JP2021177735A - 育苗培土の製造方法、育苗培土、及び植物の栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生分解性に優れる材料からなり、優れた作業性と優れた固化性とを両立し、植物の生育遅延が抑制された育苗培土の製造方法、該製造方法で得られる育苗培土及び該育苗培土を用いた植物の栽培方法を提供する。【解決手段】培土基材（Ａ）と、アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）と、アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）と、を配合する育苗培土の製造方法であって、前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）を、窒素含有化合物（Ｄ）を付着させてから配合する、育苗培土の製造方法、該製造方法で得られる育苗培土及び該育苗培土を用いた植物の栽培方法である。【選択図】なし

Description

本発明は、育苗培土の製造方法、育苗培土、及び植物の栽培方法に関する。

近年、農業分野及び園芸分野においては、作業効率の向上を目的として、各種作業の機械化及び自動化が進展しつつある。その中の１つとして、播種、苗の植付け等を自動で行う機械移植がある。機械移植は、培土を充填した育苗ポット内で播種及び育苗して得られた土付苗を移植機によって取り出した後、植付けるという手順により行われる。

機械移植を行う際には、上記の通り、移植作業中に土付苗を育苗ポットから取り出すが、その際、土付苗が崩壊することなく良好な固化状態が保たれていることが望ましい。そのため、培土を固化するための種々の方法が検討されている。培土を固化する際には、良好な固化性に加えて、その材料が農地に残留しない生分解性、乾燥又は保水状態でも土付苗が崩壊しない強度、育苗ポットからの離型性、水の浸透性、通気性、良好な作業性等の性能が求められる。

特許文献１には、培土基材に、特定の熱融着性繊維を配合したことを特徴とする育苗用培土を加熱処理して培土中の熱融着性繊維を溶融接着させることを特徴とする苗床の固化方法が開示されている。
特許文献２には、育苗培土基材とアルギン酸塩とを含む育苗培土の製造方法であって、上記育苗培土中の多価カチオン当量が、上記アルギン酸塩のアニオン当量の１６０％以上となるように、上記育苗培土基材とアルギン酸塩とを混合することを特徴とする育苗培土の製造方法が開示されている。
特許文献３には、培土基材と、アルギン酸の多価カチオン塩と、アルギン酸の１価カチオン塩と、を配合する育苗培土の製造方法が開示されている。

特開２００３−３３９２２６号公報 特開２００１−３３３６３５号公報 特開２０１９−０９２４２０号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている方法は、培土が固化する際に熱融着性繊維を加熱する必要があるため、加熱設備が必要となると共に、使用し得る育苗ポットの材質にも制限が生じる。また、融着固化を可能にするほど繊維を培土に添加すると、育苗ポットへの充填作業中に繊維塊が生じる等、作業性が悪化する場合がある。また、これらの問題により、培土の購入者は事前に育苗ポット内で培土を固化させたものを購入する必要性が高くなり、購入者側で固化の時期等を調整できない等、使用方法が制限される問題がある。更には、これらの材料は生分解性が低いため環境適合性に劣るという問題がある。

特許文献２に開示されている方法は、多価カチオンの供給源として、消石灰又は土に含まれる無機物化合物由来の多価カチオンを利用し、これとアルギン酸塩を反応させて固化させるものである。しかしながら、消石灰は多価カチオンの濃度が高く、例えば、育苗ポット内で消石灰を配合した育苗培土とアルギン酸塩とを混合すると、培土の表面でのゲル化が速く進行しすぎ、育苗ポットの内部にまでアルギン酸塩が浸透できない問題が生じる。また、消石灰や土に含まれる無機化合物由来の多価カチオンは水に溶解するものであったり、或いはイオン状態で存在するものであるため、培土中における濃度及び分散性をコントロールすることが困難であり、良好な固化状態を容易に得ることができなかった。

特許文献３に開示されている方法によると、生分解性、作業性及び固化性に優れた固化培土が得られるものの、固化培土を使用しない場合と比べると、植物の生育が遅くなる場合があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、生分解性に優れる材料からなり、優れた作業性と優れた固化性とを両立し、植物の生育遅延が抑制された育苗培土の製造方法、該製造方法で得られる育苗培土及び該育苗培土を用いた植物の栽培方法を提供することである。

本発明者等は、上記の課題に関して鋭意検討を重ねた結果、培土基材と、アルギン酸の多価カチオン塩と、アルギン酸の１価カチオン塩と、を配合する育苗培土の製造方法において、アルギン酸の多価カチオン塩を、窒素含有化合物を付着させてから配合する方法により、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は下記［１］〜［１０］に関する。
［１］培土基材（Ａ）と、アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）と、アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）と、を配合する育苗培土の製造方法であって、
前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）を、窒素含有化合物（Ｄ）を付着させてから配合する、育苗培土の製造方法。
［２］前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）が、繊維の形態で配合されてなる、上記［１］に記載の育苗培土の製造方法。
［３］前記繊維の平均繊維長が、１〜５０ｍｍであり、平均繊維径が、０．０１〜３ｍｍである、上記［２］に記載の育苗培土の製造方法。
［４］下記工程Ａ１及びＡ２を含む、上記［１］〜［３］のいずれかに記載の育苗培土の製造方法。
工程Ａ１：前記培土基材（Ａ）と、前記窒素含有化合物（Ｄ）を付着させたアルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）と、を混合して、培土混合物を得る工程
工程Ａ２：前記培土混合物に前記アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）水溶液を添加して、前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）の少なくとも一部の多価カチオンを、前記アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）が有する１価カチオンとイオン交換させてなる固化剤を形成し、該固化剤で前記培土基材（Ａ）が固化された育苗培土を得る工程
［５］前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）が、アルギン酸カルシウム塩である、上記［１］〜［４］のいずれかに記載の育苗培土の製造方法。
［６］前記アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）が、アルギン酸ナトリウム塩である、上記［１］〜［５］のいずれかに記載の育苗培土の製造方法。
［７］前記窒素含有化合物（Ｄ）が水溶性の化合物であって、
前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）に前記窒素含有化合物（Ｄ）を付着させる方法が、
前記窒素含有化合物（Ｄ）の水溶液と、前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）と、を混合した後、水を除去する方法である、上記［１］〜［６］のいずれかに記載の育苗培土の製造方法。
［８］前記窒素含有化合物（Ｄ）が、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム及び尿素からなる群から選択される１種以上である、上記［１］〜［７］のいずれかに記載の育苗培土の製造方法。
［９］上記［１］〜［８］のいずれかに記載の育苗培土の製造方法によって製造される育苗培土。
［１０］上記［９］に記載の育苗培土を用いる、植物の栽培方法。

本発明によると、生分解性に優れる材料からなり、優れた作業性と優れた固化性とを両立し、植物の生育遅延が抑制された育苗培土の製造方法、該製造方法で得られる育苗培土、及び該育苗培土を用いた植物の栽培方法を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態について詳述するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［育苗培土の製造方法］
本実施形態の育苗培土の製造方法は、培土基材（Ａ）と、アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）と、アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）と、を配合する育苗培土の製造方法であって、前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）を、窒素含有化合物（Ｄ）を付着させてから配合する、育苗培土の製造方法である。
なお、以下の説明において、アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）を「アルギン酸多価塩（Ｂ）」、アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）を「アルギン酸１価塩（Ｃ）」、窒素含有化合物（Ｄ）を付着させたアルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）を「窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）」と称する場合がある。

本実施形態の製造方法は、アルギン酸多価塩（Ｂ）とアルギン酸１価塩（Ｃ）とを併用するものである。アルギン酸多価塩（Ｂ）は水溶性が低く、培土中に分散させ易い固体であることから、培土中に適度な分散性を保った状態で存在させることが可能である。一方、アルギン酸１価塩（Ｃ）は水溶性に優れることから、水溶液として培土全体に均質に行き渡らせることができる。そして、培土中でアルギン酸多価塩（Ｂ）とアルギン酸１価塩（Ｃ）とが接触すると、アルギン酸多価塩（Ｂ）の表面近傍に存在する多価カチオンの一部がアルギン酸１価塩（Ｃ）の１価カチオンとイオン交換され、培土に行き渡らせたアルギン酸１価塩（Ｃ）が緩やかにゲル化される。このようにして、本実施形態の製造方法によると、均一に分散したアルギン酸多価塩（Ｂ）を起点として、アルギン酸１価塩（Ｃ）がゲル化してなる網目構造が培土中に緩やかに広がるため、局所的な固化を抑制し、これによって全体として良好な固化状態が保たれるものと考えられる。
また、本実施形態の製造方法によると、アルギン酸１価塩（Ｃ）とアルギン酸多価塩（Ｂ）とを接触させるタイミングは育苗培土の購入者が決定できるため、培土の購入者は用途に応じた柔軟な使用方法が可能である。
また、本実施形態の製造方法に用いられるアルギン酸多価塩（Ｂ）とアルギン酸１価塩（Ｃ）とは、いずれも生分解性に優れるものであるため、環境適合性にも優れるものである。
また、本実施形態の製造方法で得られる育苗培土は、乾燥状態又は湿潤状態のいずれの環境下においても優れた固化状態が保たれるため、作業性に優れたものとなる。

そして、本実施形態の育苗培土の製造方法によると、アルギン酸多価塩（Ｂ）を、窒素含有化合物（Ｄ）を付着させてから配合することによって、植物の生育遅延を抑制することができる。この原因は定かではないが、次のように予想される。
培土を固化剤によって固化する場合、固化培土内の雰囲気は嫌気性雰囲気になり易い。加えて、アルギン酸塩等の生分解性を有する成分は、培土中の菌類の働きを活性化させるため、固化培土内では硝酸呼吸（脱窒作用）で窒素が消費され易い環境にある。菌類による窒素の消費は、分解し易い低分子量のアルギン酸多価塩（Ｂ）の近傍で生じ易いため、予め、アルギン酸多価塩（Ｂ）に窒素含有化合物（Ｄ）を付着させ、アルギン酸多価塩（Ｂ）近傍の窒素量を増加させておくことで、菌類によって消費された窒素を効率的に補うことができ、植物の生育性が良好に保たれるものと考えられる。

＜培土基材（Ａ）＞
培土基材（Ａ）は、育成する植物の種類に応じて、育苗用培土として公知のものを使用することができる。具体的には、赤玉土、鹿沼土、荒木田土、腐葉土、桐生砂等の各種園芸用土；川砂、海砂、浜砂、山砂等の砂類；パーライト、バーミキュライト、ロックウール、ゼオライト、鉱滓等の鉱物；ピートモス、ココピート、水苔、腐葉土、パーク堆肥、モミガラ、亜炭、薫炭、フスマ、炭粉等の有機質資材などが挙げられる。
培土基材（Ａ）は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、必要に応じて、無機質肥料、有機質肥料、化学堆肥等の肥料などを配合したものであってもよい。

＜アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）＞
アルギン酸多価塩（Ｂ）は、アルギン酸の多価カチオン塩であれば特に限定されず、アルギン酸マグネシウム塩、アルギン酸カルシウム塩、アルギン酸ストロンチウム塩、アルギン酸バリウム塩等のアルギン酸アルカリ土類金属塩；アルギン酸鉄塩、アルギン酸亜鉛塩、アルギン酸銅塩等のアルギン酸遷移金属塩；アルギン酸アルミニウム塩等の３価以上のカチオン塩などが挙げられる。これらの中でも、汎用性及び培土の固化性の観点から、アルギン酸の２価カチオン塩が好ましく、アルギン酸アルカリ土類金属塩がより好ましく、アルギン酸カルシウム塩がさらに好ましい。
アルギン酸多価塩（Ｂ）は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

アルギン酸多価塩（Ｂ）のマンヌロン酸（Ｍ）とグルロン酸（Ｇ）の比率であるＭ／Ｇ比は、良好な硬さを有する固化状態を得る観点から、０．１〜５が好ましく、０．４〜３がより好ましく、０．５〜１．５がさらに好ましい。

アルギン酸多価塩（Ｂ）における多価カチオンの含有量は、良好な硬さを有する固化状態を得る観点から、アルギン酸塩のモノマー単位（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_６）１モルに対して、０．０１〜３モルが好ましく、０．０５〜２モルがより好ましく、０．１〜１．５モルがさらに好ましい。

アルギン酸多価塩（Ｂ）を配合する際の形態は特に限定されず、例えば、繊維、粉末、ペレット、顆粒、フレーク等の形態で配合されることが好ましく、繊維の形態で配合されることがより好ましい。

アルギン酸多価塩（Ｂ）を粉末の形態で配合する場合、その粉末の平均粒子径は、適用する培土基材（Ａ）及び植物の種類等に応じて適宜決定すればよいが、例えば、０．０１〜５ｍｍであり、０．１〜４ｍｍが好ましく、０．５〜２ｍｍがより好ましい。なお、粉末の平均粒子径は、当該粉末の投影像においてとりうる最大長さの値と、その最大長さに直交する方向の最大長さの値の平均値を、任意に選択した１０個の粉末について求め、これを平均した値として求めることができる。

アルギン酸多価塩（Ｂ）を繊維の形態で配合する場合、その繊維の平均繊維長は、１〜５０ｍｍが好ましく、２〜４０ｍｍがより好ましく、３〜３０ｍｍがさらに好ましい。
また、アルギン酸多価塩（Ｂ）の平均繊維径は、０．０１〜３ｍｍが好ましく、０．０５〜２．５ｍｍがより好ましく、０．１〜２ｍｍがさらに好ましい。
なお、繊維の平均繊維径及び平均繊維長は、当該繊維の投影像における繊維径及び繊維長を、任意に選択した１０個の繊維について求め、これを平均した値として求めることができる。また、本実施形態において「繊維」とは、上記平均繊維長と平均繊維径との比［平均繊維長／平均繊維径］が２以上のものを意味する。上記平均繊維長と平均繊維径との比［平均繊維長／平均繊維径］は、良好な固化状態を得る観点から、３以上が好ましく、５以上がより好ましく、７以上がさらに好ましい。また、上記比［平均繊維長／平均繊維径］は、繊維の分散性の観点から、２０以下であってもよく、１５以下であってもよい。
また、繊維の断面形状としては、丸型、三角形型、Ｔ型、偏平型、多葉型、Ｖ字型、中空型等のいずれの形状であってもよい。

なお、アルギン酸多価塩（Ｂ）を繊維の形態にする方法としては、例えば、アルギン酸ナトリウム塩等のアルギン酸の１価カチオン塩水溶液を、所望のノズル径を有する紡糸ノズル等を使用して、塩化カルシウム水溶液等の多価カチオン塩化物水溶液中に吐出紡糸した後、形成された繊維状のアルギン酸多価塩を回収及び乾燥して得ることができる。上記のアルギン酸の１価カチオン塩水溶液の濃度は、例えば、０．５〜１０質量％であり、多価カチオン塩化物水溶液の濃度は、例えば、１〜３０質量％である。

アルギン酸多価塩（Ｂ）の製造に用いるアルギン酸１価カチオン塩の１質量％水溶液粘度は、汎用性、水への溶解性の観点から、１０〜１，０００ｍＰａ・ｓが好ましく、２０〜６００ｍＰａ・ｓがより好ましく、３０〜４００ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。

なお、アルギン酸多価塩（Ｂ）を、繊維、粉末、ペレット、顆粒、フレーク等の形態で配合する場合、これらは本発明の効果を阻害しない範囲において、アルギン酸多価塩（Ｂ）以外の成分を含んでいてもよい。

アルギン酸多価塩（Ｂ）の配合量は、良好な固化状態を得る観点から、培土基材（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜５０質量部が好ましく、０．５〜３０質量部がより好ましく、１〜１０質量部がさらに好ましい。

＜アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）＞
アルギン酸１価塩（Ｃ）は、アルギン酸の１価カチオン塩であれば特に限定されず、例えば、アルギン酸リチウム塩、アルギン酸ナトリウム塩、アルギン酸カリウム塩等のアルギン酸アルカリ金属塩；アルギン酸アンモニウム塩などが挙げられる。これらの中でも、汎用性及び培土の固化性の観点から、アルギン酸アルカリ金属塩が好ましく、アルギン酸ナトリウム塩がより好ましい。
アルギン酸１価塩（Ｃ）は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

アルギン酸１価塩（Ｃ）の２０℃における１質量％水溶液粘度は、汎用性、水への溶解性の観点から、０．１〜３０ｍＰａ・ｓが好ましく、１〜２０ｍＰａ・ｓがより好ましく、２〜１５ｍＰａ・ｓがさらに好ましく、４〜１０ｍＰａ・ｓが特に好ましい。

アルギン酸１価塩（Ｃ）のマンヌロン酸（Ｍ）とグルロン酸（Ｇ）の比率であるＭ／Ｇ比は、良好な硬さを有する固化状態を得る観点から、０．１〜１０が好ましく、０．４〜５がより好ましく、０．５〜３がさらに好ましい。

アルギン酸１価塩（Ｃ）における１価カチオンの含有量は、良好な硬さを有する固化状態を得る観点から、アルギン酸塩のモノマー単位（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_６）１モルに対して、０．５〜３モルが好ましく、０．６〜２モルがより好ましく、０．８〜１．５モルがさらに好ましい。

アルギン酸１価塩（Ｃ）を配合する際の形態は特に限定されず、例えば、繊維、粉末、ペレット、顆粒、フレーク、水溶液等の形態で配合されることが好ましく、水溶液の形態で配合されることがより好ましい。
アルギン酸１価塩（Ｃ）を粉末の形態で配合する場合、その粉末の平均粒子径は、適用する培土基材（Ａ）及び植物の種類等に応じて適宜決定すればよいが、例えば、０．０１〜３ｍｍであり、０．０５〜２．５ｍｍが好ましく、０．１〜２ｍｍがより好ましい。平均粒子径の算出方法は、アルギン酸多価塩（Ｂ）の平均粒子径の算出方法と同じである。

アルギン酸１価塩（Ｃ）を水溶液の形態で配合する場合、その水溶液中の濃度は、アルギン酸１価塩（Ｃ）、適用する培土基材（Ａ）及び植物の種類等に応じて適宜決定すればよいが、例えば、０．０１〜１０質量％であり、０．０５〜５質量％が好ましく、０．１〜４質量％がより好ましい。
アルギン酸１価塩（Ｃ）の水溶液の２０℃における粘度は、培土への浸透性及びアルギン酸多価塩（Ｂ）との反応性の観点から、０．１〜３０ｍＰａ・ｓが好ましく、１〜２０ｍＰａ・ｓがより好ましく、２〜１５ｍＰａ・ｓがさらに好ましく、４〜１０ｍＰａ・ｓが特に好ましい。
アルギン酸１価塩（Ｃ）の水溶液は、例えば、所定量のアルギン酸１価塩（Ｃ）を、イオン交換水に投入し、必要に応じて、加熱及び撹拌することで調製することができる。

なお、アルギン酸１価塩（Ｃ）を、繊維、粉末、ペレット、顆粒、フレーク、水溶液等の形態で配合する場合、これらは本発明の効果を阻害しない範囲において、アルギン酸１価塩（Ｃ）以外の成分を含んでいてもよい。

アルギン酸１価塩（Ｃ）の配合量は、良好な固化状態を得る観点から、培土基材（Ａ）１００質量部に対して、０．０５〜２０質量部が好ましく、０．１〜１０質量部がより好ましく、０．１２〜５質量部がさらに好ましい。
アルギン酸多価塩（Ｂ）由来の多価カチオンと、アルギン酸１価塩（Ｃ）由来の１価カチオンとの配合比（（Ｂ）／（Ｃ））（モル比）は、良好な固化状態を得る観点から、０．０１〜２００が好ましく、０．０５〜２０がより好ましく、０．１〜１０がさらに好ましい。

＜窒素含有化合物（Ｄ）＞
窒素含有化合物（Ｄ）は、窒素を含有する化合物であればよく、例えば、メラミン、尿素、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。
また、窒素含有化合物（Ｄ）は、窒素含有化合物（Ｄ）を含む組成物として使用されるものであってもよく、該組成物としては、例えば、魚かす粉末、干魚肥料粉末、魚廃物加工肥料、魚節煮かす、甲殻類質肥料粉末、蒸製魚鱗及びその粉末、肉かす粉末、肉骨粉、蒸製てい角粉、蒸製てい角骨粉、蒸製毛粉、乾血及びその粉末、グアノ、生骨粉、蒸製骨粉、蒸製鶏骨粉、蒸製皮革粉、干蚕蛹粉末、絹紡蚕蛹くず等の動物由来の組成物；大豆油粕及びその粉末、菜種油粕及びその粉末、わたみ油粕及びその粉末、落花生油粕及びその粉末、ごま油粕及びその粉末、米ぬか油粕及びその粉末、その他の草本性植物油粕及びその粉末、とうもろこし胚芽油粕及びその粉末、たばこくず肥料粉末、豆腐かす乾燥肥料、乾燥菌体肥料等の植物由来の組成物などが挙げられる。これらの中でも、水溶液とすることができ、アルギン酸多価塩（Ｂ）に付着させ易いという観点、及び植物の生育遅延を抑制する効果に優れるという観点から、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、尿素が好ましい。
窒素含有化合物（Ｄ）は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

本実施形態の製造方法で得られる育苗培土中における、窒素含有化合物（Ｄ）の含有量は、育苗培土中の窒素量を適正な範囲に調整するという目的に応じて適宜調整すればよく、例えば、アルギン酸多価塩（Ｂ）に付着させた窒素含有化合物（Ｄ）に由来する窒素（すなわち、Ｎ原子）の含有量が、育苗培土の総量中、質量基準で、１００ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以上、３００ｐｐｍ以上、４００ｐｐｍ以上又は５００ｐｐｍ以上であってもよく、５，０００ｐｐｍ以下、３，０００ｐｐｍ以下、２，０００ｐｐｍ以下又は１，０００ｐｐｍ以下であってもよい。

＜アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）に窒素含有化合物（Ｄ）を付着させる方法＞
アルギン酸多価塩（Ｂ）に窒素含有化合物（Ｄ）を付着させる方法としては特に限定されず、窒素含有化合物（Ｄ）の種類に応じて適した方法を採用すればよい。
例えば、窒素含有化合物（Ｄ）が溶媒に溶解する化合物である場合は、窒素含有化合物（Ｄ）を溶媒に溶解させた溶液とアルギン酸多価塩（Ｂ）とを混合させた後、溶媒を除去する方法が挙げられる。当該方法を適用するという観点から、窒素含有化合物（Ｄ）は溶媒に溶解性を有する化合物であることが好ましく、水溶性の化合物であることがより好ましい。窒素含有化合物（Ｄ）が水溶性の化合物である場合、アルギン酸多価塩（Ｂ）に窒素含有化合物（Ｄ）を付着させる方法は、窒素含有化合物（Ｄ）の水溶液と、アルギン酸多価塩（Ｂ）と、を混合した後、水を除去する方法であることが好ましい。
溶媒に溶解する窒素含有化合物（Ｄ）を用いる具体例としては、例えば、窒素含有化合物（Ｄ）として、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム又は尿素を水に溶解させ、濃度１〜５０質量％の水溶液を調製し、該水溶液と、アルギン酸多価塩（Ｂ）とを、質量比で、１：２〜２：１〔水溶液：アルギン酸多価塩（Ｂ）〕の比率で混合し、２０〜１００℃で、１０〜３００分間乾燥させる方法が挙げられる。但し、溶媒の種類、混合比率、乾燥温度、乾燥時間等の各種条件は、使用する窒素含有化合物（Ｄ）の量、種類等に応じて適宜調整すればよい。
一方、窒素含有化合物（Ｄ）が溶媒に不溶な化合物である場合、当該化合物が固体であるときには、例えば、粉末化した窒素含有化合物（Ｄ）と、アルギン酸多価塩（Ｂ）とを、バインダー樹脂を含む溶媒中で混合し、溶媒を除去する方法によって、付着させてもよく、当該化合物が液体である場合は、液体の窒素含有化合物（Ｄ）とアルギン酸多価塩（Ｂ）とを固液混合させてもよい。

アルギン酸多価塩（Ｂ）に付着させる窒素含有化合物（Ｄ）の量は、育苗培土中の窒素量を適正な範囲に調整するという目的に応じて適宜調整すればよいが、例えば、アルギン酸多価塩（Ｂ）１００質量部に対して、０．５〜１０質量部が好ましく、１〜８質量部がより好ましく、２〜６質量部がさらに好ましい。

＜配合方法＞
次に、本実施形態の製造方法における各成分の配合方法について説明する。
各成分の配合方法は特に限定されないが、優れた作業性と優れた固化性を両立させる観点から、下記工程Ａ１及びＡ２を含む配合方法Ａが好ましい。
工程Ａ１：培土基材（Ａ）と窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）とを混合して、培土混合物を得る工程
工程Ａ２：前記培土混合物にアルギン酸１価塩（Ｃ）水溶液を添加して、前記窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）の少なくとも一部の多価カチオンを、前記アルギン酸１価塩（Ｃ）が有する１価カチオンとイオン交換させてなる固化剤を形成し、該固化剤で培土基材（Ａ）が固化された育苗培土を得る工程

（工程Ａ１）
工程Ａ１は、培土基材（Ａ）と窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）とを混合して、培土混合物を得る工程である。
培土基材（Ａ）と窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）とを混合する方法は特に限定されず、例えば、公知のミキサー、捏和機等の機械による撹拌；手作業による撹拌などの方法が挙げられる。
工程Ａ１によって、培土基材（Ａ）と窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）とを混合してなる培土混合物が得られる。

（工程Ａ２）
工程Ａ２は、工程Ａ１で得られた培土混合物に、アルギン酸１価塩（Ｃ）水溶液を添加して、前記窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）の少なくとも一部の多価カチオンを、前記アルギン酸１価塩（Ｃ）が有する１価カチオンとイオン交換させてなる固化剤を形成し、該固化剤で培土基材（Ａ）が固化された育苗培土を得る工程である。

培土混合物にアルギン酸１価塩（Ｃ）水溶液を添加する方法は特に限定されず、例えば、アルギン酸１価塩（Ｃ）水溶液を培土混合物に潅水する方法、アルギン酸１価塩（Ｃ）水溶液を培土混合物に潅注する方法、アルギン酸１価塩（Ｃ）水溶液中に培土混合物を浸漬する方法等が挙げられる。
培土混合物にアルギン酸１価塩（Ｃ）水溶液を添加することにより、培土混合物中の窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）と水溶液中のアルギン酸１価塩（Ｃ）とが反応して、固化した培土が得られる。

配合方法Ａによる場合、工程Ａ１で得られる培土混合物は、工程Ａ２を実施するまでは固化しない状態が保たれる。したがって、育苗培土の使用者は、所望の時期に工程Ａ２を実施することで、育苗培土を固化することができる。
配合方法Ａによる場合、工程Ａ１は、培土基材（Ａ）を植物育成用容器に充填する前に実施することが好ましく、工程Ａ２は、上記培土混合物を植物育成用容器に充填した後に実施することが好ましい。

本実施形態の製造方法で得られる育苗培土に播種を行う場合、播種の時期は特に限定されず、工程Ａ１の前、工程Ａ１と同時、工程Ａ１と工程Ａ２の間、工程Ａ２と同時又は工程Ａ２の後のいずれの時期であってもよいが、工程Ａ２の後であることが好ましい。

培土基材（Ａ）と窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）とアルギン酸１価塩（Ｃ）との配合方法は、下記工程Ｂ１を有する配合方法Ｂであってもよい。
工程Ｂ１：培土基材（Ａ）と窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）と固形のアルギン酸１価塩（Ｃ）とを混合して、育苗培土を得る工程

工程Ｂ１における混合方法は、上記工程Ａ１で挙げられた方法と同じ方法が挙げられる。また、固形のアルギン酸１価塩（Ｃ）の形状は、上記した通り、繊維、粉末、ペレット、顆粒、フレーク等が挙げられ、その好ましい態様も同様である。

配合方法Ｂによる場合、工程Ｂ１で得られる育苗培土は、水を添加するまでは固化しない状態が保たれる。したがって、育苗培土の使用者は、所望の時期に育苗培土に水を添加することで、育苗培土を固化することができる。なお、工程Ｂ１で得られる育苗培土に対して水を添加して培土を固化する工程を「工程Ｂ２」と称する。
工程Ｂ２によって、窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）の少なくとも一部の多価カチオンが、アルギン酸１価塩（Ｃ）が有する１価カチオンとイオン交換されてなる固化剤が形成され、該固化剤で培土基材（Ａ）が固化された育苗培土が得られる。
配合方法Ｂによる場合、工程Ｂ１は、培土基材（Ａ）を植物育成用容器に充填する前に実施することが好ましく、工程Ｂ２は、上記培土混合物を植物育成用容器に充填した後に実施することが好ましい。

本実施形態の製造方法で得られる育苗培土に播種を行う場合、播種の時期は特に限定されず、工程Ｂ１の前、工程Ｂ１と同時、工程Ｂ１と工程Ｂ２の間、工程Ｂ２と同時又は工程Ｂ２の後のいずれの時期であってもよいが、工程Ｂ２の後であることが好ましい。

＜育苗培土の用途＞
本実施形態の育苗培土の製造方法により得られる育苗培土を充填する植物育成用容器の形状は特に限定されず、様々な形状を有するものに適用可能である。
植物育成用容器としては、底壁及び側壁を有し、底壁の形状が、略円形、略四角形、略六角形等の形状を有するものが挙げられ、育苗ポット、育苗セル等の公知の容器を使用することができる。上記育苗セルは複数個が連なった育苗トレイの形態を有していてもよい。
上記育苗ポット又は育苗セルのサイズは、例えば、開口部穴径が２０〜６０ｍｍ、深さが４０〜６５ｍｍ、容積は９〜１６５ｃｍ^３である。
本実施形態の育苗培土の製造方法により製造された育苗培土は、野菜、花卉、苗木、稲等の農園芸作物に対して好適である。

［育苗培土］
本実施形態の育苗培土は、本実施形態の育苗培土の製造方法によって製造される育苗培土である。したがって、本実施形態の育苗培土は、培土基材（Ａ）と、窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）及び窒素付着アルギン酸多価塩（Ｂ）に由来する成分からなる群から選ばれる１種以上と、アルギン酸１価塩（Ｃ）及びアルギン酸１価塩（Ｃ）に由来する成分からなる群から選ばれる１種以上と、を含有するものである。
各成分の種類、配合量、配合方法等は、すべて上記した通りである。

［植物の栽培方法］
本実施形態の植物の栽培方法は、本実施形態の育苗培土を用いる植物の栽培方法である。
本実施形態の製造方法で得られる育苗培土は、生分解性に優れる材料からなり、優れた作業性と優れた固化性とを両立しているにも関わらず、植物の生育遅延が抑制されたものである。そのため、該育苗培土を用いる本実施形態の植物の栽培方法は、環境適合性、作業性に優れ、植物の生育に適した方法である。
本実施形態の植物の栽培方法によって栽培される植物は特に限定されず、野菜、花卉、苗木、稲等の農園芸作物が挙げられる。

以下、実施例を示し、本発明について具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

製造例１
（アルギン酸カルシウム塩繊維の調製）
アルギン酸ナトリウム塩（キミカ株式会社製、商品名：アルギテックスＬＬ）をイオン交換水に投入後、撹拌して溶解させ、アルギン酸ナトリウム塩水溶液（濃度：約２質量％）を得た。該アルギン酸ナトリウム塩水溶液をシリンジ（吐出径：１８ゲージ（１．０４ｍｍ））を使用して、５質量％の塩化カルシウム水溶液中に連続的に吐出し、塩化カルシウム水溶液中に繊維状のアルギン酸カルシウム塩を析出させた。得られた繊維状のアルギン酸カルシウム塩を塩化カルシウム水溶液中から回収した後、水洗し、７０℃で乾燥した後、所望の長さに切断することで、以下の物性を有するアルギン酸カルシウム塩繊維を得た。なお、平均繊維長及び平均繊維径の測定方法は前述の通りである。
平均繊維長：５ｍｍ
平均繊維径：０．５ｍｍ
Ｍ／Ｇ比：１．３
多価カチオン含有量：０．５モル／モノマー単位１モル

製造例２
（アルギン酸ナトリウム塩水溶液の製造）
アルギン酸ナトリウム塩として、キミカ株式会社製の「アルギテックスＬＬ」、及び同社製の「キミカアルギンＵＬＶ−Ｌ３Ｇ」をイオン交換水に投入後、撹拌して溶解させ、アルギン酸ナトリウム塩水溶液（濃度：１質量％）を得た。なお、「アルギテックスＬＬ」と「キミカアルギンＵＬＶ−Ｌ３Ｇ」は、質量比（アルギテックスＬＬ：キミカアルギンＵＬＶ−Ｌ３Ｇ）が４：６となる比率で配合した。

製造例３
（硝酸アンモニウム付着アルギン酸カルシウム塩繊維（Ｂ−１）の調製）
硝酸アンモニウム水溶液（濃度２．６質量％）１００ｇと、製造例１で得られたアルギン酸カルシウム塩繊維９０ｇと、を混合したものを、８０℃で６０分間、乾燥機内で乾燥させることで、硝酸アンモニウム付着アルギン酸カルシウム塩繊維（Ｂ−１）を得た。
なお、硝酸アンモニウムの付着量（質量基準）は、得られる育苗培土の総量に対して、アルギン酸カルシウム塩繊維に付着させた硝酸アンモニウム由来の窒素含有量が３００ｐｐｍとなる量である。

製造例４
（硝酸アンモニウム付着アルギン酸カルシウム塩繊維（Ｂ−２）の調製）
製造例３において、硝酸アンモニウム水溶液の濃度を５．１質量％に変えたこと以外は、製造例３と同様にして、硝酸アンモニウム付着アルギン酸カルシウム塩繊維（Ｂ−２）を得た。
なお、硝酸アンモニウムの付着量（質量基準）は、得られる育苗培土の総量に対して、アルギン酸カルシウム塩繊維に付着させた硝酸アンモニウム由来の窒素含有量が６００ｐｐｍとなる量である。

［育苗培土の製造］
実施例１
培土基材（窒素含有量１００質量ｐｐｍ）を１００質量部と、製造例３で調製した硝酸アンモニウム付着アルギン酸カルシウム塩繊維（Ｂ−１）３質量部と、をミキサーの容器に投入後、撹拌混合して培土混合物を得た。
上記で得られた培土混合物２０ｇを、育苗ポット（底部直径１８ｍｍ、上部（開口）直径３０ｍｍ、高さ４５ｍｍ）に投入し、振動させつつ余分な培土混合物を除去した後、プレスを行って、育苗ポット内に培土混合物を充填した。次いで、培土混合物を充填した育苗ポットの開口部から、製造例２で調製したアルギン酸ナトリウム塩水溶液１５ｇを潅水して、培土基材がアルギン酸塩で固化されてなる固化培土を得た。植物の生育性の評価を行う場合は、上記培土混合物を充填する際に、所定期間別の培土中で育成された苗を、同時にポット内に植え付けた。

実施例２
実施例１において、硝酸アンモニウム付着アルギン酸カルシウム塩繊維（Ｂ−１）に代えて、製造例４で調製した硝酸アンモニウム付着アルギン酸カルシウム塩繊維（Ｂ−２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして固化培土を得た。

比較例１
実施例１において、硝酸アンモニウム付着アルギン酸カルシウム塩繊維（Ｂ−１）に代えて、製造例１で得た、硝酸アンモニウムを付着させていないアルギン酸カルシウム塩繊維を用いたこと以外は、実施例１と同様にして固化培土を得た。

参考例１
実施例１で用いた培土基材を固化させずにそのまま育苗培土として使用した。

［育苗培土の評価］
各例で得られた育苗培土について、下記に示す方法により固化性及び植物の生育性を評価した。評価結果を表１に示す。

（育苗培土の固化性）
各例で得られた育苗ポット内の培土を、ポットを反転させて振動を加えて取り出し、その際に培土の崩壊が生じるか否かを目視にて確認した。更に、崩壊しなかった培土について３０ｃｍの高さより自然落下させる落下試験を行い、崩壊の有無を目視で確認し、下記基準に基づいて評価した。
なお、培土は、抜き出す７２時間前から水を添加せず、湿度５０％、温度２０℃の環境下に置いて乾燥させた状態（乾燥状態）と、抜き出す２４時間前に水を添加し、湿度５０％、温度２０℃の環境下に置いた湿潤状態との、両方の状態で試験を行った。
Ａ：落下試験したときに崩壊しなかった。
Ｃ：取り出したときに崩壊しなかったが、落下試験で崩壊した。
Ｅ：取り出したときに崩壊が生じた。

（植物の生育性）
（１）生育条件
固化させていない培土中で、本葉の数が３枚になるまで育苗した苗を複数準備した。上記複数の苗の一部の苗を参考例１の苗とし、残りの苗は、実施例及び比較例の固化培土に植え付け、参考例、実施例及び比較例の育苗培土に植え付けられた苗を準備した。
上記参考例、実施例及び比較例の育苗培土に植え付けられた苗を全て同時に、下記に示す育苗環境下において、参考例１の苗の本葉の数が所定（表１に記載）の枚数になるまで育苗を行った。育成条件は以下に示す通りである。
・種の種類：トマト、キュウリ
・育苗環境：日当たり良好な屋外の環境下
・各例における試験数（育苗ポット数）Ｎ：８

（２）評価方法
生育性の評価は以下に示す条件で行った。なお、表１に示す評価結果は、全てＮ数＝８の平均値である。
・本葉の数：育苗終了時点の本葉の数を計測した。
・重量：育苗を終了した苗の土を流水で洗い流した後、１００℃で１時間乾燥し、さらに、７０℃で乾燥した。７０℃での乾燥は、１時間間隔で重量を確認し、当該間隔における重量変化率が１％以下となった時点で終了した。その後、根より上の部分（地上部）と根の部分（根部）に分離して、各々の重量を測定した。
・葉長：所定（表１に記載）の本葉の葉長及び葉幅（各々最大の長さ）を計測した。
・葉緑素計値：コニカミノルタ株式会社製の商品名「ＳＰＡＤ−５０２Ｐｌｕｓ」を用いて、３枚目の本葉を対象にして測定した。

表１から、本実施形態に係る実施例１及び２の育苗培土は、乾燥状態及び湿潤状態のいずれの状態においても優れた固化性を有し、硝酸アンモニウムを付着させていない比較例１の育苗培土と対比すると、葉の数、重量、葉の大きさ及び葉緑素計値が、固化させていない参考例１の育苗培土と近い生育性を有していることが分かる。
以上より、本実施形態の育苗培土の製造方法によって、生分解性に優れる材料からなり、優れた作業性と優れた固化性とを両立し、植物の生育遅延が抑制された育苗培土を製造できるということが分かる。

Claims (10)

1. 培土基材（Ａ）と、アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）と、アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）と、を配合する育苗培土の製造方法であって、
   前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）を、窒素含有化合物（Ｄ）を付着させてから配合する、育苗培土の製造方法。
2. 前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）が、繊維の形態で配合されてなる、請求項１に記載の育苗培土の製造方法。
3. 前記繊維の平均繊維長が、１〜５０ｍｍであり、平均繊維径が、０．０１〜３ｍｍである、請求項２に記載の育苗培土の製造方法。
4. 下記工程Ａ１及びＡ２を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の育苗培土の製造方法。
   工程Ａ１：前記培土基材（Ａ）と、前記窒素含有化合物（Ｄ）を付着させたアルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）と、を混合して、培土混合物を得る工程
   工程Ａ２：前記培土混合物に前記アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）水溶液を添加して、前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）の少なくとも一部の多価カチオンを、前記アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）が有する１価カチオンとイオン交換させてなる固化剤を形成し、該固化剤で前記培土基材（Ａ）が固化された育苗培土を得る工程
5. 前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）が、アルギン酸カルシウム塩である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の育苗培土の製造方法。
6. 前記アルギン酸の１価カチオン塩（Ｃ）が、アルギン酸ナトリウム塩である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の育苗培土の製造方法。
7. 前記窒素含有化合物（Ｄ）が水溶性の化合物であって、
   前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）に前記窒素含有化合物（Ｄ）を付着させる方法が、
   前記窒素含有化合物（Ｄ）の水溶液と、前記アルギン酸の多価カチオン塩（Ｂ）と、を混合した後、水を除去する方法である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の育苗培土の製造方法。
8. 前記窒素含有化合物（Ｄ）が、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム及び尿素からなる群から選択される１種以上である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の育苗培土の製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の育苗培土の製造方法によって製造される育苗培土。
10. 請求項９に記載の育苗培土を用いる、植物の栽培方法。