JPS6342636A - 栽培養液の作製方法 - 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 本発明は施設園芸における栽培養液に関するものであり
、更に詳しくは養液中のリン成分の結晶・沈澱生成に基
づく損失等を生じない栽培養液の作製方法に関するもの
である。

従来の技術 近年植物の栽培方法に関して、施設内における栽培が盛
んとなり、生鮮野菜等の生産の端境期解消等合理化およ
び計画化に大きな役割を果している。この施設内におけ
る栽培方法として特に養液栽培が生産規模拡大と栽培の
安定化を１］的としてｌ卸元をあびてきた。

従来、土壌栽培は地力栽培であり、多種多様な土壌に対
する土性、土質、耕土の深さ、これまでの肥培管理等の
違いに起因して、常に地力向上をはからねばならなかっ
た。これに対し養液栽培は無土壌・無地力栽培であり、
上記のような複雑な土壌を用いることな（、直接的に作
物固有の吸収成分の適組成、適濃度に見合う栽培養液に
、酸素供給と適温とを与えて植物を栽培しようとするも
のである。

このような養液栽培法としては、栽培養液を与えるため
に用いる媒体により、水耕、れき耕、くん炭耕、砂耕、
ロックウール耕およびウレタン耕等がある。しかしなが
ら水耕においても、またはそれ以外の固型培地栽培にお
いても、用いられる栽培養液は植物の根に対し直接使用
されるものであるから、その組成・濃度においては許容
範囲が狭く、そのためにこれら養液の適組成、適濃度を
保つべく多くの試みがなされてきた。

またこれら養液栽培の重要な要件の１つに、どのように
して作物根に栄養分供給するかという問題がある。即ち
、通常は窒素、リン、カリウムの三要素およびカルシウ
ム、マグネシウム、鉄、イオウ等の各種微量要素からな
る栄養分を水に溶解して作物に供給するのであるが、こ
の供給方法としては、作物根を養液に浸しておき適当な
間隔で該養液を交換する方法、養液を循環させ養・水分
の減少分を補給する方法、あるいは作物に必要な量の養
液をかけ流しで与える方法等がある。

発明が解決しようとする問題点 上記の如き養液栽培の発展に伴って、種々の栄養分の供
給方法が検討されてきた。しかしながら、いずれの養液
供給方法を採用するにしても、供給すべき栄養分は常に
いわゆる「水に溶解している」状態にあることが必要で
ある。例えば、無培地耕の代表と考えられる水耕法にお
いては作物の根は栄養分をイオンの形で吸収するため、
栄養分としての無機塩類は水中ではイオンの形で存在す
ることが必要である。

一方、培地耕法の１種である砂栽培法、ロックウール耕
等においては、栄養分としての無機塩類は必ずしもイオ
ン化している必要はなく、分子状で培地に供給された場
合でも培地内における銀酸等の作物の根より分泌される
分泌物、あるいは培地中の微生物の作用により分解され
、イオン化されうる。

しかしながら、これらの方法においても養液を供給する
ための配管あるいは潅水装置の使用に際しては、無機塩
類特に燐酸塩が沈澱物を生成し、配管等を閉塞させる恐
れがある。それゆえに栄養分としての無機塩類を常に水
に溶解した状態に維持する必要がある。

更に、これら無機塩類は養液栽培の目的および効果に対
しては常に一定の濃度で水中に含まれることが有利であ
ることは当然推測できるところであるが、これら無機塩
類を含有する養液栽培の養液は濃度が高くなると養液中
の燐酸が元来用水中に含まれていたカルシウム、マグネ
シウムまたは栄養分として添加したカルシラｌ８、マグ
ネシラ！、と反応して燐酸カルシラ１１または燐酸マグ
ネシウムの結晶・沈澱を生成するこ吉があり、特に使用
した水が硬水等の場合は更にこの問題に注意を払う必要
がある。

このような観点から、養液中の無機塩類の濃度を高くし
ても前記沈澱物を生成せず、常に−・定の燐酸濃度を維
持し得るような栽培養液を作製することは施設内栽培、
特に養液栽培においては重要な問題であった。

従って本発明の目的は、養液中のリン成分、例えば燐酸
が養液中のカルシラｌ１、やマグネジウドと反応して燐
酸カルシウムおよび燐酸マグネジウド、の結晶・沈澱を
形成することなく常に所定濃度で栄養分としての無機塩
類を含む栽培養液およびその作製方法を提供することに
ある。

那遁フを解決するための手段 本発明者等は、養液栽培に使用される栽培養液の上記の
如き現状に鑑みて、燐酸カルンウトおよび燐酸マクネン
ウｌ、の結晶・沈澱を生成することのない養液栽培の養
液を開発すべく神々検討した結果、特定の添加物を所定
量で添加ずろ、−とか本発明のト、記Ｉ」的を達成ずろ
ト、で極めて有利であることをμ出し、本発明を完成し
た３、 即し、本発明の方法は、燐酸を含む栽培養液の作製方法
において、該養液に対し少なくとも０．５ｐｐｍ、好ま
しくは０．５〜５ｐｐｍの範囲内でポリカルボン酸、ホ
スホン酸またはその誘導体およびこれらの塩の少なくと
も１種を添加することを特徴とずろものである。

−に記ポリカルボン酸、ホスホン酸またはその誘導体お
よびこれらの塩は−［二記載培養液の作製に使用する用
水中および／またはＩｌ［！！　ｉＥｌ中にあらかじめ
前記最終濃度に相当する量で添加しておく二とが好まし
いが、場合によっては養液の作製後これに添加すること
も可能である。

また、本発明において使用するポリカルボン酸は、ポリ
マレイン酸、ポリアクリル酸、マレイン酸アクリル酸共
重合体、アクリル酸スチレンスルホン酸共重合体および
マレイン酸スチレンスルホン酸共重合体からなる群から
選ばれろことが好ましいがこれら化合物に制限されるも
のではない。

更に、前記カルボン酸”またはホスホン酸はそのナトリ
ウム塩またはカリウド塩等の塩としても使用することが
できる。

また、本発明の方法において有用なポスホン酸またはそ
の誘導体としては、 ・２−ホスホノブタントリカルボン酸−１，２，４４Ｎ
ａ： ・アミノトリ（メチレンホスホン酸）：Ｎ　（ＣＨ２Ｐ
　　０Ｈ）３ ム□ ・１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸； ０　　　０＋１　　　（、） ＯＨＣ１−１３０トド エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）：■ （１１０−、−、Ｐ　−１−（□Ｃ＞２−　Ｎ　　（Ｃ
Ｌ）２−ＯＨ 普 Ｎ　　（ＣＨ２−−Ｐ　−−ＯＨ）２ 及び以下の一般式で示される化合物： （ここでｍ＋ｎは４〜１４である） からなる群から選ばれる。ただし、上記物質は単なる例
示であり本発明はこれらにより何隻制限されるものでは
ない。

上記のようなカルボン酸、ホスホン酸またはその誘導体
およびそれらの塩はｍ独で使用しても良いし、それらを
複数種組合わせて使用することもでき、いずれも同様な
効果が期待できる。

上記のような養液栽培に使用される養液は基本的には液
体または固体肥料を水に溶解または稀釈することにより
作製され、養液用水としては一般に天水、井戸水、水道
水、河川水等が用いられる。

また、前記養液の作製に使用する肥料としては実用上、
文献上公知のあらゆるものが用いられるが、特に燐を含
む養液において本発明は効果を有する。

また、前記養液はこれら肥料を作物固有の適組成、適濃
度で用水に適宜溶解または稀釈したものを適温と適当な
酸素供給を与えて使用されるものであり、本発明の方法
は各種の作物において実際に使用されているあらゆる栽
培養液に対して、また通常行なわれる種々の養液供給方
法例えば、前記のような交換方法、循環方法またはかけ
流し方法等に対して適用できるものである。

ユ」 かくして本発明の方法はポリカルボン酸、ホスホン酸ま
たはその誘導体およびこれらの塩の少なくとも１種を、
少なくとも０．５ｐｐｍ好ましくは０．５〜５　ｐｐｍ
の範囲内で栽培養液の作製に使用する用水および／また
は肥料中にあらかじめ添加することを特徴としている。

このような方法により栽培養液中の燐酸が水中のカルシ
ウム、マグネシウムと反応して燐酸カルシウムおよび燐
酸マグネシウムの沈澱を生成することのない、濃度が常
に一定に保たれた栽培養液を提供することができる。

更に、上記ポリカルポジ酸、ホスホン酸またはその誘導
体およびこれらの塩は栽培養液中の濃度にして約０．５
ｐｐｍ以上添加することによりはじめて燐酸カルシウム
および燐酸マグネシウムの結晶・析出を制御する効果を
有し、更に添加量を増大することによりその効果も増大
する。しかしながら約５　ｐｐｍ程の添加量において本
発明の効果は十分に得られそれ以上の添加は効果上また
は経済上必要でない。すなわち、少なくとも０．５ｐｐ
ｍ好ましくは０．５〜５　ｐｐｍの範囲内で上記化合物
を添加することが本発明の目的を達成する上で特に好ま
しい。

また上記作用により、溶液を供給するための配管内に沈
澱を発生し、配管を閉塞し、更に潅水装置に支障をきた
すことなく、養液を円滑に供給することが可能となり、
栄養分を作物に確実性をもって与えることができるよう
になった。

このことにより施設内における栽培方法、特に養液栽培
においてその生産の規模の拡大と栽培の安定化、ひいて
は計画化に大きな役割を果たすことが可能となった。

また前記ポリカルボン酸、ホスホン酸等の分散剤を、養
液の作製に使用する用水および／または肥料中に前もっ
て添加することにより、肥料を用水に溶解または稀釈し
た後に添加する場合に比べて、燐酸カルシウムまたは燐
酸マグネシウムの沈澱生成をより確実に防止することが
できる。

更に本発明の方法は、養液に使用する用水としてカルシ
ウム、マグネシウムを比較的多量に含む硬水、例えば井
戸水、河川水等を使用する際に特に有利である。また硬
水を使用しなくても燐酸が肥料中に含まれるカルシウム
、マグネシウムと反応して燐酸カルシウム、燐酸マグネ
シウムを生成する場合も多々あり、これを回避するため
通常燐酸を主成分として含有する肥料とカルシウム、マ
グネシウムを含有する肥料を別々に使用している。

この場合でも添加量をまちがえたり更に添加順序をまち
がえたりすると上述のような沈澱が生成することがあり
、このような場合においても本発明の方法は有効に作用
するものである。

実施例 以下、実施例により本発明の栽培養液の作製方法をより
具体的に説明すると共に得られる効果を明らかにする。

ただし、本発明の範囲はこれら実施例によって何隻制限
されるものではない。

比較例１ 肥料として下記の組成を有する住友尿素複合液肥２号を
使用した。

・尿素性窒素；８．３％ ・′ｒノンモニア窒素；１．７％ ・水溶性燐酸；５，０％ ・水溶性カリウム；８．０％ 水道水（東京都）にＣａＣｌ２を添加補充して、夫々Ｃ
ａ量６０ｐｐｍ、　８０ｐｐｍ及び１６０ｐｐｍ　（夫
々ｃａｃ［］３　として１５０１１ｒ１ｍ、　２００ｐ
ｐｍ及び４００ｐｐｍ）の硬度水を調製した。

次に攪拌しながら住人液肥２号をｌｏｏｏｐｐｍとなる
ように加え、約３時間攪拌した後、静置し、経過時間毎
に燐酸カルシウム沈澱物量を測定した結果を第１表に示
す。

第１表 リン酸カルシウドとじて析出したＣａ量：　ｐｐｍ実施
例１ 比較例１において作製したＣａを１６０ｐｐｍ　（Ｃａ
　Ｃ０３として佃Ｏｐｐｍ＞含む水にポリマレイン酸（
ＰＭＡ）カリウド、塩水溶液を最終濃度（）１．０．５
、ｌ、２．４および８　ｐｐｍとなる様にそれぞれ添加
し、各硬水で前記２号液肥を１０００倍に稀釈した後１
、−の稀釈液中の燐酸力ルシウｌ、析出量を比較例１と
同様に測定した結果を第２表に示す。

この結果、比較例１に対し、燐酸力ルシウｌ、の析出に
対しポリマレイン酸の添加が有効であることがわか−っ
だ。史にその添加呈の増大に従って効果も増大すること
が判明した。

第２表 実施例２ で表わされる２−フォスフォノブタントリカルボン酸−
１，２，４−４Ｎａ（ＰＢＣ）をＣａを１６０ｐｐｍ含
む硬水に添加すること以外は実施例１と同様の方法で燐
酸カルシウムの析出量を測定した結果を第３表に示す。

第３表 リン酸カルシウムとして析出したＣａ量：　ｐｐｍポリ
カルボン酸〈実施例１）の場合と比較して多少効果は劣
るものの、ＰＢＣの添加がリン酸カルシウム析出防止に
対して有効であることがわかる。

実施例３ 化学式 （ただし、ｍ＋ｎ−１４）で表わされるホスポン酸誘導
体を水酸化カリウムで中和した後前記と同様にＣａを１
６０ｐｐｍ含む硬水に添加し、実施例１と同様の方法に
て燐酸カルシウムの析出量を測定した結果を第４表に示
す。

第４表 リン酸カルシウムとして析出したＣａｆｆ１　：　ｐｐ
ｍ上記式のホスホン酸誘導体は１　ｐｐｍ以上で顕著な
効果を達成ずろことが、上記結果から理解できる。

実施例４ 前記２号液肥１β中に２ｍｌのポリマレイン酸のカリウ
ム塩４添加し、混合した。次にこの液肥を比較例１で作
製したＣａを１６０ｐＨｍ含む硬水にて、３００倍、６
００倍、１０００倍、２０００倍にそれぞれ稀釈して、
所定の時間放置した後燐酸カルシウムの析出量を比較例
１と同様の方法にて測定した結果を第５表に示す。

第５表 リン酸カルシウムとして析出したＣａ量：　ｐｐｍ本例
におけるように、肥料中に予めリン酸カルシウム析出防
止用の添加物を添加した場合にも、実施例１〜３と同様
に優れた効果を達成し得ることがわかった。

発明の効果 以上詳細に述べたように、本発明の方法に従って、栽培
養液に使用する用水および／または肥料中にあらかじめ
ポリカルボン酸、ホスホン酸またはその誘導体およびこ
れらの塩の少なくとも１種を所定量で添加することによ
り、燐酸カルシウムまたは燐酸マグネシウムの沈澱を生
成することのない、かつ常に濃度が一定に保たれた養液
が提供できた。

更に上記効果により、配管路や潅水装置が沈澱生成物に
より閉塞されることがなく、従って養液栽培装置等の保
守・管理が容易となり、かつ作物の生産における収量の
増大および栽培の安定化をもたらす施設を提供すること
が可能となった。

手続補正書（自発） 昭和６１年９月２９日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）養液栽培に使用する燐酸を含む栽培養液の作製方
   法において、該養液に対し少なくとも０．５ｐｐｍのポ
   リカルボン酸、ホスホン酸またはその誘導体およびこれ
   らの塩の少なくとも１種を添加することを特徴とする栽
   培養液の作製方法。
2. （２）上記添加物を上記栽培養液に対し、０．５〜５ｐ
   ｐｍの範囲内で添加することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の栽培養液の作製方法。
3. （３）上記添加物を、上記栽培養液の作製に使用する用
   水中にあらかじめ添加することを特徴とする特許請求の
   範囲第１〜２項のいずれか１項に記載の栽培養液の作製
   方法。
4. （４）上記添加物を、上記栽培養液の作製に使用する肥
   料中にあらかじめ添加することを特徴とする特許請求の
   範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の栽培養液の作製
   方法。
5. （５）上記ポリカルボン酸がポリマレイン酸、ポリアク
   リル酸、マレイン酸アクリル酸共重合体、アクリル酸ス
   チレンスルホン酸共重合体およびマレイン酸スチレンス
   ルホン酸共重合体からなる群から選ばれることを特徴と
   する特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１項に記載の
   栽培養液の作製方法。
6. （６）上記ホスホン酸誘導体が、２−ホスホノブタント
   リカルボン酸−１，２，４−４Ｎａ、アミノトリ（メチ
   レンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１
   −ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホ
   スホン酸）及び一般式▲数式、化学式、表等があります
   ▼ （ここで、ｍ＋ｎは４〜１４である） で示される化合物からなる群から選ばれることを特徴と
   する特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の
   栽培養液の作製方法。