[发明专利]人工土壤团粒体及人工土壤培养基

说明书

技术领域

本发明涉及人工土壤粒子团粒化而成的人工土壤团粒体及使用该人工土壤团粒体的人工土壤培养基。

背景技术

近年来，在控制生长条件的环境下栽培蔬菜等植物的植物工厂增加。迄今为止的植物工厂以莴苣等叶菜类蔬菜的水耕栽培为中心，但在最近，关于不适于水耕栽培的根菜类也有尝试在植物工厂栽培的动向。为了在植物工厂栽培根菜类，需要开发作为土壤的基本性能优异、品质高、并且容易处理的人工土壤。并且，人工土壤需要能够减少对植物的浇水次数、水分量的管理容易等用天然土壤难以实现的独特的功能。

作为与迄今为止开发的人工土壤相关的技术，有用水溶性高分子构成的结合材料结合粉状的沸石从而将其团粒化的团粒结构沸石(例如，参照专利文献1)。就专利文献1的团粒结构沸石而言，为了利用保水性不足的沸石的多孔质结构作为人工土壤，使沸石团粒化从而提高保水性。

另外，还开发了在聚苯乙烯发泡粒子中添加碎石粉粒或砂等后，使聚苯乙烯溶解从而粒状化的吸水性团粒体(例如，参照专利文献2)。专利文献2的吸水性团粒体要利用由聚苯乙烯发泡粒子溶解而产生的空洞，实现良好的保水性及透气性。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：特开2000-336356号公报

专利文献2：特开昭53-23892号公报

发明内容

发明要解决的课题

在开发人工土壤时，在达到与天然土壤相同的植物培养能力的同时，需要能够适当地维持保水性或透气性的功能。特别是，为了确保植物可利用的水分(易效水)，适当地维持人工土壤中的体积含水率和气相率对于实现减少对植物的浇水次数、根据植物的种类进行最适的栽培计划很重要。人工土壤的体积含水率及气相率与在人工土壤粒子间形成的空隙有很深的关系，通过将该空隙维持在最适的状态，能够实现在体积含水率及气相率的平衡方面优异、具有天然土壤中没有的独特功能的、附加价值高的人工土壤。

关于这一点，专利文献1的团粒结构沸石仅仅是在水的存在下，使粉末状的沸石和结合材料混合并干燥而成的团粒结构沸石，因此，在团粒体的制造中沸石容易形成团块，未必能够介由在沸石的粒子间形成的空隙实现适当的保水性或透气性。另外，若在浇水等作业中产生压实等，则有人工土壤的体积含水率及气相率降低的风险。

另一方面，专利文献2的吸水性团粒体通过使聚苯乙烯熔融而在团粒体内产生空洞，从而实现保水性及透气性，但难以将团粒体内的空洞控制在适当的大小，因此设定为作为人工土壤所希望的体积含水率及气相率是困难的。另外，由于将碎石粉粒或砂等混合使其发泡，因此有团粒体的结构脆、在栽培的作业中或浇水等中被细小地粉碎从而产生压实、人工土壤的体积含水率及气相率降低的风险。

本发明鉴于上述问题点而作出，其目的在于，提供使人工土壤粒子团粒化而成的人工土壤团粒体，在将人工土壤团粒体填充到花盆等容器中构成人工土壤时，可提高人工土壤的体积含水率及气相率，并且可长期维持这些能力的技术。

解决课题的方法

用于解决上述课题的本发明的人工土壤团粒体的特征结构为，

人工土壤团粒体，其为人工土壤粒子团粒化而成，所述人工土壤粒子由多个具有亚nm级至亚μm级的细孔的填料集合而成，所述填料之间形成亚μm级至亚mm级的连通孔，

在pF1.7-2.3的范围内的体积含水率为10-40％，并且，在pF1.5时的气相率为20-80％。

根据本结构的人工土壤团粒体，就构成人工土壤团粒体的人工土壤粒子而言，由于填料的细孔的尺寸为亚nm级至亚μm级，因此该细孔中能够有效地吸收用于提高植物的品质所必需的养分。另外，由于在集合的填料之间形成的连通孔的尺寸为亚μm级至亚mm级，因此该连通孔中能够有效地吸收植物的生长中必不可少的水分(包括易效水)，能够提高保水力。具有这种特定结构的人工土壤粒子团粒化而成的本结构的人工土壤团粒体由于在pF1.7-2.3的范围内的体积含水率为10-40％，并且，在pF1.5时的气相率设定为20-80％，因此人工土壤的体积含水率及气相率以高量级平衡，从而能够实现具有天然土壤中没有的独特功能的、附加价值高的人工土壤。

在本发明的人工土壤团粒体中，

优选地，在所述人工土壤粒子之间形成μm级至mm级的一次间隙。

根据本结构的人工土壤团粒体，由于在人工土壤粒子之间形成μm级至mm级的一次间隙，因此在该一次间隙中能够有效地保持植物可利用的水分。其结果是能够提高植物的生长性。