JPH0353825A - 水耕栽培用培地 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は人工土壌に抗菌性ゼオライトを適用し、微生物
による成長抑制作用を阻止し、安定した植物成長を促す
水耕栽培用培地に関するものである。

［従来の技術］ 従来、水耕栽培の培地としては、小石、砂、カラス片、
ロックウール、プラスチック、繊維等が用いられている
。さらに栽培促進のため、養分を含む培地（特開昭６１
−２８２０２５号他）や吸水性樹脂を添加した培地（特
開昭５７−２５３８３号他）が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記の培地では、栽培植物に対する促進作用を期待した
培地であり、栽培植物の成長に影響を及ぼすもう一つの
因子である、養液中の微生物の影響についてはほとんど
検討されていなかった。これは栽培植物の多くは食品と
して出荷されるものが多く、人体に対する影響を十分考
慮しなけれはならず、満足のいく微生物抑制剤が開発で
きなかったためであった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題に鑑みて、食品として栽培されるかい
われ大根、ほうれん草、トマト等の野菜の水耕栽培用培
地について鋭意研究した結果、水耕栽培用培地として保
水性、根保持性に優れた人工土壌に人体に対する安全性
が極めて高い抗菌性ゼオライトを微生物抑制剤として適
用したものを用いて栽培すれは、栽培中に植物の成長を
阻害する微生物の発生を阻止し、安定した水耕栽培が可
能であることを見出し本発明を完成したものてあ以下本
発明の細部について説明する。

本発明において「ゼオライト」としては、天然ゼオライ
ト及び合成セオライ１・のいずれも用いることができる
。セオライ１・は、一般に三次元骨格構造を有するアル
ミノケイ酸塩であり、一般式としてＸ　Ｍ２７ｌＩＯ−
Ａ　Ｉ　２０　３・ＹＳｉ０２・ＺＨｉＯて表示される
。ここてＭはイオン交換可能なイオンを表し通常は１又
は２価の金属のイオンである。

１〕はく金属）イオンの原子価である。Ｘ及ひＹはそれ
ぞれの金属酸化物、シリカ１系数、Ｚは結晶水の数を表
示している。ゼオライトの具体的例としては例えば、Ａ
一型ゼオライト、Ｘ一型ゼオライト、Ｙ一型ゼオライト
、Ｔ一型ゼオライト、高シリカゼオライト、ソーダライ
１・、モルデナイト、アナルサイム、クリノブチロライ
ト、チャハサイト、エリオナイト等を挙げることができ
る。たたしこれらに限定されるものではない。これら例
示ゼオライトのイオン交換容量は、八一型セオライ｝　
？ｍｅｑ／ｇ．　　Ｘ一型七オライト６．４ｍｅｑ／ｇ
ＳＹ一型セ？ライＩ■５ｍｅｑ／ｇ．　　Ｔ一型セ才ラ
イト３　．　４　ｍ　ｅｑ　／　ｚ、ソーダライトＩ１
．５ｍｅｑ／ｇ、モルテナイト２．６ｍｅｑ／ｇ、アナ
ルサイム５ｍｅｑ／３、クリノブチロライＩ・２　．　
６　ｍ　ｌ！　ｑ／　ｇ、チャハサイ！・５ｍｅｑ／ｇ
、エリオナイＩ・３．８ｍｅｑ／ｇであり、抗菌性金属
イオンでイオン交換するに十分の容量を有している。

本発明で用いる抗菌性セオライＩ・は、微生物抑制作用
を有する銀、銅、亜鉛又は錫のイオン等の抗菌性金属イ
オンをその構造内に取り込み、安定化させる。従って、
金属塩を直接養■αに投入したり、人工土壌に付着させ
る方法に比へ、その溶出が極めて少なく、抑制作用も長
期間に渡って発揮されることとなる。抗菌性ゼオライ１
・の製造法は、上記セオライ！・中のイオン交換可能な
イオン、例えはナトリウムイオン、カルシウムイオン、
カリウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン等のそ
の一部又は全部を抗菌性金属イオンを含むｍ　ｉ＆と接
触させて置換してなされる。

抗菌性の点から、上記抗菌性金属イオンは、ゼオライト
中に０，１〜１５％含有ざれていることが適当てある。

銀イオン０．１〜１５％及び銅イオン、亜鉛イオン又は
錫イオンを０．１〜１５％含有する抗菌性ゼオライトが
好ましい。尚、本明細書において、％とは１１０℃乾燥
基準の重量％をいう。

以下本発明で用いる抗菌性ゼオライトの製造方法につい
て説明する。例えは、本発明で用いる抗菌性ゼオライト
は、予め調製した銀イオン、銅イオン又は亜鉛イオン等
の抗菌性金属イオンを含有する混合水溶液にゼオライ１
・を接触させて、ゼオライト中のイオン交換可能なイオ
ンと上記イオンとを置換させる。接触は、１０〜７０’
Ｃ、好ましくは４０〜６０’Ｃで３〜２４時間、好まし
くは１０〜２４時間ハッチ式又は連続式（例えばカラム
法）によって行うことがてきる。　尚、上記ボ合水溶液
のｐＨは３〜１０、好ましくは５〜７に調整することが
適当である。

該調整により、銀の酸化物等のゼオライト表面又は細孔
内ｌ＼の析出を防止できるので好まし・い。又、混合水
ｉ７７　ｊ＆中の各イオンは、通常いずれも塩として供
給ざれろ。例えは、銀イオンは、硝酸銀、硫酸銀、過塩
素酸銀、酢酸銀、シアンミン銀硝酸塩、ジアンミン銀硫
酸塩、銅イオンは硝酸鋼（ＩＩ）、過塩素酸銅、酢酸鋼
、テ１・ランアノ銅酸カリウム、硫酸銅等、亜鉛イオン
は硝酸亜鉛（ｎ）、硫酸亜鉛、過塩素酸亜鉛、チオンア
ン酸亜鉛、酢酸亜鉛等、錫イオンは硫酸錫等を用いるこ
とができる。

ゼオライト中の銀イオン等の含有量は前記混合水溶液中
の各イオン（塩）濃度を調節することによって、適宜制
御することができる。例えは抗菌性ゼライ１・が銀イオ
ンを含有する場合、前記混合水溶液中の銀イオン濃度を
０．００２Ｍ／ｌ〜０．１５ト１／ｌとずることによっ
て、適宜、銀イオン含有量０．１〜５％の抗菌性セオラ
イ１・を得ることがてきる。又、抗菌性セオライ１・が
ざらに銅イオン、亜鉛イオン、錫イオンを含有する場合
、前記混合水溶液中の銅イオン濃度をＯ．ｌＭ／１〜２
．ＯＮ／ｌ、亜鉛イオン濃度を０．．　１５Ｍ／　１〜
２．３ト１／Ｉ，錫イオン濃度を　０．１ト１／１〜２
　．　０　Ｍ／Ｉとすることによって、適宜銅イオン含
有量０．１〜１５％、亜鉛イオン含有量０．１〜１５％
、錫イオン含有量０．１〜１５％の抗菌性セオライ１・
を得ることがてきる。

本発明においては、前記の如き冫昆合水溶冫α以外に各
イオンを単独で含有する水溶液を用い、各溶液とゼオラ
イトとを達次接触させることによって、イオン交換する
こともてきる。各水溶濯中の各イオンの濃度は、・前記
１昆合水溶液中の各イオン濃度に準して定めることがで
きる。

イオン交換が終了したゼオライトは、充分に水洗した後
、乾燥する。乾燥は常圧で１０５℃〜１１５℃、又は減
圧（　１〜３０ｔ．ｏｒｒ）下７０〜９０′Ｃて行うこ
とが好ましい。

上記方法で調製される抗菌性ゼオライトは、ラットによ
る急性経口毒性はＬＤ，，値で５０００ｍｇ／ｇ以上、
経皮毒性はＬＤ５。値で３０００ｍｇ／ｇ以上であり、
また変異原性や皮膚一炊刺激性は陰性であり、人体に対
して極めて安全性が高い。

本発明において人工土壌としてはロックウール、グラス
ウール、石綿、合成繊維、天然繊維等の不織布、織物、
編物や、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂発泡体や
、カラス、シラス、軽石等の多孔質体を挙げることがで
きる。このうち養液が均一に充分に栽培植物に供給され
、根の発育を妨害せず、根保持性か良いとの観点よりＩ
Ｋｇ／ｍ’以上の保水度を有し、かつ０．２〜５…ｍの
連続孔を有する人工土壌が好ましい。これらの条件に適
合する人工土壌としては、例えは、ポリエステル、ナイ
ロン、ポリエチレン、ホリブロビレン等の不織布、織物
、編物、ポリウレタン、ポリアクリル等の発泡体はその
まま使用できる。また口ソクウール、クラスウール、石
綿、天然繊１１Ｆ等の不織布、織物、編物やカラス、シ
ラス、軽石等の多孔質体は、０．２〜５ｍｍの連続孔を
有する形状であれは、これらに吸水性樹脂をコーテイン
クし保水性を改善することで使用できる。吸水性樹脂と
し・では、例えは、アクリルアマイ１・共重合体、アク
リルニ１・リル重合体、ポリビニルアルコール、イソフ
チレンーマレイン酸共重合体等を挙げることができる。

保水度が１　ｋｇ／ｍ未満の場合には、人工土壌が乾き
養液が充分根に吸収されない状態となり、一定した成長
が望めなくなる。ｉた０．２〜５ｍｍの連続孔を有して
いない場合には根の成長が人工土壌により阻害され、根
の成長に時間を費やされ、さらに根が十分成長した際に
も、養液や酸素が十分根へ供給されない等の影響が現れ
る。

本明細書中、保水度は、蒸留水における１０ｍｍ厚さシ
ートの吸水量を１　ｍ’当りの重量で示した指標である
。

本発明の培地における抗菌性ゼオライトを人工土壌に適
用する方法としては、（１）抗菌性ゼオライ１・を接着
成分とべ合し、これをスプレー法、含浸法、クラヒア印
刷法等の従来の方法により人工土壌に付着する方法か、
あるいは（２）人工土壌の成型時に樹脂朝威物の一つと
して抗菌性ゼオライトを配合して練り込み、成型、発泡
させる方法がある。

（１）接着方式による培地調製方法は、使用できる接着
成分としては、例えは、テンブン、トラカントブム、フ
リティシュプム、カセイン、卵白等の天然糊剤、ポリビ
ニルアルコール、ポリアクリルアミ１・、カルボキシメ
チルセルロース、アルキン酸ナ１・リウム、ポリアクリ
ル酸エステル等の合成糊剤やその他のポリウレタン樹脂
、シリコン樹脂、エボキシ樹脂、アセタール樹脂、ケ１
・ン樹脂、アルキルカーハメイト樹脂、尿素樹脂、メラ
ミン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン
樹脂、天然プム、二１・リルコム（　ＮＢＲ）、スチレ
ンブタジエンゴム（　ＳＢＲ）、クロロブレンゴム（Ｃ
Ｒ）等の合成樹脂の各種溶剤タイプとエマルションタイ
プを挙げることができる。接着成分と抗菌性ゼオライト
の混合方法としては、種々の混合機を用いることがてき
、例えはすり分散力の高いハンハリミキサー、２本ロー
ルミル、及びニーターやすり分散力の弱い３本ロールミ
ル、コロイ１・ミル、ミキサー　ディスバー、ホモミキ
サー、サントミル、及びボールミル等も使用できる。こ
れら組成物を人工土壌に適用する方法としては特に制限
はなく、抗菌性ゼオライトの分解または溶解を引き起こ
すものでなければいずれの方法も用いることができる。

例えは、適用方沃としてはスプレーコーティング（噴霧
）、ナイフコーティング（刃形コーテインク）、グラビ
アコーティング、ロールコーティング、含浸コーティン
グ等を挙Ｇデることかできる。組成物には抗菌性ゼオラ
イトを５〜６０％配合し、絽成物の適用量は、５〜６０
０ｇ／　ｉ、好ましくは１０〜４００ｇ／　ｔａｒ　　
とすることが長期間微生物抑Ｉ１作用を持続できる点よ
り適当てある。

（２）練り込み方式による調製方法は、ボ１ノエチレン
、ボリスチレン、ボリブロビレン、ボ１ノスチロール、
ＡＢＳ、ナイロン、アクリノレ樹脂、ウレタン樹脂、フ
ェノール樹脂、ユリア樹脂、シＩＪコン樹脂、エボキシ
樹脂、塩化ビニル樹脂、Ｅ　ＸＩ　Ａ、ゴム等の樹脂に
発泡剤と抗菌性ゼオライトを配合し、従来より知られて
いる方法により発泡成型して得られる。発泡剤はアゾジ
カルボンアミト、アソヒスイソフチロニトリル、スルホ
ニノレヒトラシト化合物、クエン酸ソーダ、重曹等の化
学合９発大包剤やプロンガス、低沸点炭化水素等、樹脂
モノマーの重合反応の際に反応副生成物としてガスｂ＜
発生して発泡する、ポリウレタンここお（ナるイ゛ノシ
アネート化合物等を挙げることができる。

本発明の培地にはさらに肥料成分、補助栄養成−Ｉ１ 分、保水剤、成長促進剤、Ｉ）Ｈ調整剤、接着剤等を加
えることができる。

本発明の培地を使っｋ栽培方法としては人工土壌をシー
ト状とし、その上に種子、苗、球根を置き、養液供給装
置によって各栽培植物に適した肥料成分を配合した養液
を供給して栽培する。養液供給方式としては、かけ流し
方式、底面供給方式又は養液循環方式があり、いずれも
可能である。

なおこの際、空気あるいは酸素をはつ気する装置を付け
加えると、人工土壌や抗菌性セオライ１・中に酸素が保
持され、根に充分な酸素が供給され植物成長がより促進
される。

［発明の効果］ 本発明の培地を用いて桟培すれは、有害な微生物を駆除
し、成長促進作用をもたらし、従って均一な植物を計画
的に栽培でき、栽培期間が従来法に比へ短縮され、生産
量が増加し、経済的に水耕栽培できる。

［実施例］ 以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明すｌ２ る。

参考例（抗菌性ゼオライトの調！！） アルミノケイ酸塩としては市販の八一型ゼオライト（Ｎ
ａ２１：ｌ　６　Ａ１２１：１３　◆Ｉ．９Ｓｉ０２　
・ＸＨ２０：平均粒径１．５μｍ）、市販の天然モルデ
ナイト（２５０〜４００ｍｅｓｌ＋）の２種類を使用し
、イオン交換の為の各イオンを提洪する為の塩としてＡ
ｇＮＯ，、Ｃｕ（ＮＯ３）２、Ｚｎ（ＮＯ３）２、Ｓｎ
ＳＯ４の４種類を使用し、表１にサンプルＮｏ．１〜６
で示される抗菌性ゼオライトを調製した。表ｌに各サン
プル調製時に使用したゼオライトの種類と混合水溶液に
含まれる塩の種類及び濃度を示した。

各サンプルの製造は次のように行なった。各サンプルと
も、１１０℃で加熱乾燥した粉末ＩＫｇに水を加えて、
１．３　１のスラリーとし、その後攪拌して脱気し、さ
らに適量の０．５Ｎ硝酸溶液と水を加えてｐＨを５〜７
に調整し、全容を１．８１のスラリーとした。次にイオ
ン交換の為、所定濃度の所定の塩の混合水溶液３１を加
えて全容を４．８１とし、このスラリー液を４０〜６０
℃に保持し１０〜４８時間攪拌しつつ平衡状態に到達さ
せた状態に保持した。イオン交換終了後ゼオライト相を
濾逼し室温の水または７品水・てセオライ１・相中の過
剰の銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン又は錫イオンがな
くなる迄水洗した。次に、得られたゼオライト相を１１
０でて加熱乾燥し、ＮＯ，１〜６の６種類のサンプルを
得た。得られたＮｏ．１〜６の抗菌性ゼオライトサンプ
ルに関するデータを表１に示す。

実施例１（接着方式培地の調製） 参考例で１昇られた抗菌性セオライ１・と下記の接着成
分を含む樹脂絹成物をサン１・グラインダーで３時間混
練し、これを保水度１．７２Ｋｇ／ｍ’、連続孔０　．
　４　ｍｍの市販の経糸、緯糸の双方にナイロン３０デ
ニール７６８フィラメントを用いた経糸密度１２０本／
インチ、緯糸密度９０本／インチの平織物（タック）に
スプレーにて塗布した。しかるのち、それらを１０５℃
で７分間熱処理し培地を得た。各培地の製造条１牛を表
２に示す（実施例１−１〜Ｉ−６）。同様の条件にて抗
菌性ゼオライ１・を含有しない培地も作威した（表２・
比較例１〜３）。

（樹脂矧成物）： Ａ．ウレタン樹脂　　　　　　　　　　７５部（日本油
脂製ハイウレタンＮｏ．５０００クリヤー５　１　｝１
　．４）Ｂ．溶剤　　　　　　　　　　　　　　　　　
２０部（日本油脂製ハイウレタンシンナーＳ）Ｃ．抗菌
性セオライ１・（参考例）　　１〜５部実施例２（練り
込み方式培地の調製） 参考例で得られた抗菌性ゼオライトを所定の樹脂へレッ
１・、発泡剤と配合し、２０ｍｍの厚さのンー１・に発
泡威型し、培地を得た。成型条件を表３に示す（実施例
２−１〜２−６）。同様の条件にて抗菌性ゼオライトを
含有しない培地も作成した（表３・比較例４〜６）。

試験例１（嶽生物抑制カテス１・） 実施例１−１〜１−６、２−１〜２−６及ひ比較例１〜
３、４〜６で得られた各培地に大腸菌液（ＩＯＪＩＭＩ
／ｍｌ）を夫々２５ｍ１降り掛け、３６゛Ｃて２４時間
培養し、菌数の変化を測定し、培地の微生物抑制力を評
価した。結果を表２、３に示す。

試験例２（栽培テスト） −１５− 実施例で得た培地Ｉ　Ｘ　１　＋ｒ＋を養液循環一底面
供給式水耕栽培装置に設置し、これにかいわれ大根の種
子を約１ｃＩＩ１間隔に置き、２０℃で７日間栽培した
。７日後の重量増及び養液中の一般細菌数を測−１６− 符開平 ５ ｂ．Ｊ８Ｚｂ　（ｂノ 符開平 ５ さ．３δ：４．）Ｌ／ノ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、人工土壌に抗菌性ゼオライトを適用したことを特徴
   とする水耕栽培用培地。 ２、人工土壌が１Ｋｇ／ｍ＾２以上の保水度でかつ０．
   ２〜５ｍｍの連続孔を有したものである請求項１記載の
   水耕栽培用培地。