平成27年度共同研究 材料分野 植物育成を指向した多孔性ハイドロゲルの開発 担当部所 : 栃木県産業技術センター 材料技術部 共同研究者 : 株式会社イングス 背景 壁面緑化施工時の垂直壁面における土壌の保水性向上を目的に、 吸水性ポリマー(ハイドロゲル)が利用されている。しかしながら、土 壌とハイドロゲル間で水分の引き合いが生じ、土壌側が乾燥気味に なる事例も見受けられる。加えて植物の根はハイドロゲルに進入せ ず、土壌側に張り出していることから、土壌側を保水するために灌 水装置を用いた連続的な散水が必要となっており、装置の維持管 理費や散水量の低減が課題となっている。そのため植物の根の生 育を阻害せず、かつ優れた保水性能を有する植物育成材料が求め られている。 図1 壁面緑化(垂直植栽)の一例 研究目標と結果 研究目標 ●多孔性ゲルの含水率は40%以上を目標とする。 ●慣行土壌に対する多孔性ゲルの保水性と保肥性を調べ、その具体的性能を明らかにする。 実施内容 ① 多孔性HECゲルの合成 ② 多孔性HECゲルの保肥性評価 図3 多孔性HECゲルの保肥性 多孔構造導入*) ( * 多孔構造の導入は独自技術による) 多孔性ゲルのNO3- , PO43-の溶出は緩やか 図2 多孔性HECゲルの合成 ③ 多孔性HECゲルの保水性評価 試験環境:20℃恒温室 ④ 多孔性HECゲルを用いた白菜の育苗試験 表1 育苗試験結果 5日間の潅水抑制条件にて育苗 した結果、気孔径2.40mm、気孔 率10%ゲル培地が最も苗の生 育に優れた。 図4 多孔性HECゲルの保水性評価 吸水能力(膨潤度)は慣行土壌の7~12倍 含水率の減少は240時間で2%程度 生育に適した気孔径や気孔率の バランスが重要と考えられる。 まとめ ●HECを用いて含水率95%以上の多孔性HECゲルを合成できた。 ●多孔性ゲルからの肥料成分溶出はNO3-、PO43-で緩やかであり、K+、NH4+では4、5回の潅水で慣行土 壌を上回った。 ●気孔径2.40mm、気孔率10%ゲルを用いた培地が最も苗の生育に優れた。 ご来場の皆様へ 問い合わせ先:栃木県産業技術センター 材料技術部 TEL 028(670)3397 植物の節水・節肥栽培への利用が期待されます。 土を使用しない植物栽培への利用が期待されます。 Industrial Technology Center of Tochigi Prefecture
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