JP6472301B2 - 播種用マット - Google Patents

Description

本発明は、水耕栽培用時の播種用マットに関するものであり、特に、取扱い性に考慮された播種用マットに関するものである。

植物を栽培する方法として、古来より、土壌に種子を植え付けて、太陽光により光合成を行わせる方法が実行されている。
一方、近年、培地として土壌を使用せず、支持体に種子を植え込み、水分及び養分を種子及び根に接触させて植物を栽培する水耕栽培が行われてきている。
このような水耕栽培は、土壌での栽培に比して、養分コントロールが容易なこと、微生物的な衛生面においてコントロール容易なこと等のメリットがあり、これらメリットが得られることにより、植物栽培の工業化ツールとして実用化されている。

ところで、このような水耕栽培においては、植物を支持するための支持体となる播種用マットが使用される。
このような播種用マットとしては、無機系繊維のロックウールや、有機合成系の高分子フォームが使用される。
そして、播種用マットに播種し、下方を水分や液体培地に接触させることにより、水分や液体培地を吸い上げて、植物が水分や液体培地から養分を吸収可能としている。
この播種用マットとしては、様々なものが提案されているが、植物の生育性と環境衛生面との兼ね合いをとる必要があり、このようなバランスを考えた技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

特許文献１には、播種用マットとして、苗床が開示されている。
この苗床は、発泡プラスチックで形成された第１の層と第２の層とが積層された２層構成のマットである。
この第１の層（上層となる）の低密度ウレタンフォームの色は、一定の反射率より高い反射率を有する白色として構成されるとともに、第２の層（下層となる）の高密度ウレタンフォームの色は、一定の反射率以下の黒や茶（濃褐色）として構成されている。
これにより、第１の層（上層）では、成長光を反射させて葉部により多くの光量を与えて光合成を促進し、第２の層（下層）では、成長光が培養液に到達することを阻害し、藻類の繁殖を防ぐ。
このようにして、植物の成長を阻害することなく、藻類の繁殖を抑制して環境面のコントロールを実現している。

特開２０１４−１８０２３７号公報

ところで、このような播種用マットには、種を播種する必要が生じるが、通常、種を固定するために、切れ込みや凹部が形成されており、当該位置に種を配置する必要がある。
しかしながら、特許文献１記載の苗床（播種用マット）を使用すると、播種面が第１の層（上層）の表面となるため、当該面に切れ込みや凹部が形成されていても、色が白色であるため、視認し難いという問題点があった。
つまり、高い反射率を有する白色を当該面に使用しているため、この高い反射率が影響し、作業者が播種位置（切れ込みや凹部）を視認し難いという問題が生じる。
また、黒色とした場合も同様に、今度は反射率がないに等しいため、視認が困難である。
これは、例えば、視覚に障害を有する作業者にとっては、特に、大きな問題となり、播種用マットの取扱い性を向上させるという課題の下、改善する必要があった。
更に、特許文献１に記載の苗床（播種用マット）は、各播種単位（植物１株分の生育位置）に物理的に分画されておらず、隣接する播種単位を移植作業において分離する場合には、切断道具（カッター、ハサミ等）を使用する必要がある。
このため、播種用マットの取扱い性を向上という課題の下に、播種用マットを播種単位毎に切り離す作業を簡易化する技術が求められていた。
特に、力の弱い高齢者や上腕部に障害を有する作業者にとっては、大きな問題となり、播種用マットを播種単位毎に、切断道具等を使用せず、小さい力で分断することができるよう改善する必要があった。
また更に、特許文献１に記載の技術では、２層構造とするため、製造コストや製造工数が大きくなる。このため、特殊な層構造を採用することなく、低コスト及び低工数で、上記課題を解決するための技術が求められている。

本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、植物の生育向上と生育環境衛生向上とのバランスを取りながら、取扱い性もまた良好となった播種用マットを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、コスト及び生産効率的に有利な播種用マットを提供することにある。

上記課題は、請求項１に係る播種用マットによれば、水耕栽培の植栽基盤として使用されるウレタン製の播種用マットであって、該播種用マットは、種を植え付ける播種面と、該播種面と対向する対面と、を有して立体形状に形成されており、前記播種面には、種を植え付けるための播種凹部が形成されており、前記播種凹部は複数備えられるとともに、複数の前記播種凹部は、所定個毎に分断可能に構成されており、伸び率が１００％乃至１２０％に形成されていることにより解決される。

また、このように構成されていると、移植作業の際に、播種凹部毎に分断することが容易となるため好適である。
つまり、伸び率が高すぎると、ウレタン製の播種用マットを分断しようとする際（ちぎろうとする際）、伸びが生じて、分断し難くなる。
よって、本範囲に設定することにより、ウレタン製の播種用マットを移植作業時に分断容易となるため好適である。

また、上記課題は、請求項２に係る播種用マットによれば、水耕栽培の植栽基盤として使用されるウレタン製の播種用マットであって、該播種用マットは、種を植え付ける播種面と、該播種面と対向する対面と、を有して立体形状に形成されており、前記播種面には、種を植え付けるための播種凹部が形成されることにより解決される。更に、このとき、前記播種用マットは、１個の播種凹部を備える播種単位毎に分断可能に構成されており、隣接する前記播種単位間は、一部の連結部分を残して切れ込みが形成されていると好適である。
このように構成されていると、当初は播種単位間が連結部分で連結されていても、移植作業時には、切れ込みが分断補助となり、連結部分を切り離すのみで分断することが可能となるため好適である。

また、このとき、連結部分の具体的な構成としては、請求項３に記載のように、前記対面から前記播種面に向かう方向において、前記対面から前記播種面へ向かう途中位置まで延びるよう形成されていると好適である。
更に、連結部分の具体的な構成としては、請求項４に記載のように、前記途中位置は、前記対面から前記播種面に至る距離の中点であると好適である。
また更に、連結部分の具体的な構成としては、請求項５に記載のように、前記連結部分は、該連結部分により接続される前記播種単位の前記対面側にある単位対面の隣接している辺それぞれの中央部分から、前記播種面方向に向かって延びていると好適である。
このように構成されていると、当初は連結部分で播種単位間が連結されていても、より小さい力で移植作業時に隣接する播種単位を分断することが可能となるため好適である。

また、請求項６に記載のように、前記播種用マットは、白色及び黒色以外の色に着色されていると好適である。
一般に、植物の生育効率という観点からは、白色が好ましく、藻類の繁殖を阻害するという観点からは、黒色が望ましいとされる。
しかしながら、作業性を向上させるために、播種凹部を形成した場合には、白色及び黒色では、視認性が悪く、播種凹部を周囲と彼是区別することが困難となる。
よって、白色及び黒色以外の色を選択することにより、播種凹部を視認容易とし、よって、作業性を向上させることができる。
また、色の最適な構成としては、請求項７に記載のように、前記播種用マットは、灰色に形成されており、該灰色は、反射率が２９％乃至５８％であると好適である。
このように構成されていることにより、植物の生育面及び藻類の発生抑制を同時に満たすことが可能となるため好適である。
よって、植物の生育向上と生育環境衛生面の向上を両立させることができる。

本発明に係る播種用マットによれば、播種面に播種用凹部を形成して作業性を良好とした場合に、この播種用凹部の視認性を高めることができ、作業性が向上する。
つまり、播種用マットの色彩として、白色及び黒色を避けた（好適には、灰色とした）ことにより、播種用凹部の視認性を向上させるとともに、植物の生育状態もまた向上させ、藻類の発生もまた抑制することができる。
また、切れ込み部と連結部を形成することにより、移植作業時において、播種単位毎に分断する際により小さい力で分断することができる。
よって、高齢者や上腕に障害を有する作業者であっても、効率的に作業を行うことが可能となる。
また、従来のような、特殊な構造（積層構造等）が不要であるため、コスト的有利である。
以上のように、本発明に係る播種用マットによれば、植物の生育向上と生育環境衛生向上とのバランスを取りながら、取扱い性もまた良好となる。
また、本発明に係る播種用マットでは、コスト及び生産効率的に有利となる。

本発明の一実施形態に係る播種用マットの斜視説明図である。 本発明の一実施形態に係る播種用マットの上面図説明図である。 本発明の一実施形態に係る播種用マットの側面説明図である。 本発明の一実施形態に係る播種用マットの分断容易度テスト結果を示す円グラフである。 本発明の一実施形態に係る連結部分の分断容易度テスト検体例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る連結部分の分断容易度テスト結果を示す円グラフである。 本発明の一実施形態に係る播種用マットの植物生育度及び藻類繁殖度合確認テスト結果を示す棒グラフである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、播種位置の視認性を良好とするとともに播種単位の境界部の分断性を向上させることにより、従来技術に比して取扱い性を良好とした播種用マットに関するものである。
この際に、特殊な構成をとることなく、植物の生育性を阻害せず、同時に、藻等の生育を有効に抑えるという効果も十分に奏するものであり、従来技術に比して、製造コスト的にも優位である。

図１乃至図３は、本発明に係る一実施形態を示すものであり、図１は播種用マットの斜視説明図、図２は播種用マットの上面図説明図、図３は播種用マットの側面説明図である。
また、図４乃至図７は、本実施形態に係る播種用マットの各種試験に関するものであり、図４は播種用マットの分断容易度テスト結果を示す円グラフ、図５は連結部分の分断容易度テスト検体例を示す説明図、図６は連結部分の分断容易度テスト結果を示す円グラフ、図７は播種用マットの植物生育度及び藻類繁殖度合確認テスト結果を示す棒グラフである。

≪播種用マットの構成について≫
図１乃至図３により、本実施形態に係る播種用マット１の構成について説明する。
本実施形態に係る播種用マット１は、ウレタンフォームで形成された角柱形状の部材である。
この播種用マット１には、植物の種が植え付けられる面（通常、上面）である播種面１Ａと、この播種面１Ａと対向する対面１Ｂを有して構成された立体形状の部材である。
また、本実施形態に係る播種用マット１は、複数の播種単位１１に分割構成されている。
つまり、一つの播種単位１１がキューブ状となるように、賽の目状に切れ込みが入った形状である。

そして、その播種単位１１の一面である播種側の面（通常、上方を向く面であり、以下、「単位播種面１１Ａ」と記し、単位播種面１１Ａと対向する面を「単位対面１１Ｂ」と記す）の中央部には、播種凹部１１ａが形成されており、また、播種凹部１１ａを含む中央部には、同時にクロス形状に切り込まれた播種切れ込み１１ｂが形成されている。
この播種凹部１１ａの底部中央部と播種切れ込み１１ｂのクロス形状交差部とは一致しており、植物の種は、この一致部分Ｐ１に埋め込まれる。
つまり、播種凹部１１ａに種を落として、底部に到達した種に下方への力を加えれば、クロス形状の播種切れ込み１１ｂのガイドにより、一致部分Ｐ１に簡易に埋め込める。

また、隣接する播種単位１１，１１間には分割切れ込みＫが入っているが、一部切り込まない連結部分Ｒが形成されており、当該連結部分Ｒにて隣接する播種単位１１，１１が接続されている。
なお、隣接する播種単位１１，１１を分断する場合には、この連結部分を破断して（ちぎって）分断する。
図２及び図３により、この分割切れ込みＫについて説明する。
なお、図２及び図３は、分割切れ込みＫの形成位置について説明するために、この分割切れ込みＫの部分を誇張して空隙として記載しているが、実際には、スリット状の切れ込みであるため、図に示すような空隙は存在していない。

図２は、播種用マット１の上面図（つまり、播種面１Ａ側から見た図）である。
このように、播種面１Ａ側から見ると、分割切れ込みＫは、播種単位１１の水平方向中央部付近を連結部分Ｒとして残すように形成されている。
同様に、図３には、播種用マット１の側面図（つまり、図２をＸ方向から見た図）である。
分割切れ込みＫは、隣接する播種単位１１の鉛直方向（つまり、単位播種面１１Ａと単位対面１１Ｂとにわたる方向）中央部付近まで形成されている。
つまり、隣接する播種単位１１，１１間の鉛直方向において、単位播種面１１Ａから中央部分までは分割切れ込みＫが切り込まれており、この中央部付近から単位対面１１Ｂに至る部分は切り込まれずに連結部分Ｒとなっている。
なお、図２に示すように、水平方向において、連結部分Ｒの播種単位１１の一辺Ｔ１に対する幅ｔ１の比率は下記のように設定されるとよい。
ｔ１／Ｔ１＝１／２０〜１／２５
また、図３に示すように、鉛直方向において、連結部分Ｒ２の播種単位１１の高さＴ２に対する高さｔ２の比率は下記のように設定されるとよい。
ｔ２／Ｔ１＝２／５〜３／５≒１／２

≪播種用マット選定試験≫
次いで、播種用マット１の選定試験について説明する。
１．カラーテスト
（１−１）目的
播種用マット１の色を変えて、播種凹部１１ａの視認性の検査を行う。
従来技術である、白及び黒の播種用マット１は、播種凹部１１ａの視認性が悪く、これを改善するために、播種用マット１として最適な色を選定する。

（１−２）実験系
桃色、緑色、灰色の三種の播種用マット１を準備し、パネル１２名により、播種凹部１１ａの視認性の検査を実行し、視認性が良好な順に順位付けした。
なお、ネガティブコントロールとして、白色、黒色の播種用マット１も準備し、同様に評価を行った。

（１−３）結果
結果は、全てのパネルが、灰色の播種用マット１の播種凹部１１ａの視認性に１位若しくは２位をつけた。
また、ネガティブコントロールである白色は約９割のパネルが最下位（５位）とし、黒色はほとんどのパネルが最下位若しくは４位をつけた。

（１−４）結論・考察
播種用マット１の播種凹部１１ａの視認性に関しては、従来技術のような白色及び黒色は適当ではないことが実証された。
これは、白色による極めて高い反射率や黒色による極めて低い反射率によるものと考えられる。
播種用マット１としての色彩は、白色の反射率よりも低く、黒色の反射率よりも高い所定の反射率を有するものが望ましいと考えられ、本実験の結果、灰色が一番好適であると結論付けられる。
なお、この灰色の反射率は、２９％〜５８％、望ましくは２９．３１％〜５７．８９％、より望ましくは２９．３１％であるとよい。

２．分断容易度テスト１
（２−１）目的
播種用マット１を、隣接する播種単位１１，１１間にて分断する際に、分断が容易な物理的性質を検討する。
特に、力の弱い高齢者や上腕等に障害を有する作業者が、移植作業において、容易に播種単位１１，１１間を分断することができる物理的性質について検討する。
（２−２）実験系
分断容易度テストを行った、実験系を表１に示す。
また、５名のパネルで、実際と同様に、被験用の播種用マット１を湿らせた状態にて、播種単位１１，１１間の分断作業を実行し、分断の容易さを順位付けした。

（２−３）結果
サンプル１乃至サンプル３において、約８割のパネルがサンプル３を分断容易性に１位をつけた。
サンプル１及びサンプル２においては、「粘りが強くちぎりにくい」という理由で、分断困難と判断された。

（２−４）結論・考察
このように、分断容易性に影響を与える物理的性質としては、伸び率が関係していることがわかった。
結論としては、サンプル３が最も好適に使用されると判断し、このことから、好適な伸び率は、１００％〜１２０％、より好ましくは、１００％に近い値のものが好ましいと考えらえる。

３．分断容易度テスト２
（３−１）目的
播種用マット１を、隣接する播種単位１１，１１間にて分断する際に、分断が容易な連結部分Ｒの形成位置を検討する。
特に、力の弱い高齢者や上腕等に障害を有する作業者が、移植作業において、容易に播種単位１１，１１間を分断することができる連結部分Ｒの位置について検討する。

（３−２）実験系
図５に示すように、図５（ａ）の第１パターン及び図５（ｂ）の第２パターンにおいて、どちらが分断容易かを検討する。
上記同様、５名のパネルで、実際と同様に、被験用の播種用マット１を湿らせた状態にて、播種単位１１，１１間の分断作業を実行し、分断の容易さを評価した。
同時に、

（３−３）結果
図６に示すように、約７割のパネルが、図５（ｂ）に示す第２パターンのほうが、分断容易であると評価した。

（３−４）結論・考察
以上の結果より、連結部分Ｒの形成位置として、図５（ｂ）に示す位置が、好適であると判断した。
つまり、単位播種面１１Ａと単位対面１１Ｂとにわたる方向において、中央部から下方側（単位対面１１Ｂ側）に連結部分Ｒが形成されている状態が好適であると判断した。
また、同様の実験系で、連結部分Ｒの幅を、従来品の２ｍｍと、この半分の１ｍｍとに振り、分断容易性を検討したところ、この連結部分の幅は、従来品の２ｍｍよりも、この半分である１ｍｍが最適であるとの評価も得ており、最適な構成として、中央部から下方側（単位対面１１Ｂ側）に、幅が従来品の半分である１ｍｍの連結部分Ｒが形成されているものを選定した。

４．分断容易度テスト３
（４−１）目的
播種用マット１の厚み（単位播種面１１Ａと単位対面１１Ｂとの距離）を変えて、把持性と分断力との観点から、分断容易性を検討する。
（４−２）実験系
播種用マット１の厚み（単位播種面１１Ａと単位対面１１Ｂとの距離）を、２０ｍｍ、２５ｍｍ、２８ｍｍに設定し、上記同様、５名のパネルで、実際と同様に、被験用の播種用マット１を湿らせた状態にて、播種単位１１，１１間の分断作業を実行し、分断の容易さを評価した。

（４−３）結果
結果は、２０ｍｍが分断容易と回答したパネルは無く、２５ｍｍと２８ｍｍとでは、顕著な差異は認められなかったが、２５ｍｍの方がわずかに分断容易と回答したパネルが多かった。
（４−４）結論・考察
以上より、播種用マット１の厚み（単位播種面１１Ａと単位対面１１Ｂとの距離）は、２５ｍｍ〜２８ｍｍ、より好適には２５ｍｍにて設定することとした。

５．植物生育度及び藻類繁殖度合確認テスト
（５−１）目的
播種用マット１の色の違いによる、植物の生育度及び藻類の発生状況を確認する。

（５−２）方法
使用した播種用マット１の色彩は、桃色、緑色、灰色の三種の播種用マット１であり、ネガティブコントロールとして、白色、黒色の播種用マット１も準備した。
播種トレーに、水道水で洗浄し固く絞った各色の播種用マット１を置き、これら播種用マットに１Ｌの水道水をはみださないように注ぎなじませた。
その後、各播種用マット１に播種し、３日間冷暗所にて静置した。３日目に水道水を水深１４ｍｍになるように注ぎ入れ、光を照射した。７日目に各種１２株ずつ育苗トレーに移植し、栽培棚の水槽に浮かべ育苗し、２１日目に収穫した。
なお、栽培条件は表２に示す。
収穫したハイドロレタスの地上部の生重量と、各播種用マット１の状態記録と、付着した藻類の乾重量を測定した。
乾重量は、５０ｍｌの水に地上部を切り取った状態の各播種用マット１を浸し、５面に対し約１０回ずつ薬さじでこすり剥がした後、藻類の入ったミロを恒温培養器にて１０５℃、２０時間乾燥させ、１時間以上常温にて冷却し測定を行った。

（５−３）結果
各播種用マット１により発芽させたところ、発芽に差異は認められなかった。
地上部生産量と付着した藻類の乾燥重量の結果を図７に示した。
図７（ａ）に示すように、生育においては、差異が認められ、灰色の播種用マット１による生育が最も良好であった。なお、ネガティブコントロールの黒色の播種用マット１においては、生育不良が多く、平均地上部生重量が著しく低かった。
また、藻類の付着量に関しては、見た目には大きな差異があり、灰色の播種用マット１には、藻類が側面に若干付着した程度であったが、白色、桃色、緑色の播種用マット１においては、５面が藻類に覆われていた。また、水に剥ぎ落した藻類の量も、視覚で認識できるほどの差異が認められた。
なお、藻類の乾燥重量においては、データとしては顕著な差異は認められなかった。

（５−４）結論・考察
植物の生育という側面からは、播種用マット１の色は、灰色が好適であると結論づけた。
また、藻類の付着に関しても、見た目において、大きな差異が認められており、灰色が好ましいと判断することができる。
なお、藻類の乾燥重量に関しては、今回の方法では、種のコーティング材や植物の根が混入した可能性があり、それらの重量が影響を及ぼしたものと考えられる。

≪最終的な最適構成≫
以上、５種の試験結果を表３にまとめた。

表３に示すように、播種凹部１１ａの視認性の観点からは、灰色の播種用マット１が最も好適であり、桃色及び緑色もまた好適に使用できることがわかった。
このとき、ネガティブコントロールである白色及び黒色は、視認性が良くないことが認められた。
また、藻類の付着度合からは、桃色及び緑色に比して灰色の播種用マット１が好適に使用可能であることが確認された。
また、植物の地上部生重量（生育度）は、桃色及び緑色に比して灰色の播種用マット１が好適に使用可能であることが確認された。
なお、ネガティブコントロールの黒色の播種用マット１は、従来から知られるとおり、藻類の付着量は少なく抑えられるが、播種凹部１１ａの視認性、植物の地上部生重量（生育度）が顕著に悪く、使用には不適であることが確認されている。
更に、ネガティブコントロールの白色の播種用マット１は、従来から知られる通り、植物の地上部生重量（生育度）は良好であるが、播種凹部１１ａの視認性、藻類の付着量が顕著に悪く、使用には不適であることが確認されている。

また、分断容易性の観点からは、上記のとおり、物理的形状を決定した。
つまり、単位播種面１１Ａと単位対面１１Ｂとにわたる方向において、中央部から下方側（単位対面１１Ｂ側）に連結部分Ｒが形成されている構成であって、この連結部分Ｒの幅（水平方向の距離）を１ｍｍとして設定したものが最適であると確認した。
また、播種用マット１の厚み（単位播種面１１Ａと単位対面１１Ｂとの距離）は、２５ｍｍが最適であると確認した。

１ 播種用マット
１Ａ 播種面
１Ｂ 対面
１１ 播種単位
１１Ａ 単位播種面
１１ａ 播種凹部
１１ｂ 播種切れ込み
１１Ｂ 単位対面
Ｋ 分割切れ込み
Ｒ 連結部分

Claims (7)

1. 水耕栽培の植栽基盤として使用されるウレタン製の播種用マットであって、
   該播種用マットは、種を植え付ける播種面と、該播種面と対向する対面と、を有して立体形状に形成されており、
   前記播種面には、種を植え付けるための播種凹部が形成されており、
   前記播種凹部は複数備えられるとともに、複数の前記播種凹部は、所定個毎に分断可能に構成されており、
   伸び率が１００％乃至１２０％に形成されていることを特徴とする播種用マット。
2. 水耕栽培の植栽基盤として使用されるウレタン製の播種用マットであって、
   該播種用マットは、種を植え付ける播種面と、該播種面と対向する対面と、を有して立体形状に形成されており、
   前記播種面には、種を植え付けるための播種凹部が形成されており、
   前記播種用マットは、１個の播種凹部を備える播種単位毎に分断可能に構成されており、
   隣接する前記播種単位間は、一部の連結部分を残して切れ込みが形成されていることを特徴とする播種用マット。
3. 前記連結部分は、前記対面から前記播種面に向かう方向において、前記対面から前記播種面へ向かう途中位置まで延びるよう形成されていることを特徴とする請求項２に記載の播種用マット。
4. 前記途中位置は、前記対面から前記播種面に至る距離の中点であることを特徴とする請求項３に記載の播種用マット。
5. 前記連結部分は、該連結部分により接続される前記播種単位の前記対面側にある単位対面の隣接している辺それぞれの中央部分から、前記播種面方向に向かって延びていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の播種用マット。
6. 前記播種用マットは、白色及び黒色以外の色に着色されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の播種用マット。
7. 前記播種用マットは、灰色に形成されており、
   該灰色は、反射率が２９％乃至５８％であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の播種用マット。

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