JPH09509579A - セルロースエステルをベースとする繊維状栽培基体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 植物増殖材料の栽培用基体。該基体は低級脂肪酸とセルロースのエステルをベースとする非滅菌繊維状材料から主に構成され、農薬を含有していてもよい。該基体は植物の栽培に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 セルロースエステルをベースとする繊維状栽培基体 本発明は植物の栽培に使用可能な新規基体、該基体の製造及び使用方法、並び に該基体を用いて栽培された植物に関する。 特に野菜集約栽培、園芸及び苗圃栽培では、直接播種よりも苗床で種子を発芽 させてから機械的に植え付ける方法を使用することが知られている。この方法は 、均等な作付けを確保し、植物成長期間を短縮し、あるいは温室栽培の場合には 潅水により原料（肥料、微量元素等）添加を最良に制御することにより生産性を 高めることができる。 使用される苗床は、沼沢地域で採掘された泥炭の混合物から主に構成される。 泥炭を他の繊維（木材、ココヤシ）や、無機材料（ポゾラン、頁岩、クレー、バ ーミキュライト、石綿、ガラスウール等）と混合してもよい。 栽培基体としてパルプや酢酸セルロース粒子を使用することも提案されている 。 微小増殖用無菌培養基として滅菌セルロース及び酢酸セルロースを使用するこ とも提案されている。 地方によっては温室栽培の集約化のために著しく多量の原料 が必要となり、その一部は土壌中に分散している。そこで、環境土壌外非滅菌法 により、水と原料の消費の低減を助長（リサイクル）し、土壌中への廃棄を制限 することが今日の課題となっている。しかしながら、このような方法は非有機基 体とプラスチック材料を使用しなければならず、これらの材料はますます廃棄規 制が厳しくなっているが、その廃棄は難しく、費用がかかる。 また、栽培の集約化と優れた植物健康状態で移植可能な実生を求める顧客の要 請により、実生を良好に根付けすることができ、特に無毒性、良好な健康状態、 良好な空気及び水分配、良好な経時的耐沈下性、良好な貯蔵性並びに良好な栄養 素復元性（カチオン交換能）といった特徴を兼備する基体がますます必要になっ ている。 従って、本発明の目的は、このような特徴を兼備し、成長させた実生を他の任 意の自然（土壌）又は人工栽培環境に移植することができる制御された生分解性 をもつ新規非滅菌基体を提供することである。 従って、本発明は制御された生分解性をもつ植物増殖材料用非滅菌基体に関し 、該基体はセルロースエステルをベースとす る繊維性材料から主に構成されることを特徴とする。 本発明の意味で植物増殖材料とは、適当な栽培条件下においたときに例えば天 然もしくは人工種子、実生、挿木又は分裂組織等の完全植物を与えることが可能 な任意の植物組織を意味する。 分裂組織とは、適当な条件下においたときに完全植物又は完全植物の一部を形 成するまで成長することが可能な任意の植物組織又は植物細胞全般を意味する。 この用語は、あらゆる種類の植物組織、特に体細胞組織、体細胞胚、接合体組織 、胚、外来芽、新芽、苗条原基、前球茎様体、緑斑（ｇｒｅｅｎ ｓｐｏｔ）と して知られる組織、生殖細胞及び天然種子（生殖系列）を包含する。 このように定義される植物材料は、特に１年生又は多年生食用作物（例えばビ ート、飼料用ビート、トウモロコシ、セイヨウアブラナ）、野菜類（セロリ、サ ラダ用葉菜類、キャベツ、カリフラワー、ニンジン、ナス、ピーマン、トマト、 タマネギ、ニンニク、ショウガ、イチゴ、メロン、スイカ、キュウリ、アスパラ ガス）、食用又は産業用作物（例えばサトウキビ、タバコ）、薬用植物（例えば ベラドンナ、チョウセンニンジン又は イチイ）、花壇、容器、温室栽培用鑑賞植物（例えばキク、グラジオラス、ユリ 、ラン、アマリリス、ゼラニウム、ベゴニア、スミレ、ポインセチア）、常緑又 は落葉樹木、潅木又は高木種（例えば針葉樹、カエデ、ヤシ、コーヒー、カカオ 、果樹、ブドウ）に属する任意種に属し得る。 セルロースエステルとは、低級脂肪酸により種々の程度までエステル化された セルロースをベースとする任意材料を意味し、Ｕｌｌｍａｎ’ｓ Ｅｎｃｙｃｌ ｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，改定第８版 ，Ｖｏｌ．Ａ５； ＶＣＨ Ｖｅｒｌａｇｓ Ｇ．ｍ．ｂ．Ｈ，Ｗｅｉｎｈｅｉ ｍ，ＲＦＡ １９８６にはこのようなエステルと、これらのエステルをベースと する繊維状材料及びその製造方法が記載されている。好ましくは、セルロースエ ステルは酢酸セルロースである。例えば加水分解（未公開ドイツ特許出願第Ｐ４ ３ ２２ ９６５．４号参照）や、アンモニア又は少なくとも１個のＮＨもしく はＮＨ₂基を含む塩基（未公開ドイツ特許出願第Ｐ４３ ２２ ９６６．２号参 照）、好ましくは尿素又はウロトロピンでアルカリ処理するなど種々の分解方法 により脂肪酸、好ましくは酢酸の含有量を５３％未満、好ましく は４９％未満に低下させることによりエステルの生分解性を少なくとも部分的に 制御するように処理されたエステル類、特に、酢酸エステルを使用するのが好ま しい。「低級脂肪酸（酢酸）含有量」とは、本発明の意味ではセルロースエステ ル（酢酸セルロース）中に結合した低級脂肪酸（酢酸）の割合を重量％で表した 値である。生分解性は、該当用途（栽培形態、栽培種の種類等）に応じてセルロ ースエステルの分解率を調節することにより制御される。 繊維状材料は、不定又は特定配向した連続糸、不連続繊維又は撚糸形態であり 、撚糸は平面状でもよいし、円形、Ｙ形又は他の形状等の種々の断面のテキスチ ャー糸でもよく、粗密いずれかの撚糸を用いてプラグとも呼ばれる小ブロック等 の小寸法の個々の稠密構造又はブロックもしくは大ブロック等の大型の集合構造 を形成するのが好ましい。糸は一般に、上記文献に記載の方法に従って、酢酸、 アセトン等の適当な有機溶剤中でコロジオンと呼ばれる酢酸セルロースの溶液を 紡糸することにより得られる。「小ブロック」とは、長さ２〜４ｃｍ、直径２〜 ５ｃｍのほぼ円筒形、円錐形又は平行六面体形状の支持体を意味し、「ブロック 」はもっと嵩が大きく、長さ１０〜１００ ｃｍ、幅１０〜１５ｃｍ、厚さ５〜１０ｃｍのほぼ平行六面体形状の支持体を意 味し、「大ブロック」なる用語は更に嵩の大きい支持体を言う。上記形態は最も 一般的なものであるが、他の任意の適当な支持体形態も本発明に含まれることに 留意されたい。 本発明の基体は好ましくは更に種々の添加剤を含有してもよく、水、植物栄養 素又は保護剤（農薬）を繊維間に挿入してもよいし、あるいは繊維要素相互間の 非植物毒性充填剤もしくは凝集剤又は植物材料の栽培に有用な成分（例えば農薬 、特に殺カビ剤又は殺虫剤）を繊維表面に堆積固定するか又は好ましくは繊維内 に配合してもよい。殺カビ剤としては、例えばトリアゾール系（例えばトリチコ ナゾール）、リン酸とその塩及びエステル、又は２−（３，４−ジメトキシフェ ニル）ベンズアミド系の殺カビ剤が挙げられる。より一般には、特に公知農薬の うちで任意のものを使用することができる。 本発明による基体は更にそれ自体公知の栽培基体と可変割合で混合してもよく 、このような公知栽培基体としては例えば褐色もしくは淡色泥炭、セルロース起 源の繊維及び糸（綿花、紙等）、木材もしくはココヤシ繊維、又は無機基体（石 綿又はガ ラスウール）が挙げられる。 本発明による基体に含有できる植物栄養素又は保護剤（農薬）は０．０１〜９ ０重量％、好ましくは１〜５０重量％、特に好ましくは２〜３０重量％の割合で 存在し得る。 本発明は更に、好ましくは制御された生分解性をもつセルロースエステルをベ ースとする繊維状材料を製造し、稠密非滅菌形態に調整することを特徴とする上 記基体の製造方法にも関する。 本発明は更に、上記基体を使用することを特徴とする農業及び園芸植物の栽培 方法と、該方法により得られる植物にも関する。 以下、非限定的な例示として与える実施例により本発明を具体的に説明する。実施例１：温室試験 下記のようにして得た長さ１ｃｍ、直径１ｃｍの酢酸セルロース繊維から構成 される円筒形プラグを基体として使用する。まずアセトン中に酢酸セルロース２ ８重量％と二酸化チタン０．５重量％を含有する紡糸溶液を調製した。この紡糸 溶液の含水率を３重量％に調節する。使用した酢酸セルロースの酢酸 含有率は５５．４％であり、重合度（ＰＤ）は２２０である。紡糸溶液を濾過し 、通常の撚糸紡糸装置で乾式紡糸する。酢酸セルロースのフィラメントをまとめ てストリップとし、捲縮機で捲縮し、ドラム乾燥機で乾燥する。この捲縮機の入 口のストリップ供給速度は５５０ｍ／ｍｉｎである。ドラム乾燥機内の酢酸セル ロースフィラメントストリップの滞留時間は５分間である。捲縮機から排出され た酢酸セルロースフィラメントのフィルター撚糸を荷造機により無張力堆積し、 球状に圧縮する。この球の残留含水率は５．５重量％である。こうして得られた 撚糸は総繊度３８，５００ｄｔｅｘ、フィラメント当たりの単位繊度３．３ｄｔ ｅｘであり、フィラメントの横断面はＹ形である。 この撚糸を切断して上記のようなプラグを形成する。各種［Ｎａｎｄｏｒ種ニ ンジン、Ｎａｉｎ ｃｏｍｐａｃｔ（Ｒｏｙａｌ Ｆｌｅｕｒｓ）種ペチュニア 、Ｔａｌｅｎｔ種コムギ］の種子を各プラグに１個ずつ入れる。同時にプラグな しの対照即ち剥き出しの種子も試験する。泥炭、スゲ及びミズゴケを主成分とす る汎用腐植土（商標ＳＮＥＤ）と砂を半々にした混合物２０ｍｌを予め湿潤させ 、各種及び各回２０個のプ ラグをこの混合物上に置く。全体に毎週２〜３回潅水する。実験は温室で行う。 温度は２２℃、相対湿度は約６０％である。これらの温室は自然採光を使用でき る。但し、自然採光が弱すぎる場合（２５０μＥ．ｍ^-2．ｓ^-1未満）には移動勾 配補助照明を使用し、光源を植物の上に配置するときは照度が５００μＥ．ｍ^-2 ．ｓ^-1、光源を植物と反対側に配置するときは７０μＥ．ｍ^-2．ｓ^-1となるよう に調節する。この補助照明時間は１光周期当たり１４時間に制限する。 まず発芽率を観察し、次いで播種から７日後に植物の高さを観察する。これら の条件下で発芽率はそれぞれペチュニア７３％（対照８５％）、ニンジン７２％ （８０％）、コムギ９８％（９３％）である。植物の高さはコムギの場合には本 発明による基体では１１．９ｃｍ、対照では１２．３ｃｍである。いずれの場合 も差は有意ではない。 以上の結果から明らかなように、本発明による非滅菌基体は優れた植物栽培特 性をもつ。実施例２：温室実験 撚糸が総繊度３５，０００ｄｔｅｘ、フィラメント当たりの単位繊度３ｄｔｅ ｘとなるような紡糸条件とした以外は実施例 １と同様にして得た長さ２５ｍｍ、直径２０ｍｍ、密度１００ｋｇ／ｍ³又は１ ５０ｋｇ／ｍ³の酢酸セルロース繊維から構成される円筒形プラグを基体として 用いる。 Ｇｒｏｄａｎから市販されている２４０個の気孔を含む幅４０ｃｍ、長さ６０ ｃｍの発泡ポリスチレンプレートにプラグを各気孔１個ずつ配置する。 各種（トマト及びフレンチマリゴールド）の種子をプラグの上表面に各プラグ １個ずつ置き、各種及び各処理４８個のプラグを３回繰り返して分配する。次に 種子をバーミキュライトＶＥＲＭＥＸの薄層で被覆する。 全体を温室に入れる。移動潅水スロープを用いて６時から２０時まで１時間毎 に栄養溶液の潅水を確保する。濃厚栄養溶液（Ｐｌａｎｔｉｎ）は、混合物の最 終導電率が１．５〜２ｍＳ／ｃｍとなり且つ溶液の最終ｐＨが５．５〜６．５と なるように希釈して散布する。 温室及び観察条件は実施例１と同様である。 これらの条件下で下記発芽率が観察される。 分散分析は結果の間に何ら差を示さない。 これらの結果を総合すると、本発明による基体の優れた特性が明らかである。実施例３：温室実験 他の作物の種子を使用し、プレートを３日間温床に隔離維持してから自動潅水 栽培する以外は実施例２と同様に操作する。 これらの条件下で下記発芽率が観察される。 実施例４：制御された生分解性をもつ酢酸セルロースプラグでの栽培 酢酸エステルの生分解性を確保し得る分子である尿素とウロトロピンをそれぞ れ繊維中の最終濃度が約５％となるように紡糸溶液に加える以外は、実施例２と 同様にして得られた長さ２０ｍｍ、直径８ｍｍの酢酸セルロース繊維から構成さ れる円筒形プラグを基体として使用する。繊維の密度は１２５ｋｇ／ｍ³である 。同時に商標Ｇｒｏｄａｎの石綿対照プラグと、上記実施例に記載した直径２０ ｍｍ、密度１００ｋｇ／ｍ³及び１５０ｋｇ／ｍ³の対照プラグも使用する。 潅水及び温室調節条件は実施例２と同様である。 これらの条件下で下記発芽率が観察される。 分散分析は結果の間に何ら差を示さない。 これらの結果を総合すると、本発明による基体の優れた特性が明らかである。実施例５：酢酸セルロース繊維に含まれる農薬の漸進的水中浸出 繊維の最終濃度がそれぞれ約５及び１０重量％となるように殺カビ剤農薬であ るトリチコナゾールそれぞれ１倍及び２倍量を紡糸溶液に加える以外は実施例１ と同様に長さ２０ｍｍ直径８ｍｍの酢酸セルロース繊維を得る。得られたフィラ メントはそれぞれ２．２及び１５ｄｔｅｘの単位繊度をもち、その断面は円形で ある。 脱イオン水３００ｍｌを入れたフラスコに繊維２０ｍｇを加える。フラスコを オービタル撹拌機に載せ、台板を１００ｒｐｍで回転させる。各試料及び各用量 毎に１個のフラスコを使用する。 所定時間後、注射器により液相フラクションを吸引して２個の試料を採取する 。採取した溶液を０．２μｍメッシュフィルターに通す。定量はＨＰＬＣにより 行う。濃度を測定し、標準と比較する。結果を図１のグラフに示す。実施例６：繊維／腐植土混合物によるオオムギのうどん粉病防除試験 得られたフィラメントがそれぞれ２．２、７．８及び１５ｄｔｅｘの単位繊度 をもつ以外は実施例５と同様に酢酸セルロース繊維を得る。 こうして得られた繊維２．４ｇをＷａｒｒｉｎｇ Ｂｌｅｎｄｏｒ混合機によ り腐植土１００ｇに加える。混合物を取り出した後、腐植土２．９ｋｇに混合す る。得られた基体の２分の１を各基体及び各ポット当たり約３００ｍｌの割合で ７ｃｍ平方の正方形断面ポットに分配する。 残りの基体を取り出し、更に腐植土１．５ｋｇと混合する。従って、この混合 物は先の混合物の２分の１の農薬配合繊維を含む。同様に、得られた基体の２分 の１を各基体及び各ポット当たり約３００ｍｌの割合で７ｃｍ平方の正方形断面 ポットに分配する。腐植土中に所望の繊維濃度が得られるまでこの操作を繰り返 す。 同様に、対照として農薬を配合しない１５ｄｔｅｘの繊維を含む試料を作成す る。 繊維２．４ｇを、トリチコナゾール２．５重量％を含有する 種子処理用粉末６．４ｇに置き換え、腐植土量を３ｋｇから２ｋｇに減らすこと により、繊維以外の形状で調合した農薬を含む他の対照試料も作成する。 酢酸セルロース繊維を加えずに腐植土をポットに充填し、農薬トリチコナゾー ル２０９ｇ／ｌを含有する種子処理用濃厚懸 ｑで処理した種子と非処理種子とを播種することにより、他の対照試料も作成す る。 種子を各ポットに４８個即ち２．１６ｇずつ入れた後、非処理腐植土の薄層で 覆う。 植物を実施例１に記載した温室条件（温度、湿度、照度）で手動潅水により温 室栽培する。播種からそれぞれ８日及び１６日後にポットを感染オオムギを含む 他のポットに混在させてオオムギをうどん粉病（Ｅｒｉｓｙｐｈｅ ｇｒａｍｉ ｎｉ ｈｏｒｄｅｉ ）に感染させる。第２回目の感染から８日後に視覚試験を行 う。これらの条件下で下記結果が観察される。 以上の結果から明らかなように、トリチコナゾールを含有する繊維をベースと する基体は植物に良好な保護をもたらす。更 に、この処理は植物毒性現象を避けながら、種子の慣用トリチコナゾール処理よ りも優れた保護をもたらす。実施例７：繊維／腐植土混合物によるトマトのべと病防除試験 得られたフィラメントがそれぞれ２．２、６．３及び１５ｄｔｅｘの単位繊度 をもち、トリチコナゾールの代わりにＮ−メチル−Ｎ−エチル−４−トリフルオ ロメチル−２−（３，４−ジメトキシフェニル）ベンズアミドを使用する以外は 実施例５と同様に酢酸セルロース繊維を得る。 こうして得られた繊維１．８４ｇをＷａｒｒｉｎｇ Ｂｌｅｎｄｏｒ混合機に より腐植土１００ｇに加える。混合物を取り出した後、腐植土０．９ｋｇに混合 する。得られた基体の２分の１を各基体及び各ポット当たり約３００ｍｌの割合 で７ｃｍ平方の正方形断面ポットに分配する。 残りの基体を取り出し、更に腐植土０．５ｋｇと混合する。従って、この混合 物は先の混合物の２分の１の農薬配合繊維を含む。同様に、得られた基体の２分 の１を各基体及び各ポット当たり約３００ｍｌの割合で７ｃｍ平方の正方形断面 ポットに分配する。腐植土中に所望の繊維濃度が得られるまでこの操作を繰り返 す。 同様に、対照として農薬を配合しない１５ｄｔｅｘの繊維を含む試料を作成す る。 繊維１．８４ｇを、Ｎ−メチル−Ｎ−エチル−４−トリフルオロメチル−２− （３，４−ジメトキシフェニル）ベンズアミド２．５重量％を含有する湿潤性粉 末０．４ｇに置き換えることにより、繊維以外の形状で調合した農薬を含む他の 対照試料も作成する。 酢酸セルロース繊維を加えずに腐植土をポットに充填することにより他の対照 試料も作成する。 こうして調製したポットに１０日齢のトマト（Ｍａｒｍａｎｄｅ種）を各ポッ ト１本ずつ移植する。 植物を温室栽培する。 植物を実施例１に記載した温室条件（温度、湿度、照度）で手動潅水により温 室栽培する。移植から１５日後にべと病（Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ ｉｎｆｅ ｓｔａｎｓ ）胞子３００００個／ｍｌの水性懸濁液をトマトの葉に吹付けて（Ｆ ｉｓｈｅｒ噴霧器）感染させる。 植物を温度２０℃、相対湿度９０％の温室栽培室に入れる。 感染から６日後に視覚試験を行う。これらの条件下で下記結果が観察される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＮＺ ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ， ＶＮ (72)発明者 トイフエル，エーベルハルド ドイツ連邦共和国、デー−79194・グンデ ルフインゲン、シユバルツバルトシユトラ ーセ・46 (72)発明者 プパン，レジ フランス国、エフ−69210・スールクルー −レ−ミヌ、リユ−デイ・ル・ジヤノ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．低級脂肪酸とセルロースのエステルをベースとする非滅菌繊維状材料から主 に構成されることを特徴とする植物増殖材料栽培基体。 ２．繊維状材料が、制御された生分解性をもつ低級脂肪酸とセルロースのエステ ルをベースとすることを特徴とする請求項１に記載の基体。 ３．繊維状材料が酢酸セルロースをベースとすることを特徴とする請求項１又は ２に記載の基体。 ４．繊維状材料が粗形態であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項 に記載の基体。 ５．繊維状材料が稠密形態であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一 項に記載の基体。 ６．繊維状材料が小ブロック形態であることを特徴とする請求項５に記載の基体 。 ７．繊維状材料がブロック形態であることを特徴とする請求項５に記載の基体。 ８．セルロースエステルの脂肪酸含量が５３％未満、好ましく は４９％未満であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の基 体。 ９．セルロースエステル以外に、繊維状材料製造用非植物毒性アジュバントを含 むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の基体。 １０．セルロースエステル以外に、少なくとも１種の植物栄養素又は農薬等の保 護剤を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の基体。 １１．農薬が殺カビ剤であることを特徴とする請求項１０に記載の基体。 １２．植物栄養素又は農薬等の保護剤が０．０１〜９０重量％、好ましくは１〜 ５０重量％、特に好ましくは２〜３０重量％の割合で存在することを特徴とする 請求項１から１１のいずれか一項に記載の基体。 １３．セルロースエステル以外に少なくとも１種の別種基体を含むことを特徴と する請求項１から１２のいずれか一項に記載の基体。 １４．セルロースエステル以外に少なくとも１種の泥炭型基体を含むことを特徴 とする請求項１３に記載の基体。 １５．セルロースエステル以外に少なくとも１種の石綿型基体を含むことを特徴 とする請求項１３に記載の基体。 １６．セルロースエステル以外に少なくとも１種の栄養素を含むことを特徴とす る請求項１から１５のいずれか一項に記載の基体。 １７．植物材料が種子であることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項 に記載の基体。 １８．植物材料が挿木であることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項 に記載の基体。 １９．植物材料が実生であることを特徴とする請求項１から１６のいずれか一項 に記載の基体。 ２０．植物材料が分裂組織であることを特徴とする請求項１から１６のいずれか 一項に記載の基体。 ２１．制御された生分解性をもつセルロースエステルをベースとする繊維状材料 を製造し、非滅菌稠密形態に調整することを特徴とする、請求項１から２０のい ずれか一項に記載の基体の製造方法。 ２２．請求項１から２０のいずれか一項に記載の基体を使用す ることを特徴とする農業又は園芸植物の栽培方法。 ２３．請求項２２に記載の方法により栽培された植物。