水耕栽培用垫材制造技术

本发明专利技术所涉及的水耕栽培用垫材(1)在树脂发泡体(3)内含有以具有柠檬酸溶解性的ZnO颗粒(2)(氧化锌)的形式存在且为植物生长所需的微量必需元素Zn，并且，该ZnO颗粒(2)的平均粒径在相对于藻类所具有的叶绿素所吸收的光的波长会产生散射的范围(0.02μm以上0.7μm以下)内，并含有预定量(4.5mg/小片以上15.0mg/小片以下)。

Pad for hydroponics

The pad material (1) for hydroponics cultivation of the present invention contains zinc in the form of citric acid soluble zinc oxide particles (2) (zinc oxide) in the resin foam body (3) and is a trace essential element for plant growth. Moreover, the average particle size of the zinc oxide particles (2) will be the wavelength of light absorbed by chlorophyll relative to algae. The range of scattering (above 0.02 micron and below 0.7 micron) contains a predetermined amount (above 4.5 mg/patch and below 15.0 mg/patch).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水耕栽培用垫材
本专利技术涉及一种具有植物生长促进效果和防藻效果的水耕栽培用垫材。
技术介绍
近年来，作为不受气候变动的影响、能够全年生产植物的系统，植物工厂的栽培备受关注。植物工厂通常使用水耕栽培的栽培方式。为了促进植物工厂所栽培的植物的生长，已知使用发出对植物的光合作用有效的波长的光源的方法、研究在栽培营养液(以下称为“营养液”)中混配的元素、即大量必需元素及微量必需元素的种类和量的方法。这里所说的“大量必需元素”是指N、P、K等植物需要量比较大的元素。“微量必需元素”是指对于植物来说虽然需要量较少，但却是生长中所不可缺少的元素。作为植物中的微量必需元素，可以举出例如Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu、Cl等。微量必需元素虽然在植物中的需要量极少，却承担着重要的作用。在土耕栽培中，多数情况下在土壤中已经含有微量必需元素，因此产生缺乏症的情况很少。但是，如上所述，在水耕栽培中，生产者需要通过混配到营养液中等一些方式来进行提供。微量必需元素以极少的量作用于植物，但另一方面，也容易出现过剩症，生产者单独施用微量必需元素来管理营养液是极其困难的。因此，例如，在专利文献1中，提出了在纤维素乙酸酯类树脂发泡体中混入对植物的生长有效的肥料成分等而成型的植物生长环境赋予材料、水耕栽培用垫材等。此外，例如，专利文献2中，提出了将含有金属为Cu或Zn的金属化合物的烧成体用作植物用培养床的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-247866号公报专利文献2：日本特开2010-239898号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，如专利文献1那样，当在培养基中添加肥料成分等以对植物产生生长促进效果时，会产生与对象植物同样地需要肥料成分的藻类等无用生物。当藻类作为植物以外的无用生物而繁殖时，会污染在水耕栽培中使用的定植板、水耕栽培用垫材，导致细菌的活菌数增加、作业性变差、美观度降低等。此外，藻类会吸收本来应该被植物吸收的营养液的成分(养分)，妨碍植物的生长或成为病害的原因。于是，为了不受水耕栽培的材料设备限制、并获得抗菌性、防藻性，采用如专利文献2那样添加用于溶出具有抗菌效果的金属离子的金属化合物的方法。为了获得藻类等无用生物的防除效果(防藻效果)，需要对要获得效果的对象添加许多金属化合物(Cu、Zn、Ag等)。另外，在本说明书中，“防藻效果”是指抑制藻类的产生、生长、增殖、或杀死藻类的效果。在专利文献2中，对作为水耕栽培的材料设备的多孔性烧成培养床添加Cu或Zn，来获得无用生物的防除效果，但如上所述，Cu、Zn是植物的微量必需元素，且植物的需要量极少。在超过需要量供给的情况下，会导致植物出现过剩症。例如，对于水耕栽培中广泛栽培的莴苣，会出现过剩症的营养液中的Zn浓度为3ppm以上。在专利文献2中，为了通过Cu和Zn化合物的金属离子获得对无用生物的防除效果，向一个多孔性烧成培养床中添加225mg金属化合物。在烧杯中的10棵小葱的栽培试验中，每一株植物的金属化合物的量为22.5mg。在专利文献2的使用小葱的试验中，其发育状态良好，但本专利技术的专利技术人们将多孔性烧成培养床改变为后述的软质聚氨酯泡沫，并添加18.6mg的ZnO进行植物的栽培，结果确认出现了Zn的过剩症即黄化现象。专利文献2中的来自多孔性烧成培养床的金属离子的溶出量不明确，但如果未出现过剩症，则金属离子的溶出量是微少的，需要增加向多孔性烧成培养床的金属化合物的添加量。在金属离子的溶出量出现偏差的情况下，过剩症的发生风险也会上升。此外，在专利文献2中，将多孔性烧成培养床引入到水耕栽培装置中，进行红莴苣的栽培试验、萝卜的发芽试验，但在这些试验中使用了水。对于未混配包含植物的必需元素的肥料等的水，引入包含微量必需元素的多孔性烧成培养床来进行栽培，因此，必然会促进植物的生长。通常，在水耕栽培中使用均衡地混配了含有各种必需元素的肥料的营养液，但并未提及该营养液的任何生长促进效果。进一步而言，在植物的栽培中使用了营养液的情况下，例如，以藻类为首的无用生物的产生量不是使用了水的情况能比的，也未提及使用营养液时的无用生物的防除性。另一方面，对于无用生物的一种、即藻类，除了金属离子等所带来的抗菌效果以外，还已知抑制藻类的繁殖的方法。作为这样的方法，可以列举对水耕栽培用垫材进行着色、抑制藻类的光合作用的方法。但是，在该方法中，需要降低垫材的明度，存在降低明度的同时向植物反射的反射光也变弱的缺点。此处，本说明书中的“明度”是指颜色的三个属性、即“色相”、“明度”、“饱和度”中的“明度”。在本说明书中，使用多个表色系中的L*a*b*表色系的明度的值、即L*。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种具有植物生长促进效果和防藻效果的水耕栽培用垫材。用于解决课题的手段专利技术人们为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过使水耕栽培用垫材中含有将平均粒径控制在特定的范围内的ZnO(氧化锌)颗粒，可以起到以下的作用效果。即，发现了向培养基的金属化合物的添加量为少量即可，在植物的栽培中使用已经混配了均衡地包含必需元素的肥料等的营养液的同时，高效地表现了植物的生长促进效果和藻类的生长繁殖抑制效果，且植物没有发生过剩症的风险。解决上述课题的本专利技术所涉及的水耕栽培用垫材为含有4.5mg/小片以上15.0mg/小片以下且平均粒径为0.02μm以上0.7μm以下的氧化锌的发泡树脂体。专利技术效果本专利技术所涉及的水耕栽培用垫材具有植物生长促进效果和防藻效果。附图说明图1为示出本专利技术所涉及的水耕栽培用垫材的一实施方式的立体图。图2为示出进行育苗试验的装置的结构的示意性结构图。图3为示出进行循环试验的装置的结构的示意性结构图。图4为示出进行小型循环试验的装置的结构的示意性结构图。图5为示出进行根酸溶出试验的装置的结构的示意性结构图。图6为示出进行光合作用试验的装置的结构的示意性结构图。图7为示出确认防藻效果的装置的结构的示意性结构图。图8为示出基于明度的光量测量的结构的示意性结构图。图9为示出基于各泡孔数的Zn离子溶出浓度的曲线图。图10为示出与本专利技术所涉及的垫材和比较例1相关的CO2浓度[ppm]与光合作用速度[μmol·s-1·m-2]的关系的曲线图。具体实施方式以下，参照适当附图对本专利技术所涉及的水耕栽培用垫材的一实施方式进行详细说明。(水耕栽培用垫材)图1为示出本专利技术所涉及的水耕栽培用垫材的一实施方式的立体图。如图1所示，本实施方式所涉及的水耕栽培用垫材1(以下，仅称为“垫材1”)由含有ZnO颗粒2树脂发泡体3构成，该ZnO颗粒2具有相对于藻类所具有的叶绿素所吸收的光的波长产生米氏散射及瑞利散射中的至少一种散射的平均粒径。树脂发泡体3优选为后述的软质聚氨酯泡沫，但不限于此。另外，本专利技术中的“一小片”是指用于栽培一株植物的一个垫材1。垫材1的形状为了能够高效地制造并容易操作，优选为棱柱状。垫材1的大小没有特别限定，但优选为一条边的长度为10～80mm/边，更优选为20～40mm/边。若将垫材1形成为这样的大小，则容易播种。此外，还可以适宜地支撑植物。进一步地，可以确保栽培株数。此外，如图1所示，优选地，垫材1形成有保持部4，其保持进行水耕栽培的植物的种子。保持部4例如可以通过形成俯视时为I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水耕栽培用垫材，其特征在于：其为含有4.5mg/小片以上15.0mg/小片以下且平均粒径为0.02μm以上0.7μm以下的氧化锌的发泡树脂体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 JP 2016-0737341.一种水耕栽培用垫材，其特征在于：其为含有4.5mg/小片以上1...

【专利技术属性】
技术研发人员：大场贵幸，花房秀和，长内洋平，
申请(专利权)人：前泽化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP