て苗として供給できる程度の大きさにまで育成した。苗の大きさを測定した結果を表１に示した。
また、苗としては本葉３〜４枚になったものを各５本について、水で軽く洗い落した後、水耕栽培用ベットの３０cm離れた差し込み孔に差して移植して、室内にある水耕栽培装置にセットした。培養液は市販の水耕用肥料を用い、屋内の温度は２０℃、炭酸ガス濃度は１，０００ｐｐｍ以上、照度は６，０００
ルックス以上として３週間水耕栽培した。そのときのレタスの大きさ、生育状況を観察し、その結果を表１に併せて示した。
レタスの苗や葉の大きさは、大きい葉５枚の平均高さ（根元から葉の先）、成育状況は葉の状態を肉眼で観察した。

表１から、本願の栽培培地Ａ〜Ｃを用いたものは、他の栽培培地Ｄ〜Ｆを用いたものよりも、発芽率が高く苗も大きく生長し、水耕栽培に供してもいきいきと大きく生長していた。他の栽培培地Ｄ〜Ｆを用いた苗はその大きさに応じて生長したが、栽培培地Ａ〜Ｃを用いたもの程度には大きく生長しなかった。栽培培地Ｄで栽培した苗は根腐れがあった。本発明の栽培培地で育てた苗は水耕栽培用の苗として適している。

Claims

植物の根から培地を洗い落して供される水耕栽培用苗の栽培培地であって、
前記栽培培地は、土を除く無機質系植物育成用担体および下記吸水性樹脂を含む植物育成用媒体となる水膨潤性のペレットに水を加えてなり、
前記土を除く無機質系植物育成用担体が、二種以上の植物育成用担体を含み、少なくとも一つの植物育成用担体が水により粘性を発現する鉱石系担体であることを特徴とする水耕栽培用苗の栽培培地。
吸水性樹脂：吸水性樹脂１重量部を２５℃のイオン交換水１００重量部に吸水させた時の含水ゲルの電気伝導率が０〜３．０ｍＳ／ｃｍであり、吸水性樹脂の２５℃のイオン交換水の吸水倍率が８０〜１０００倍である。
前記水膨潤性のペレットが、前記土を除く無機質系植物育成用担体および前記吸水性樹脂を混合後、１００℃以上の加熱処理を経て製造することを特徴とする請求項１記載の栽培培地に供される水膨潤性のペレットの製造方法。
請求項１記載の栽培培地に、植物の種を播き、発芽させ、育成する、植物の根から培地を洗い落して供される水耕栽培用苗の育成方法。