JP2016198068A - 人工土壌培地の調整方法、及び観葉植物栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】観葉植物の灌水の管理を容易にする人工土壌培地の調整方法を提供する。【解決手段】観葉植物の栽培に使用する人工土壌培地を、当該観葉植物の栽培に適した水分環境に調整する人工土壌培地の調整方法であって、人工土壌培地として、複数のフィラーを集合してなる人工土壌粒子を使用し、人工土壌培地の体積含水率を、ｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲、ｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲となるように調整する調整工程を実行する。【選択図】図３

Description

本発明は、観葉植物の栽培に使用する人工土壌培地を、当該観葉植物の栽培に適した水分環境に調整する人工土壌培地の調整方法、及び当該調整方法により調整した人工土壌培地を用いて観葉植物を栽培する観葉植物栽培方法に関する。

オフィス、店舗、一般住宅等の室内において、鉢植えの観葉植物を置く場合、見た目の美しさに加えて清潔であることが求められる。観葉植物の培地として天然土壌を使用すると、土壌に害虫が寄り付いたり、土壌から臭気が発生する等により、清潔感が損なわれることがある。そこで、害虫や臭気等の問題が発生し難いクリーンな土壌として、人工土壌を観葉植物の培地に利用することが検討されている。

人工土壌を用いて観葉植物を栽培するにあたっては、土壌としての基本性能に優れるだけでなく、天然土壌では実現が困難な独自の機能が求められる。例えば、観葉植物を乾燥し易い室内で栽培する場合、人工土壌には、天然土壌と同等の植物育成力を備えながら、水分環境の管理のし易さが求められる。特に、観葉植物を生育しながら、観葉植物が過剰に吸水することを抑制することは、観葉植物への水遣りの頻度を低減し、灌水の管理を容易にするために重要となる。人工土壌の水分環境の管理を容易なものとするためには、人工土壌を観葉植物に適した水分環境に維持できること、つまり、人工土壌培地に対する水分の吸着状態、及び人工土壌培地の体積含水率を適切に維持できることが必要となる。

この点に関し、特許文献１には、植物栽培基体として連続気泡性ポリウレタンフォームチップを使用し、当該連続気泡性ポリウレタンフォームチップの粒径を０．２〜２５．０ｍｍに調整することで、植物栽培基体の保水量が０．４〜０．７ｇ／ｃｍ^３に調整された植物の栽培方法が記載されている。

特開２００４−２２９６３７号公報

ところが、特許文献１で使用される連続気泡性ポリウレタンフォームチップは水分の保持能力が低いため、上記保水量を維持するためには少なくとも２〜３日に一回の頻度で散水を行う必要がある。しかも、植物栽培基体の保水量を０．４〜０．７ｇ／ｃｍ^３に正確に調整するには熟練した経験が必要であり、灌水の管理が容易であるとは言い難い。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、観葉植物の灌水の管理を容易にする人工土壌培地の調整方法、及び観葉植物栽培方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明に係る人工土壌培地の調整方法の特徴構成は、
観葉植物の栽培に使用する人工土壌培地を、当該観葉植物の栽培に適した水分環境に調整する人工土壌培地の調整方法であって、
前記人工土壌培地として、複数のフィラーを集合してなる人工土壌粒子を使用し、
前記人工土壌培地の体積含水率を、ｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲、ｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲となるように調整する調整工程を実行することにある。

本構成の人工土壌培地の調整方法によれば、観葉植物の栽培に使用する人工土壌培地として、複数のフィラーを集合してなる人工土壌粒子を使用していることから、当該フィラーの間に形成される空隙に、水分を比較的高い吸着力で保持することができる。また、観葉植物の成長に伴って、観葉植物の根が人工土壌粒子に絡み付つくと、毛細根が人工土壌粒子の空隙内に侵入していくため、観葉植物は人工土壌粒子内に保持された比較的高い吸着力の水分を効率的に吸収することができる。このため、人工土壌培地の水分環境を、易効水の中でも比較的高い値であるｐＦ値２．３において体積含水率を１５〜４０％の範囲、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率を１〜１５％の範囲となるように調整しても、観葉植物が萎れることなく、人工土壌培地からの観葉植物への水分供給を適度に抑制することができる。その結果、観葉植物の生育を維持しながら、水遣りの頻度を低減することができ、観葉植物の灌水の管理を容易に行うことができる。

本発明に係る人工土壌培地の調整方法において、
前記調整工程は、前記人工土壌粒子の粒度分布を１〜１５ｍｍの範囲に調整する粒度分布調整工程を含むことが好ましい。

人工土壌培地における水分の吸着状態は、人工土壌粒子間に形成される間隙に関係し、この間隙を適切なサイズに調整することで、特定のｐＦ値における体積含水率を調整することが可能になる。本構成の人工土壌培地の調整方法によれば、人工土壌粒子の粒度分布を１〜１５ｍｍの範囲に調整することによって、人工土壌粒子間に形成される間隙は、人工土壌粒子内に水分を保持するために適切なサイズとなる。その結果、人工土壌培地の水分環境を、易効水の中でも比較的高い値であるｐＦ値２．３において体積含水率を１５〜４０％の範囲、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率を１〜１５％の範囲に容易に調整することができる。

本発明に係る人工土壌培地の調整方法において、
前記フィラーは、１０〜２００μｍの粒径を有することが好ましい。

人工土壌培地における水分の吸着状態は、複数のフィラーの間に形成される空隙に関係し、この空隙を適切なサイズに調整することで、特定のｐＦ値における体積含水率を調整することが可能になる。本構成の人工土壌培地の調整方法によれば、フィラーが１０〜２００μｍの粒径を有することで、複数のフィラーの間に形成される空隙は、ｐＦ値が２．３〜２．７の範囲の水分を保持する適度なサイズに形成される。その結果、人工土壌培地の水分環境を、易効水の中でも比較的高い値であるｐＦ値２．３において体積含水率を１５〜４０％の範囲、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率を１〜１５％の範囲に容易に調整することができる。

本発明に係る人工土壌培地の調整方法において、
前記フィラーは、ゼオライト、ベントナイト、珪藻土、多孔質金属、タルク、クレー、カオリン、イライト、スメクタイト、ハイドロタルサイト、ハイドロタルサイト様化合物、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、シリカバルーン、ガラスバルーン、発泡ガラス、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、炭、ガラスファイバー、及びパーライトからなる群から選択される少なくとも一つであることが好ましい。

本構成の人工土壌培地の調整方法によれば、フィラーとして適切な材料を選択しているため、複数のフィラーの間に形成される空隙に、ｐＦ値が２．３〜２．７の範囲の水分を保持させることができる。その結果、人工土壌培地の水分環境を、易効水の中でも比較的高い値であるｐＦ値２．３において体積含水率を１５〜４０％の範囲、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率を１〜１５％の範囲に確実に調整することができる。

本発明に係る人工土壌培地の調整方法において、
前記フィラーは、水分を吸放出可能な連通孔を備えることが好ましい。

本構成の人工土壌培地の調整方法によれば、フィラーが水分を吸放出可能な連通孔を備えるため、当該連通孔や複数のフィラーの間に形成される空隙に、ｐＦ値が２．３〜２．７の範囲の水分を多く保持させることができる。その結果、ｐＦ値が２．３〜２．７の範囲において体積含水率を増加させることができる。

上記課題を解決するための本発明に係る観葉植物栽培方法の特徴構成は、
上記何れか一つの人工土壌培地の調整方法により調整した人工土壌培地を用いて観葉植物に灌水を行う灌水工程を含むことにある。

本構成の観葉植物栽培方法によれば、本発明の人工土壌培地の調整方法を実施した上で観葉植物に灌水を行って栽培するため、上述したように、観葉植物の生育を維持しながら、水遣りの頻度を低減することができる。

本発明に係る観葉植物栽培方法において、
前記灌水工程において、前記観葉植物への灌水の間隔を、天然土壌を使用して前記観葉植物を栽培する場合における灌水の間隔よりも長くなるように設定することが好ましい。

本構成の観葉植物栽培方法によれば、灌水工程において、観葉植物への灌水の間隔を、天然土壌を使用して観葉植物を栽培する場合における灌水の間隔よりも長くなるように設定するため、観葉植物への水遣りの頻度を確実に低減することができ、観葉植物の灌水の管理を容易にすることができる。

図１は、本発明に係る人工土壌培地の調整方法において対象となる人工土壌粒子の模式図である。 図２は、図１の人工土壌粒子により構成される人工土壌培地の模式図である。 図３は、本発明に係る観葉植物栽培方法の説明図である。 図４は、実施例２の人工土壌粒子における体積含水率と灌水間隔との関係を示したグラフである。

以下、本発明に係る人工土壌培地の調整方法、及び観葉植物の栽培方法に関する実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図しない。なお、本発明の理解を容易にするため、初めに、人工土壌培地の水分吸着力について説明する。

＜人工土壌培地の水分吸着力＞
土壌（人工土壌及び天然土壌の両方を含む）は、様々な大きさの土壌粒子により構成され、複数の土壌粒子の間に形成される間隙に毛管現象等により水分が保持されている。土壌の水分を保持する力（水分吸着力）は、ｐＦ値として表される。ｐＦ値とは、水柱の高さで表した土壌水分の吸引圧の常用対数値のことであり、土壌中の水分が土壌の毛管力によって引き付けられている強さの程度を表す値である。ｐＦ値が２．０のとき、水柱１００ｃｍの圧力に相当する。ｐＦ値は土壌と水分との吸着の強さを表すものでもあり、土壌と水分との吸着力が弱いとｐＦ値は低くなり、植物の根が水分を吸収し易い状態となる。一方、土壌と水分の吸着力が強いとｐＦ値は高くなり、植物の根が水分を吸収するためには大きな力を要する。土壌中の間隙に空気が存在せず、全て水で充たされているときの状態がｐＦ値０であり、１００℃の熱乾状態の土壌であって、土壌と結合した水しか存在しない状態がｐＦ値７となる。植物が根から吸収できる土壌中の水分は、降雨又は灌水後、通常２４時間経過時に土壌中に残っている水分（ｐＦ値１．７）から、植物が萎れ始める初期萎れ点（ｐＦ値３．８）までの水分である。この中で植物が容易に利用することができる水分、いわゆる易効水のｐＦ値の範囲は１．７〜２．７である。ｐＦ値は、ｐＦメータ（テンシオメーター）を用いて測定することができる。本発明者らは、特に、観葉植物に適した人工土壌培地の条件について、鋭意研究を行ったところ、複数のフィラーを集合してなる人工土壌粒子を使用した場合、易効水の中でも比較的高い値であるｐＦ値２．３において体積含水率を１５〜４０％の範囲、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率を１〜１５％の範囲となるように調整すると、観葉植物が萎れることなく人工土壌培地からの観葉植物への水分供給を適度に抑制できることを見出した。以下、本発明の人工土壌培地の調整方法で用いる人工土壌粒子について説明する。

＜人工土壌粒子＞
図１は、本発明に係る人工土壌培地の調整方法において対象となる人工土壌粒子５０の模式図である。人工土壌粒子５０は、複数のフィラー１０が集合した粒状物として形成され、フィラー１０の間には空隙１１が存在している。人工土壌粒子５０は、フィラー１０の間に形成される空隙１１に水分を吸収し、保持することができる。人工土壌粒子５０内に保持される水分量、及び人工土壌粒子５０の水分吸着力は、複数のフィラー１０の間に形成される空隙１１のサイズと関係している。空隙１１のサイズが大きくなり過ぎると、人工土壌粒子５０は、保持できる水分量が増加するが、空隙１１の水分吸着力が弱まるため、ｐＦ値の低い水分しか保持できなくなる。一方、空隙１１のサイズが小さくなり過ぎると、人工土壌粒子５０は、保持できる水分量が低下するとともに、空隙１１の水分吸着力が強まるため、植物にとって利用し難い水分（ｐＦ値の高い水分）しか保持できなくなる。空隙１１のサイズは、人工土壌粒子５０を造粒する際のフィラー１０の粒径を変更することにより調整可能である。フィラー１０の粒径は、１０〜２００μｍであることが好ましい。これにより、フィラー１０の間に形成される空隙１１は、ｐＦ値が２．３〜２．７の範囲の水分を保持する適度なサイズに形成される。

人工土壌粒子５０内に保持される水分量、及び人工土壌粒子５０の水分吸着力は、フィラー１０の種類にも関係している。従って、フィラー１０の種類を変更することにより、人工土壌粒子５０の水分量、及び人工土壌粒子５０の水分吸着力を制御することができる。例えば、フィラー１０として水の保持力が大きい多孔質物質を使用すると、ｐＦ値の比較的高い水分を人工土壌粒子５０内の空隙１１だけでなく、フィラー１０の中に存在する細孔に保持させることができる。この場合、細孔は、水分を吸放出可能な連通孔１２として機能する。つまり、フィラー１０の種類を変更することにより、人工土壌粒子５０に吸収された水分を植物が容易に利用可能な水、いわゆる易効水の中でも高いｐＦ値の水分を多く保持させることができるようになる。連通孔１２を有するフィラー１０としては、例えば、ゼオライト、ベントナイト、珪藻土、多孔質金属、タルク、クレー、カオリン、イライト、スメクタイト、ハイドロタルサイト、ハイドロタルサイト様化合物、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、シリカバルーン、ガラスバルーン、発泡ガラス、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、炭、ガラスファイバー、パーライトが挙げられる。これらのうち、好ましくは珪藻土、ゼオライト、発泡ガラスが用いられ、より好ましくは珪藻土が用いられる。珪藻土は、連通孔１２のサイズがｐＦ値２．３〜２．７の水分を保持できる適度なサイズ（サブμｍオーダー乃至数十μｍオーダー）であるため、易効水の中でも比較的高いｐＦ値の水分を多く保持することができる。

＜人工土壌粒子の製造方法＞
人工土壌粒子５０の製造方法について説明する。人工土壌粒子５０は、フィラー１０を粒状化することにより製造される。フィラー１０の粒状化は、例えば、バインダーを用いた造粒法によって行うことができる。人工土壌粒子５０を形成するためのフィラー１０の粒状化は、フィラー１０にバインダーや溶媒等を加えて混合し、混合物を造粒機に導入し、転動造粒、流動層造粒、攪拌造粒、圧縮造粒、押出造粒、破砕造粒、溶融造粒、噴霧造粒等の公知の造粒法により行われる。得られた造粒体は、必要に応じて乾燥及び分級が行われる。また、フィラー１０にバインダーを加え、さらに必要に応じて溶媒等を加えて混練し、これを乾燥してブロック状にしたものを、乳鉢及び乳棒、ハンマーミル、ロールクラッシャー等の粉砕手段で適宜粉砕して粒状物とすることも可能である。この粒状物は、そのまま人工土壌粒子５０として用いることもできるが、篩にかけて所望の粒径に調整することが好ましい。

バインダーは、有機バインダー又は無機バインダーの何れも使用可能である。有機バインダーは、例えば、ポリオレフィン系バインダー、ポリビニルアルコール系バインダー、ポリウレタン系バインダー、ポリ酢酸ビニル系バインダー、ウレタン樹脂系バインダー、アクリル樹脂系バインダー、シリコーン樹脂系バインダー等の合成樹脂系バインダーや、デンプン、カラギーナン、キサンタンガム、ジェランガム、アルギン酸塩等の多糖類、寒天、ポリアミノ酸、膠などの動物性たんぱく質等の天然物系バインダーなどが挙げられる。無機バインダーは、例えば、水ガラス等のケイ酸塩系バインダー、リン酸アルミニウム等のリン酸塩系バインダー、ホウ酸アルミニウム等のホウ酸塩系バインダー、セメント等の水硬性バインダーなどが挙げられる。有機バインダー及び無機バインダーは、二種以上を組み合わせて使用することも可能である。

人工土壌粒子５０の形成にあたっては、高分子ゲル化剤のゲル化反応を利用することもできる。高分子ゲル化剤のゲル化反応として、例えば、アルギン酸塩と多価金属イオンとのゲル化反応、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）のゲル化反応、カラギーナン等の多糖類の二重らせん構造化反応によるゲル化反応が挙げられる。このうち、アルギン酸塩と多価金属イオンとのゲル化反応について説明する。例えば、アルギン酸塩の一つであるアルギン酸ナトリウムは、アルギン酸のカルボキシル基がＮａイオンと結合した形態の中性塩である。アルギン酸は水に不溶であるが、アルギン酸ナトリウムは水溶性である。アルギン酸ナトリウム水溶液を多価金属イオン（例えば、Ｃａイオン）の水溶液中に添加すると、アルギン酸ナトリウムの分子間でイオン架橋が起こり、ゲル化が進行する。本実施形態の場合、ゲル化反応は、以下の工程により行うことができる。初めに、アルギン酸塩を水に溶解させてアルギン酸塩水溶液を調製し、アルギン酸塩水溶液にフィラー１０を添加し、これを十分攪拌して、アルギン酸塩水溶液中にフィラー１０が分散した混合液を形成する。次に、混合液を多価金属イオン（例えば、Ｃａイオン）の水溶液中に滴下し、混合液に含まれるアルギン酸塩を粒状にゲル化させる。その後、ゲル化した粒子を回収して水洗し、十分に乾燥させる。これにより、アルギン酸塩ゲル化物中にフィラー１０が分散した粒状物としての人工土壌粒子５０が得られる。

ゲル化反応に使用可能なアルギン酸塩は、例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウムが挙げられる。これらのアルギン酸塩は、二種以上を組み合わせて使用することも可能である。アルギン酸塩水溶液の濃度は、０．１〜５重量％とし、好ましくは０．２〜５重量％とし、より好ましくは０．２〜３重量％とする。アルギン酸塩水溶液の濃度が０．１重量％未満の場合、ゲル化反応が起こり難くなる。アルギン酸塩水溶液の濃度が５重量％を超えると、アルギン酸塩水溶液の粘度が大きくなり過ぎるため、フィラー１０を添加した混合液の攪拌や、混合液を多価金属イオン水溶液中に滴下することが困難になる。

アルギン酸塩水溶液を滴下する多価金属イオン水溶液は、アルギン酸塩と反応してゲル化が起きる２価以上の金属イオン水溶液であればよい。そのような多価金属イオン水溶液の例として、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化ストロンチウム、塩化ニッケル、塩化アルミニウム、塩化鉄、塩化コバルト等の多価金属の塩化物水溶液、硝酸カルシウム、硝酸バリウム、硝酸アルミニウム、硝酸鉄、硝酸銅、硝酸コバルト等の多価金属の硝酸塩水溶液、乳酸カルシウム、乳酸バリウム、乳酸アルミニウム、乳酸亜鉛等の多価金属の乳酸塩水溶液、硫酸アルミニウム、硫酸亜鉛、硫酸コバルト等の多価金属の硫酸塩水溶液が挙げられる。これらの多価金属イオン水溶液は、二種以上を組み合わせて使用することも可能である。多価金属イオン水溶液の濃度は、１〜２０重量％とし、好ましくは２〜１５重量％とし、より好ましくは３〜１０重量％とする。多価金属イオン水溶液の濃度が１重量％未満の場合、ゲル化反応が起こり難くなる。多価金属イオン水溶液の濃度が２０重量％を超えると、金属塩の溶解に時間が掛かるとともに、過剰の材料を使用することになるため、経済的ではない。

＜人工土壌培地の調整方法＞
図２は、本発明の人工土壌粒子５０により構成される人工土壌培地１００の模式図である。人工土壌粒子５０は、フィラー１０の間に空隙１１を備えている。人工土壌粒子５０は、外部環境に存在する水分を空隙１１内に吸収したり、吸収した水分を放出したりすることで、観葉植物への水分供給をコントロールすることができる。空隙１１は、フィラー１０の間に形成されるため、サイズが小さく、比較的強い水分吸着力を有しているが、観葉植物の毛細根は、成長に伴って人工土壌粒子５０の表面に存在する空隙１１内に侵入し、人工土壌粒子５０内に保持されている水分を効率的に吸収することができる。従って、人工土壌粒子５０を使用した人工土壌培地１００は、易効水の中でも比較的高いｐＦ値の水分環境において、体積含水率を高くなるように調整しても、観葉植物の生育を維持しながら水遣りの頻度を低減することができる。その結果、観葉植物への灌水の間隔を延ばすことが可能となり、観葉植物の灌水の管理が容易になる。ちなみに、天然土壌や従来の人工土壌では、本発明と同様に水分環境の調整を行っても、観葉植物は土壌中に保持されている水分を効率的に吸収し、利用することができないため、灌水の間隔を短くしなければ、観葉植物が萎れて枯れることになる。

人工土壌培地１００は、易効水の中でも比較的高い値であるｐＦ値２．３において体積含水率が１５〜４０％の範囲、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率が１〜１５％の範囲となるように調整される（調整工程）。ｐＦ値２．３及びｐＦ値２．７における好ましい体積含水率は、ｐＦ値２．３において２０〜３５％の範囲、ｐＦ値２．７において２〜１０％の範囲である。これにより、観葉植物の生育を維持しながら、人工土壌培地１００から観葉植物への水分供給を適度に抑制することが可能になり、人工土壌培地１００が保持する水分の減少（体積含水率の減少）を抑制することができる。人工土壌培地１００の体積含水率が、ｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲、ｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲から外れると、観葉植物が水分を過剰に吸収し易い環境、又は観葉植物が利用できる水分が非常に少ない環境となり、観葉植物への過剰な水分供給を効果的に抑制することができなくなったり、観葉植物の灌水の間隔を延ばすことができなくなる。なお、観葉植物が鉢植えタイプであり、鉢の下に受け皿等が備え付けられている場合は、灌水を実施すると受け皿等に鉢からの流出水が溜まることになる。流出水が溜まった状態では、土壌の体積含水率はあまり低下しない。そこで、本発明では、「灌水の間隔」を、鉢からの流出水が受け皿等に溜まらない状態における、灌水から灌水までの経過日数と規定する。これは、灌水により土壌を最大体積含水率に調整した時点から観葉植物が萎れ始める時点までの期間に相当する。

人工土壌培地１００は、人工土壌粒子５０間に形成される間隙５１を利用して、植物が必要な水分を確保しながら余分な水分を排水することにより、人工土壌培地１００としての保水性と通気性とを両立させている。従って、間隙５１の状態は、保水性及び通気性に影響する。間隙５１のサイズが大きくなり過ぎると、間隙５１に水分を保持する力が弱まり、人工土壌培地１００の保水性が低下する。これは、人工土壌粒子５０は間隙５１に保持されている水分を徐々に吸収していくため、間隙５１の水分が速やかに外部に排水されると、人工土壌粒子５０内に水分を十分保持できなくなるからである。一方、間隙５１のサイズが小さくなり過ぎると、水分を間隙５１に保持する力が強まり、人工土壌培地１００の通気性が低下する。その結果、植物の根に酸素を十分供給することができず、根腐れが生じる虞がある。

間隙５１を適切なサイズにするためには、人工土壌粒子５０の粒度分布を適切な範囲に調整することが有効である。これにより、人工土壌培地１００を、ｐＦ値２．３において体積含水率を１５〜４０％の範囲、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率を１〜１５％の範囲となるよう容易に調整することが可能となる。人工土壌粒子５０の粒度分布は、好ましくは１〜１５ｍｍの範囲に調整され、より好ましくは１〜１０ｍｍの範囲に調整される（粒度分布調整工程）。人工土壌粒子５０が粒径１ｍｍ未満のものを含むと、間隙５１が小さくなって人工土壌粒子５０と水分との吸着性が強まり、排水性が低下して、観葉植物に湿害が発生することがある。このような場合、栽培する観葉植物は根から酸素を吸収し難くなり、根腐れが起こり易くなる。一方、人工土壌粒子５０の粒径が１５ｍｍを超えるものを含むと、間隙５１が大きくなって人工土壌粒子５０と水分との吸着性が弱まり、重力により水分が過剰に排出されて、人工土壌粒子５０内に十分に水分を吸収することができなくなることがある。このような場合、人工土壌培地１００の体積含水率を、ｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲、ｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲となるように調整することが困難となり、観葉植物への灌水の間隔を延ばすことができなくなる。

人工土壌培地１００の保水性及び通気性は、人工土壌粒子５０の粒度分布の中央値にも関係している。人工土壌粒子５０の粒度分布の中央値を適切な範囲に設定することで、人工土壌培地１００の水分環境の調整が容易となる。例えば、人工土壌粒子５０の粒度分布の中央値を大きい方向にシフトさせると、人工土壌粒子５０の間に形成される間隙５１のサイズも全体的に大きくなる。従って、人工土壌粒子５０の粒度分布の中央値を変更することで、人工土壌培地１００の保水性及び通気性を調整することができる。

人工土壌培地１００の保水性及び通気性を適切に調整するためには、人工土壌粒子５０の粒度分布の中央値を２〜１０ｍｍの範囲となるように調整することが好ましい。人工土壌粒子５０の粒度分布における中央値が２ｍｍより小さいと、間隙５１のサイズが小さくなり過ぎて、間隙５１の水分を保持する力が強まり、排水性が低下して、植物に湿害が発生することがある。このような場合、栽培する植物は根から酸素を吸収し難くなり、根腐れが起こり易くなる。一方、人工土壌粒子５０の粒度分布における中央値が１０ｍｍより大きくなると、間隙５１のサイズが大きくなり過ぎて、間隙５１の水分を保持する力が弱まり、重力により水分が過剰に排出されて、人工土壌粒子５０内に十分な水分を吸収することができなくなることがある。このような場合、人工土壌培地１００の体積含水率を、ｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲、ｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲となるように調整することが困難となり、観葉植物への灌水の間隔を延ばすことができなくなる。

人工土壌粒子５０の粒度分布において、複数のピークが存在するように調整することが好ましい。これにより、人工土壌粒子５０間に形成される間隙５１は、連続性を有する複数の段階的なサイズに形成される。これにより、人工土壌培地１００は、人工土壌培地１００の間隙５１内に吸着状態の異なる易効水、すなわち異なるｐＦ値の範囲の水分を保持させることが容易となる。その結果、人工土壌培地１００に観葉植物の種類に応じた最適な吸着状態の水分を段階的に保持させることが可能となり、異なる吸着状態の水分を要求する複数の観葉植物を同時に栽培することも可能となる。

＜観葉植物栽培方法＞
図３は、本発明に係る観葉植物栽培方法の説明図である。図３（ａ）は天然土壌培地を用いて栽培する観葉植物の灌水スケジュールの一例であり、図３（ｂ）は人工土壌培地１００を用いて栽培する観葉植物の灌水スケジュールの一例である。天然土壌培地を用いて観葉植物を鉢植え等で栽培する場合、図３（ａ）に示すように、天然土壌培地を灌水により最大体積含水率に調整してから、観葉植物の萎れ開始点となる体積含水率まで低下するのに要する経過日数（灌水の間隔）は、通常約１週間程度である。一方、人工土壌培地１００を用いた本発明の観葉植物の栽培方法では、図３（ｂ）に示すように、灌水の間隔を約１．５週間以上に延ばすことができる。このように、人工土壌培地１００の水分環境を、ｐＦ値２．３において体積含水率を１５〜４０％の範囲、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率を１〜１５％の範囲となるように調整すると、観葉植物への灌水の間隔を、天然土壌を使用して観葉植物を栽培する場合における灌水の間隔よりも長くなるように設定することができる（灌水工程）。本実施形態のように、観葉植物への灌水の間隔を、天然土壌を使用して観葉植物を栽培する場合における灌水の間隔の１．５倍以上に延長できれば、観葉植物の生育を維持しながら、水遣りの頻度を低減できるため、観葉植物の灌水の管理が容易なものとなる。本発明の人工土壌培地１００の調整方法を用いた場合、観葉植物への灌水の間隔を延ばすことができる理由を以下に説明する。

人工土壌培地１００の間隙５１内に保持された水分は、人工土壌粒子５０の空隙１１に徐々に吸収されて、特定のｐＦ値の水分として保持される。間隙５１に保持されている水分は人工土壌培地１００を構成する人工土壌粒子５０との吸着力が弱いため、観葉植物は、先ず当該水分を吸収する。ここで、人工土壌粒子５０の空隙１１のサイズは、易効水の中でも比較的高いｐＦ値の水分を保持できるように調整されているため、観葉植物への水分供給が適度に抑制され、空隙１１内の水分量、すなわち、人工土壌培地１００の体積含水率は緩やかに低下することになる。観葉植物は、人工土壌粒子５０の表面を根で覆っているため、人工土壌粒子５０に保持されている水分を効率よく吸収することができる。従って、人工土壌培地１００への灌水の間隔を長く設定しても、観葉植物の生育を維持することが可能になる。

以上のとおり、本発明に係る観葉植物栽培方法について説明したが、本発明に適用可能な観葉植物としては、例えば、ポトス、パキラ、フィカス、ドラセナ、コルディリネ、ディジゴセカ、チャメドリア、ステノカーパス、カンノンチク、シルクジャスミン、オーガスタ、シナモン、ゲッケイジュ、ベンジャミン、ブラキシトン、ステルクリア、ピレア、ブラッサイア、シェフレラ、シペラス、アフェランドラ、カラテア、クテナンテ、アルトカルプス、ペペロミア、ピペル、アグラオネマ、アロカシア、エクメア、アナナス、ヘルナンディア、アガペ、チャセンシダ、アンスリウム、スパティフィラム、ディフェンバキア、オリヅルラン、クロトン、センネンボク、サンセベリア、アルテシマ、アレカヤシ、テーブルヤシ、カジュマル、シッサス、コーヒーの木、ソングオブインディア、ソングオブジャマイカ、ユッカ、マッサン、モンステラ等を挙げることができる。

以下、本発明の人工土壌培地の実施例について説明する。

〔人工土壌粒子の作製〕
（実施例１）
フィラーとして、珪藻土（ラヂオライト（登録商標）５００、昭和化学工業株式会社製、平均粒径３５μｍ）３０重量部をアルギン酸ナトリウム０．５重量％水溶液（和光純薬工業株式会社製）１００重量部に添加し、ミキサー（ＳＭ−Ｌ５７、三洋電機株式会社製）を用いて３分間撹拌して原料スラリーを作製した。得られた原料スラリーを、多価金属イオン水溶液である７．５重量％塩化カルシウム水溶液に滴下してゲル化させ、粒状物を生成した。生成した粒状物を溶液から回収し、洗浄した後、７０℃の乾燥機中で２４時間乾燥させて粒径２〜４ｍｍの人工土壌粒子を作製した。

（実施例２）
フィラーとして、珪藻土（ラヂオライト（登録商標）３０００、昭和化学工業株式会社製、平均粒径７５μｍ）２０重量部を使用した以外、実施例１と同じ方法で人工土壌粒子を作製した。

（実施例３）
フィラーとして、篩（１５０メッシュオーバー、１００メッシュアンダー）で分級したゼオライト（日東ゼオライト１号、日東粉化工業株式会社製、平均粒径１０６〜１５０μｍ）２０重量部を使用した以外、実施例１と同じ方法で人工土壌粒子を作製した。

（実施例４）
フィラーとして、篩（４００メッシュオーバー、２７０メッシュアンダー）で分級した発泡ガラス（スーパーソル（登録商標）、株式会社トリム製、平均粒径３８〜５３μｍ）１０重量部を使用した以外、実施例１と同じ方法で人工土壌粒子を作製した。

（実施例５）
フィラーとして、篩（１５０メッシュオーバー、１００メッシュアンダー）で分級したゼオライト（日東ゼオライト１号、日東粉化工業株式会社製、平均粒径１０６〜１５０μｍ）２０重量部をアルギン酸カリウム１．０重量％水溶液（和光純薬工業株式会社製）１００重量部に添加し、ミキサー（ＳＭ−Ｌ５７、三洋電機株式会社製）を用いて３分間撹拌して原料スラリーを作製した。得られた原料スラリーを、多価金属イオン水溶液である７．５重量％乳酸カルシウム水溶液に滴下してゲル化させ、粒状物を生成した。生成した粒状物を溶液から回収し、洗浄した後、７０℃の乾燥機中で２４時間乾燥させて粒径２〜４ｍｍの人工土壌粒子を作製した。

（比較例１）
フィラーとして、篩（４８メッシュオーバー、３５メッシュアンダー）で分級したゼオライト（日東ゼオライト１号、日東粉化工業株式会社製、平均粒径３００〜４２５μｍ）２０重量部を使用した以外、実施例１と同じ方法で人工土壌粒子を作製した。

（比較例２）
フィラーとして、ゼオライト（日東ゼオライト２号、日東粉化工業株式会社製、平均粒径８００〜１９００μｍ）２０重量部を使用した以外、実施例１と同じ方法で人工土壌粒子を作製した。

（比較例３）
篩（２００メッシュアンダー）で分級した市販の天然砂（コーナン商事株式会社、平均粒径７５μｍ以下）をそのまま土壌粒子として使用した。比較例３の土壌粒子は泥状を呈するものであった。

（比較例４）
篩（４８メッシュオーバー、３５メッシュアンダー）で分級した市販の天然砂（コーナン商事株式会社、平均粒径３００〜４２５μｍ）をそのまま土壌粒子として使用した。

（比較例５）
市販の天然礫（コーナン商事株式会社、平均粒径２〜４ｍｍ）をそのまま土壌粒子として使用した。

〔人工土壌培地の水分保持特性の評価〕
上記のとおり作製した実施例１〜５の人工土壌粒子、比較例１〜２の人工土壌粒子、及び比較例３〜５の市販の土壌粒子を用いて夫々土壌培地を構成し、観葉植物であるポトスを栽培した。底面に排水口を設けたカップに各土壌培地３００ｃｃを充填し、水を貯めた水槽に土壌培地全体を完全に浸漬した状態で２４時間放置して、土壌培地を毛管飽和状態にした。その後、水槽からカップを取出し、重量水が排水されるまで３ｈｒ放置した。市販の３号鉢ポトスからポトスを取り出して、根を綺麗に洗浄した後、各土壌培地にポトスを植えつけた。その後、室温３０℃、相対湿度５０％の環境試験室でポトスを生育した。灌水はポトスが萎れた時点で実施し、１回の灌水量を２００ｃｃとした。灌水は７回行い、灌水直後の各土壌培地の体積含水率と、次の灌水を行う直前の各土壌培地の体積含水率との差分をとり、各土壌培地の体積含水率の減少量を算出した（灌水２回目以降の値を使用）。次いで、体積含水率の減少量を経過日数で割って１日当りの体積含水率の減少量を算出し、灌水７回目までの得られた値を平均して、各人工土壌培地の水分保持特性を評価した。評価項目は、ｐＦ値２．３における体積含水率、ｐＦ値２．７における体積含水率、体積含水率の減少量とした。
一例として、実施例２の人工土壌培地における体積含水率と灌水間隔との関係を示したグラフを図４に示す。また、図４の結果を用いて、実施例２の人工土壌培地における１日当たりの体積含水率の減少量の計算方法を、以下に例示する。
灌水２回目から３回目にかけての１日当たりの体積含水率の減少量：
（５３．５％−３６．０％）／５日 ＝ ３．５％／日
灌水３回目から４回目にかけての１日当たりの体積含水率の減少量：
（５２．９％−３４．４％）／５日 ＝ ３．７％／日
灌水４回目から５回目にかけての１日当たりの体積含水率の減少量：
（５２．３％−２８．９％）／７日 ＝ ３．３％／日
灌水５回目から６回目にかけての１日当たりの体積含水率の減少量：
（４８．０％−３３．２％）／４日 ＝ ３．７％／日
灌水６回目から７回目にかけての１日当たりの体積含水率の減少量：
（５２．０％−２７．７％）／７日 ＝ ３．５％／日
１日当たりの体積含水率の減少量の平均値 ＝ ３．５４％
以下、表１に実施例及び比較例の各培地の水分保持特性の評価結果を示す。

実施例１〜５の人工土壌培地は、易効水の中でも比較的高い値であるｐＦ値２．３において体積含水率が２０〜３５％となり、易効水の上限値であるｐＦ値２．７において体積含水率が２〜１０％となった。これは、本発明の人工土壌培地の調製方法における人工土壌培地の体積含水率の範囲（ｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲、ｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲）に含まれる。そして、このような体積含水率の範囲において、ポトスの成長に悪影響を及ぼすことはなかった。また、実施例１〜５の人工土壌粒子を使用した場合の１日当たりの体積含水率の減少量は３．３〜３．７％／日となり、この程度の減少量であれば灌水間隔を十分に確保できるため、水遣りの頻度を低減することが可能であった。これに対し、比較例１及び２の人工土壌培地は、体積含水率がｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲に調整されていないため、１日当たりの体積含水率の減少量は４．５〜４．６％／日となり、灌水間隔を短縮しなければ、ポトスが十分に成長できないものであった。比較例３の天然土壌培地は、体積含水率がｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲に調整されていないため、土壌中の水分が過剰となり、根腐れが発生した。比較例４及び５の天然土壌培地は、体積含水率がｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲に調整されていないため、１日当たりの体積含水率の減少量は４．３〜４．５％／日となり、灌水間隔を短縮しなければ、ポトスが十分に成長できないものであった。このように、実施例の人工土壌培地は、比較例の人工土壌培地又は天然土壌培地に対して、１日当たりの体積含水率の減少量を約１４％〜２８％程度抑制できることが確認された。

以上の結果から、人工土壌培地として、複数のフィラーを集合してなる人工土壌粒子を使用し、人工土壌培地の体積含水率を、ｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲、ｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲となるように調整すると、観葉植物の灌水間隔を容易に延長することができることが示された。

本発明に係る人工土壌培地の調整方法、及び観葉植物栽培方法は、家庭菜園、植物工場、屋内緑化等の農業及び園芸分野において利用することができる。

１０ フィラー
５０ 人工土壌粒子
１００ 人工土壌培地

Claims (7)

1. 観葉植物の栽培に使用する人工土壌培地を、当該観葉植物の栽培に適した水分環境に調整する人工土壌培地の調整方法であって、
   前記人工土壌培地として、複数のフィラーを集合してなる人工土壌粒子を使用し、
   前記人工土壌培地の体積含水率を、ｐＦ値２．３において１５〜４０％の範囲、ｐＦ値２．７において１〜１５％の範囲となるように調整する調整工程を実行する人工土壌培地の調整方法。
2. 前記調整工程は、前記人工土壌粒子の粒度分布を１〜１５ｍｍの範囲に調整する粒度分布調整工程を含む請求項１に記載の人工土壌培地の調整方法。
3. 前記フィラーは、１０〜２００μｍの粒径を有する請求項１又は２に記載の人工土壌培地の調整方法。
4. 前記フィラーは、ゼオライト、ベントナイト、珪藻土、多孔質金属、タルク、クレー、カオリン、イライト、スメクタイト、ハイドロタルサイト、ハイドロタルサイト様化合物、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、シリカバルーン、ガラスバルーン、発泡ガラス、シラスバルーン、フライアッシュバルーン、炭、ガラスファイバー、及びパーライトからなる群から選択される少なくとも一つである請求項１〜３の何れか一項に記載の人工土壌培地の調整方法。
5. 前記フィラーは、水分を吸放出可能な連通孔を備える請求項１〜４の何れか一項に記載の人工土壌培地の調整方法。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の人工土壌培地の調整方法により調整した人工土壌培地を用いて観葉植物に灌水を行う灌水工程を含む観葉植物栽培方法。
7. 前記灌水工程において、前記観葉植物への灌水の間隔を、天然土壌を使用して前記観葉植物を栽培する場合における灌水の間隔よりも長くなるように設定する請求項６に記載の観葉植物栽培方法。

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