【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は植物の栽培助成剤に関するものであ
る。
植物の成長に関係する重要な生理作用には光合
成、呼吸、蒸散があり、これらは互に影響しあつ
て複合的に機作する。中でも光合成は植物成長の
原動力となるものであり、この光合成の過程に於
いて、二酸化炭素、水分の供給とともに電磁エネ
ルギー(即ち、光のエネルギー)が植物の葉に含
まれる光活性物質へ効果的に吸収されることが重
要である。又、この前提としては可視光、近赤外
光の各領域の波長と葉に含まれる光合成色素が基
本要件となる。又、この光合成色素等の組成上の
一因子として水が介在しており、水は植物の成長
上主としてH―供与体として植物体に絶えず還流
している。又、水はもともと有極性分子(内部に
おける電荷の分布が不均等なため、電気双極子の
構造体)であり、H―供与体として以外に発生エ
ネルギーの推移に伴う感応共鳴や励起子移動等の
伝達の仲立ち(双極子―双極子間)等に関与して
いる。
今、光合成に関する既成概念としては下記のも
のがある。
(1) 光合成の速度は多くの内外要因によつて決定
される。外的要因としては光の強さ、炭酸ガス
濃度、温度等があり、内的要因としては光合成
色素のクロロフイル類、カロチノイド類、フイ
コビリン等の含有量、水等がある。
(2) 光合成の初期反応には光の吸収と反射があ
り、植物の葉が緑色を呈しているのは青緑色の
余色である赤色光をクロロフイルが良く吸収
し、緑色部の光が他の部分の光に比べて多く反
射されることによる。又、青色光は赤色光の触
媒としても作用し、量子収率を増大する。
(3) 水(H2O)が可視光の赤色系を吸収する。
(最近この事実が証明された。)
(4) 水は電導性良導体である。
(5) 一般に光が強い程植物が良く育つ。(一部の
例外はあるが)
而して植物の成育(光合成の促進)に浴光が大
切であることは次の理由による。
一般に周囲の環境や植物本来の形態から、太陽
の直射光は概ね、植物体の外表面から内方向へ照
射している。緑色植物やその主体維持と成長のた
めの光合成の過程で太陽光受光の役割を果たす葉
の形状が重要である。
葉(単葉、複葉)の形状は種々多様であるが、
概ね葉(葉柄)は節から角度的にみて枝を支点に
ほぼ水平位置か同様位置から上斜角位置又は屹立
形と、これらとは逆に水平位置から下斜角等とな
る形状に、樹冠密度の差異は別にして、ほぼ分類
できる。
又、従来より植物(作物)には成長の良悪と栽
培の難易がある。
従来よりの資料や観察から概略的にまとめる
と、成長が良い(栽培が簡単である)と言われる
植物の葉(葉柄)は角度がほぼ水平から上斜角、
又は屹立状に多くみられる。他方成長が悪い(栽
培が難しい)とされる葉は角度が水平かそれより
下斜角になつている。これらより頻推して、成長
の良悪(栽培の難易)の発生的一面として照射範
囲や浴光量の度合(受光の多少)に相関性がある
と考えられる。即ち、成長が良い植物の場合には
太陽光の照射範囲は葉の角度位置や葉形からして
直射光が葉体の表層面のみならず或る特定の時間
帯には葉の裏面迄及んでいる。この表裏面受光は
葉緑体に含まれる光活性物質の反応(分子励起)
をより高めるから、それだけ一連の機能が効率的
に協働して生体の維持及び成長の促進をはかるこ
ととなり、したがつて、栽培を容易にするものと
考えられる。一方、成長が悪い植物の場合には太
陽光の照射範囲は葉の角度位置や葉形からして直
射光はほぼ葉の表層面に限られており、前記成長
の良い植物に比べ浴光量が遥かに少なく、それだ
け一連の協調作用が機作が抑えられ、成長が抑え
られる結果、栽培を難しくしているものと考えら
れる。
又、日常良く見かけられ案外等閑視されている
事例として短時間の降雨(夕立)直後樹勢(葉)
が生き生きとしている現象がある。これは樹勢が
降水に濡れて色艶が引き立ちきわだつてみえるば
かりではなく次の事も原因の一つとして考えられ
る。
降雨直後の地表面下を調べてみると降水の浸透
(浸潤)深さはせいぜい1〜2cm程度にとどまつ
ている。植物の根(毛根)の伸張位置は更に深い
位置にあるのが常態であるにもかかわらず降雨直
後の或る時間帯は樹勢が活性化を呈している。こ
の現象から次のことが推測される。つまり降水に
より葉の表裏面の付着(停帯)水が照射光の赤色
系を吸収することに始まり、これがどのような過
程を経て樹勢の活性化を呈するかは速断できない
が、いづれにしても葉の表裏面から吸収された光
のエネルギーが植物の内部に吸収されているもの
と考えられる。又、熱帯地方に多くみられる短時
間のスコール等の繰り返しの中でも、よく繁茂し
た樹勢からみて、葉の付着水が回数数的に供給さ
れ、即ち、絶えず葉に水が付着している状態に近
くなつていることが好影響をもたらしていると考
えられる。
以上の事より逆に葉の表裏面に水を付着させ、
光を充分に吸収させることにより樹勢を活性化さ
せ得るということがわかり、このことは、前述し
た「光の強い程、植物は良く育つ(一部の例外は
ある)」等の光合成に関する既成概念からも裏づ
けられるものである。
この発明は、上記認識に基づいてなされたもの
であつて、以下、本発明の構成と使用例を説明す
ると次の通りである。
この発明は、高い吸水性、持続的保水性、適度
に接着性をもつ低密度架橋物、例えば天然デンプ
ン(95%以上)―ポリアクリロニトリルグラフト
重合体等に予じめ赤色系、又は青色系の色素
(640〜700mmの波長領域で赤色域をよく吸収する
もの)を含有したパウダー状の基体を用意する。
これを水に分散させ噴霧機やスプリンクラー等を
利用して、植物の葉の表裏面に散布付着させる。
この基体は噴霧付着当時自重の数百倍の水分を
保持しており日時の経過に伴ない水分のみが蒸発
し含水量が減少していくが基体は付着したままで
あるから其後の乾燥状態等を見た上で、降水を利
用するか降水が期待できない場合は散水を行うこ
とにより基体を充分な保水状態とする。
又、成長に伴ない葉も伸長し、基体の葉に於け
る付着密度は当初の散布密度より小さくなつて行
き、又、散水(降水)等により一部剥離すること
もあり、更に、新葉も出てくるので成育の状態等
により当初の要領で再び噴霧付着させれば良い。
上記のように噴霧付着させておくことにより、
葉の表裏両面に滞着した色素と水を含有した滞水
帯は、日光等の電磁エネルギーを受けて光合成に
有効なスペクトルを効果的に吸収し、葉の内部の
光合成作用の中枢部へ供給し、当該植物が本来的
に具有する光合成作用を一層促進させるものであ
る。
以上説明した様に本発明は水に分散させた状態
で植物の葉の表、裏面に噴霧付着させて光合成を
助成させるために使用するものであつて、高吸水
性、持続的保水性、適度の接着性をもつ低密度架
橋樹脂に赤色又は青色系の色素を含有させ、全体
を粉末状としてあるから、使用時、これを水に分
散させて目的とする植物の葉の表裏面に適宜の噴
霧機等で散布付着させておくことにより、日照量
が充分でない場合にでも該低密度架橋樹脂に含有
される赤色系又は青色系の色素が夫々緑色光、又
は赤色光を効率良く吸収すると共に、該低密度架
橋樹脂が保持する多量の水(自重量の数百倍に及
ぶ水)が可視光の赤色系の光を効率良く吸収する
ことにより光合成を促進し植物の成育を助成させ
ることができ、本助成剤を葉に付着させたもの
と、しからざるものとでは、成長速度に顕著な差
が発生し、植物の増産と省エネルギーにつながる
ものである。また、粉末状としてあることによ
り、長期保存が可能であり、また、粉末肥料等と
同様に取扱い販売でき、保管等に便利である。
本発明の栽培助成剤による栽培効果について下
記の実験データが得られた。
栽培期間 自昭和55年7月30日
至昭和55本11月15日(以後観察外)
栽培品種 キク yellow paragon
栽培助成剤 200倍希釈
〔実験に用いた栽培助成剤の構成〕
色素 アゾ色素Direct sky Blue 6B(住友化
学社製)
吸(保)水性樹脂 スターチ、ポリアクリレー
トからなる白色粉末
水道水
500mlの水に色素8gを溶解し、その溶液を
200倍(100当量)の水に希釈、その液中へ吸
(保)水性樹脂120gを入れ分散させたもの。希
釈液の色素含有80ppm.樹脂は不溶性で自重の
数百倍の希釈液を吸収して小膨潤体となり液中
に分散する。
肥料(水) メネデールを適量の水に希釈して潅
水
土壌 汎用土
栽培容器 12cm素焼鉢
12cmプラスチツク通気鉢
12cmプラスチツク鉢
昭和55年7月30日、十分発根した菊苗(草高約
8cm)をの各容器に鉢上げし、以後諸要素
を逐次施与した。
このとの2種の容器を使用したのは栽培
過程で根に与える影響性を調べるために用いた。
栽培過程を10月20日と11月15日の2回に観察し
たのが次の図表である。
The present invention relates to a plant cultivation aid. Important physiological processes related to plant growth include photosynthesis, respiration, and transpiration, which interact and operate in a complex manner. Among these, photosynthesis is the driving force behind plant growth, and during this photosynthesis process, along with the supply of carbon dioxide and water, electromagnetic energy (i.e., light energy) is effectively applied to photoactive substances contained in plant leaves. It is important that it is absorbed into the body. Moreover, the basic requirements for this are the wavelengths of visible light and near-infrared light, and the photosynthetic pigments contained in the leaves. In addition, water is one of the factors in the composition of photosynthetic pigments, and water constantly flows back into the plant as an H-donor during plant growth. In addition, water is originally a polar molecule (a structure of electric dipoles due to the uneven distribution of internal charges), and in addition to acting as an H-donor, it also acts as a sensitive resonance and exciton transfer due to changes in generated energy. It is involved in mediating the transmission (dipole-dipole), etc. Currently, the following are existing concepts regarding photosynthesis. (1) The rate of photosynthesis is determined by many internal and external factors. External factors include the intensity of light, carbon dioxide concentration, temperature, etc., and internal factors include the content of photosynthetic pigments such as chlorophylls, carotenoids, phycobilin, etc., and water. (2) The initial reaction of photosynthesis involves the absorption and reflection of light.The green color of plant leaves is due to the fact that chlorophyll absorbs red light, which is an aftercolor of blue-green, and the light in the green part absorbs other light. This is due to the fact that more light is reflected than the light from the area. Blue light also acts as a catalyst for red light, increasing quantum yield. (3) Water (H 2 O) absorbs red visible light.
(This fact has recently been proven.) (4) Water is a good electrical conductor. (5) In general, the stronger the light, the better plants grow. (Although there are some exceptions.) The reason why bathing light is important for plant growth (promotion of photosynthesis) is as follows. Generally, due to the surrounding environment and the plant's original form, direct sunlight is generally directed inward from the outer surface of the plant. The shape of leaves is important for green plants and their role in receiving sunlight in the process of photosynthesis for maintenance and growth. The shapes of leaves (single leaf, compound leaf) vary widely,
In general, the leaves (petioles) can be viewed from the node in an almost horizontal position with the branch as a fulcrum, or from a similar position to an upwardly oblique position, or in an upright form, or conversely from a horizontal position to a downwardly oblique position, etc., and the crown of the tree. Apart from differences in density, they can be roughly classified. Furthermore, conventionally, plants (crops) have different growth rates and are difficult to cultivate. Summarizing from conventional materials and observations, the leaves (petioles) of plants that are said to grow well (and are easy to cultivate) have angles ranging from nearly horizontal to upwardly oblique,
Or, it is often seen in a standing shape. On the other hand, leaves that are considered to have poor growth (difficult to cultivate) have horizontal or downwardly angled leaves. Based on these findings, it is thought that there is a correlation between the irradiation range and the degree of bathing light (the amount of light received) as a factor in determining the quality of growth (difficulty in cultivation). In other words, in the case of a plant that grows well, the irradiation range of sunlight is determined by the angular position and shape of the leaves, so that direct light does not only reach the surface of the leaf, but also reaches the underside of the leaf during certain times of the day. I'm reading. This front and back surface light reception is a reaction (molecular excitation) of photoactive substances contained in chloroplasts.
It is thought that the more the plant's function increases, the more efficiently a series of functions work together to maintain the organism and promote its growth, thus making cultivation easier. On the other hand, in the case of plants with poor growth, the irradiation range of sunlight is limited to the surface layer of the leaves due to the angular position and leaf shape of the leaves, and the amount of sunlight is less than that of plants with good growth. There are far fewer of them, and it is thought that a series of cooperative actions suppresses the mechanism and suppresses growth, making cultivation difficult. Another example of a tree that is often seen on a daily basis but is surprisingly ignored is tree vigor (leaves) immediately after a short rainfall (shower).
There is a phenomenon in which people become vivid. This is not only due to the fact that the trees are wet with rain, making them look more shiny and shiny, but also due to the following factors. When we examine the surface of the earth immediately after rainfall, we find that the depth of precipitation is only about 1 to 2 cm at most. Despite the fact that the roots (hairy roots) of plants usually extend deeper, the tree becomes more active during a certain period of time immediately after rainfall. The following can be inferred from this phenomenon. In other words, it begins with the adhesion (stationary) water on the front and back surfaces of leaves absorbing the red light of the irradiated light due to precipitation, and it is not possible to immediately determine the process through which this results in the activation of tree vigor, but in any case, It is thought that the light energy absorbed from the front and back surfaces of the leaves is absorbed into the interior of the plant. In addition, even during repeated short-term squalls that often occur in tropical regions, water attached to the leaves is supplied repeatedly, judging from the vigorous growth of the trees.In other words, water is constantly attached to the leaves. It is thought that the proximity has had a positive effect. From the above, on the contrary, water is attached to the front and back surfaces of the leaves,
It has been found that tree vigor can be activated by absorbing sufficient light, and this supports existing concepts regarding photosynthesis such as ``the stronger the light, the better the plants will grow'' (with some exceptions). This is also supported by the following. The present invention has been made based on the above recognition, and the configuration and usage examples of the present invention will be described below. This invention is based on a low-density crosslinked material with high water absorption, sustained water retention, and moderate adhesiveness, such as a natural starch (95% or more)-polyacrylonitrile graft polymer, in which a red or blue color is preliminarily applied. A powder-like substrate containing a dye (one that absorbs well in the red region in the wavelength range of 640 to 700 mm) is prepared.
Disperse this in water and use a sprayer or sprinkler to spread it onto the front and back surfaces of plant leaves. This substrate retains several hundred times its own weight of moisture at the time of spray attachment, and as time passes, only the moisture evaporates and the moisture content decreases, but the substrate remains attached, so the dry state after that. After checking the conditions, use precipitation or, if precipitation is not expected, sprinkle water to keep the substrate in a sufficient water-retaining state. In addition, as the leaves grow, the leaves also elongate, and the adhesion density on the leaves of the substrate becomes smaller than the initial spreading density.Also, some parts may come off due to watering (precipitation), etc. may also come out, so depending on the state of growth, etc., you can spray it again as originally intended. By spraying and adhering as above,
The water retention zones containing pigment and water that remain on both the front and back sides of the leaf receive electromagnetic energy such as sunlight and effectively absorb the spectrum that is effective for photosynthesis and supply it to the central part of the photosynthesis inside the leaf. However, it further promotes the photosynthetic action that the plant inherently possesses. As explained above, the present invention is used to promote photosynthesis by spraying it on the front and back surfaces of plant leaves in a state where it is dispersed in water, and has high water absorption, continuous water retention, and moderate water retention. A low-density cross-linked resin with adhesive properties is mixed with a red or blue pigment, and the entire product is in powder form.When used, it is dispersed in water and applied to the front and back surfaces of the leaves of the target plant. By spraying it with a sprayer or the like, the red or blue pigment contained in the low density crosslinked resin will efficiently absorb green light or red light, respectively, even when the amount of sunlight is insufficient. The large amount of water held by the low-density crosslinked resin (water hundreds of times its own weight) efficiently absorbs visible red light, promoting photosynthesis and supporting plant growth. There is a significant difference in growth rate between the leaves with this additive applied and those without, leading to increased plant production and energy savings. Furthermore, since it is in powder form, it can be stored for a long time, and it can be handled and sold in the same way as powdered fertilizer, making it convenient for storage. The following experimental data was obtained regarding the cultivation effect of the cultivation aid of the present invention. Cultivation period: July 30, 1980 to November 15, 1975 (no observation thereafter) Cultivation variety: Chrysanthemum yellow paragon Cultivation aid: 200-fold dilution [Composition of cultivation aid used in the experiment] Pigment: Azo dye Direct sky Blue 6B (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) Water-absorbing (retention) resin White powder consisting of starch and polyacrylate Tap water Dissolve 8 g of pigment in 500 ml of water, and add the solution.
Diluted with 200 times (100 equivalents) water, then added 120g of water-absorbing (retaining) resin to the solution and dispersing it. The diluted liquid contains 80 ppm of pigment.The resin is insoluble and absorbs several hundred times its own weight in the diluted liquid, becoming a small swollen body and dispersed in the liquid. Fertilizer (water) Dilute Menedel in an appropriate amount of water and irrigate the soil General-purpose soil cultivation container 12 cm clay pot 12 cm plastic aerated pot 12 cm plastic pot On July 30, 1980, fully rooted chrysanthemum seedlings (plant height approximately 8 cm) were planted. The plants were potted in each container, and various elements were sequentially applied thereafter. These two types of containers were used to examine the effects on roots during the cultivation process. The following diagram shows the cultivation process observed twice on October 20th and November 15th.
【表】【table】
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