TW202023362A - 水稻育苗培土 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種水稻育苗培土,其係包含吸水性樹脂與培土的水稻育苗培土,其中吸水性樹脂對純水的溶出量(A)、及對吸水性樹脂與其50倍的質量的純水的混合物照射積算照度14.4MJ/m2
的紫外線後的吸水性樹脂對純水的溶出量(B)滿足下式:溶出量(B)‒溶出量(A)>50質量%。
Description
本發明係關於一種包含吸水性樹脂與培土之水稻育苗培土。
近來,隨著農業從事者的高齡化,越來越期望減輕農作業的負擔。又,隨著水資源逐漸地枯竭,期望有效且適當地利用農業用水,並且建立即便在灌溉水量比以往少或是灌溉頻率比以往更低也能夠維持或提高農產品的收穫量的技術。通常會在育苗箱中導入培土及稻種來進行水稻育苗,但育苗箱相當重,而且一天必須進行多次的灌溉,這會伴隨著對農業從事者帶來相當大的負擔之作業。
為了解決這些課題,已嘗試進行使用高吸水性樹脂的研究(例如參照專利文獻1)。由於高吸水性樹脂能夠容納自體重量的數十倍至數百倍之多的極大量的水,因此具有使培土輕量化及/或減輕灌溉負荷的優點。在專利文獻1中,已揭示使用以聚丙烯酸鹽凝膠為主成分的高吸水性樹脂作為農業用保水材。然而,以往的高吸水性樹脂已被證實會對種子的發芽或是植物體、尤其是根的生長產生不良的影響(專利文獻2或非專利文獻1)。
作為解決這樣的課題的手段,專利文獻2已揭示一種具有特定的電導率、0.9%食鹽水吸水速度、及離子交換水的吸水倍率之高吸水性樹脂,並已揭示其能夠適用於植物生長用保水材。
又,專利文獻3已揭示一種水稻育苗法,其特徵在於混合相對於床土為0.01~5.0重量%之未通過32網目標準篩的大小的吸水性樹脂粉末,並且已揭示藉由採用這種的水稻育苗法,能夠改善培土的透氣性。
再者,專利文獻4已揭示一種植物育成用培土,其特徵在於以土壤為主成分,並含有0.01~10重量%的吸水性高分子物質及0.01~1重量%的水溶性高分子物質,並且為粒狀;而且已揭示這種的植物育成用培土具有高保水力及高透氣性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1 國際公開第1998/005196號小冊
專利文獻2 日本特開2009-148163號公報
專利文獻3 日本特公平08-022185號公報
專利文獻4 日本特公昭62-034363號公報
非專利文獻1 杉村順夫等人、作為綠化工用材料之高吸水性高分子的利用、綠化工技術、9(2)、11-15、1983
[發明所欲解決之課題]
然而,根據本發明人等的研究,專利文獻2所揭示的高吸水性樹脂具有葉子黃化、或是與根直接接觸所造成之抑制根伸長的課題。又,在專利文獻3所揭示的水稻育苗法中,為了改善透氣性,需要提高氣相部比例,灌溉時培土整體的體積會隨著高吸水性樹脂的膨脹而明顯增加。因此,種子或根的位置會偏移,對發芽及生長造成不良的影響。再者,在專利文獻4所揭示的植物生長用培土中,水溶性高分子作為黏結劑而與粒狀培土結合,肥料變得難以從粒狀培土溶出,因而對發芽及生長帶來不良的影響。又,由於粒狀培土不易塌陷,因此培土整體的空隙大,栽培的水稻苗塊的強度降低,導致種植水稻時的可加工性降低。
有鑑於此,發明所欲解決的課題為提供一種解決以往課題的水稻育苗培土,也就是一種在減輕農作業的負擔(例如輕量化及/或減輕灌溉負荷等)的同時也不會阻礙植物體生長的水稻育苗培土。
[解決課題之手段]
本發明人等為解決前述課題,針對水稻育苗培土進行詳細的研究,從而完成本發明。
即,本發明包含以下較佳的態樣。
[1]一種水稻育苗培土,其係包含吸水性樹脂與培土之水稻育苗培土,其中吸水性樹脂對純水的溶出量(A)、及對吸水性樹脂與其50倍的質量的純水的混合物照射積算照度14.4MJ/m2
的紫外線後的吸水性樹脂對純水的溶出量(B)滿足下式(I):
溶出量(B)‒溶出量(A)>50質量% (I)。
[2]一種水稻育苗培土,其係包含吸水性樹脂與培土之水稻育苗培土,其中吸水性樹脂含有包含相對於乙烯醇系聚合物的所有構成單元為0.1~80莫耳%的羧基的乙烯醇系聚合物作為聚合物,在該羧基之中來自丙烯酸或其鹽的羧基的量相對於乙烯醇系聚合物的所有構成單元為20莫耳%以下。
[3]如前述[2]記載之水稻育苗培土,其中乙烯醇系聚合物具有鉀離子作為相對陽離子。
[4]如前述[2]或[3]記載之水稻育苗培土,其中乙烯醇系聚合物的乙烯醇單元係利用選自包含乙醛酸及乙醛酸衍生物之群組中之1種以上的縮醛化劑進行縮醛化。
[5]如前述[1]~[4]中任一項記載之水稻育苗培土,其中吸水性樹脂的含量基於水稻育苗培土的總質量為0.0001~80質量%。
[6]如前述[1]~[5]中任一項記載之水稻育苗培土,其進一步包含平均粒徑為0.2~20mm的粒狀培土。
[7]如前述[1]~[6]中任一項記載之水稻育苗培土,其進一步包含選自包含泥煤苔(peat moss)、蛭石、椰子泥煤(coco peat)、珍珠岩(perlite)、肥料、農藥及稻種之群組中之1種以上的成分。
[8]一種苗塊(mat seedling),其包含如前述[1]~[7]中任一項記載之水稻育苗培土。
[9]一種水稻育苗箱,其係導入有如前述[1]~[7]中任一項記載之水稻育苗培土及水之水稻育苗箱。
[10]一種方法,其係如前述[9]記載之水稻育苗箱之製造方法,其包含:
將包含吸水性樹脂及培土的水稻育苗培土導入至育苗箱之步驟、及
進行灌溉使水稻育苗培土所含的吸水性樹脂膨潤之步驟。
[11]一種方法,其係如前述[9]記載之水稻育苗箱之製造方法,其包含:
混合吸水性樹脂與水而使吸水性樹脂膨潤之步驟、
混合已膨潤的吸水性樹脂與培土而得到包含水的水稻育苗培土之步驟、及
將包含水的水稻育苗培土導入至育苗箱之步驟。
[發明之效果]
若根據本發明,則能夠提供一種解決以往課題的水稻育苗培土,也就是一種在減輕農作業的負擔(例如輕量化及/或減輕灌溉負荷等)的同時也不會阻礙植物體生長的水稻育苗培土。
[實施發明之形態]
以下針對本發明的實施態樣進行說明,惟本發明不限於本實施態樣。
本發明之水稻育苗培土含有吸水性樹脂與培土。吸水性樹脂對純水的溶出量(A)、及對吸水性樹脂與其50倍的質量的純水的混合物照射積算照度14.4MJ/m2
的紫外線後的吸水性樹脂對純水的溶出量(B)滿足下式(I):
溶出量(B)‒溶出量(A)>50質量% (I)。
對於水稻育苗培土,要求提供稻種良好的發芽及生長,也就是說,於水稻育苗培土播種稻種,經過一定時間(通常為2~3週左右)後,生長的水稻的根係以相互纏繞的方式布滿水稻育苗培土,而需要提供適合設置於插秧機的苗塊。因此,本發明人等發現就作為水稻育苗培土所含的保水材的吸水性樹脂所需要的性質來說,除了保水性以外,耐候性(尤其是耐紫外線性)也非常重要。若於水稻育苗培土包含不具充足耐候性的吸水性樹脂,則透過稻種發芽及生長期間中所實施的灌溉,已分解的吸水性樹脂會流出而降低保水性,或是在灌溉與灌溉之間的期間中,已分解的吸水性樹脂會阻礙根的生長,從而有可能無法得到所需的苗塊。在本發明中,著眼於吸水性樹脂對純水的溶出量(A)與照射積算照度14.4MJ/m2
的紫外線後的吸水性樹脂對純水的溶出量(B)之差,將其定義為展現優良耐候性的指標。此處,上述積算照度14.4MJ/m2
相當於戶外約3週陽光的照度。
[吸水性樹脂]
本發明之吸水性樹脂只要是滿足式(I)的吸水性樹脂,就沒有特別的限定。「溶出量(B)‒溶出量(A)」的值較佳為小於40質量%,更佳為小於30質量%,特佳為小於20質量%,最佳為小於10質量%。例如藉由使用相對於紫外線的莫耳吸光係數低的[通常具有相對於0.4L/(mol・cm)以下(紫外線的波長300nm下的值)的紫外線的莫耳吸光係數]吸水性樹脂,能夠將「溶出量(B)‒溶出量(A)」的值調整成小於前述上限值。又,吸水性樹脂係藉由包含乙烯醇系聚合物作為聚合物,而能夠調整成小於前述上限值。在此情況下,乙烯醇系聚合物係以來自丙烯酸或其鹽的羧基的量相對於乙烯醇系聚合物的所有構成單元為20莫耳%以下為佳。該值的下限值並沒有特殊的限定。「溶出量(B)‒溶出量(A)」的值通常為0.01質量%以上。依據後述實施例中記載的方法實施溶出量(A)及溶出量(B)的測定。
本發明之水稻育苗培土所含的吸水性樹脂係由1個以上的聚合物構成,或是除了1個以上的聚合物還可含有添加劑。就這樣的添加劑的例子而言,例如可列舉:澱粉、改質澱粉、褐藻酸鈉、幾丁質、幾丁聚糖、纖維素及其衍生物等多糖類;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚乳酸、聚丁二酸、聚醯胺6、聚醯胺6.6、聚醯胺6.10、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺6.12、聚己二胺對苯二甲醯胺、聚己二胺間苯二甲醯胺、聚壬二胺對苯二甲醯胺、聚苯醚、聚甲醛、聚乙二醇、聚丙二醇、聚三亞甲基二醇、聚四亞甲基二醇、聚胺基甲酸酯、聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸鹽、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸鹽、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸鹽共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、及乙烯-甲基丙烯酸鹽共聚物等樹脂類;天然橡膠、合成異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、聚矽氧橡膠、氟橡膠、胺基甲酸酯橡膠、丙烯酸橡膠、苯乙烯系熱塑性彈性體、烯烴系熱塑性彈性體、酯系熱塑性彈性體、胺基甲酸酯系熱塑性彈性體、及醯胺系熱塑性彈性體等橡膠、彈性體類;紫外線吸收劑、抗氧化劑、光穩定劑、塑化劑、有機溶劑、消泡劑、增黏劑、界面活性劑、潤滑劑、殺黴劑及抗靜電劑等。此等的添加劑係能夠單獨使用1種或是組合2種以上使用。在吸水性樹脂含有添加劑的情況下,其總量只要在不損及本發明的效果的範圍內即可,相對於吸水性樹脂的總質量而言,添加劑的總量通常為30質量%以下,較佳為20質量%以下。
本發明所使用的吸水性樹脂較佳為粒子。本發明所使用的吸水性樹脂為粒子時,該粒子的平均粒徑較佳為10μm以上,更佳為30μm以上,進一步較佳為50μm以上;較佳為1000μm以下,更佳為500μm以下,進一步較佳為300μm以下。上述平均粒徑若在前述下限值以上,則容易獲得優異的處理性;若在前述上限值以下,則容易獲得優異的吸水速度。前述平均粒徑可使用雷射繞射/散射測定。
基於水稻育苗培土的總質量,吸水性樹脂的含量較佳為0.0001~80質量%,更佳為0.05~30質量%,特佳為0.1~20質量%,進一步較佳為0.2~10質量%。吸水性樹脂的含量若在前述範圍內,則容易獲得在實現輕量化及/或減輕灌溉負荷的同時也不會阻礙植物體的生長的效果。還有,前述含量為乾燥狀態下的含量。在本發明中,「乾燥狀態」是指吸水性樹脂不含水或有機溶劑等的揮發成分的狀態。例如,藉由在40°C下進行真空乾燥直到吸水性樹脂的質量達到恆定重量,能夠使吸水性樹脂成為乾燥狀態。
[乙烯醇系聚合物]
本發明所使用的吸水性樹脂係以包含乙烯醇系聚合物[以下有時稱為乙烯醇系聚合物(A)]作為聚合物為佳。就乙烯醇系聚合物(A)而言,例如可列舉:聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、及該等的乙烯醇單元經縮醛化劑進行縮醛化而得者。其中,從易於展現優異的吸水性或吸水速度之觀點來看,上述乙烯醇系聚合物(A)係以具有羧基為佳。吸水性樹脂中的乙烯醇系聚合物(A)的含量較佳為70質量%以上,更佳為80質量%以上,進一步較佳為90質量%以上,進一步更佳為95質量%以上,也可以是100質量%。
在乙烯醇系聚合物(A)具有羧基的情況下,就乙烯醇系聚合物(A)而言,例如可列舉:(i) 選自具有羧基的單體及該單體的衍生物中的1種以上與乙烯酯的共聚物的皂化物;(ii)乙烯醇系聚合物與化合物(B)的反應物,其中化合物(B)具有可與羥基反應的官能基(b1)以及羧基及/或可衍生成羧基的官能基(b2);等。
在上述(i)中,具有羧基的單體並沒有特殊的限制,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、亞甲基丁二酸、及順丁烯二酸等。又,就上述具有羧基的單體的衍生物而言,可列舉:該單體的無水物、酯化物、及中和物等,例如可使用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、亞甲基丁二酸二甲酯、順丁烯二酸單甲酯、及順丁烯二酸酐等。
在上述(i)中,乙烯酯並沒有特殊的限制,但可列舉:醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、三氟醋酸乙烯酯、及三甲基乙酸乙烯酯等,較佳為醋酸乙烯酯。
製造上述(i)的皂化物的方法並沒有特殊的限制,能夠使用已知的聚合起始劑使選自具有羧基的單體及該單體的衍生物中的1種以上與乙烯酯進行已知的聚合反應,接著再使用已知的方法進行皂化反應來製造上述(i)的皂化物。
在上述(ii)中使用之具有可與羥基反應的官能基(b1)以及羧基及/或可衍生成羧基的官能基(b2)之化合物(B)中,可與羥基反應的官能基(b1)並沒有特殊的限制,例如可列舉:醛基、羧基、胺基及此等的官能基的衍生物等。其中,從易製造性、或吸水性樹脂的耐久性的觀點來看,較佳為醛基及醛基的衍生物。也就是說,就前述化合物(B)而言,較佳為具有羧基的醛及/或該醛的衍生物。
也就是說,就上述(ii)的反應物而言,較佳為:至少一部分的乙烯醇單元利用選自具有羧基的醛及/或該醛的衍生物中的1種以上進行縮醛化而得之乙烯醇系聚合物[以下有時稱為乙烯醇系聚合物(A-1)]。
作為前述化合物(B)之上述具有羧基的醛並沒有特殊的限制,例如可列舉:乙醛酸、2-甲醯基丙酸、3-甲醯基丙酸、及鄰苯甲醛甲酸(phthalaldehydic acid)等。其中,從易取得性及生物可分解性的觀點來看,較佳為乙醛酸。又,就作為前述化合物(B)之上述具有羧基的醛的衍生物而言,可列舉該醛的無水物、水合物、酯化物、縮醛化物、及中和物等,例如可使用乙醛酸鹽、乙醛酸一水合物、乙醛酸酯及乙醛酸二甲基縮醛等。因此,在本發明之一較佳實施態樣中,乙烯醇系聚合物的乙烯醇單元係利用選自包含乙醛酸及乙醛酸衍生物之群組中之1種以上的縮醛化劑進行縮醛化。
就上述乙醛酸鹽的相對陽離子而言,可列舉:鈉離子、鉀離子、及鋰離子等鹼金屬離子;鈣離子、及鎂離子等鹼土類金屬離子;銨離子、烷基銨離子等有機陽離子:等。其中,從易於展現更優異的吸水速度之觀點來看,較佳為鉀離子、鈣離子、及鎂離子。從易於保持與土壤中所含的二價離子接觸時的吸水性之觀點來看,更佳為鈣離子;從水稻生長的觀點來看,更佳為鉀離子。
就上述乙醛酸酯而言,例如可列舉:乙醛酸甲酯、乙醛酸乙酯、乙醛酸丙酯、乙醛酸異丙酯、乙醛酸丁酯、乙醛酸異丁酯、乙醛酸二級丁酯、乙醛酸三級丁酯、乙醛酸己酯、乙醛酸辛酯、及乙醛酸-2-乙基己酯等。
就乙烯醇系聚合物(A-1)之製造方法而言,只要吸水性樹脂的溶出量(A)及(B)滿足式(I),就沒有特殊的限制,能夠藉由在觸媒的存在下或不存在下,利用選自具有羧基的醛及該醛的衍生物中的1種以上,將以已知的方法製造的乙烯醇系聚合物的至少一部分的乙烯醇單元進行縮醛化來製造。
就上述觸媒而言,例如可列舉:鹽酸、硫酸、及磷酸等無機酸;羧酸、及磺酸等有機酸;陽離子交換樹脂、及異聚酸(heteropoly acid)等固態酸;等。此等的觸媒係可單獨使用,亦可組合多種使用。還有,由於乙醛酸也是促進縮醛化反應的酸,因此在製造乙烯醇系聚合物(A-1)時也作為觸媒起作用。也就是說,從反應後的易處理性的觀點來看,製造乙烯醇系聚合物(A-1)時係以使用乙醛酸作為具有羧基的醛之方法為佳。
乙烯醇系聚合物(A-1)的製造中作為原料使用的乙烯醇系聚合物可以是下列中任一者:工業上製造的市售品;使醋酸乙烯酯等羧酸乙烯酯及視需要的其他單體共存,並使用已知的聚合起始劑進行已知的聚合反應,接著再以已知的方法進行皂化反應而製造者;透過乙烯基醚的陽離子聚合反應及水解反應而製造者;透過乙醛的直接聚合而製造者;等,但較佳為對將醋酸乙烯酯聚合的聚醋酸乙烯酯進行皂化而製造者。上述作為原料使用的乙烯醇系聚合物的皂化度較佳為30莫耳%以上,更佳為60莫耳%以上,從本發明之一實施態樣中易於導入適量的羧基之觀點來看,進一步較佳為80莫耳%以上。
乙烯醇系聚合物(A-1)的縮醛化度較佳為0.01莫耳%以上且85莫耳%以下。若縮醛化度在前述範圍內,則容易提高水的吸收性。從前述觀點來看,縮醛化度較佳為0.1莫耳%以上,更佳為1莫耳%以上,進一步較佳為5莫耳%以上,更進一步較佳為8莫耳%以上,特佳為10莫耳%以上;且,較佳為80莫耳%以下,更佳為70莫耳%以下,進一步較佳為60莫耳%以下,更進一步較佳為50莫耳%以下,特佳為45莫耳%以下,再更佳為40莫耳%以下。
從易於抑制吸水性樹脂在水稻育苗時的溶出之觀點來看,在乙烯醇系聚合物(A-1)的製造中,亦可併用具有羧基的醛及該醛的衍生物以外的其他醛來進行縮醛化反應。就該其他醛而言,可列舉例如:甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、異丁醛、二級丁醛、及三級丁醛等脂肪族醛;苯甲醛、大茴香醛、桂皮醛、4-苯甲氧基苯甲醛、3-苯甲氧基苯甲醛、4-戊氧基苯甲醛、及3-戊氧基苯甲醛等芳香族醛;等。其中,從易製造性或所得到的吸水性樹脂的吸水性的觀點來看,較佳為甲醛、乙醛、及正丁醛。在併用其他醛的情況下,其用量並沒有特殊的限制,但相對於具有羧酸的醛及該醛的衍生物的總計而言,通常為0.01~30莫耳%,較佳為0.1~10莫耳%,進一步較佳為1~5莫耳%。若其他醛的用量在前述上限值以下,則有所得到的吸水性樹脂的吸水性優良的傾向;若在前述下限值以上,則容易獲得透過併用其他醛來抑制吸水性樹脂在水稻育苗時的溶出之效果。還有,前述其他醛亦可以作為例如縮醛體等的衍生物使用。
在本發明之一實施態樣中,於乙烯醇系聚合物(A)具有羧基的情況下,羧基的一部分或全部可以是羧酸鹽的形態。就羧酸鹽的相對陽離子的例子而言,可列舉:鋰離子、鈉離子、鉀離子、銣離子及銫離子等鹼金屬離子;鎂離子、鈣離子、鍶離子及鋇離子等鹼土金屬離子;鋁離子、及鋅離子等其他金屬離子;銨離子、咪唑鎓類、吡啶陽離子類、及鏻離子類等鎓陽離子;等。其中,在作為農業用保水材使用的情況下,較佳為鉀離子、鈣離子及銨離子;從易於保持與土壤中所含的二價離子接觸時的吸水性之觀點來看,更佳為鈣離子;從植物生長的觀點來看,更佳為鉀離子。因此,在本發明之一較佳實施態樣中,乙烯醇系聚合物(A)具有鉀離子作為相對離子。就羧基的一部分或全部為羧酸鹽之乙烯醇系聚合物(A)之製造方法而言,例如可列舉:使用上述(i)中具有羧基的單體的中和物之方法;使用上述(ii)中具有可與羥基反應的官能基與羧基的化合物的中和物之方法;透過上述各種方法等製造具有羧基的乙烯醇系聚合物(A)後進行中和之方法;等。
在本發明之一實施態樣中,於乙烯醇系聚合物(A)具有羧基的情況下,相對於上述乙烯醇系聚合物(A)的所有構成單元而言,該乙烯醇系聚合物(A)中的羧基的量較佳為0.1莫耳%以上,更佳為1莫耳%以上,特佳為3莫耳%以上,最佳為5莫耳%以上;較佳為80莫耳%以下,更佳為50莫耳%以下,更佳為40莫耳%以下,更佳為30莫耳%以下,進一步較佳為25莫耳%以下,特佳為20莫耳%以下,最佳為小於18莫耳%。上述羧基的量若在前述下限值以上,則本發明所使用的吸水性樹脂的吸水性更優異;若在前述上限值以下,則與土壤中所含的二價離子接觸時亦易於保持吸水性。又,相對於乙烯醇系聚合物的所有構成單元而言,上述羧基之中來自丙烯酸或其鹽的羧基的量較佳為20莫耳%以下,更佳為小於20莫耳%,進一步較佳為15莫耳%以下,特佳為10莫耳%以下,亦可為0莫耳%。上述羧基之中來自丙烯酸或其鹽的羧基的量若在前述上限值以下,則容易獲得更優異的耐候性(尤其是耐紫外線性)。
因此,本發明係以水稻育苗培土作為目標,而該水稻育苗培土包含吸水性樹脂與培土,其中吸水性樹脂含有包含相對於乙烯醇系聚合物的所有構成單元為0.1~80莫耳%的羧基的乙烯醇系聚合物作為聚合物,並且在該羧基之中來自丙烯酸或其鹽的羧基的量相對於乙烯醇系聚合物的所有構成單元為20莫耳%以下。這樣的水稻育苗培土中的吸水性樹脂能夠滿足式(I)。
乙烯醇系聚合物(A)中之上述羧基的量及該羧基之中之來自丙烯酸或其鹽的羧基的量係能夠採用例如固態NMR(核磁共振光譜法)、FTIR(傅立葉轉換紅外光譜法)、酸鹼滴定等測定。還有,在本發明中「構成單元」是指構成聚合物的重複單元,例如乙烯醇單元計數為「1單元」,2單元的乙烯醇單元經縮醛化而成的結構計數為「2單元」。乙烯醇系聚合物(A)中之上述羧基的量及該羧基之中之來自丙烯酸或其鹽的羧基的量係能夠依據後述實施例記載的方法計算得到。
相對於上述乙烯醇系聚合物(A)的所有構成單元而言,乙烯醇系聚合物(A)的平均殘留羥基量較佳為超過20莫耳%,更佳為50莫耳%以上,進一步較佳為60莫耳%以上;較佳為98莫耳%以下,更佳為95莫耳%以下,進一步較佳為90莫耳%以下。上述平均殘留羥基量除了能夠採用例如FTIR(傅立葉轉換紅外光譜法)、固態NMR(核磁共振光譜法)等測定以外,還能夠從與一定量的醋酸酐反應時的醋酸酐的消耗量來計算出。
乙烯醇系聚合物(A)亦可包含乙烯醇單元、具有羧基的構成單元以外的其他構成單元。就上述其他構成單元的例子而言,可列舉:來自醋酸乙烯酯及三甲基乙酸乙烯酯等羧酸乙烯酯的構成單元;來自乙烯、1-丁烯及異丁烯等烯烴的構成單元;來自丙烯酸及其衍生物、甲基丙烯酸及其衍生物、丙烯醯胺及其衍生物、甲基丙烯醯胺及其衍生物、順丁烯二酸及其衍生物、及順丁烯二醯亞胺衍生物等的構成單元;等。上述其他構成單元可含有1種,亦可含有多種。相對於乙烯醇系聚合物(A)的所有構成單元而言,上述其他構成單元的含量較佳為50莫耳%以下,更佳為30莫耳%以下,再更佳為15莫耳%以下,也可以是0莫耳%。若上述其他構成單元的含量在前述上限值以下,則本發明所使用的吸水性樹脂易於獲得更優異的吸水性及吸水速度。
乙烯醇系聚合物(A)的黏度平均聚合度並沒有特殊的限制,但從易製造性的觀點來看,較佳為20,000以下,更佳為10,000以下,進一步較佳為4000以下,特佳為3000以下。另一方面,從吸水性樹脂的力學特性及對水的耐溶出性的觀點來看,較佳為100以上,更佳為200以上,進一步較佳為400以上。例如能夠採用依據JIS K 6726的方法測定乙烯醇系聚合物(A)的黏度平均聚合度。
從防止吸水性樹脂在水稻育苗時的溶出之觀點來看,本發明所使用的吸水性樹脂係以包含交聯結構為佳。在本發明所使用的吸水性樹脂包含交聯結構的情況下,吸水時會成為凝膠狀態。交聯結構的形態並沒有特殊的限制,例如可列舉:酯鍵、醚鍵、縮醛鍵、及碳-碳鍵等所致的交聯結構。
就上述酯鍵的例子而言,於乙烯醇系聚合物(A)具有羧基的情況下,可列舉乙烯醇系聚合物(A)具有的羥基與羧基之間所形成的酯鍵。就上述醚鍵的例子而言,可列舉:透過乙烯醇系聚合物(A)具有的羥基間的脫水縮合所形成的醚鍵。就上述縮醛鍵的例子而言,在乙烯醇系聚合物(A)的製造中使用具有羧基的醛的情況下,可列舉:透過2個乙烯醇系聚合物(A)具有的羥基彼此與上述醛進行縮醛化反應所形成的縮醛鍵。就上述碳-碳鍵而言,例如可列舉:透過對吸水性樹脂照射活性能量線時產生的乙烯醇系聚合物(A)的碳自由基間的偶合所形成之碳-碳鍵。可單獨包含此等的交聯結構,亦可包含多種此等的交聯結構。其中,從易製造性的觀點來看,較佳為酯鍵、縮醛鍵所致的交聯結構,從保持水稻育苗時的保水性及耐紫外線性的觀點來看,更佳為縮醛鍵所致的交聯結構。
例如在利用選自具有羧基的醛及該醛衍生物中的1種以上將至少一部分的乙烯醇單元進行縮醛化之步驟中,可與縮醛化反應同時形成此種交聯結構;或是可在其他的步驟中形成這種交聯結構,但在本發明中係以藉由進一步添加交聯劑來形成交聯結構為佳。
就交聯劑而言,可列舉:乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、1,9-壬二醛、己二醛、順丁烯二醛、酒石醛(tartaraldehyde)、檸檬醛(citraldehyde)、鄰苯二甲醛(phthalaldehyde)、間苯二甲醛、及對苯二甲醛等。
在添加交聯劑的情況下,從保持土壤中的保水性之觀點來看,乙烯醇系聚合物(A)中的交聯劑量較佳為0.001莫耳%以上,更佳為0.005莫耳%以上,進一步較佳為0.01莫耳%以上,更進一步較佳為0.03莫耳%以上;較佳為0.5莫耳%以下,更佳為0.4莫耳%以下,進一步較佳為0.3莫耳%以下。
[培土]
除了吸水性樹脂以外,本發明之水稻育苗培土還包含培土。水稻育苗培土藉由含有培土,而根會生長在培土的間隙,使根更容易相互纏繞,而且水稻育苗培土易於獲得優異的排水性及透氣性。培土並沒有特殊的限定,能夠單獨使用1種市售水稻用培土或是組合2種以上的市售水稻用培土使用。又,培土亦能夠使後述的任意成分以常規方法(例如,將任意成分的溶液或分散液噴霧於培土後進行乾燥之方法)附著而使用。
從易於獲得更優異的排水性及透氣性之觀點來看,培土較佳為粒狀。粒狀培土的平均粒徑較佳為0.2~20mm,更佳為0.5~10mm,特佳為1~5mm。為了將粒狀培土的平均粒徑調整於前述範圍內,亦能夠將市售的水稻用粒狀培土過篩後使用。粒狀培土的製造能夠使用壓縮造粒法、擠壓造粒法、滾動造粒法、流動層造粒法等造粒法。能夠以下述的方法測定粒狀培土的平均粒徑。從粒狀培土隨機選出30個粒子,使用游標尺測量每個粒子的直徑,將其平均值作為粒狀培土的平均粒徑。還有,在粒子不是球狀的情況下,將最長邊與最短邊的平均值作為該粒子的直徑。
相對於水稻育苗培土的總質量而言,培土的含量較佳為20~99.9999質量%,更佳為70~99.95質量%,特佳為80~99.9質量%,最佳為90~99.8質量%。還有,前述含量係水稻育苗培土的構成材料(吸水性樹脂、培土及任意成分)在乾燥狀態下的含量。
能夠藉由下述方法來製造吸水性樹脂與培土的混合物:將水或包含水溶性高分子的水溶液噴霧於培土原料(例如高山土)並使用滾動造粒法等進行造粒後,添加吸水性樹脂使其乾燥之方法;預先將培土原料與吸水性樹脂混合,將水或包含水溶性高分子的水溶液噴霧於其上並使用滾動造粒法等進行造粒並乾燥之方法等。
吸水性樹脂可以分散於培土的粒子間,亦可附著於培土的表面,亦可被包含在培土的內部。從吸水速度及均一性的觀點來看,係以吸水性樹脂附著於培土的表面為佳。
能夠藉由下述方法來摻合後述的任意成分:預先與培土原料混合後進行造粒之方法;將任意成分的溶液或分散液噴霧於造粒後的培土之方法;預先與吸水性樹脂混合再添加至培土中之方法;將任意成分的溶液或分散液噴霧於吸水性樹脂與培土的混合物之方法等。
[任意成分]
除了吸水性樹脂及培土以外,本發明之水稻育苗培土亦可包含任意成分。就此種的任意成分而言,可列舉:泥炭、草泥炭、泥煤(peat)、泥煤苔、椰子泥煤、稻殼、腐植質發酵材料、木炭、矽藻土燒製粒、貝殼化石粉末、貝殻粉末、蟹殼、VA菌根菌、微生物材料等動植物質;蛭石、珍珠岩、膨土、天然沸石、合成沸石、石膏、飛灰、岩綿、高嶺土、膨潤石、微晶高嶺石、絹雲母、綠泥石、海綠石及滑石等礦物質;肥料及此等的組合。此等係可視需要地進行消毒或殺菌後使用,亦可與pH調整劑或農藥一起使用。在水稻育苗培土含有任意成分的情況下,其總計量只要在不損及本發明的效果的範圍內即可,相對於水稻育苗培土的總質量而言,通常為50質量%以下,較佳為30質量%以下。
就肥料的例子而言,可列舉:氮系肥料、磷系肥料及鉀系肥料之三大肥料;包含鈣、鎂、硫、鐵、銅、錳、鋅、硼、鉬、氯、鎳等植物所需的元素的肥料;樹皮堆肥、牛糞、豬糞、雞糞、廚餘及剪枝後廢棄物等的堆肥等。就氮系肥料而言,可列舉:硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、硝酸鈉、硝酸鈣、腐植酸銨肥料、尿素、石灰氮、硝酸氨石灰、硝酸氨鹼、硝酸鎂肥;就磷系肥料而言,可列舉:過磷酸鈣、重過磷酸鈣、熔磷肥、腐植酸磷酸肥、燒磷、重燒磷、LINSTAR、過磷酸鎂、混合磷酸肥料、副產物磷酸肥料、高濃度磷酸;就鉀系肥料而言,可列舉:硫酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀鎂、碳酸鉀、碳酸氫鉀、矽酸鉀等。此等的肥料可以作成固態、糊狀、液體、溶液等的狀態使用,亦可作成被覆肥料使用。
就農藥的例子而言,可列舉:殺蟲劑、殺菌劑、殺蟲殺菌劑、除草劑、滅鼠劑、防腐劑、植物生長調整劑等。
在本發明之水稻育苗培土包含肥料的情況下,一較佳態樣中,肥料被用作被覆肥料。被覆肥料係以樹脂覆蓋肥料者。就樹脂而言,例如可列舉聚烯烴。在使用被覆肥料的情況下,隨著樹脂的分解,能夠隨時間地對土壤供給肥料。又,在被覆肥料為粒狀的情況下,會有所得到的苗塊的強度提高的傾向。被覆肥料的平均粒徑較佳為1mm~10mm,更佳為3mm~6mm。在使用被覆肥料的情況下,水稻育苗培土中的被覆肥料的含量較佳為10~99.99質量%,更佳為15~90質量%,特佳為20~80質量%,最佳為30~60質量%。在使用被覆肥料的情況下,水稻育苗培土中的培土的含量可為20~80質量%。還有,前述含量係水稻育苗培土的構成材料(吸水性樹脂、培土及被覆肥料等)在乾燥狀態下的含量。
能夠於本發明之水稻育苗培土中播種稻種。因此,在本發明之一實施態樣中,本發明之水稻育苗培土進一步包含稻種。大多針對導入有水稻育苗培土的水稻育苗箱進行稻種的播種。因此,本發明更針對本發明之導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱。通常,稻種量每一箱水稻育苗箱(長28cm×寬58cm)有100~700g(例如100~500g)。當稻種量多到250~700g(例如250~500g)時,育苗中因蒸散所失去的水的量增加。本發明之水稻育苗培土除了具有良好的保水性以外,還具有優良的耐候性(尤其是耐紫外線性),透過該優良的耐候性可,可保持良好的保水性,因此在這樣的情況下也能透過使用本發明之水稻育苗培土來減輕灌溉負荷。
本發明之育苗培土可使用床土(播種稻種前導入至水稻育苗箱的土)或覆土(播種稻種後從上面覆蓋的土)中任一者,亦可使用兩者。在使用兩者的情況下,水稻育苗培土的組成可以是床土與覆土為相同的,也可以是不同的。
導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱係例如能夠使用下述方法(1)及(2)中任一種方法來製造,本發明還涉及此等的方法。
(1)一種方法,其包含:
將包含吸水性樹脂及培土的水稻育苗培土導入至育苗箱之步驟、及
進行灌溉使水稻育苗培土所含的吸水性樹脂膨潤之步驟。
(2)一種方法,其包含:
混合吸水性樹脂與水而使吸水性樹脂膨潤之步驟、
混合已膨潤的吸水性樹脂與培土而得到包含水的水稻育苗培土之步驟、及
將包含水的水稻育苗培土導入至育苗箱之步驟。
通常大多使用帶式運輸機等,以流程作業進行水稻育苗箱的製造。因此,水稻育苗培土或吸水性樹脂需要一定程度的吸水速度。本發明之水稻育苗培土或吸水性樹脂的吸水速度係能夠展現充分滿足該需求的優異吸水速度。
上述方法(2)係能夠視需要地進一步包含對導入有包含水的水稻育苗培土的育苗箱進行灌溉之步驟等。
本發明還涉及一種包含本發明之水稻育苗培土的苗塊。本發明之水稻育苗培土藉由包含吸水性樹脂,能夠實現輕量化及/或減輕灌溉負荷。再者,本發明之水稻育苗培土所含的吸水性樹脂具有優良的耐候性,因此不易發生已分解的吸水性樹脂透過灌溉流出而降低保水性、或在灌溉與灌溉之間的期間中阻礙根的生長之問題,水稻育苗箱中所播種的稻種良好地發芽及生長,水稻的根則能夠充分地生長而相互纏繞。藉此,本發明之苗塊能夠具有適合設置於插秧機的性質(例如:拉伸強度、對插秧機的安裝性、刮削性、刮削時的幼苗建植及刮削時的幼苗的倒塌容易度等)。
[實施例]
以下藉由實施例更詳細地說明本發明,惟本發明不限於這些實施例。
>>使用的吸水性樹脂及其合成例>>
[原料]
乙醛酸一水合物、40質量%乙二醛水溶液、25質量%戊二醛水溶液、乙腈、甲醇、醋酸乙烯酯、氫氧化鈉、丙烯酸甲酯、及偶氮雙異丁腈;以上、和光純藥工業股份有限公司製
聚乙烯醇A;Kuraray America公司製ELVANOL(註冊商標)71-30
[吸水性樹脂a的合成]
在具備有回流冷凝管及攪拌葉片的容量500mL的四口可分離式燒瓶中,導入12.55g的乙醛酸一水合物、0.11g的40質量%乙二醛水溶液、12.55g的離子交換水、150mL的乙腈及40.0g的聚乙烯醇A,在23°C下攪拌1小時。將所得到的混合物升溫至70°C後,花費10分鐘滴入16.87g的25質量%硫酸水溶液,在保持於70°C的同時持續反應6小時。接著冷卻至30°C後,加入150mL的離子交換水,藉由過濾取出樹脂。接著,將過濾取出的樹脂以200mL的甲醇洗淨5次。將洗淨的樹脂導入至具備有回流冷凝管及攪拌葉片的容量500mL的四口可分離式燒瓶中,加入180mL的甲醇、11.6mL的離子交換水及16.8mL 的8mol/L氫氧化鉀水溶液,在回流下反應2小時。藉由過濾取出樹脂,以200mL的甲醇洗淨6次,在40°C下進行真空乾燥6小時,得到目標的吸水性樹脂(以下稱為「吸水性樹脂a」)。
[吸水性樹脂b的合成]
在具備有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、及起始劑的添加口的反應器中,導入602g的醋酸乙烯酯、1.21g的丙烯酸甲酯、254g的甲醇,一面進行氮氣沖洗一面對反應器內進行非活性氣體置換30分鐘。使用水浴開始反應器的升溫,反應器的內部溫度達到60°C時,添加0.16g的偶氮雙異丁腈(AIBN)作為起始劑以開始聚合。適當地進行取樣,從其固體成分濃度確認聚合的進行,求得透過聚合所消耗的醋酸乙烯酯與丙烯酸甲酯的總計質量相對於已導入的醋酸乙烯酯與丙烯酸甲酯的總計質量之消耗率。消耗率達到4%時,將反應器的內部溫度冷卻至30°C以中止聚合。連接到真空管線,將殘留的醋酸乙烯酯與甲醇一起在30°C下減壓餾出。以目視確認反應器內的同時,當黏度增加時,一面適量地添加甲醇一面持續餾出,得到含有5.2mol%的丙烯酸構成單元的聚醋酸乙烯酯。使用NMR測定丙烯酸構成單元的含量。
接下來,在與上述相同的反應器中,添加含有所得到的丙烯酸構成單元的聚醋酸乙烯酯1g與甲醇18.2g,使含有丙烯酸構成單元的聚醋酸乙烯酯溶解。使用水浴開始反應器的升溫,一面攪拌一面加熱至反應器的內部溫度達到70°C為止。在此處添加氫氧化鈉的甲醇溶液(準苛性、濃度15質量%)0.78g,於70°C進行皂化2小時。過濾所得到的溶液,得到含有5.2mol%的丙烯酸構成單元的乙烯醇系聚合物(以下稱為「乙烯醇系聚合物B」)。
在配備有回流冷凝管及攪拌葉片的三口可分離式燒瓶中,導入58.9g的乙腈、6.28g的離子交換水、0.171g 的25質量%戊二醛水溶液、20g的乙烯醇系聚合物B,在23°C下攪拌,使乙烯醇系聚合物B分散。花費15分鐘滴入12.38g的16.9質量%硫酸水溶液,升溫至65°C並反應6小時。反應後,藉由過濾取出樹脂後,將過濾取出的樹脂以160g的甲醇洗淨6次。將洗淨後的樹脂導入至具備有回流冷凝管及攪拌葉片的三口可分離式燒瓶中,加入71g的甲醇、13.3g的離子交換水、5.7g的氫氧化鉀,在65°C下反應2小時。反應後,藉由過濾取出樹脂後,將過濾取出的樹脂以160g的甲醇洗淨6次,在40°C下進行真空乾燥12小時,得到目標的吸水性樹脂(以下稱為「吸水性樹脂b」)。
使用Kuraray股份有限公司製KI凝膠、異丁烯-順丁烯二酸酐共聚物[組成比50:50(莫耳)]的氫氧化鈉中和物的交聯體作為吸水性樹脂c。
使用聚丙烯酸-聚丙烯酸鈉共聚物[組成比46:54(莫耳)的交聯物]作為吸水性樹脂d。
[評價項目及評價方法]
>吸水性樹脂對純水的溶出量(A)>
將0.10g的吸水性樹脂a與100g的純水混合,在23°C下靜置16小時。接著,使用TETORON 280網目進行過濾,將固體物質在40°C下真空乾燥16小時後,測定質量wA
(g)。
溶出量(質量%)=[{0.10(g)‒wA
(g)}/0.10(g)]×100
進行3次測定,採用其平均值作為溶出量(A)。溶出量為15質量%。
分別使用吸水性樹脂b~d代替吸水性樹脂a,亦與吸水性樹脂a同樣地求得吸水性樹脂b~d各別對純水的溶出量(A)。
將此等的結果彙整並示於表1。
>紫外線照射後的吸水性樹脂對純水的溶出量(B)>
將0.10g的吸水性樹脂a與純水5g混合,放入9mL玻璃製血清試藥瓶(screw bottle)(AS ONE股份有限公司製、實驗室包裝)中並密封。將血清試藥瓶裝設於Suga Test Instruments股份有限公司製氙弧燈耐候機(Xenon Weather Meter)SX75中,在血清試藥瓶放射照度130W/m2
(測定波長300~400nm)、槽內溫度25°C、槽內濕度50%RH、黑色面板溫度60°C的條件下,進行照射直到積算放射照度達到14.4MJ/m2
(相當於戶外約3週陽光的照度)。在照射後的樣品中加入95mL的純水,在23°C下靜置16小時。使用TETORON 280網目進行過濾,將固體物質在40°C下真空乾燥16小時後,測定質量wB
(g)。
溶出量(質量%)=[{0.10(g)‒wB
(g)}/0.10(g)]×100
進行3次測定,採用其平均值作為溶出量(B)。溶出量為17質量%。
分別使用吸水性樹脂b~d代替吸水性樹脂a,亦與吸水性樹脂a同樣地求得紫外線照射後的吸水性樹脂b~d各別對純水的溶出量(B)。
將此等的結果彙整並示於表1。
吸水性樹脂a的溶出量(B)與溶出量(A)的差[溶出量(B)‒溶出量(A)]為2質量%。
亦針對吸水性樹脂b~d,與吸水性樹脂a同樣地求得溶出量(B)與溶出量(A)的差。
將此等的結果彙整並示於表1。
>羧基的量及來自丙烯酸或其鹽的羧基的量>
針對吸水性樹脂a進行固態13
C-NMR測定(日本電子股份有限公司製 機種名ECZ-500R、500MHz)。在所得到的13
C-NMR光譜中,從相當於羧基的羰基碳的峰值(通常在160~190ppm觀測到)、相當於來自丙烯酸或其鹽的羧基的羰基碳的峰值(通常在180~190ppm觀測到)、相當於來自丙烯酸或其鹽的羧基鍵結的次甲基碳的峰值(通常在40~60ppm觀測到)、相當於丙烯酸或其鹽的單元的亞甲基碳的峰值(通常在30~50ppm觀測到)、乙烯醇單元的羥基鍵結的次甲基碳(通常在60~80ppm觀測到)、及醋酸乙烯酯單元的乙烯酯基的甲基碳(通常在10~30ppm觀測到),求出吸水性樹脂a中所含的羧基的莫耳數、羥基的莫耳數、及醋酸乙烯酯單元的莫耳數,依據下式計算出羧基的量及來自丙烯酸或其鹽的羧基的量。
羧基的量[莫耳%]=[(羧基的莫耳數)/(所有構成單元的莫耳數)]×100
來自丙烯酸或其鹽的羧基的量[莫耳%]=[(丙烯酸或其鹽的總計莫耳數)/(所有構成單元的莫耳數)]×100
吸水性樹脂a的羧基的量為15莫耳%,吸水性樹脂a的來自丙烯酸或其鹽的羧基的量為0莫耳%。
與吸水性樹脂a同樣地進行吸水性樹脂b的測定。吸水性樹脂b的羧基的量為5.2莫耳%,吸水性樹脂b的來自丙烯酸或其鹽的羧基的量為5.2莫耳%。
>粒狀培土的平均粒徑>
從粒狀培土A隨機選出30個粒子,使用游標尺測量每個粒子的直徑,將其平均值作為粒狀培土的平均粒徑。還有,在粒子不是球狀的情況下,將最長邊與最短邊的平均值作為該粒子的直徑。
[水稻育苗培土的吸水性、出庫調查及生長調查]
(1)水稻育苗培土的吸水性
為了評價水稻育苗培土的吸水性,測量從噴水壺灌溉結束後到水稻育苗箱內的水面消失而水稻育苗培土露出為止的時間。若在水面存在的狀態下進行播種,則催芽稻種(水稻種子)的位置會錯開而水稻育苗箱內的發芽的均一性會下降。因此,吸水完成時間越短,育苗箱製作的生產性會提高。吸水完成時間較佳為12秒以下。
>出庫調查(播種開始2天後)>
(2)黴菌的產生狀況
透過目視觀察黴菌的產生,依據下述基準進行評價。
A:未能確認到黴菌的產生
B:能確認到黴菌的產生,但黴菌所覆蓋的水稻育苗培土的頂面(出現於地表的覆土表面)的面積為5%以下。
C:能確認到黴菌的產生,黴菌所覆蓋的水稻育苗培土的頂面的面積超過5%。
(3)發芽率
透過目視計算出發芽並出現在覆土上的芽的數量(N1)。使用已播種的催芽稻種的數量(N2),依據下式計算出發芽率。
發芽率[%]=(N1/N2)×100
>生長調查(播種開始21天後)>
(4)作物高度
針對隨機抽取的10株幼苗,測量從水稻育苗培土的頂面到幼苗頂端的長度,採用其平均值作為作物高度。
(5)葉色
針對隨機抽取的10株幼苗,使用葉色色標(富士平工業股份有限公司製)測定葉色,採用其平均值作為葉色。
(6)葉齡
針對隨機抽取的10株幼苗,透過目視測定葉齡,採用其平均值作為葉齡。
(7)苗塊的拉伸強度
將苗塊切成6cm×10cm的短條狀,將短邊的一端固定(固定的範圍:6cm×2cm),將另一端連接到彈簧秤(連接的範圍:6cm×2cm)。將彈簧秤拉伸到苗塊斷裂為止,測量最大應力。苗塊的拉伸強度越高,苗塊越不容易倒塌,對水稻種植機的安裝性也會提升。
實施例1
將吸水性樹脂a與粒狀培土混合,製作水稻育苗培土。
實施例2
將30g的吸水性樹脂a與1500g的粒狀培土A(包含N-P2
O5
-K2
O=0.5-1.5-0.5g/kg作為肥料,平均粒徑2.7mm)均勻地混合,製作水稻育苗培土。將該水稻育苗培土的60質量%全面鋪於內部尺寸19cm×28cm的水稻育苗箱,花費5秒鐘以噴水壺灌溉1000mL的水。均勻撒上200g的催芽稻種(品種:越光)後,將剩餘的水稻育苗培土(已製作的水稻育苗培土的40質量%)均勻地鋪於其上,製作導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱。再進行以上的操作2次,同樣地製作3個導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱。在30°C、濕度100%的發芽庫中花費2天進行發芽後,進行出庫調查。接著繼續進行育苗,於播種開始21天後進行生長調查。分別對3個育苗箱進行調查,能夠以數值評價者係採用其平均值。關於黴菌的產生狀況,則採用3個育苗箱中評價最差者。將結果示於表1。
實施例3
除了將吸水性樹脂a改變為吸水性樹脂b以外,係與實施例2同樣地進行,製作導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱,進行育苗及調查。將結果示於表1。
實施例4
除了使用48g的吸水性樹脂b代替30g的吸水性樹脂a以及使用600g的粒狀培土A代替1500g的粒狀培土A以外,係與實施例2同樣地進行,製作導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱,進行育苗及調查。將結果示於表1。
實施例5
除了使用吸水性樹脂c代替吸水性樹脂a以外,係與實施例2同樣地進行,製作導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱,進行育苗及調查。將結果示於表1。
實施例6
將30g的吸水性樹脂a加入至600mL的水中,調製凝膠。將該凝膠與1500g的粒狀培土A均勻地混合,製作水稻育苗培土。後續的作業係與實施例2同樣地進行,製作導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱,進行育苗及調查。將結果示於表1。
比較例1
除了使用吸水性樹脂d代替吸水性樹脂a以外,係與實施例2同樣地進行,製作導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱,進行育苗及調查。將結果示於表1。
比較例2
除了未使用吸水性樹脂a以及使用3000g的粒狀培土A代替1500g的粒狀培土A以外,係與實施例2同樣地進行,製作導入有水稻育苗培土及水的水稻育苗箱,進行育苗及調查。將結果示於表1。
[表1]
吸水性樹脂 | 水稻育苗培土的組成 | 吸水性樹脂與粒狀培土的混合方法 | 水稻育苗培土的吸水性 | 出庫調查 (播種開始2天後) | 生長調查 (播種開始21天後) | |||||||||||
種類 | 溶出量 (A) | 溶出量 (B) | (B)‒(A) [質量%] | 吸水性 樹脂 [g] | 粒狀 培土 [g] | 吸水性 樹脂的含量 [質量%] | 灌溉時的吸水完成時間 [秒] | 黴菌的 產生狀況 | 發芽率 [%] | 作物高度 [cm] | 葉色 | 葉齡 [葉] | 苗塊的 拉伸強度 [kgf] | |||
實施例 | 2 | a | 15 | 17 | 2 | 30 | 1500 | 1.96 | 混合乾燥狀態的吸水性樹脂與粒狀培土 | 2.4 | B | 45.7 | 12 | 3.0 | 2.0 | 2.54 (24.9N) |
3 | b | 16 | 24 | 8 | 30 | 1500 | 1.96 | 3.6 | B | 54.1 | 13 | 3.3 | 2.0 | 2.59 (25.4N) | ||
4 | b | 16 | 24 | 8 | 48 | 600 | 7.41 | 3.2 | B | 51.6 | 12 | 3.0 | 2.0 | 3.76 (36.9N) | ||
5 | c | 21 | 47 | 26 | 30 | 1500 | 1.96 | 2.9 | B | 39.6 | 9 | 2.9 | 2.0 | 2.08 (20.4N) | ||
6 | a | 15 | 17 | 2 | 30 | 1500 | 1.96 | 混合膨潤狀態的吸水性樹脂與粒狀培土 | 3.1 | B | 44.5 | 12 | 3.1 | 2.0 | 2.41 (23.6N) | |
比較例 | 1 | d | 16 | 77 | 61 | 30 | 1500 | 1.96 | 混合乾燥狀態的吸水性樹脂與粒狀培土 | 2.3 | B | 13.5 | 7 | 2.2 | 1.4 | 0.92 (9.02N) |
2 | 無 | - | - | - | 0 | 3000 | 0 | - | 8.1 | A | 51.6 | 13 | 4.2 | 2.3 | 1.82 (17.8N) |
從表1的結果可以看出,相較於使用未滿足式(I)的吸水性樹脂的水稻育苗培土(比較例1),本發明之水稻育苗培土(實施例2~6)展現良好的發芽率及生長程度。又,本發明之水稻育苗培土產生與未包含吸水性樹脂的水稻育苗培土(比較例2)相同程度的優異發芽及生長。茲認為這是由於本發明之水稻育苗培土因為良好的耐候性而在生長期間中幾乎未分解,因此不會產生像是已分解的樹脂妨礙根的生長或是已分解的樹脂透過灌溉而流出而使保水性下降這樣的問題。還有,本發明之水稻育苗培土係藉由包含吸水性樹脂,而比未包含吸水性樹脂的水稻育苗培土(比較例1)更輕。又,本發明之水稻育苗培土由於具有優良的吸水性,因此對於水稻育苗箱的製造展現充足的吸水速度,因而亦能藉此減輕灌溉負荷。又,相較於吸水性樹脂未包含乙烯醇系聚合物的情況(實施例5),吸水性樹脂包含乙烯醇系聚合物的情況(實施例2~4及6)具有更優異的發芽率及生長。還有,相較於比較例1~2,本發明之水稻育苗培土(實施例2~6)展現優異的苗塊的拉伸強度。
[產業上的可利用性]
本發明之水稻育苗培土由於在實現水稻育苗箱及苗塊的輕量化及/或減輕灌溉負荷的同時也不會阻礙植物體的生長,因此能適合用作滿足農業從事者需求的水稻育苗培土。
無。
無。
無。
Claims (11)
- 一種水稻育苗培土,其係包含吸水性樹脂與培土之水稻育苗培土,其中吸水性樹脂對純水的溶出量(A)、及對吸水性樹脂與其50倍的質量的純水的混合物照射積算照度14.4MJ/m2 的紫外線後的吸水性樹脂對純水的溶出量(B)滿足下式(I): 溶出量(B)‒溶出量(A)>50質量% (I)。
- 一種水稻育苗培土,其係包含吸水性樹脂與培土之水稻育苗培土,其中吸水性樹脂含有包含相對於乙烯醇系聚合物的所有構成單元為0.1~80莫耳%的羧基的乙烯醇系聚合物作為聚合物,在該羧基之中來自丙烯酸或其鹽的羧基的量相對於乙烯醇系聚合物的所有構成單元為20莫耳%以下。
- 如請求項2之水稻育苗培土,其中乙烯醇系聚合物具有鉀離子作為相對陽離子。
- 如請求項2或3之水稻育苗培土,其中乙烯醇系聚合物的乙烯醇單元係利用選自包含乙醛酸及乙醛酸衍生物之群組中之1種以上的縮醛化劑進行縮醛化。
- 如請求項1至4中任一項之水稻育苗培土,其中吸水性樹脂的含量基於水稻育苗培土的總質量為0.0001~80質量%。
- 如請求項1至5中任一項之水稻育苗培土,其進一步包含平均粒徑為0.2~20mm的粒狀培土。
- 如請求項1至6中任一項之水稻育苗培土,其進一步包含選自包含泥煤苔(peat moss)、蛭石、椰子泥煤(coco peat)、珍珠岩(perlite)、肥料、農藥及稻種之群組中之1種以上的成分。
- 一種苗塊(mat seedling),其包含如請求項1至7中任一項之水稻育苗培土。
- 一種水稻育苗箱,其係導入有如請求項1至7中任一項之水稻育苗培土及水之水稻育苗箱。
- 一種如請求項9之水稻育苗箱之製造方法,其包含: 將包含吸水性樹脂及培土的水稻育苗培土導入至育苗箱之步驟、及 進行灌溉使水稻育苗培土所含的吸水性樹脂膨潤之步驟。
- 一種如請求項9之水稻育苗箱之製造方法,其包含: 混合吸水性樹脂與水而使吸水性樹脂膨潤之步驟、 混合已膨潤的吸水性樹脂與培土而得到包含水的水稻育苗培土之步驟、及 將包含水的水稻育苗培土導入至育苗箱之步驟。
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