WO2020204044A1 - 植物栽培用培地 - Google Patents

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WO2020204044A1
WO2020204044A1 PCT/JP2020/014886 JP2020014886W WO2020204044A1 WO 2020204044 A1 WO2020204044 A1 WO 2020204044A1 JP 2020014886 W JP2020014886 W JP 2020014886W WO 2020204044 A1 WO2020204044 A1 WO 2020204044A1
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WO
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medium
plant cultivation
foam
crushed
bag
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Application number
PCT/JP2020/014886
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐々木　秀浩
丞二 大貫
Original Assignee
株式会社ジェイエスピー
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Publication date
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Priority to US17/600,918 priority patent/US20220192110A1/en
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Priority to CN202080026652.6A priority patent/CN113660855A/zh
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/50—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor contained within a flexible envelope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/30—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing synthetic organic compounds
    • A01G24/35—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing synthetic organic compounds containing water-absorbing polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A01G24/48—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor characterised by their structure containing foam or presenting a foam structure

Definitions

  • the present invention relates to a medium for plant cultivation.
  • a gantry is installed on the floor or ground surface in the plant factory facility, and the cultivation tray placed on the gantry is filled with a plant cultivation medium instead of soil, and plants are planted in this medium. It is cultivated.
  • the medium for plant cultivation agricultural materials that are relatively lighter than soil, such as rock wool, peat moss, and coco peat, are used.
  • peat moss and coco peat are plant-derived organic materials and can be treated as general waste after being used as a medium for plant cultivation, and can also be decomposed by microorganisms in the soil. It was possible.
  • rock wool is an inorganic material derived from natural minerals, it is treated as industrial waste by landfill, etc. in countries and regions where waste is thoroughly separated and recycled, especially in Japan. It was said that there was no processing method other than doing it.
  • the plant cultivation medium described in Patent Document 1 is mainly composed of granules of an aliphatic polyester resin synthesized from glycol and an aliphatic dibasic acid, and is a molded product such as a foam of an aliphatic polyester resin as the granules. Is crushed to a particle size capable of passing through a sieve having an opening of 10 mm.
  • the aliphatic polyester resin is a synthetic polymer but has biodegradability. Therefore, by mixing the plant cultivation medium with the soil, the bulk density of the soil is lowered. , It is said that drainage, water retention and breathability can be improved.
  • the plant cultivation medium described in Patent Document 2 has a water-permeable layer formed of resin particles in which at least a part of air bubbles on the surface has disappeared by heat treatment of the resin foam, and 50% of the resin particles.
  • the particle size of the above particles is in the range of 0.5 to 30 mm
  • the average particle size of the resin particles is in the range of 5 to 30 mm
  • the true specific gravity is in the range of 0.1 to 0.5. It is formed from the resin particles in.
  • the water permeable layer is formed by using the resin particles as described above. Therefore, even if the plant cultivation medium is placed and filled on concrete or the like and the plant is planted, the water permeable layer is formed. It is said that it has a good balance between drainage and water retention, and can grow plants well.
  • Patent Document 2 discloses that resin particles are filled in a water-permeable bag-shaped body, the filling amount of the resin particles is made smaller than the capacity of the bag-shaped body in order to improve the water permeability of water. Met.
  • the resin foam that is the main material of the medium for plant cultivation any resin such as polystyrene resin such as polystyrene, polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, and various copolymers such as ABS and MBS can be used. Although disclosed, these resin foams are not biodegradable.
  • the present inventors can plant a plant in a lightweight and stable manner, can achieve both water retention and air permeability, and can be decomposed and composted by microorganisms in the soil after plant cultivation (compostable). )
  • a crushed product obtained by crushing a foam of a biodegradable aliphatic polyester resin is compressed and compacted so as to be within a specific bulk density range, and a medium for plant cultivation is used.
  • a medium for plant cultivation that is lightweight yet stable for planting, and that has both water retention and breathability.
  • this medium for plant cultivation can be composted together with plant residues after use.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and is an environment in which both water retention and air permeability can be achieved, and the plant can be decomposed and composted by microorganisms in the soil after plant cultivation (compostable).
  • An object of the present invention is to provide a medium for plant cultivation with a small load.
  • the medium for plant cultivation of the present invention is a crushed product obtained by filling a bag body and the bag body in a compressed state and crushing a foam made of an aliphatic polyester resin.
  • the ratio of the bulk density of the crushed product before being filled in the bag to the bulk density of the crushed product after being filled in the bag is greater than 1 and 2 or less.
  • the specific surface area of the crushed material before being filled into the bag body is preferably a 0.5m 2 /g ⁇ 2.0m 2 / g.
  • the bulk density of the crushed product before being filled in the bag is 10 kg / m 3 or more and less than 100 kg / m 3 .
  • the bag body is a knitted fabric, a woven fabric, or a non-woven fabric made of an aliphatic polyester resin.
  • the foam is a polylactic acid-based resin.
  • the medium for plant cultivation of the present invention it is possible to achieve both water retention and air permeability, and it is possible to decompose and compost by microorganisms in the soil after plant cultivation (compostable). Can be realized.
  • FIG. 1 It is the schematic perspective view which showed the 1st Embodiment of the culture medium for plant cultivation of this invention schematically. It is a schematic cross-sectional view in the AA'cross section of FIG.
  • a second embodiment of the plant cultivation medium of the present invention that is, a partially broken outline schematically showing an embodiment in which a plurality of plant cultivation media of the first embodiment are arranged in the lateral direction and wrapped with a wrapping film. It is a perspective view. It is a schematic cross-sectional view in the BB'cross section of FIG. It is a cross-sectional photograph showing the shape of the root area of the tomato cultivated in the medium for plant cultivation of the example and the coco peat medium of the control group.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing a first embodiment of the medium for plant cultivation of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA'of FIG.
  • the plant cultivation medium 1 of the present embodiment comprises a bag body 3 and a crushed product 2 formed by crushing a foam made of an aliphatic polyester resin, which is filled in the bag body 3 in a compressed state.
  • the crushed material after being filled in the bag 3 (hereinafter referred to as “crushed material after filling") with respect to the bulk density of the crushed material before being filled in the bag 3 (hereinafter referred to as “crushed material before filling") 2.
  • the ratio of 2 to the bulk density is greater than 1 and less than or equal to 2. That is, the ratio of the bulk density of the crushed product 2 after filling to the bulk density of the crushed product 2 before filling is greater than 1 and 2 or less in the crushed product 2 formed by crushing the foam made of the aliphatic polyester resin. It is characterized in that the bag body 3 is filled in a compressed state.
  • the aliphatic polyester resin is a synthetic polymer, but has biodegradability, and has the property of being decomposable by microorganisms in the soil.
  • the aliphatic polyester resin contains an aliphatic ester as a main component in its main chain.
  • the content ratio of the aliphatic ester of the aliphatic polyester resin is at least 60 mol%, preferably 80 to 100 mol%, and more preferably 90 to 100 mol%.
  • the aliphatic polyester-based resin is a polyester containing an aliphatic polyvalent carboxylic acid component and an aliphatic polyvalent alcohol component, or a polyester containing an aliphatic hydroxycarboxylic acid component.
  • polybutylene succinate and polybutylene adipate. Polylactic acid and the like.
  • the aliphatic polyester resin constituting the foam is a polylactic acid resin.
  • Polylactic acid-based resin is physically stable in a normal usage environment and can be used for a long period of time.
  • the polylactic acid-based resin after use is easily decomposed (hydrolyzed) in an environment where appropriate moisture and temperature are maintained, such as inside compost or in soil, and then decomposed (biodegraded) by microorganisms. It progresses and is eventually completely decomposed into water and carbon dioxide. Therefore, by using the polylactic acid-based resin as the main material of the medium 1 for plant cultivation, composting (composting) treatment can be performed together with plant residues such as foliage, and the disposal cost of the medium after use is greatly reduced. It is possible to do.
  • crushed product 2 of the foam of polylactic acid-based resin is used as the main material of the medium 1 for plant cultivation, stable plant planting is possible while being lightweight, and both water retention and breathability are compatible. Can be. Furthermore, when crushed polylactic acid resin foam 2 is used as the main material of the medium for plant cultivation 1, hydrolysis and biodegradation by microorganisms proceed inside the compost and in the soil after plant cultivation, resulting in composting. It is possible to realize a medium for plant cultivation 1 having a small environmental load that can be converted into a medium.
  • the polylactic acid-based resin is preferably a polymer containing 50 mol% or more of component units derived from lactic acid.
  • the polylactic acid-based resin include (a) a polymer of lactic acid, (b) a copolymer of lactic acid and another aliphatic hydroxycarboxylic acid, and (c) lactic acid, an aliphatic polyhydric alcohol and an aliphatic polycarboxylic acid.
  • Copolymer with (d) Copolymer of lactic acid and aliphatic polyvalent carboxylic acid, (e) Copolymer of lactic acid and aliphatic polyvalent alcohol, (f) By any combination of these (a) to (e) Mixtures and the like are included.
  • polylactic acid also includes those called stereocomplex polylactic acid and stereoblock polylactic acid.
  • lactic acid include L-lactic acid, D-lactic acid, DL-lactic acid, or cyclic dimers thereof, L-lactide, D-lactide, DL-lactide, or a mixture thereof.
  • Examples of the other aliphatic hydroxycarboxylic acid in (b) above include glycolic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxycaproic acid, and hydroxyheptanoic acid.
  • Examples of the aliphatic polyhydric alcohol in (c) and (e) include ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and neopentyl glycol. Examples thereof include decamethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythlit.
  • Examples of the aliphatic polyvalent carboxylic acid in (c) and (d) include succinic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, succinic acid anhydride, adipic acid anhydride, trimesic acid, and propane. Examples thereof include tricarboxylic acid, suberic acid, and pyromellitic anhydride.
  • the foam examples include foamed strands, foamed molded products, extruded foams, and the like, in addition to foamed particles obtained from resin particles. Among them, it is preferably made of foamed particles because it is easy to obtain a fine and uniform cell diameter and bubble film thickness.
  • the foam resin particles are produced from an aliphatic polyester resin, and the resin particles are foamed to obtain a foam having a large number of fine bubbles inside.
  • the foam has fine bubbles formed inside, the surface thereof is generally smooth, and the performance caused by the fine bubbles inside is not completely exhibited.
  • the crushed product 2 obtained by crushing the foam is used as the main material of the medium for plant cultivation 1, and the fine bubbles inside the foam are exposed on the surface of the crushed product 2.
  • the specific surface area of the crushed material 2 is preferably 0.5 m 2 2.0 m 2 / g.
  • the average particle size of the foam is preferably 3 to 15 mm, more preferably 5 to 10 mm.
  • the average particle size of the foam is in the above range, it is easy to obtain a fine and uniform bubble diameter and bubble film thickness, and it is easy to make the bubble diameter and bubble film thickness of the crushed product after crushing the foam uniform. Is preferable.
  • the apparent density of the foam is preferably 12 to 30 kg / m 3 , more preferably 14 to 25 kg / m 3 , and even more preferably 15 to 20 kg / m 3 .
  • the apparent density of the foam is in the above range, it is preferable because it is easy to produce a crushed product having excellent lightness.
  • the average particle size of the foam and the apparent density of the foam are determined as follows. First, the foam is left for 2 days under the conditions of a relative humidity of 50% and a temperature of 23 ° C. and 1 atm. Next, a measuring cylinder containing water having a temperature of 23 ° C. is prepared, and an arbitrary amount of foam left for 2 days is submerged in the water in the measuring cylinder using a tool such as a wire mesh. Then, considering the volume of a tool such as a wire mesh, the volume [L] of the foam read from the rising water level is measured. The average volume per foam is calculated by dividing this volume by the number of foams placed in the graduated cylinder. Then, the diameter of the virtual true sphere having the same volume as the obtained average volume is defined as the average particle size [mm] of the foam. Further, the apparent density of the foam is obtained by dividing the mass of the foam placed in the measuring cylinder by the volume.
  • the average cell diameter of the foam is preferably 30 to 500 ⁇ m, more preferably 50 to 250 ⁇ m.
  • the shape tends to include edges that border the flaky portion derived from the film and nodes where the edges gather, and the specific surface area can be increased. As a result, it becomes easy to obtain a medium having excellent water retention, which is preferable. Further, since the increase in the specific surface area increases the contact area with the nutrient solution, it is an effective means for ensuring a certain water retention performance as a medium.
  • the average cell diameter of the foam can be measured as follows based on a magnified photograph of the cut surface obtained by dividing the foam into approximately two equal parts with a microscope.
  • four line segments are drawn from one surface of the foam to the other surface and pass through the substantially center of the cut surface of the bubble.
  • the line segment is drawn so as to form a radial straight line extending in eight directions at equal intervals from the substantially center of the bubble cutting surface to the cut particle surface.
  • the total L ( ⁇ m) of the lengths of each of the four line segments is obtained, and the average cell diameter (d ′) of the foamed particles is obtained from the total L and the total N by the following formula (1).
  • the average bubble film thickness of the foam is preferably 3 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or less, and further preferably 1.5 ⁇ m or less.
  • the crushed product obtained by crushing the foam can be a crushed product having a flaky shape and a low bulk density, which is preferable.
  • 0.5 ⁇ m or more is preferable, and 0.7 ⁇ m or more is more preferable.
  • the average cell thickness of the foam is calculated from the average cell diameter d measured by the above method using the following formula (2).
  • the volume fraction of V S is the base resin, .rho.f the apparent density (g / cm 3) of the expanded beads
  • density of ⁇ s is the base resin (g / cm 3)
  • ⁇ g is the gas density (g in bubble / Cm 3 )
  • d is the average cell diameter ( ⁇ m)
  • T is the average cell film thickness ( ⁇ m).
  • the above formula is a relational expression between the average cell diameter and the average cell film thickness, and is described in "Plastic Foam Handbook” (publisher: Nikkan Kogyo Shimbun, published on February 28, 1973), page 222, "1. It is described in "Section 3.2". If the average cell diameter of the foamed particles of the present invention is determined by the formula (2), the average cell film thickness (T) of the foamed particles is determined.
  • a method for producing a foam of an aliphatic polyester resin As a method for producing a foam of an aliphatic polyester resin, a conventionally known method can be appropriately used, as long as the hydrolyzability and biodegradability of these resins are not reduced or the growth of plants is not inhibited. , Various additives such as a foaming agent usually used for producing a foam may be added.
  • a method for producing the foam for example, a method of obtaining the foam by two-stage foaming by a melt foam molding method is preferable. In this method, first, as "one-step foaming", resin beads of an aliphatic polyester resin or a polylactic acid resin are dispersed in an aqueous dispersion medium in a closed container, impregnated with a foaming agent under high temperature and high pressure, and sealed. It is released into a pressure range lower than the internal pressure of the container to foam it. Preliminary foamed particles of an aliphatic polyester resin or polylactic acid resin obtained by one-step
  • the one-stage foamed particles are further foamed by pressurizing them with an inorganic gas such as air in a pressure-resistant container, applying internal pressure, and then steam heating.
  • an inorganic gas such as air in a pressure-resistant container, applying internal pressure, and then steam heating.
  • Preliminary foamed particles of the aliphatic polyester resin obtained by two-stage foaming may be referred to as "two-stage foamed particles”.
  • the particle size of the crushed product 2 can be adjusted to a certain value or less by a method such as sorting under a sieve component.
  • the specific surface area of the crushed material 2 before filling is preferably a 0.5 m 2 2.0 m 2 / g, with 1.0 m 2 2.0 m 2 / g more preferably in, still more preferably 1.2m 2 /g ⁇ 1.8m 2 / g.
  • the specific surface area is within the above range, the nutrient solution and air are well retained by the fine bubbles of the crushed material 2, so that the plant does not root rot and has water retention and air permeability suitable for plant growth. It is preferable because it can be compatible at a high level.
  • the value of "specific surface area" shall be measured by the BET method by low-temperature low-humidity physical adsorption of an inert gas (for example, nitrogen gas).
  • the crushed product before filling preferably passes through a sieve having a mesh opening of 4 mm at a rate of 90% by mass or more, and more preferably at a rate of passing through a sieve having a mesh opening of 1.7 mm at a rate of 90% by mass or more.
  • the crushed product before filling has a ratio of 90% by mass or more that does not pass through a sieve having a mesh size of 45 ⁇ m.
  • the opening is the nominal opening of the sieve net defined based on JIS Z8801-1: 2006.
  • the number of crushed pieces can be calculated based on the following formula (3).
  • the number of crushes is preferably 1.1 to 5, and more preferably 1.5 to 4.
  • the number of crushed substances is within the above range, it means that the foam is appropriately crushed, and it is preferable because it becomes easy to achieve both water retention and air permeability of the plant cultivation medium.
  • the crushed product 2 is filled in the bag body 3.
  • the crushed material 2 is in a compressed state inside the bag body 3, whereby the distance between the particles of the crushed material 2 becomes uniform, and a capillary phenomenon is likely to occur. Therefore, the water retention rate as a medium is improved.
  • the process for bringing the volume of the crushed material 2 into a compressed state is referred to as a consolidation process.
  • the compressed state of the crushed material 2 is characterized in that the ratio of the bulk density of the crushed material 2 after filling to the bulk density of the crushed material 2 before filling is greater than 1 and 2 or less.
  • the value of "bulk density of crushed material before filling” is obtained based on JIS K6911-1995 thermosetting plastic general test method.
  • the bulk density of the crushed material 2 before filling shall be calculated based on the following formula (4).
  • the crushed product 2 after the consolidation treatment is crushed when it is used as the medium for plant cultivation 1.
  • the distance between the particles of the object 2 becomes uniform, and the capillary phenomenon is likely to occur, and as a result, the water retention rate of the medium can be improved.
  • the bulk density of the crushed foam generally tends to be higher than the bulk density of the original foam.
  • the crushing treatment is nothing but the act of destroying the closed cell structure of the foam, and the destruction of the bubble structure reduces the gas phase volume of the foam, which is a composite of the so-called gas phase and solid phase, as a ratio. Therefore, the bulk density of the foam after crushing tends to be higher than the bulk density of the foam before crushing.
  • the bulk density of the crushed material 2 before filling it is preferable that at less than 10 kg / m 3 or more 100 kg / m 3, more preferably at most 10 kg / m 3 or more 40 kg / m 3, It is more preferably 12 kg / m 3 or more and 30 kg / m 3 or less. If the bulk density is within the above range, the desired water retention performance can be exhibited and stable planting of plants becomes possible.
  • the bag body 3 to be filled with the crushed foam 2 is not particularly limited as long as it has biodegradability like the crushed material 2, but for example, a knitted fabric made of an aliphatic polyester resin. It is preferably a woven fabric or a non-woven fabric. Further, it is preferable that the bag body 3 has elasticity.
  • the term "knit” means a cloth product obtained by forming a shape one by one in the same manner as tying a knot of a thread or a fiber.
  • woven fabric is a cloth product obtained by using a large number of warp threads and one or more weft threads to make a fabric step by step in a structure in which threads intersect. Means.
  • the yarn constituting the bag body 3 it is preferable to use a three-dimensional crimped yarn made of an aliphatic polyester resin, and in particular, a temporary crimped yarn which is a kind of multifilament fiber yarn made of a polylactic acid resin. It is preferable to use.
  • the CR value is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and more preferably 40% or more.
  • the CR value is an abbreviation for Compliance Ratio, and is one of the indexes for evaluating the relationship between the load on the fiber and the elongation of the fiber.
  • the CR value has different eigenvalues depending on the type of fiber, and the higher the CR value, the more elastic the fiber is.
  • the knitted bag body 3 examples include an elastic knit bag and the like. Further, as the woven bag body 3, for example, a spandex woven fabric or the like is exemplified. Furthermore, as the non-woven fabric bag body 3, spandex non-woven fabric and the like are exemplified.
  • the manufacturing method of these bag bodies 3 is not particularly limited, and examples thereof include methods such as mechanical knitting, mechanical weaving, and melt-blown non-woven fabric using a fully automatic knitting machine or a fully automatic weaving machine. Even if the bag body 3 is obtained as a tubular knitted fabric, woven fabric or non-woven fabric having open ends at both ends, and then one end is sealed by heat fusion or the like to form the bag body 3. Alternatively, the bag body 3 may have one end formed as a closed end in advance.
  • the degree of consolidation of the crushed material 2 after filling is in the range of 1.05 to 1.4.
  • the degree of consolidation is in the range of 1.05 to 1.4.
  • the degree of consolidation shall be calculated based on the following formula (6).
  • the resin component is heat-sealed by heat-sealing or the like.
  • the outer diameter of the plant cultivation medium 1 produced in this manner is not particularly limited as long as it can be accommodated in a cultivation tray or other plant cultivation container.
  • the ratio of the bulk density of the crushed product 2 after filling to the bulk density of the crushed product 2 before filling is within a predetermined numerical range, it depends on the internal shape of the plant cultivation container containing the plant cultivation medium 1. It is possible to store the crushed foam 2 in the bag 3 so as to have an arbitrary shape.
  • the shape of the cultivation tray used in a large-scale plant factory for example, it is preferably used as a long bag body 3 having a length of about 1000 mm.
  • the diameter thereof is about 50 mm to 150 mm.
  • the filling amount of the crushed foam 2 into the bag 3 described above is adjusted so as to be in a compressed state, and then the crushed product 2 is filled.
  • Soil, sand, and other existing culture media for plant cultivation for example, agricultural materials such as rock wool, peat moss, and coco peat, can be laminated on top of No. 3 for further consolidation treatment.
  • the plant cultivation medium 1 is always on the root area side and at the bottom. It is preferable to arrange them in such a manner.
  • the roots of the plant extend mainly into the inside of the plant cultivation medium 1 and the influence on the root area of soil and other agricultural materials is minimized. Can be suppressed.
  • the exterior of the plant cultivation medium 1 is a bag body 3, after plant cultivation, only the plant residue and the plant cultivation medium 1 that can be easily composted are used as soil and other agricultural materials. Can be easily sorted.
  • the first method is to arrange the crushed foam 2 as it is at the bottom without filling the bag, and then arrange the soil or the like on the crushed foam 2 arranged in layers. is there. In this case, the crushed material 2 will be consolidated by the mass of the soil placed on the crushed material 2.
  • the crushed foam 2 is filled in the bag without being compressed (that is, the filling amount of the crushed foam 2 is smaller than the capacity of the bag) so that it is at the bottom.
  • the plant cultivation medium 1 When using the plant cultivation medium 1, it is desirable to immerse it in water in advance so that the fine bubbles on the surface of the crushed foam 2 retain sufficient water.
  • the immersion time is preferably, for example, about 12 hours to 24 hours.
  • the water content of the plant cultivation medium 1 can be determined from the normal water retention rate. Fill a large bucket with water, submerge the plant cultivation medium so that it is completely immersed in water, and then leave it for at least 24 hours. After leaving it to stand, it is pulled up with a colander of sufficient size, and one hour after the pulling up, the mass of the plant cultivation medium 1 is measured, and the mass of the plant cultivation medium 1 in a dry state (initial mass) measured in advance is used.
  • the normal water retention rate can be calculated from the difference between the two.
  • the drainage from the plant cultivation medium 1 is natural drainage left to gravity.
  • the mass of the plant cultivation medium 1 in a dry state shall be measured after being stored for 24 hours or more in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%.
  • the formula for calculating the normal water retention rate shall be calculated based on the following formula (7).
  • the water-containing plant cultivation medium 1 is used not only as a medium for elevated cultivation but also as a substitute medium for a part or all of the soil in soil cultivation and planter cultivation. ..
  • the medium 1 for plant cultivation of the present invention is excellent in light weight, it can be suitably used as a medium for elevated cultivation.
  • the plant cultivation medium 1 of the present invention includes, for example, a medium for growing fruits and vegetables such as tomato (Solanaceae) and strawberry (Rosaceae), and a medium for growing leaves such as lettuce (Asteraceae). Is exemplified. Further, there is no particular limitation as long as it is the cultivation of a plant species that is usually used as a cultivar. For example, peppers, eggplants, etc., which belong to the Solanaceae family as well as tomatoes, cruciferous families such as Chinese cabbage, and cucurbitaceae such as cucumber and bitter melon are exemplified. In addition, plants such as Gramineae, Umbelliferae, Allioideae, Asteraceae, Convolvulaceae, and Iridaceae can also be cultivated.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view schematically showing a second embodiment of the medium for plant cultivation of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB'of FIG.
  • the plant cultivation medium 1 of the first embodiment is formed by filling the bag body 3 with the crushed foam 2.
  • a resin film hereinafter referred to as a packaging film 4
  • the packaging film 4 is preferably an aliphatic polyester resin such as a polylactic acid resin, but does not necessarily have biodegradability, and a polypropylene resin, a polystyrene resin, a polyethylene resin, or the like may be used. It may be used as a raw material.
  • a hole for planting a plant can be provided in the wrapping film 4 on the upper surface side, and a notch for drainage can be provided in the wrapping film 4 on the lower side surface.
  • a planting hole provided in the packaging film 4 in advance is used as a water injection port, and water can be injected through this water injection port. After pouring water and leaving it for about 12 to 24 hours, a drainage cut is provided in the lower part of the side surface of the packaging film 4, and excess water can be drained from the cut.
  • the medium for plant cultivation 1a which has been water-containing and adjusted in water content in this way is used as a medium for elevated cultivation, as well as a part of soil in soil cultivation and planter cultivation.
  • it is exemplified for use as a whole alternative medium.
  • the plant residue and the plant cultivation medium 1a can be composted together with the packaging film 4.
  • a resin film having no biodegradability is used as the packaging film 4
  • the plant residue and the plant cultivation medium 1a are composted after the packaging film 4 is removed.
  • Example 1 As a foam, 5 kg of foamed particles of polylactic acid resin with a bulk foaming ratio of 100 times (apparent density 20 kg / m 3 , average particle size 5.3 mm, average cell diameter 188 ⁇ m, bubble film thickness 1.0 ⁇ m), 1.5 ⁇ screen was charged at a charging speed of 50 kg / hr from the input port of a mesh mill (HA8-2542-25, manufactured by Horai Co., Ltd.) in which the above-mentioned particles were set, and crushed.
  • a mesh mill H8-2542-25, manufactured by Horai Co., Ltd.
  • the bulk foaming ratio of polylactic resin foam particles For the bulk foaming ratio of polylactic resin foam particles, prepare a 1 L graduated cylinder, fill the foam particles up to the 1 L marked line of the graduated cylinder, and measure the mass (g) of the filled BR foam particles. Then, after the bulk density (kg / m 3 ) was obtained in terms of units, the value obtained by dividing the resin density of polylactic acid 1.25 (g / cm 3 ) by the bulk density was defined as the bulk foaming ratio.
  • the apparent density of the polylactic acid-based resin foam particles was determined as follows. First, the foamed particles were allowed to stand for 2 days under the conditions of a relative humidity of 50% and a temperature of 23 ° C. and 1 atm. Next, a measuring cylinder containing water having a temperature of 23 ° C. was prepared, and the foamed particles left for 2 days were submerged in the water in the measuring cylinder using a wire mesh. Then, in consideration of the volume of the wire mesh, the volume [L] of the foam read from the rising water level was measured. The apparent density of the foamed particles was obtained by dividing the mass of the foamed particles placed in the graduated cylinder by the volume and converting the unit.
  • the average cell diameter of the polylactic acid-based resin foamed particles was determined as follows based on an enlarged photograph of the cut surface obtained by dividing the foam into approximately two equal parts with a microscope. In the enlarged photograph of the cut surface of the foam, four line segments are drawn from one surface of the foam to the other surface and pass through the substantially center of the cut surface of the bubble. However, the line segment was drawn so as to form a radial straight line extending in eight directions at equal intervals from the substantially center of the bubble cutting surface to the surface of the cut particles.
  • the total L ( ⁇ m) of the lengths of each of the four line segments is obtained, and the average cell diameter (d ′) of the foamed particles is obtained from the total L and the total N by the formula (1).
  • This work was performed on 10 randomly selected foams, and the value obtained by arithmetically averaging the average cell diameters of the foamed particles was taken as the average cell diameter (d) of the polylactic acid resin foamed particles.
  • T d [(X / (X-1)) 1/3 -1] ... (8)
  • ⁇ s is the density of the base resin, and since the resin density of polylactic acid is 1.25 (g / cm 3 ), it was set to 1.25. Since ⁇ f is the apparent density of the foamed particles, it was set to 0.020 (g / cm 3 ).
  • the obtained crushed material passed 100% through a sieve having a mesh size of 1.4 mm.
  • the specific surface area of the obtained crushed foam was measured by a multi-point method using a BET adsorption tester (manufactured by Micromeritics, trade name: Smart VacPrep) using Kr gas, the value of the specific surface area was found. It was 1.28 m 2 / g.
  • the opening of the sieve through which the crushed material before filling passed by 90% by mass or more was determined as follows.
  • the crushed material was screened from a sieving net that was smaller than the screen of the mesh mill and had the closest nominal opening (shaking for 5 minutes). When the crushed material passed 90% by mass or more, the sieving net having the next small nominal opening was similarly screened. By the above operation, sieving was performed until 90% by mass or more of the crushed material did not pass, and Table 1 shows the smallest nominal opening through which the crushed material passed 90% by mass or more.
  • a volume of 4.19 L and a mass of 152.5 g were separated from the crushed product of the foam of the polylactic acid-based resin thus obtained, and one end was a heat-sealed closed end and the other.
  • a stretchable knit bag having a total length of 1000 mm made of a polylactic acid resin having an open end was filled, and the open end was heat-sealed to obtain a medium for plant cultivation.
  • the external dimensions of this medium were a substantially cylindrical shape with a diameter of 70 mm and a length of 990 mm.
  • the volume of the crushed product after filling calculated from the external dimensions of the medium was 3.81 L. Since the volume of the crushed product before filling was 4.19 L and the mass was 152.2 g, it was calculated to be 36.3 kg / m 3 by dividing the above mass by the volume.
  • the bulk density of the crushed product after filling was calculated to be 39.9 kg / m 3 because the volume was 3.81 L and the mass was 152.2 g because it was the same as the crushed product before filling.
  • a large enough bucket was filled with water, and the plant cultivation medium was submerged so as to be completely immersed in the water, and then left for 24 hours. After leaving it to stand, it is pulled up with a colander of sufficient size, and one hour after the pulling up, the mass of the plant cultivation medium 1 is measured, and the mass of the plant cultivation medium 1 in a dry state (initial mass) measured in advance is used. The normal water retention rate was calculated based on the equation (7).
  • the drainage from the plant cultivation medium 1 was natural drainage left to gravity.
  • the mass of the plant cultivation medium 1 in a dry state was measured after being stored for 24 hours or more in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%.
  • Example 2> A medium for plant cultivation was produced in the same manner as in Example 1 except that the mesh diameter of the screen set in the mesh mill was changed to ⁇ 3, and the medium was immersed in water.
  • Example 3> A medium for plant cultivation was produced in the same manner as in Example 1 except that the mesh diameter of the screen set in the mesh mill was changed to ⁇ 1.7, and the medium was immersed in water.
  • Example 4> A medium for plant cultivation was produced in the same manner as in Example 1 except that the mesh diameter of the screen set in the mesh mill was changed to ⁇ 4, and the medium was immersed in water.
  • ⁇ Comparative example 1> A medium for plant cultivation was produced in the same manner as in Example 1 and immersed in water, except that a foam of a polylactic acid resin having a bulk foaming ratio of 100 times was filled in a bag without being crushed by a mesh mill. .. ⁇ Comparative example 2> The medium for plant cultivation was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mesh diameter of the screen set in the mesh mill was changed to ⁇ 3 and the crushed material was filled in the bag so that the degree of consolidation was 1.00. Manufactured and immersed in water.
  • Table 1 shows the results of measuring various characteristic values of the culture mediums for plant cultivation of Example 1-4 and Comparative Example 1-2.
  • Secondary seedling tomato (Frutica ⁇ registered variety>) seedlings were placed on the medium by hollowing out the bottom of the seedling raising pot according to the planting holes provided in the packaging film of the medium after drainage.
  • the nutrient solution management after planting was a circulation type, and timer irrigation was performed with a drip tube (manufactured by Netafim). The frequency of irrigation was small and frequent once every 30 minutes.
  • the drainage rate was set to 20%.
  • the day temperature (ventilation temperature) / night temperature (heating temperature) was set to 28 ° C./15 ° C.
  • tomatoes cultivated in a coco peat medium which is one of the conventional culture media for plant cultivation, had an average weight of 19.3 g and an average sugar content of 5.7%. From the above, the tomato fruits cultivated in the plant cultivation medium of the example can obtain tomato fruits of almost the same quality as the tomato fruits cultivated in the coco peat medium which is one of the conventional plant cultivation media. I was able to confirm that.
  • the tomato roots were mainly fine roots as in the case of hydroponics. It was confirmed that the film was elongated so as to be concentrated in the central part of the medium and the lower part of the medium. Further, when the plant residue, the bag of the plant cultivation medium of the example, and the crushed foam were put into the compost without separation, it was confirmed that biodegradation was progressing.

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Abstract

本発明の植物栽培用培地は、袋体と、前記袋体に圧縮された状態で充填され、脂肪族ポリエステル系樹脂からなる発泡体を破砕してなる破砕物とからなり、前記袋体に充填される前の前記破砕物のかさ密度に対する、前記袋体に充填された後の前記破砕物のかさ密度に対する比は、１より大きく２以下である。

Description

植物栽培用培地
　本発明は、植物栽培用培地に関するものである。
　近年、無農薬の野菜等を気象の影響を受けることなく、安定して生産できる植物工場が普及し始めている。
　植物工場では、従来の露地栽培と比較して、高度な温度管理や養液管理等が要求されることから、土耕栽培に替えて、高設栽培が採用されることも少なくない。高設栽培では、植物工場施設内の床面ないし地表面に架台を設置し、該架台上に載置した栽培用トレイに土壌の代わりとして植物栽培用培地を充填し、この培地に植物を定植し栽培している。植物栽培用培地としては、土壌と比較して相対的に軽量な農業資材、例えば、ロックウールやピートモス、ココピート等が用いられている。
　これらの農業資材のうち、ピートモスおよびココピートについては、植物由来の有機材料であることから、植物栽培用培地として使用した後、一般廃棄物として処理可能であり、また、土壌中の微生物による分解も可能であった。
　しかしながら、ロックウールについては、天然鉱物由来の無機材料であるため、ゴミの分別、リサイクルが徹底されている国や地域、特に、日本の廃棄物処理事情では、産業廃棄物として埋め立て等による処理を行う以外に処理方法がないとされていた。
　また、これらの農業資材については、土壌と比較すると空気を保持可能な空隙、空孔が少なく、植物の根の周囲、いわゆる根域のほとんどを水あるいは養液と、固形状の植物栽培用培地が占め、空気を保持する余地が少なかった。そのため、いずれの農業資材も保水性は高いものの、植物は根からの空気の取り込みが不十分となり、生育不良や根腐れといった農業上好ましくない状況が引き起こされることがあり、通気性に改善の余地が残されていた。そこで、これまでに、軽量かつ保水性と通気性が良好な樹脂の粒状体を主材とした植物栽培用培地が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
　特許文献１に記載の植物栽培用培地は、主として、グリコールと脂肪族二塩基酸とから合成された脂肪族ポリエステル樹脂の粒状体からなり、粒状体として脂肪族ポリエステル樹脂の発泡体等の成形体を目開き１０ｍｍのふるいを通過することができる程度の粒径に粉砕したものが用いられている。この植物栽培用培地では、脂肪族ポリエステル樹脂が合成高分子でありながら、生物分解性を有していることから、該植物栽培用培地を土壌に混合することにより、土壌の仮比重を低下させ、排水性、保水性、通気性を改良できるとされている。また、植物栽培用培地が生物によって分解されることにより、土壌中に空孔が発生し、土壌の仮比重の低下を促進可能とされている。
　特許文献２に記載の植物栽培用培地は、樹脂発泡体の熱処理により表面にある気泡の少なくとも一部が消失した樹脂粒子から形成される透水層を有しており、該樹脂粒子のうち５０％以上の粒子の粒子径が０．５～３０ｍｍの範囲内にあり、かつ該樹脂粒子の平均粒子径が５～３０ｍｍの範囲内にあるとともに、真比重が０．１～０．５の範囲内にある樹脂粒子から形成されている。この植物栽培用培地では、上記のとおりの樹脂粒子を用いて透水層を形成しているので、コンクリート等の上に植物栽培用培地を載置、充填し、植物を定植しても、透水層による排水性と保水性のバランスが良く、植物を良好に育成することができるとされている。
特開平７－２６２６２号公報 特開平８－２５２０３１号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の植物栽培用培地では、脂肪族ポリエステル樹脂の発泡体である粒状体を、必ず土壌に混合して併用することを前提とするものであった。また、仮に、該粒状体を土壌と混合せずに単独で使用すると、真密度の値が極めて低いため、栽培トレイに充填して養液を供給する際に、粒状体が流動したり、浮き上がるなどして安定した植物の定植を行うことが難しいという問題があった。
　特許文献２には、樹脂粒子を透水性袋状体に充填することが開示されているものの、水の透水性を向上させるために樹脂粒子の充填量を袋状体の容量よりも少なくするものであった。また、植物栽培用培地の主材である樹脂発泡体として、ポリスチレン等のポリスチレン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳまたはＭＢＳ等の各種共重合体のいずれかの樹脂を用いることが開示されているが、これらの樹脂発泡体は生分解性を具備していない。そのため、植物栽培後に土壌中の微生物により分解されずに残った樹脂系廃棄物と、この樹脂系廃棄物内に根を張り巡らせた植物残渣との混合物が生じ、ロックウールと同様に産業廃棄物として埋め立て等による処理を行う必要があった。したがって、特許文献２のように、生物分解性を具備していない樹脂発泡体を植物栽培用培地の主材として用いると、産業廃棄物を発生させるという環境問題としての側面のみならず、産業廃棄物としての処理手続の負担および処理コストの負担が増大するという経済的な問題も生じていた。
　そこで、本発明者らは、軽量でありながら安定した植物定植が可能であり、保水性と通気性とを両立し得るとともに、植物栽培後に土壌中の微生物により分解、堆肥化が可能（コンポスタブル）な環境負荷の小さい植物栽培用培地の開発について、鋭意試験、研究を進めてきた。その中で、生分解性を備える脂肪族ポリエステル系樹脂の発泡体を破砕して得た破砕物を、特定のかさ密度の範囲内になるよう圧縮、圧密化したものを植物栽培用培地として用いることにより、軽量でありながら安定した植物定植が可能であり、保水性と通気性とを両立し得る植物栽培用培地を開発するに至った。しかも、この植物栽培用培地について、使用後に、植物残渣とともに堆肥化できることを確認した。
　本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、保水性と通気性とを両立し得るとともに、植物栽培後に土壌中の微生物により分解、堆肥化が可能（コンポスタブル）な環境負荷の小さい植物栽培用培地を提供することを課題とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の植物栽培用培地は、袋体と、前記袋体に圧縮された状態で充填され、脂肪族ポリエステル系樹脂からなる発泡体を破砕してなる破砕物とからなり、前記袋体に充填される前の前記破砕物のかさ密度に対する、前記袋体に充填された後の前記破砕物のかさ密度に対する比は、１より大きく２以下である
　本発明の植物栽培用培地では、袋体に充填される前の前記破砕物の比表面積が、０．５ｍ２／ｇ～２．０ｍ２／ｇであることが好ましい。
　また、本発明の植物栽培用培地では、袋体に充填される前の前記破砕物のかさ密度が、１０ｋｇ／ｍ３以上１００ｋｇ／ｍ３未満であることが好ましい。
　さらにまた、本発明の植物栽培用培地では、前記袋体が、脂肪族ポリエステル系樹脂からなる、編物、織物または不織布であることが好ましい。
　また、本発明の植物栽培用培地では、前記発泡体がポリ乳酸系樹脂であることが好ましい。
　本発明の植物栽培用培地によれば、保水性と通気性とを両立し得るとともに、植物栽培後に土壌中の微生物により分解、堆肥化が可能（コンポスタブル）な環境負荷の小さい植物栽培用培地が実現できる。
本発明の植物栽培用培地の第１の実施形態を模式的に示した概略斜視図である。 図１のＡ－Ａ’断面における概略断面図である。 本発明の植物栽培用培地の第２の実施形態、すなわち、第１の実施形態の植物栽培用培地を短手方向に複数並べ、包装フィルムで包装した態様を模式的に示した一部破断概略斜視図である。 図３のＢ－Ｂ’断面における概略断面図である。 実施例の植物栽培用培地と対照区のココピート培地で栽培したトマトの根域の形状を示した断面写真である。
　本発明の植物栽培用培地について、図面に沿って以下に詳細に説明する。
　図１は、本発明の植物栽培用培地の第１の実施形態を模式的に示した概略斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ’断面における概略断面図である。
　本実施形態の植物栽培用培地１は、袋体３と、袋体３に圧縮された状態で充填され、脂肪族ポリエステル系樹脂からなる発泡体を破砕してなる破砕物２とからなる。袋体３に充填される前の破砕物（以下「充填前の破砕物」という）２のかさ密度に対する、袋体３に充填された後の破砕物（以下「充填後の破砕物」という）２のかさ密度に対する比は、１より大きく２以下である。すなわち、脂肪族ポリエステル系樹脂からなる発泡体を破砕してなる破砕物２が、充填前の破砕物２のかさ密度に対する充填後の前記破砕物２のかさ密度の比で１より大きく２以下の圧縮状態で袋体３に充填されていることを特徴とする。
　前述のとおり、脂肪族ポリエステル系樹脂は、合成高分子でありながら、生物分解性を有しており、土壌中の微生物等によって分解可能という特性を備えている。脂肪族ポリエステル系樹脂とは、その主鎖に脂肪族エステルを主成分として含むものである。脂肪族ポリエステル系樹脂の脂肪族エステルの含有割合は、少なくとも６０モル％、好ましくは８０～１００モル％、より好ましくは９０～１００モル％の割合である。脂肪族ポリエステル系樹脂には、脂肪族多価カルボン酸成分と脂肪族多価アルコール成分とを含むポリエステル、又は脂肪族ヒドロキシカルボン酸成分を含むポリエステルであり、例えば、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリ乳酸などが挙げられる。中でも、発泡体を構成する脂肪族ポリエステル系樹脂がポリ乳酸系樹脂であることが好ましい。
　ポリ乳酸系樹脂は、通常の利用環境では物理的に安定しており、長期の利用が可能である。また、使用後のポリ乳酸系樹脂は、コンポスト内部や土壌中のように適度な水分と温度が維持された環境下では、分解（加水分解）しやすく、その後、微生物による分解（生分解）が進行し、最終的には、水と二酸化炭素に完全に分解される。そのため、ポリ乳酸系樹脂を植物栽培用培地１の主材として用いることにより、茎葉物などの植物残渣と共にコンポスト化（堆肥化）処理することができ、使用後の培地の廃棄コストを大幅に低減することが可能である。
　このように、植物栽培用培地１の主材として、ポリ乳酸系樹脂の発泡体の破砕物２を用いると、軽量でありながら安定した植物定植が可能であり、保水性と通気性とを両立し得る。さらにまた、植物栽培用培地１の主材として、ポリ乳酸系樹脂の発泡体の破砕物２を用いると、植物栽培後にコンポスト内部や土壌中において、加水分解や微生物による生分解が進行し、堆肥化が可能な環境負荷の小さい植物栽培用培地１を実現することができる。
　前記ポリ乳酸系樹脂は、乳酸に由来する成分単位を５０モル％以上含むポリマーであることが好ましい。該ポリ乳酸系樹脂としては、例えば（ａ）乳酸の重合体、（ｂ）乳酸と他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸とのコポリマー、（ｃ）乳酸と脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸とのコポリマー、（ｄ）乳酸と脂肪族多価カルボン酸とのコポリマー、（ｅ）乳酸と脂肪族多価アルコールとのコポリマー、（ｆ）これら（ａ）～（ｅ）の何れかの組合せによる混合物等が包含される。また、該ポリ乳酸には、ステレオコンプレックスポリ乳酸、ステレオブロックポリ乳酸と呼ばれるものも包含される。なお、乳酸の具体例としては、Ｌ－乳酸、Ｄ－乳酸、ＤＬ－乳酸又はそれらの環状２量体であるＬ－ラクチド、Ｄ－ラクチド、ＤＬ－ラクチド又はそれらの混合物が挙げられる。
　前記（ｂ）における他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸等が例示される。
　また、前記（ｃ）及び（ｅ）における脂肪族多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリット等が例示される。
　また、前記（ｃ）及び（ｄ）における脂肪族多価カルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水コハク酸、無水アジピン酸、トリメシン酸、プロパントリカルボン酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸等が例示される。
　発泡体としては、樹脂粒子から発泡粒子を得たものの他、発泡ストランド、発泡成形体及び押出発泡体等が挙げられる。その中でも、細かく均一な気泡径及び気泡膜厚が得られ易いことから発泡粒子からなることが好ましい。
　発泡体は、脂肪族ポリエステル系樹脂で樹脂粒子を製造し、該樹脂粒子を発泡させることにより、内部に多数の微細気泡を有する発泡体を得ることができる。ただ、該発泡体は、内部には微細気泡が形成されているものの、その表面については、一般的に平滑であり、内部の微細気泡に起因する性能を完全には発揮しきれていない。
　そこで、本発明では、前記発泡体を破砕してなる破砕物２を植物栽培用培地１の主材として用い、該発泡体内部の微細気泡を破砕物２表面に露出させることで、破砕物２の比表面積の増大を図っている。また、このような破砕物２が、圧縮状態で袋体３に充填されている。破砕物２の比表面積は、０．５ｍ２／ｇ～２.０ｍ２／ｇであることが好ましい。
　発泡体の平均粒径は、３～１５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは５～１０ｍｍである。発泡体の平均粒径が上記範囲であると、細かく均一な気泡径及び気泡膜厚が得られ易く、発泡体を破砕した後の破砕物の気泡径及び気泡膜厚も均一なものにし易いことから好ましい。
　発泡体の見掛け密度は、１２～３０ｋｇ／ｍ３であることが好ましく、１４～２５ｋｇ／ｍ３であることがより好ましく、１５～２０ｋｇ／ｍ３であることがさらに好ましい。発泡体の見掛け密度が上記範囲であると、軽量性に優れる破砕物とし易いことから好ましい。
　発泡体の平均粒径及び発泡体の見掛け密度は、次のようにして求められる。まず、発泡体を、相対湿度５０％、温度２３℃、１ａｔｍの条件にて２日間放置する。次いで、温度２３℃の水が入ったメスシリンダーを用意し、２日間放置した任意の量の発泡体を上記メスシリンダー内の水中に金網などの道具を使用して沈める。そして、金網などの道具の体積を考慮し、水位上昇分より読みとられる発泡体の容積［Ｌ］を測定する。この容積をメスシリンダーに入れた発泡体の個数にて割り算することにより、発泡体１個あたりの平均体積を算出する。そして、得られた平均体積と同じ体積を有する仮想真球の直径をもって発泡体の平均粒径［ｍｍ］とする。また、メスシリンダーに入れた発泡体の質量を容積で割り算することにより、発泡体の見掛け密度を求める。
　発泡体の平均気泡径は、３０～５００μｍであることが好ましく、５０～２５０μｍであることがより好ましい。平均気泡径が上記範囲を満足すると、発泡体を破砕する際、独立気泡が破壊され、元の発泡体の気泡膜に由来する薄片状の部分を含む破砕物となり、かつ元の発泡体の気泡膜に由来する薄片状の部分を縁どるエッジおよびエッジが集まる節点が含まれる形状となり易く、比表面積を高くすることができる。その結果、保水性に優れる培地が得られやすくなることから好ましい。また、比表面積の上昇は、養液との接触面積を増やすこととなるため、培地としての一定の保水性能を担保する上で、有効な手段となる。
　発泡体の平均気泡径の測定は、発泡体を略二等分した切断面を顕微鏡で撮影した拡大写真に基づき、以下のとおり求めることができる。発泡体の切断面拡大写真において発泡体の一方の表面から他方の表面に亘って、気泡切断面の略中心を通る４本の線分を引く。ただし、該線分は、気泡切断面の略中心から切断粒子表面へ等間隔の８方向に伸びる放射状の直線を形成するように引くこととする。次いで前記４本の各線分と交わる気泡の数（ｎ１～ｎ４）をカウントし、各線分と交わる気泡の数の総和Ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４（個）を求める。次いで４本の各線分の長さの総和Ｌ（μｍ）を求め、総和Ｌと総和Ｎから、以下式（１）により発泡粒子の平均気泡径（ｄ´）を求める。
　　ｄ´＝Ｌ／（０．６１６×Ｎ）・・・（１）
この作業を無作為に選んだ１０個の発泡体について行い、各発泡体の平均気泡径を相加平均した値を発泡体の平均気泡径（ｄ）とする。上記式（１）は、気泡が球状でほぼ均一な大きさの場合における気泡球の平均直径を求める式であり、「プラスチックフォームハンドブック」（発行所：日刊工業新聞社、昭和４８年２月２８日発行）、「４．２．２の項」の３７頁目に記載されている。
　発泡体の平均気泡膜厚みは、３μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以下であることがより好ましく、１．５μｍ以下であることがさらに好ましい。平均気泡膜厚みが上記範囲を満足すると、発泡体を破砕した破砕物が、薄片状であり、かさ密度の低い破砕物とすることができることから好ましい。一方、破砕により気泡膜が過度に破れて破砕物が細かくなりすぎることを抑制する観点からは、０．５μｍ以上であることが好ましく、０．７μｍ以上であることがより好ましい。
　発泡体の平均気泡膜厚みは、上記の方法で測定された平均気泡径ｄから以下の式（２）を使って算出される。
　　ＶＳ＝（ρｆ－ρｇ）／（ρｓ－ρｇ）＝[（ｄ＋Ｔ）３－ｄ３]／（ｄ＋Ｔ）３・・・（２）
　但し、ＶＳは基材樹脂の容積分率、ρｆは発泡粒子の見掛け密度（ｇ／ｃｍ３）、ρｓは基材樹脂の密度（ｇ／ｃｍ３）、ρｇは気泡内のガス密度（ｇ／ｃｍ３）、ｄは平均気泡径（μｍ）、Ｔは平均気泡膜厚み（μｍ）である。上記式は、平均気泡径と平均気泡膜厚みとの関係式であり、「プラスチックフォームハンドブック」（発行所：日刊工業新聞社、昭和４８年２月２８日発行）、２２２頁目の「１．３．２の項」に記載されている。式（２）により、本発明の発泡粒子の平均気泡径が定まれば、発泡粒子の平均気泡膜厚み（Ｔ）が定まる。
　脂肪族ポリエステル系樹脂の発泡体の製造方法については、従来公知の方法を適宜用いることができ、これらの樹脂の加水分解性や生分解性を低下させたり、植物の生育を阻害させたりしない限り、発泡体の製造に通常用いられている発泡剤等の各種添加剤を添加してもよい。発泡体の製造方法としては、例えば、溶融発泡成形法による二段発泡で発泡体を得る方法が好ましい。この方法では、まず、「一段発泡」として、脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂の樹脂ビーズを密閉容器内の水系分散媒に分散させ、高温、高圧下にて発泡剤を含浸させ、密閉容器の内圧よりも低い圧力域に放出させて発泡させる。一段発泡により得られる脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂の予備発泡粒子を「一段発泡粒子」と呼ぶ場合がある。
　さらに、「二段発泡」として、一段発泡粒子を、例えば耐圧容器内にて空気などの無機ガスにて加圧し、内圧を付与させたのち、蒸気加熱することでさらに発泡させる。二段発泡によって得られた脂肪族ポリエステル系樹脂の予備発泡粒子を「二段発泡粒子」と呼ぶ場合がある。
　このようにして得られた脂肪族ポリエステル系樹脂の発泡体の破砕については、従来公知の方法を適宜用いることができ、例えば、市販の破砕機による破砕処理等が例示される。また、得られた破砕物２については、篩下成分分取等の方法により、破砕物２の粒径を一定数値以下に揃えることができる。
　また、本発明では、充填前の破砕物２の比表面積が、０．５ｍ２／ｇ～２．０ｍ２／ｇであることが好ましく、１．０ｍ２／ｇ～２．０ｍ２／ｇであることがより好ましく、１．２ｍ２／ｇ～１．８ｍ２／ｇであることがさらに好ましい。比表面積が上記の範囲内であれば、破砕物２の微細気泡により養液や空気が良好に保持されるため、植物が根腐れせず、植物の生育に適した保水性と通気性とを高水準で両立することができることから好ましい。なお、本明細書中において、「比表面積」の値は、不活性ガス（例えば、窒素ガス）の低温低湿物理吸着によるＢＥＴ法で測定したものとする。
　充填前の破砕物は、目開き４ｍｍの篩を通過する割合が９０質量％以上であることが好ましく、目開き１．７ｍｍの篩を通過する割合が９０質量％以上であることがより好ましい。一方、破砕物が小さすぎると破砕物のかさ密度が大きくなるという観点から、充填前の破砕物は、目開き４５μｍの篩を通過しない割合が９０質量％以上であることが好ましい。なお、上記目開きは、ＪＩＳ　Ｚ８８０１－１：２００６に基づき規定される篩網の公称目開きである。
　破砕数は、以下の式（３）に基づいて算出することができる。
　　（破砕数）＝（破砕前の発泡体の平均粒径）／（充填前の破砕物が９０質量％以上通過した篩の目開き）・・・（３）
　破砕数は、１．１～５であることが好ましく、１．５～４であることがより好ましい。破砕数が上記範囲内であれば、発泡体が適度に破砕されていることを意味し、植物栽培用培地の保水性と通気性とを両立し易くなることから好ましい。
　本発明の植物栽培用培地１は、破砕物２が袋体３に充填されている。破砕物２は、袋体３の内部で圧縮状態となり、これにより破砕物２の粒子間の距離が均一となり、毛管現象が起こりやすくなる。そのため、培地としての保水率が向上する。なお、本明細書中では、破砕物２の体積を圧縮状態とするための処理を圧密化処理と呼称する。
　破砕物２の圧縮状態について、具体的には、充填前の破砕物２のかさ密度に対する充填後の破砕物２のかさ密度の比が１より大きく２以下である圧縮状態とすることを特徴としている。なお、本明細書中において、「充填前の破砕物のかさ密度」の値は、ＪＩＳ　Ｋ６９１１－１９９５　熱硬化性プラスチック一般試験方法に基づいて求められる。充填前の破砕物２のかさ密度は、以下の式（４）に基づき算出するものとする。
　　充填前の破砕物のかさ密度（ｋｇ／ｍ３）＝〔破砕物を入れたメスシリンダーの質量（ｋｇ）－メスシリンダーの質量（ｋｇ）〕／〔メスシリンダーの内容積（ｍ３）〕・・・（４）
　また、充填後の破砕物２のかさ密度は、以下の式（５）に基づき算出するものとする。
　　充填後の破砕物のかさ密度（ｋｇ／ｍ３）＝｛充填後の破砕物の質量（ｋｇ）－袋体の質量（ｋｇ）｝／｛充填後の破砕物の内容積（ｍ３）｝・・・（５）
　なお、充填後の破砕物の内容積は、破砕物が圧縮状態で充填された袋体の外径寸法から求めるものとする。
　充填前の破砕物２のかさ密度に対する充填後の破砕物２のかさ密度の比が上記範囲内であれば、圧密化処理後の破砕物２を植物栽培用培地１に用いた際に、破砕物２の粒子間の距離が均一化し、毛管現象が起こりやすくなり、その結果として、培地の保水率を向上させることができる。
　充填前の破砕物２のかさ密度に対する充填後の破砕物２のかさ密度の比の制御方法としては、例えば、袋体３への破砕物２の充填量を調節することが例示される。
　破砕した発泡体のかさ密度は一般的に元の発泡体のかさ密度より上昇する傾向にある。破砕処理は発泡体の独立気泡構造を破壊する行為に外ならず、気泡構造の破壊は、いわゆる気相と固相のコンポジットである発泡体の気相体積が割合として減少することになる。従って、破砕後の発泡体のかさ密度は破砕前の発泡体のかさ密度より上昇する傾向がある。本発明では、充填前の破砕物２のかさ密度が、１０ｋｇ／ｍ３以上１００ｋｇ／ｍ３未満であるであることが好ましく、１０ｋｇ／ｍ３以上４０ｋｇ／ｍ３以下であることがより好ましく、１２ｋｇ／ｍ３以上３０ｋｇ／ｍ３以下であることがさらに好ましい。かさ密度が上記の範囲内であれば、所期の保水性能を発揮することができ、安定した植物の定植が可能となる。
　発泡体の破砕物２を充填する袋体３としては、破砕物２と同様に生分解性を具備していれば特に制限されることはないが、例えば、脂肪族ポリエステル系樹脂からなる編物、織物または不織布であることが好ましい。また、袋体３が伸縮性を具備していることが好ましい。本明細書中では、「編物」の用語は、糸、繊維の結び目を作る要領で一目ずつ形を作って行くことにより得られた布製品を意味する。また、本明細書中では、「織物」の用語は、多数の経糸および１本ないし複数本の横糸を用いて、糸が交差する構造で一段ずつ布地を作ってゆくことに得られた布製品を意味する。
　袋体３を構成する糸については、脂肪族ポリエステル系樹脂製の３次元捲縮加工糸を用いることが好ましく、特に、ポリ乳酸系樹脂からなるマルチフィラメント繊維糸の一種である仮捲縮加工糸を用いることが好ましい。このような糸の伸縮特性としては、例えば、ＣＲ値が１０％以上であることが好ましく、さらに２０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましい。ＣＲ値は、Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ Ｒａｔｉｏの略であり、繊維に対する荷重と繊維の伸長との関係を評価するための指標の一つである。ＣＲ値は、繊維の種類によってそれぞれ異なる固有値をもっており、ＣＲ値が高いほど、繊維が伸縮性に富んでいることを意味する。
　編物の袋体３としては、例えば、伸縮性のニット袋等が例示される。また、織物の袋体３としては、例えば、スパンデックス織物等が例示される。さらにまた、不織布の袋体３としては、スパンデックス不織布等が例示される。これらの袋体３の製造方法については、特に制限されることはなく、例えば、全自動編機や全自動織機等による機械編み、機械織り、メルトブロー不織布等の方法が例示される。袋体３は、両端部が開放端部である筒状の編物、織物または不織布として得られた後、一方の端部を熱融着等により封鎖して袋体３としたものであってもよいし、あらかじめ一方の端部が閉鎖端部として形成された袋体３であってもよい。
　例えば、上記の伸縮性のニット袋に、破砕物２を充填する際には、充填後の破砕物２の圧密化度が１．０５～１．４の範囲となることが好ましい。圧密化度を上記範囲とすることにより、保水性に優れる植物栽培用培地とすることができる。
　圧密化度は、以下の式（６）に基づき算出するものとする。
　　（圧密化度）＝（充填前の破砕物のかさ密度）／（充填後の破砕物のかさ密度）・・・（６）
このような圧密化度の制御、充填前の破砕物２のかさ密度に対する充填後の破砕物２のかさ密度の比の制御は、袋体３に破砕物２を充填する分量を調整することにより可能である。
　発泡体の破砕物２を充填した袋体３の開放端部については、例えば、脂肪族ポリエステル系樹脂製の３次元捲縮加工糸からなる紐等による緊結や縫着、電熱線を内蔵したシーラー等により樹脂成分を熱融着するなどして密封することが例示される。
　このようにして製造された植物栽培用培地１の外径寸法については、栽培トレイやその他の植物栽培容器に収容可能であれば、特に制限されることはない。もちろん、充填前の破砕物２のかさ密度に対する充填後の破砕物２のかさ密度の比が所定の数値範囲内であれば、植物栽培用培地１を収容する植物栽培容器の内部形状に応じ、任意の形状となるように袋体３に発泡体の破砕物２を収容することが可能である。大規模な植物工場で使用されている栽培トレイの形状を考慮すると、例えば、長さ１０００ｍｍ程度の長尺の袋体３を用いることが好適に例示される。また、植物栽培用培地１の取り回し、可搬性等を考慮すると、その直径を５０ｍｍ～１５０ｍｍ程度とすることが好ましい。
　本発明における植物栽培用培地１の圧密化処理については、前述の袋体３への発泡体の破砕物２の充填量を圧縮状態となるように調整した後、破砕物２を充填した袋体３の上に、土壌や砂、その他既存の植物栽培用培地、例えば、ロックウール、ピートモス、ココピート等の農業資材を積層し、さらに圧密化処理することもできる。
　このように、植物栽培用培地１と土壌、その他の農業資材との積層構造を形成して、圧密化処理する場合には、植物栽培用培地１が、常に、根域側、最下部となるよう配置することが好ましい。植物栽培用培地１が最下部となるよう配置することにより、植物の根が、主に、植物栽培用培地１内部へと伸長し、土壌、その他の農業資材の根域への影響を最小限度に抑制することができる。そして、植物栽培用培地１は、外装が袋体３であることから、植物栽培後には、袋体３ごと植物残渣と堆肥化が容易な植物栽培用培地１のみを、土壌およびその他の農業資材と簡便に分別することができる。
　本発明の圧密化処理以外の圧密化処理としては、例えば以下の方法がある。１つ目として、発泡体の破砕物２を袋体に充填せずにそのまま最下部となるよう層状に配置し、層状に配置した発泡体の破砕物２の上に土壌等を配置する方法がある。この場合、破砕物２の上に配置する土壌の質量によって、破砕物２が圧密化されることとなる。２つ目として、発泡体の破砕物２を圧縮状態とせずに袋体に充填し（すなわち、発泡体の破砕物２の充填量を袋体の容量よりも少なくする）、最下部となるように発泡体の破砕物２を充填した袋体を配置し、袋体の上に土壌を配置する方法がある。この場合も上記と同様に土壌の質量によって、袋体内の破砕物２が圧密化されることとなる。３つ目として、発泡体の破砕物２を圧縮状態にて型内成形し、発泡成形体とすることにより圧密化する方法がある。
　本実施形態の植物栽培用培地１の使用方法について、以下に詳細に説明する。
　植物栽培用培地１を使用する際には、あらかじめ水に浸漬し、発泡体の破砕物２表面の微細気泡に十分な水分を保持させることが望ましい。浸漬時間については、例えば、１２時間～２４時間程度とすることが好ましい。浸漬した培地を水中から引き上げ、排水すると、袋体３から余剰水分が排水され、植物の生育に好適な水分含量となる。
　植物栽培用培地１の水分含量は、常態保水率から求めることができる。十分に大きなバケツに水を張り、植物栽培用培地が完全に水に浸漬するよう沈めた後、２４時間以上放置する。放置した後、十分な大きさのざるで引き上げ、引き上げから１時間後に植物栽培用培地１の質量を測定し、あらかじめ測定しておいた植物栽培用培地１の乾燥状態の質量（初期質量）との差から常態保水率を算出することができる。なお、植物栽培用培地１からの排水は、重力にまかせた自然排水とする。植物栽培用培地１の乾燥状態の質量は、温度２３℃、湿度５０％の雰囲気下で２４時間以上保存した後に測定するものとする。
　常態保水率の算出式は、以下の式（７）に基づき算出するものとする。
　　（常態保水率ｖｏｌ％）＝｛（（引き上げ開始から１時間後の植物栽培用培地１質量）－（植物栽培用培地１の乾燥状態の質量））／（水の密度）｝／（外形寸法から算出した植物栽培用培地の体積）×１００・・・（７）
　このようにして、含水させた植物栽培用培地１は、高設栽培用の培地としての使用のほか、土耕、プランター栽培における土壌の一部または全部の代替培地として使用することが例示される。特に、本発明の植物栽培用培地１は軽量性に優れることから、高設栽培用の培地として好適に用いることができる。
　本発明の植物栽培用培地１の具体的な用途としては、例えば、トマト（ナス科）やイチゴ（バラ科）などの果菜類栽培用培地、レタス（キク科）などの葉物類栽培用培地が例示される。また、通常、栽培品種として用いられる植物種の栽培であれば、特に制限されることはない。例えば、トマトと同じくナス科に属するピーマン、ナス等、白菜等のアブラナ科、キュウリ、ニガウリ等のウリ科等が例示される。また、イネ科、セリ科、ネギ科、キク科、ヒルガオ科、アヤメ科等の植物についても栽培可能である。
　次に、本発明の植物栽培用培地の他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、上記第１の実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。
　図３は、本発明の植物栽培用培地の第２の実施形態を模式的に示した概略斜視図である。図４は、図３のＢ－Ｂ’断面における概略断面図である。
　本実施形態の植物栽培用培地１ａでは、図３、４に模式的に示したように、発泡体の破砕物２を袋体３に充填してなる第１の実施形態の植物栽培用培地１を、短手方向に複数本並べ、その外側を包装材としての樹脂フィルム（以下、包装フィルム４と称する）等で包装している。包装フィルム４については、ポリ乳酸系樹脂等の脂肪族ポリエステル系樹脂であることが好ましいが、必ずしも生分解性を具備していなくてもよく、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂等を原料としていてもよい。
　このような、植物栽培用培地１ａについては、上面側の包装フィルム４に植物定植用の穴を設けたり、側面下部の包装フィルム４に排水用の切込みを設けることができる。包装フィルム４に穴や切込みを設けることにより、袋体３内部に充填された発泡体の破砕物２が漏出することなく、植物の安定した定植を促したり、培地内部の余剰の水分を排出することができる。
　植物栽培用培地１ａを使用する際には、あらかじめ包装フィルム４に設けた定植穴を注水口とし、この注水口を通じて注水することができる。注水後、１２時間～２４時間程度放置した後、包装フィルム４の側面下部に排水用切込みを設け、該切込みから余剰水分を排水することが可能である。
　このようにして含水させ、水分含量を調整した植物栽培用培地１ａは、第１の実施形態と同様に、高設栽培用の培地としての使用のほか、土耕、プランター栽培における土壌の一部または全部の代替培地として使用することが例示される。
　そして、植物栽培後には、包装フィルム４として生分解性を備えた樹脂フィルムを用いている場合は、包装フィルム４ごと植物残渣、植物栽培用培地１ａを堆肥化することができる。一方、包装フィルム４として生分解性を備えていない樹脂フィルムを用いた場合には、包装フィルム４を除去した後、植物残渣、植物栽培用培地１ａを堆肥化する。
　以下に、実施例を示すが、本発明の植物栽培用培地は、これら実施例によって何ら制限されるものではない。
　１．植物栽培用培地の常態保水率の測定
＜実施例１＞
　発泡体としてかさ発泡倍率１００倍のポリ乳酸系樹脂の発泡粒子（見掛け密度２０ｋｇ／ｍ３、平均粒径５．３ｍｍ、平均気泡径１８８μｍ、気泡膜厚み１．０μｍ）５ｋｇを、１．５Φスクリーンをセットしたメッシュミル（ＨＡ８－２５４２－２５、（株）ホーライ製）の投入口から５０ｋｇ／ｈｒの投入速度で投入し、破砕した。
 ポリ乳酸系樹脂発泡粒子のかさ発泡倍率は、１Ｌのメスシリンダーを用意し、発泡粒子をメスシリンダーの１Ｌの標線まで充填し、充填された・BR>ュ泡粒子の質量（ｇ）を測定し、単位換算してかさ密度（ｋｇ／ｍ３）を求めた後、ポリ乳酸の樹脂密度１．２５（ｇ／ｃｍ３）を上記かさ密度で割った値をかさ発泡倍率とした。
　ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の見掛け密度は、次のようにして求めた。まず、発泡粒子を、相対湿度５０％、温度２３℃、１ａｔｍの条件にて２日間放置した。次いで、温度２３℃の水が入ったメスシリンダーを用意し、２日間放置した発泡粒子をメスシリンダー内の水中に金網を使用して沈めた。そして、金網の体積を考慮し、水位上昇分より読みとられる発泡体の容積［Ｌ］を測定した。メスシリンダーに入れた発泡粒子の質量を容積で割り算し、単位換算することにより発泡粒子の見掛け密度を求めた。
　ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の平均気泡径は、発泡体を略二等分した切断面を顕微鏡で撮影した拡大写真に基づき、以下のとおり求めた。発泡体の切断面拡大写真において発泡体の一方の表面から他方の表面に亘って、気泡切断面の略中心を通る４本の線分を引く。ただし、該線分は、気泡切断面の略中心から切断粒子表面へ等間隔の８方向に伸びる放射状の直線を形成するように引いた。次いで前記４本の各線分と交わる気泡の数（ｎ１～ｎ４）をカウントし、各線分と交わる気泡の数の総和Ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４（個）を求めた。次いで４本の各線分の長さの総和Ｌ（μｍ）を求め、総和Ｌと総和Ｎから、式（１）により発泡粒子の平均気泡径（ｄ´）を求める。この作業を無作為に選んだ１０個の発泡体について行い、各発泡粒子の平均気泡径を相加平均した値をポリ乳酸系樹脂発泡粒子の平均気泡径（ｄ）とした。
　ポリ乳酸系樹脂発泡粒子の気泡膜厚みは、式（２）において（ρｆおよびρｓ）＞＞ρｇであることから、ρｇを０（ｇ／ｃｍ３）とすると、Ｖs＝ρｆ／ρｓとなる。よって、平均気泡膜厚みＴ（μｍ）は、以下の式（８）に基づき算出した。
　　Ｔ＝ｄ〔（Ｘ／（Ｘ－１））１／3－１〕・・・（８）
　但し、ρｓは、基材樹脂の密度であり、ポリ乳酸の樹脂密度が１．２５（ｇ／ｃｍ３）であることから、１．２５とした。ρｆは、発泡粒子の見掛け密度であることから、０．０２０（ｇ／ｃｍ３）とした。
　得られた破砕物は、目開き１．４ｍｍの篩を１００％通過するものであった。
　また、得られた発泡体の破砕物をＫｒガスによるＢＥＴ吸着試験機（マイクロメリティクス社製、商品名：Ｓｍａｒｔ ＶａｃＰｒｅｐ）を用い、多点法でその比表面積を測定したところ比表面積の値は１．２８ｍ２／ｇであった。
　充填前の破砕物が９０質量％以上通過した篩の目開きは、以下のようにして求めた。メッシュミルのスクリーンよりも小さく、最も近い公称目開きを有するふるい網から破砕物をふるい分けした（５分間の振とう）。破砕物が９０質量％以上通過した場合、次に小さな公称目開きを有するふるい網について同様にふるい分けを行った。上記操作によって、破砕物が９０質量％以上通過しなくなるまでふるい分けを行い、破砕物が９０質量％以上通過した最も小さな公称目開きを表１に記載した。
　このようにして得られたポリ乳酸系樹脂の発泡体の破砕物から体積４．１９Ｌ、質量１５２.５ｇを分取し、一方の端部が熱融着された閉鎖端部であり、他方の端部が開放端部とされたポリ乳酸系樹脂からなる全長１０００ｍｍの伸縮性ニット袋に充填し、開放端部を熱融着して植物栽培用培地を得た。この培地の外形寸法は、直径７０ｍｍの略円柱形状であり、長さは９９０ｍｍであった。また、培地の外形寸法より算出した充填後の破砕物の体積は、３．８１Ｌであった。充填前の破砕物のかさ密度は、体積が４．１９Ｌ、質量が１５２.２ｇであったことから、上記質量を体積で割ることにより３６．３ｋｇ/ｍ３と算出された。充填後の破砕物のかさ密度は、体積が３．８１Ｌ、質量が充填前の破砕物と同じであるため１５２.２ｇであったことから、３９．９ｋｇ/ｍ３と算出された。
　十分に大きなバケツに水を張り、植物栽培用培地が完全に水に浸漬するよう沈めた後、２４時間放置した。放置した後、十分な大きさのざるで引き上げ、引き上げから１時間後に植物栽培用培地１の質量を測定し、あらかじめ測定しておいた植物栽培用培地１の乾燥状態の質量（初期質量）との差から式（７）に基づき常態保水率を算出した。なお、植物栽培用培地１からの排水は、重力にまかせた自然排水とした。また、植物栽培用培地１の乾燥状態の質量は、温度２３℃、湿度５０％の雰囲気下で２４時間以上保存した後に測定した。
＜実施例２＞
　メッシュミルにセットしたスクリーンのメッシュ径をΦ３に変更したこと以外は、実施例１と同様にして植物栽培用培地を製造し、水に浸漬した。
＜実施例３＞
　メッシュミルにセットしたスクリーンのメッシュ径をΦ１．７に変更したこと以外は、実施例１と同様にして植物栽培用培地を製造し、水に浸漬した。
＜実施例４＞
　メッシュミルにセットしたスクリーンのメッシュ径をΦ４に変更したこと以外は、実施例１と同様にして植物栽培用培地を製造し、水に浸漬した。
＜比較例１＞
　かさ発泡倍率１００倍のポリ乳酸系樹脂の発泡体を、メッシュミルで破砕することなく袋体に充填したこと以外は、実施例１と同様にして植物栽培用培地を製造し、水に浸漬した。
＜比較例２＞
　メッシュミルにセットしたスクリーンのメッシュ径をΦ３に変更し、圧密化度が１．００となるように破砕物を袋体に充填したこと以外は、実施例１と同様にして植物栽培用培地を製造し、水に浸漬した。
　実施例１－４および比較例１－２の植物栽培用培地について、各種特性値を測定した結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１に示したように、充填前の破砕物が９０質量％以上通過した篩の目開きが小さくなるほど、破砕数が増大するとともに、袋体への充填前の破砕物の比表面積が増大し、培地の常態保水率の値が大きくなることが確認された。
　２．植物栽培用培地を用いたトマトの栽培試験
　次に、実施例３の植物栽培用培地３袋を長手方向に平行に並べ、ポリエチレン樹脂製の包装フィルムで包装したものを用いてトマトの栽培試験を行った。
　トマトの定植前日に、包装フィルムの上面に注水用の切り口を空け、培地全体が水に浸漬するように、包装フィルムの内部が満水になるまで水を充填し、２４時間放置した。放置した後、包装フィルムの上面に設けた注水用の切り口を、育苗ポットの底面と同程度になるよう広げ、定植穴とし、包装フィルムの両側面下部に複数の排水用の切込みを設けた。これを大きなざるにのせ、重力にまかせて余剰の水分を自然排水した。
　排水後の培地の包装フィルムに設けられた定植穴に合わせて、育苗ポットの底部をくり抜いた、二次育苗のトマト（フルティカ＜登録品種＞）苗を培地上に配置した。定植に際し、株間は１５ｃｍ、ベッド間は１１０ｃｍ、１ベッドあたり２６株とした。定植後の養液管理については、循環式とし、ドリップチューブ（ネタフィム社製）でタイマー灌水した。灌液頻度は、３０分に１回の少量多頻度で行った。また、排液率は２０％に設定した。また、温室内の環境は、昼温（換気温度）／夜温（暖房温度）を２８℃／１５℃に設定した。
　このような条件でトマトを栽培し、結実を確認した後、１果房４果となるよう摘果し、収穫まで栽培を継続した。トマトの収穫後は、植物栽培用培地から包装フィルムを除去し、植物残渣、袋体、発泡体の破砕物を分別せずに、コンポストに投入した。
＜結果＞
　実施例の植物栽培用培地にて栽培したトマトから５０個を無作為に選択し、重量及び糖度をそれぞれ測定し、それらを算術平均して重量平均値及び糖度平均値を求めた。実施例の植物栽培用培地にて栽培したトマトは、重量平均値１９．９ｇ、糖度平均値５．９％であった。なお、糖度測定には糖度計（アタゴ社製、商品名「ＰＡＬ－１」）を使用した。一方、従来の植物栽培用培地の一つであるココピート培地で栽培したトマトは、重量平均値１９．３ｇ、糖度平均値５．７％であった。上記から実施例の植物栽培用培地にて栽培したトマト果実は、従来の植物栽培用培地の一つであるココピート培地で栽培したトマト果実と比較して、ほぼ同等の品質のトマト果実が得られることが確認できた。
　また、実施例の植物栽培培地について、包装フィルムを除去した後に、深さ方向に培地を切断したところ、図５に示したように、トマトの根は、水耕栽培時のように細根主体であり、培地の中央部分および培地の下面部分に集中するように伸長していることが確認できた。また、植物残渣、実施例の植物栽培培地の袋体、発泡体の破砕物を分別せずにコンポストに投入したところ、生分解が進行していることが確認された。
　１、１ａ　植物栽培用培地
　２　破砕物
　３　袋体
　４　包装フィルム 

Claims (5)

  1. 　袋体と、
    　前記袋体に圧縮された状態で充填され、脂肪族ポリエステル系樹脂からなる発泡体を破砕してなる破砕物とからなり、
    　前記袋体に充填される前の前記破砕物のかさ密度に対する、前記袋体に充填された後の前記破砕物のかさ密度の比は、１より大きく２以下である植物栽培用培地。
  2. 　前記袋体に充填される前の前記破砕物の比表面積が、０．５ｍ２／ｇ～２．０ｍ２／ｇである請求項１に記載の植物栽培用培地。
  3. 　前記袋体に充填される前の前記破砕物のかさ密度が、１０ｋｇ／ｍ３以上１００ｋｇ／ｍ３未満である請求項１または２に記載の植物栽培用培地。
  4. 　前記袋体が、脂肪族ポリエステル系樹脂からなる、編物、織物または不織布である請求項１から３のいずれか一項に記載の植物栽培用培地。
  5. 　前記発泡体がポリ乳酸系樹脂からなる請求項１から４のいずれか一項に記載の植物栽培用培地。 
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