Culture of plant using threadlike or cordlike fiber
专利汇可以提供Culture of plant using threadlike or cordlike fiber专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To improve the environment of rhizosphere in the culture of a plant and during the process for performing the rooting, acclimatization and raising seedling of the cultured plant.
CONSTITUTION: Threadlike or cordlike fibers are arranged in a vessel optionally using a supporting member. A plant is placed on the fibers and a substance necessary for the growth of the plant is passed through a part or total of the fibers to effect the extension of the roots of the plant through the gap between the fibers. The management of culture solution is easy, the root is supplied with sufficient oxygen and the plant is grown without causing the damage of the root.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio，下面是Culture of plant using threadlike or cordlike fiber专利的具体信息内容。
該中空糸内部に植物の成育に必要な液体又は気体を流すことを特徴とする請求項１又は２に記載の植物の栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は糸状又は紐状の繊維を利用した植物の栽培方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、養液を流して、その液中に植物の根を浸けて栽培する水耕栽培方法が知られている。
この場合、根の部分の養液組成は制御しやすいが酸素不足は生じやすく、これを防ぐために根を間歇的に空気中に露出したり空中の根に養液を噴霧すること等が行なわれている。 しかし、根が空気中にあるときは養液を吸収できず、最適な条件に制御することは難しい。 確実な給肥管理のためには高価な装置が必要となる。
【０００３】また、ロックウール等の人造繊維状栽培マット、人工土壌、繊維を織物にして成型したもの等に養液を染み込ませ、その内部に根を張らせる方法があるが、根の部分の養液の管理は難しく酸素不足も生じやすく、根圏環境を良好に制御することはさらに困難である。 特開平２−１６３０１４号に示されるように装置の工夫によって栽培マットの水分率、空気率を改善しようとする試みはあるが、重力によってマットの低部により多くの養液が移動しようとする等、マット内に均等に養液を流すことは難しく、また網目状の繊維内への空気の供給は制限されたものになる。
【０００４】根圏環境の制御という点において、培養植物細胞や植物組織から培養植物体の発根、順化、育苗を行なう過程にも問題がある。 植物組織の培養においては寒天を代表とする固形培地を用いるのが一般的であるが、ここで培養組織から生じる根は水中根状となり移植後の活着率が悪い。 さらに培地の組成を変化させていく必要が有り、異なる固形培地間を移植するには多くの手間が必要なうえ、発根後の移植では根を傷めやすい。
【０００５】特殊な培地材として、ガラス繊維や、特開昭６２−１７５１７０号、特開平３−１３３３２５号に示されるようなセラミックファイバーと液体培地を組み合わせて使用する方法も知られている。 この場合は移植の手間を軽減し、移植時の根の損傷を防ぐことはできるが、上記のロックウール等の人造繊維状栽培マット、人工土壌、繊維を織物にして成型したもの等に養液を染み込ませ内部に根を張らせる水耕栽培と同様の方法となるため同じ問題を持ち、根圏環境を制御し最適にすることは難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、根圏環境の制御を容易にし、根圏環境を良好にする方法を提供することにあり、これにより植物の生産性を向上させることができる。 また、培養植物細胞や植物組織から培養植物体の発根、順化、育苗を行なう過程においては、操作を簡易にし、かつ根を傷めない方法を提供することも目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、糸状または紐状の繊維を並べて配置し、その一部または全部に養液等、植物の成育に必要な物質を流し、植物の根を張らせることにより上記の目的が達成されることを見いだし、本発明をなすに至った。
【０００８】即ち、本発明は、容器中に又は支持体を介して糸状または紐状の繊維を並べて配置し、該繊維上に植物を置き、該繊維の一部または全部に植物の成育に必要な物質を流し、該繊維の間に植物の根を張らせることを特徴とする植物の栽培方法及び、容器中に又は支持体を介して糸状または紐状の繊維を並べて配置し、該繊維上に培養植物細胞又は植物組織を置き、該繊維の一部または全部に植物の成育に必要な物質を流し、培養植物体の発根、順化、育苗を行なうことを特徴とする植物の栽培方法である。
【０００９】上記糸状または紐状の繊維として、ひとつには中空糸を用いることができる。 中空糸としては、例えば、人工腎臓等に使用するセルロース中空糸が用いられる。 中空糸を束ね、中空になっている糸の内部にポンプを用いて養液を流したものを培地として用いて植物の根を張らせると、根は糸に接触して成長し、中空糸表面の微小な多数の穴から養液の供給をうける。 この方法は植物の養液栽培全般に利用できるが、特に培養植物細胞や植物組織から培養植物体の発根、順化、育苗を行なう過程において有用であり、この過程で必要とされる養液組成の変更はきわめて容易である。 鉢上げ、定植時には糸を切断し、糸に根を張らせたまま植えることで根の損傷を防ぎ、手間を減らすことができる。 中空糸はセルロース製に限定されるものではないが、セルロース中空糸を用いると繊維の主成分がセルロースとなるため土中に移植した後に分解され、根の成長を妨げない利点がある。 従来の技術におけるガラス繊維やセラミックファイバーを用いた順化、育苗法では、これらの繊維が残り、
根の物理的障害となる場合がある。 束ねられた中空糸の上にカルス、不定胚、ある程度分化が進んでいるが十分な発根や順化がなされていない植物体等を置き、発根、
順化、育苗を行なうわけであるが、特開昭６３−２９６
６８６号、特開平２−６０５８６号に示されているように中空糸上でカルスを培養することが可能であり、このカルスから発根、順化、育苗を行なうこともできる。 勿論、これらの方法によらなくとも、ジャーファーメンター等を用いた液体培地による培養や寒天等の固形培地による培養によってもカルス、不定胚、ある程度分化が進んでいるが十分な発根や順化がなされていない植物体等を得られる。
【００１０】束ねられた中空糸の間隙にある根は過剰の養液に浸かることがないため空気中の酸素が良好に供給されるが、糸と糸の間にわずかな空間を設けることで、
さらに根への酸素の供給を向上させることが可能である。 そのためには、中空糸間に他の繊維をはさみこめば良く、この繊維としては含水率の低いポリプロピレン等が良好な結果を与えるが、これに限定する必要はない。
また、一部の中空糸の内部に気体を送り込むことで、酸素供給を行なってもよい。
【００１１】本発明で用いる糸状または紐状繊維としては中空糸でなくとも、含水性のある繊維であれば用いることができる。 この場合は糸状または紐状の各繊維に間隔を開けることが必要となる。 そのためには糸状または紐状繊維に張力を与えて空中に張っても良いし、糸状または紐状繊維を支持体にならべ、さらに積層して配置しても良い。 支持体として親水性の低い物質を用いれば、
糸状または紐状繊維を流れる養液の流れが乱されない。
糸状または紐状繊維の一端を養液につけ、他端をその液面より低くすることで毛細管現象により糸状または紐状繊維に養液を流すことができる。 繊維の一端に養液を滴下する等の方法も用いることができる。 糸状または紐状繊維は傾斜をもうけて配置し、高い側の端から養液を供給することが望ましい。 このような構成の栽培地を用いることで、植物の根は糸状または紐状繊維の表面に接触しながら成長し、空気も豊富に供給される。 また、養液が流れていることで養液の電気伝導度や水素イオン濃度等を測定し調節する養液管理が容易となる。
【００１２】中空糸であっても、その他の繊維を用いた場合であっても、上部の繊維を密に配置し下層では繊維間の間隔をやや拡げることが推奨される。 また、根が下部に広がったのちは表層部の繊維は養液の流れを止め、
適度に乾燥させたほうが良い場合がある。 この様なことが可能なのは本法の利点である。 各繊維は独立していることから養液の流れを均一化することが可能で、下部に多くの養液が溜まってしまうことはない。 なお、すべての繊維に養液を流す必要はなく、また、すべて同質の繊維でなくとも一部は植物を支えるための補強用繊維とすること等も可能である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の具体的な例について実施例に基づき説明する。
【００１４】
【実施例１】中空糸を用いて培養植物細胞や植物組織から培養植物体の発根、順化、育苗を行なう装置の模式図を図１に示す。 旭化成工業株式会社製のセルロース中空糸を束ねた中空糸集合体１を収容した容器の一端に、養液タンク２の養液を送液ポンプ３を用いて送液パイプ４
を通して送り込む。 中空糸集合体１からなる容器を通り反対側の端から出た養液は養液タンク２に戻る。
【００１５】植物細胞塊を中空糸集合体からなる容器１
の上に置き、養液として、糖を含有する液体培地、植物ホルモンと糖を含有する液体培地、植物ホルモンを含有しない液体培地、糖を含有しない液体培地を順次、植物の状態に対応するものを流し、中空糸集合体からなる容器１に根を張った植物を得る。 養液の変更時は、中空糸集合体からなる容器１内の養液が入れ替わるまで中空糸集合体からなる容器１から排出される養液を養液タンク２に戻さない。 培養条件は通常の寒天培地を用いた場合と同様でよく、植え次ぎが不要である。 中空糸集合体１
に根を張った植物は、中空糸集合体１を切断し糸ごと栽培用土等に移植することで、鉢上げを行なう。
【００１６】
【実施例２】糸状繊維を用いた水耕栽培装置の模式図を図２に示す。 木綿糸をさらに撚り合わせた直径０．５ｍ
ｍの糸を、支持体５、５'の間に傾斜をつけて多数張ったものを、上部栽培地６および下部栽培地７とする。 上部栽培地６の上には植物を植える部分に穴を開けた遮光保湿シート８をおく。 これらの断面を図３に示す。 図２
および図３においては糸の張り方を表現するために糸の一部のみを記しているが、実際には上部栽培地６においては糸の間隔は０．２ｍｍであり、下部栽培地では０．
５ｍｍである。 上部栽培地６および下部栽培地７を構成する糸の上端は養液溜め９の養液に浸され、上部栽培地６および下部栽培地７には毛細管現象により養液が流れる。 糸の下端より養液は養液受け１０に流れ出し、電気伝導度や水素イオン濃度を測定し、調整した後にポンプ１１で養液溜め９に戻される。 植物は上部栽培地６の繊維間に植え付け、下部栽培地７まで根を張らせて栽培する。 根が下部栽培地７まで伸張したのちは、上部栽培地６の糸の上端は養液溜め９の養液から引き上げて上部栽培地６を乾燥させたほうが植物の状態が良いことが多い。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明の方法を用いることにより、養液が流れることから養液管理が容易で、かつ根への酸素供給が豊富にできることから根圏環境を良好に制御可能な、植物の栽培および培養植物細胞や植物組織から培養植物体の発根、順化、育苗において使用される装置を作ることができる。 また、培養植物細胞や植物組織から培養植物体の発根、順化、育苗を行なう過程については、操作を簡易にし、かつ根を傷めないでこれを行なうことが可能となる。
【図１】本発明に係る中空糸を用いて培養植物細胞や植物組織から培養植物体の発根、順化、育苗を行なう実施例１の装置の模式図である。
【図２】本発明に係る実施例２の糸状繊維を用いた水耕栽培装置の模式図である。
【図３】図２に示した上部栽培地６、下部栽培地７および遮光保湿シート８の断面図である。
１ 中空糸集合体 ２ 養液タンク ３ 送液ポンプ ４ 送液パイプ ５，５'支持体 ６ 上部栽培地 ７ 下部栽培地 ８ 遮光保湿シート ９ 養液溜め １０ 養液受け １１ ポンプ
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