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技術 土壌中の肥料及び他の農業用化学物質の効率的な吸収のための人工環境

出願人 アダマ・マクテシム・リミテッド
発明者 シャニ、ウリビットナー、アッシャーベン-モッシェ、マッティセガル、エラン
出願日 2014年3月14日 (7年2ヶ月経過) 出願番号 2015-562405
公開日 2016年4月4日 (5年1ヶ月経過) 公開番号 2016-509862
状態 特許登録済
技術分野 植物の栽培
主要キーワード 最長幅 貯水領域 各農作物 最小距離値 領域要素 脱水サイクル CMC粉末 土壌断面
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題・解決手段

1つ以上の根発達領域、及び少なくとも1種の農業用化学物質を含む1つ以上の農業用化学物質領域を含み、農業用化学物質領域は、根発達領域が吸水したときに、少なくとも1種の農業用化学物質を根発達領域に制御された放出方式で放出するように処方されており、乾燥したユニットにおける根発達領域対農業用化学物質領域の重量比は、0.05:1から0.32:1までである、植物の根に農業用化学物質を送達するユニット。

概要

背景

概要

1つ以上の根発達領域、及び少なくとも1種の農業用化学物質を含む1つ以上の農業用化学物質領域を含み、農業用化学物質領域は、根発達領域が吸水したときに、少なくとも1種の農業用化学物質を根発達領域に制御された放出方式で放出するように処方されており、乾燥したユニットにおける根発達領域対農業用化学物質領域の重量比は、0.05:1から0.32:1までである、植物の根に農業用化学物質を送達するユニット。

目的

本発明は、植物の根への農業用化学物質の送達のためのユニットであって、
i)1つ以上の根発達領域、及び
ii)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する1つ以上の農業用化学物質領域を含み、
前記農業用化学物質領域は、前記根発達領域が膨張したときに、前記少なくとも1種の農業用化学物質を、制御された放出方式で前記根発達領域に放出するように処方されており、
乾燥した前記ユニットにおける前記根発達領域対前記農業用化学物質領域の重量比は、0.05:1から0.32:1までであるユニットを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

植物の根に農業用化学物質送達するためのユニットであって:iii)1つ以上の根発達領域、及びiv)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する1つ以上の農業用化学物質領域を含み、前記農業用化学物質領域は、前記根発達領域が膨張したときに、前記少なくとも1種の農業用化学物質を、放出制御方式で根発達領域に放出するように処方されており、かつ乾燥したユニットにおける前記根発達領域対前記農業用化学物質領域の重量比が、0.05:1から0.32:1までである前記ユニット。

請求項2

前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットにおける前記根発達領域の総体積が、少なくとも0.2mLである請求項1に記載のユニット。

請求項3

植物の根に農業用化学物質を送達するためのユニットであって、iii)1つ以上の根発達領域、及びiv)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する1つ以上の農業用化学物質領域を含み、前記農業用化学物質領域は、前記根発達領域が膨張したときに前記少なくとも1種の農業用化学物質を、放出制御方式で根発達領域に放出するように処方されており、かつ前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットにおける前記根発達領域の総体積が、少なくとも0.2mLである前記ユニット。

請求項4

乾燥したユニットにおける前記根発達領域対前記農業用化学物質領域の重量比が、0.05:1から0.32:1までである請求項3に記載のユニット。

請求項5

乾燥したユニットにおける前記農業用化学物質領域対前記根発達領域の重量比が、0.05:1、0.1:1、0.15:1、0.2:1、0.25:1、又は0.3:1である請求項1〜4のいずれか1項に記載のユニット。

請求項6

前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットにおける前記根発達領域の総体積が、少なくとも0.2mL、少なくとも0.5mL、少なくとも1mL、少なくとも2mL、少なくとも5mL、少なくとも10mL、少なくとも20mL、少なくとも30mL、少なくとも40mL、少なくとも50mL、少なくとも60mL、少なくとも70mL、少なくとも80mL、少なくとも90mL、少なくとも100mL、少なくとも150mL、少なくとも200mL、少なくとも250mL、少なくとも300mL、少なくとも350mL、少なくとも400mL、少なくとも450mL、少なくとも500mL、少なくとも550mL、少なくとも600mL、又は600mLよりも大きい請求項1〜5のいずれか1項に記載のユニット。

請求項7

前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットにおける前記根発達領域の総体積が、少なくとも2mLである請求項1〜5のいずれか1項に記載のユニット。

請求項8

前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットにおける前記根発達領域の総体積が、2mLより大きい、2〜3mL、3〜4mL、4〜5mL、2〜5mL、2〜10mL、5〜10mL、5〜20mL、10〜15mL、10〜20mL、15〜20mL、10〜40mL、20〜40mL、20〜80mL、40〜80mL、50〜100mL、75〜150mL、100〜150mL、150〜300mL、200〜400mL、300〜600mL、又は600〜1000mLである請求項7に記載のユニット。

請求項9

前記ユニットが1%〜100%膨張したとき、前記根発達領域の総体積が、0.5mmの直径を有する根を少なくとも10mm含むのに足る大きさである請求項1〜8のいずれか1項に記載のユニット。

請求項10

前記ユニットが1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1〜50%、又は5〜50%膨張したとき、前記根発達領域の総体積が、0.5mmの直径を有する根を少なくとも10mm含むのに足る大きさである請求項9に記載のユニット。

請求項11

前記ユニットが、0.1gから20gまでの乾燥重量を有する請求項1〜10のいずれか1項に記載のユニット。

請求項12

前記ユニットの前記農業用化学物質領域の総重量が、0.05グラムから5グラムまでである請求項1〜11のいずれか1項に記載のユニット。

請求項13

前記ユニットが円柱形状である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のユニット。

請求項14

前記ユニットが多面体形状である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のユニット。

請求項15

前記ユニットが立方体形状である、請求項14に記載のユニット。

請求項16

前記ユニットが円盤形状である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のユニット。

請求項17

前記ユニットが球体形状である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のユニット。

請求項18

前記農業用化学物質領域及び前記根発達領域が隣り合っている、請求項1〜17のいずれか1項に記載のユニット。

請求項19

前記ユニットの表面が前記農業用化学物質領域及び前記根発達領域の両方によって形成されるように、前記農業用化学物質領域が、前記根発達領域内に部分的に含まれている請求項1〜17のいずれか1項に記載のユニット。

請求項20

前記ユニットが、内側領域を囲んでいる外側領域を含むビーズであり、前記根発達領域が前記外側領域を形成し、前記農業用化学物質領域が前記内側領域を形成している請求項1〜17のいずれか1項に記載のユニット。

請求項21

前記ユニットが、1つの前記根発達領域及び1つの前記農業用化学物質領域を含む請求項1〜20のいずれか1項に記載のユニット。

請求項22

前記根発達領域が、高吸収性ポリマーSAP)を含む請求項1〜21のいずれか1項に記載のユニット。

請求項23

前記根発達領域が、その重量の少なくとも約10、15、20、25、30、35、40、45、50、75、80、85、90、95、100、200、300、400、500、又は1000倍の水を吸収することができる請求項22に記載のユニット。

請求項24

前記根発達領域が、酸素透過性である請求項1〜23のいずれか1項に記載のユニット。

請求項25

前記根発達領域が、前記根発達領域が膨張したとき、少なくとも約6mg/Lの溶存酸素が前記根発達領域内に維持されるように酸素透過性である請求項1〜24のいずれか1項に記載のユニット。

請求項26

前記根発達領域が、完全に膨張したとき、膨張したアルギン酸塩又は膨張した半合成CMCと同様、少なくとも約70、75、80、85、90、95、又は100%酸素透過性である請求項1〜25のいずれか1項に記載のユニット。

請求項27

前記根発達領域が、エーロゲルハイドロゲル又は有機ゲルを含む請求項1〜26のいずれか1項に記載のユニット。

請求項28

前記根発達領域が、ハイドロゲルを含む請求項1〜27のいずれか1項に記載のユニット。

請求項29

前記根発達領域が、さらに、ポリマー多孔性無機材料多孔性有機材料、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む請求項1〜28のいずれか1項に記載のユニット。

請求項30

前記農業用化学物質領域が、さらに、エーロゲル、ハイドロゲル、有機ゲル、ポリマー、多孔性無機材料、多孔性有機材料、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む請求項1〜29のいずれか1項に記載のユニット。

請求項31

前記根発達領域が約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1〜50%、又は5〜50%膨張したとき、植物の根が、前記根発達領域に入り込むことができる、請求項1〜30のいずれか1項に記載のユニット。

請求項32

前記根発達領域が膨張したとき、植物の根が、前記根発達領域内で成長することができる請求項1〜31のいずれか1項に記載のユニット。

請求項33

前記根発達領域が約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1〜50%、又は5〜50%膨張したとき、植物の根が、前記根発達領域内で成長することができる請求項32に記載のユニット。

請求項34

前記植物が農作物である、請求項31〜33のいずれか1項に記載のユニット。

請求項35

前記農作物が、コムギトウモロコシダイズ、イネ、オオムギワタエンドウジャガイモ樹木作物、又は野菜類である請求項34に記載のユニット。

請求項36

前記根発達領域が、生分解性である請求項1〜35のいずれか1項に記載のユニット。

請求項37

前記根発達領域が、前記ユニットが初めて膨張する前に、前記少なくとも1種の農業用化学物質も含まない請求項1〜36のいずれか1項に記載のユニット。

請求項38

前記根発達領域が、さらに、前記ユニットが初めて膨張する前に、少なくとも1種の農業用化学物質を含有する請求項1〜36のいずれか1項に記載のユニット。

請求項39

前記根発達領域が約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1〜50%、又は5〜50%膨張したとき、前記根発達領域の総重量が、前記農業用化学物質領域の総重量の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100倍、又は100倍超である請求項1〜38のいずれか1項に記載のユニット。

請求項40

前記根発達領域が、合成ハイドロゲル、天然炭水化物ハイドロゲル、又はペクチン若しくはタンパク質ハイドロゲル、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む請求項1〜39のいずれか1項に記載のユニット。

請求項41

前記根発達領域が、天然の高吸収性ポリマー(SAP)、多糖SAP、半合成SAP、完全合成SAP、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む請求項1〜40のいずれか1項に記載のユニット。

請求項42

前記根発達領域が、さらに、少なくとも1種の酸素キャリアを含み、前記根発達領域の酸素の量が、前記酸素キャリアを含まない対応する根発達領域と比べて増加している請求項1〜41のいずれか1項に記載のユニット。

請求項43

前記農業用化学物質領域が、有機ポリマー天然ポリマー、又は無機ポリマー、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む請求項1〜42のいずれか1項に記載のユニット。

請求項44

前記農業用化学物質領域が、塗装系によって、部分的に又は完全にコートされている請求項1〜43のいずれか1項に記載のユニット。

請求項45

前記根発達領域が膨張したとき、前記塗装系が前記根発達領域に溶解する請求項44に記載のユニット。

請求項46

前記根発達領域が膨張したとき、前記塗装系が、前記少なくとも1種の農業用化学物質が前記根発達領域へ溶解する速度を遅くする請求項44〜45のいずれか1項に記載のユニット。

請求項47

前記農業用化学物質領域の全表面を覆っており、そうでなければ前記ユニットの表面に存在し、かつ前記少なくとも1種の農業用化学物質に対して非透過性である塗装系を含む請求項44〜46のいずれか1項に記載のユニット。

請求項48

前記少なくとも1種の農業用化学物質が:i)少なくとも1種の肥料化合物;ii)少なくとも1種の殺有害生物剤化合物;iii)少なくとも1種のホルモン化合物;iv)少なくとも1種の薬物化合物;v)少なくとも1種の化学成長剤;vi)少なくとも1種の酵素;vii)少なくとも1種の成長促進剤;及び/又はviii)少なくとも1種の微量元素である請求項1〜47のいずれか1項に記載のユニット。

請求項49

植物を育てる方法であって、前記植物が生育する栽培床に、請求項1〜48のいずれか1項に記載のユニットを少なくとも1つ添加することを含む方法。

請求項50

農業用化学物質によって引き起こされる環境への損害を減少させる方法であって、植物の栽培床に請求項1〜48のいずれか1項に記載のユニットを少なくとも1つ添加することにより、前記植物の根に農業用化学物質を送達することを含む方法。

請求項51

農業用化学物質への曝露を最小限にする方法であって、植物の栽培床に請求項1〜48のいずれか1項に記載のユニットを少なくとも1つ添加することにより、前記植物の根に農業用化学物質を送達することを含む方法。

請求項52

植物の根域内にあらかじめ設定した化学特性を持つ人工領域を作り出す方法であって:i)前記植物の前記根域に1つ以上のユニットを添加するか、又はii)前記植物が成長すると予想される、栽培床の予想根域に、1つ以上のユニットを添加することを含み、前記1つ以上のユニットの少なくとも1つが、請求項1〜48のいずれか1項に記載したユニットである前記方法。

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0001

本出願は、参照によって全ての記載内容を本明細書に援用する、2013年3月15日に出願された米国仮特許出願第61/793,697号に基づく優先権を主張する。

0002

本出願の全体に、括弧内に参照されたものを含む多くの刊行物が参照されている。括弧内に参照された出版物の完全な参照は特許請求の範囲のすぐ前項の本明細書の最後に一覧で記載されている。本発明に関連する最高水準をより完全に記載するために、参照された全ての出版物の記載は全て、本出願における参照によって本明細書に含まれる。

0003

発明の背景
現状の実践と技術は、過剰施用(50%以下の)による植物の低い農業用化学物質利用効率を引き起こしている(Shaviv and Mikkelsen 1993)。農業用化学物質の過剰施用は、環境に不利な影響をもたらし、農業従事者にとってコストがかかる(Shaviv and Mikkelsen 1993)。加えて、多くの土壌及び気候農作物成長に適していない(Habarurema and Steiner,1997;Nicholson and Farrar,1994)。

0004

植物の成長を改善するための肥料及び他の農業用化学物質の効率的な施用のために、新しい実践と技術が求められる。

0005

発明の概要
本発明は、植物の根への農業用化学物質の送達のためのユニットであって、
i)1つ以上の根発達領域、及び
ii)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する1つ以上の農業用化学物質領域を含み、
前記農業用化学物質領域は、前記根発達領域が膨張したときに、前記少なくとも1種の農業用化学物質を、制御された放出方式で前記根発達領域に放出するように処方されており、
乾燥した前記ユニットにおける前記根発達領域対前記農業用化学物質領域の重量比は、0.05:1から0.32:1までであるユニットを提供する。

0006

本発明は、植物の根への農業用化学物質の送達のためのユニットであって、
i)1つ以上の根発達領域、及び
ii)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する1つ以上の農業用化学物質領域を含み、
前記農業用化学物質領域は、前記根発達領域が膨張したときに、前記少なくとも1種の農業用化学物質を、制御された放出方式で前記根発達領域に放出するように処方されており、
前記ユニットが完全に膨張したときの、前記ユニットにおける前記根発達領域の総体積が少なくとも0.2mLであるユニットを提供する。

0007

本発明は、植物を生育する方法であって、前記植物が生育する栽培床に少なくとも1つの本発明のユニットを添加することを含む方法を提供する。

0008

本発明は、農業用化学物質によって引き起こされる環境への損害を減少させる方法であって、植物の栽培床に少なくとも1つの本発明のユニットを添加することにより、植物の根に農業用化学物質を送達することを含む方法を提供する。

0009

本発明は、農業用化学物質への曝露を最小限にする方法であって、植物の栽培床に少なくとも1つの本発明のユニットを添加することにより、植物の根に農業用化学物質を送達することを含む方法を提供する。

0010

本発明は、植物の根域内にあらかじめ設定された化学特性を持つ人工領域を作り出す方法であって:
i)植物の根域に1つ以上の本発明のユニットを添加すること;又は
ii)植物が生育していくと予想される、栽培床の予想根域に、1つ以上の本発明のユニットを添加すること
を含む方法を提供する。

0011

本発明は、植物の成長率を高める方法であって、(i)植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育することを含み、植物は、前記ユニットを含む栽培床では、前記ユニットを含まない栽培床におけるよりも早く成長する方法を提供する。

0012

本発明は、植物のサイズを増大させる方法であって、(i)植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育することを含み、植物は前記ユニットを含む栽培床では、前記ユニットを含まない栽培床でよりも大きく成長する方法を提供する。

0013

本発明は、植物による、N、P、K、及び/又は微量栄養素(例えば、Zn、Fe、Cu)の吸収を増大させる方法であって、(i)植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育することを含み、植物のN、P、及び/又はKの吸収は前記ユニットを含む栽培床において、前記ユニットを含まない栽培床におけるよりも増大する方法を提供する。

0014

本発明は、植物を低い周囲温度から保護する方法であって、(i)植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育することを含み、前記ユニットを含む栽培床で生育した植物は、前記ユニットを含まない栽培床で生育した植物よりも、低い周囲温度下で、より高い生存率を有する方法を提供する。

図面の簡単な説明

0015

半合成水和SAPの、水中での吸水及び再吸水のサイクルに伴う膨潤挙動
水和SAPの、砂質土中での吸水及び再吸水のサイクルに伴う膨潤挙動。
水和SAPの、砂質土の緩い土中での吸水及び再吸水のサイクルに伴う膨潤挙動。
酸素飽和水に対する貯水領域内の溶存酸素水準
多糖ビーズシリカ被覆するプロセス。
ベントナイト充填剤によって形成された蜂の様構造。
ハイブリッド型カプセル化方法の略図。
シリカ被覆無しの場合(左側のバー)、及びありの場合(右側のバー)の内側領域からの栄養素の放出。
ベントナイト充填剤を組み込んだ内側領域からのPO4の経時的な放出。
(A)CMC−Labにおけるエンドウの根の成長。(B)アルギン酸塩−Labにおけるトウモロコシの根の成長。(C)k−カラギーナンLabにおけるエンドウの根の成長。(D)CMC−Lab上におけるエンドウの根の成長。
(E)完全人工−Labにおけるトウモロコシの根の成長。(F)完全人工−Labにおけるトウモロコシの根の成長。(G)アルギン酸塩−Labにおけるトウモロコシの根の成長。
段階1:外側領域ハイドロゲル)及び内側領域(被覆された鉱物)から作られた乾燥「ビーズ」を、上部の土壌断面に結合させ、入れ込む。段階2:給水に続き、ビーズが膨張し(例えば、直径5cmまで)、農業用化学物質が前記外側領域及び土壌中に拡散する。段階3:根が成長し、前記外側領域内/近辺に維持され、吸収が数週間(6〜8)続く。
ビーズの含有量と寸法の限定されない例。
溶存酸素システム
例3の圃場試験実験の構成。
例3の試験区における土壌温度。上の線が最大土壌温度を示し、下の線が最低土壌温度を示す。
例3におけるハイドロゲルの継時的相対重量と、施水。
例3のハイドロゲルユニットの最終的な表面積
例3のハイドロゲルユニットの経時的な表面積。
例3のハイドロゲルユニットの最終的な、体積に対する表面積の割合。
例3のハイドロゲルユニットの最終的な最小距離値
例3のハイドロゲルユニットの最小距離体時間。
例3のハイドロゲルユニットの最終的な剛さの値。
例3のハイドロゲルユニットの剛さ対時間。
実験終了時におけるA〜Cの試験区の例3のハイドロゲルの写真。図24A:完全人工的;図24B:半合成CMC6%AAm;図24C:半合成CMC6%AA;図24D:半合成CMC25%AA;図24E:半合成CMC50%AA;図24F:アルギン酸多糖;図24G:半合成のCMC6%AAm−大;図24H:半合成のCMC50%AA−大。
実験終了時におけるA〜Cの試験区の例3のハイドロゲルの写真。図24I:半合成のCMC6%AAm−小。
実験終了時におけるDの試験区の例3のハイドロゲルの写真。図25A〜Bの左パネルは、現場でのハイドロゲルを示している。図25A〜Bの右パネルは、根がハイドロゲルに入り込んだ試料を示している。図25A:完全合成;図25B:半合成CMC6%AAm。
実験終了時におけるDの試験区の例3のハイドロゲルの写真。図25C〜Eの左パネルは、現場でのハイドロゲルを示している。図25C〜Eの右パネルは、根がハイドロゲルに入り込んだ試料を示している。図25C:半合成CMC6%AA;図25D:半合成CMC25%AA;図25E:半合成CMC50%AA。
実験終了時におけるDの試験区の例3のハイドロゲルの写真。図25F〜Gの左パネルは、現場でのハイドロゲルを示している。図25F〜Gの右パネルは、根がハイドロゲルに入り込んだ試料を示している。図25F:半合成CMC6%AAm−大;図25G:半合成CMC50%AAm−大;図25H:半合成CMC25%AA;図25I:半合成のCMC6%AAm−大。
例4で用いた23個の回転計ライシメーター
例4の施用される前の乾燥した円柱形状の肥料ユニット(図27A)及び、施用後の、部分的に吸水した肥料ユニット(図27B)。
例4の段階1の各処理における植物1個体に対するN、P、及びKの施用量。ゆっくりとした放出:左側のバー;肥料ユニット(全量):中央のバー;肥料ユニット(半量):右側のバー。
例4の段階1における植物の植物重量(図29A)。
例4の段階1における植物の葉数(図29B)、及びSPAD値(図29C)。
例4の段階1における植物の植物乾物図30A)、NPK絶対吸収量(図30B)、NPK吸収効率図30C)。肥料ユニット(全量):左側のバー;肥料ユニット(半量):中央のバー;ゆっくりとした放出:右側のバー。
例4の段階1の植物の収穫後の肥料ユニットにおける、N、P、及びKの相対残量。肥料ユニット(全量):左側のバー;肥料ユニット(半量):右側のバー。
砂質土で生育した例4の段階2における植物の植物草高図32A)、葉数(図32B)、SPAD値(図32C)、及び湿潤バイオマス図32D)。図32D:左側のバーは空のユニット及び施肥(全量)のデータを示しており、右側のバーは肥料ユニット(全量)のデータを示している。
生育培地で生育した例4の段階3における植物の植物草高(図33A)、葉数(図33B)、SPAD値(図33C)、及び湿潤バイオマス(図33D)。図33D:左側のバーはSRにおけるデータを示しており、中央のバーは肥料ユニットにおけるデータを示しており、右側のバーは施肥におけるデータを示している。
粘土質栽培床で生育した例4の段階3における植物の植物草高(図34A)、葉数(図34B)、SPAD値(図34C)、及び湿潤バイオマス(図34D)。図34D:左側のバーは肥料ユニットにおけるデータを示しており、右側のバーはSRにおけるデータを示している。
例4の終了時における肥料ユニット及び植物の写真。図35A:吸水した肥料ユニット;図35B:吸水した肥料ユニット内への根の進入;図35C:吸水した肥料ユニット内での根の分布;図35D:吸水した肥料ユニット内での根の分布。
例4の終了時における肥料ユニット及び植物の写真。図35E:肥料ユニット(全量)の段階1;図35F:肥料ユニット(半量)の段階1;図35G:SR(全量)の段階1;図35H:肥料ユニット全量(右)、肥料ユニット半量(左)、SR(中央)。
例4の終了時における肥料ユニット及び植物の写真。図35I:肥料ユニット(全量)の段階2;図35J:肥料ユニット(全量)の段階2;図35K:空のユニット及び施肥の段階2;図35L:空のユニット及び施肥の段階2。
例4の終了時における肥料ユニット及び植物の写真。図35M:生育培地及び肥料ユニットの段階3;図35N:生育培地及びSRの段階3;図35O:生育培地及び施肥の段階3。
例4の終了時における肥料ユニット及び植物の写真。図35P:粘土及び肥料ユニットの段階3;図35Q:粘土及びSRの段階3。
例5の試験区設定。
例5の植物の成長期を通して測定されたパラメータ図37A:ヒマワリの草高;図37B:ヒマワリの葉数;図37C:ヒマワリのクロロフィル容量蛍光センサー−SPAD値;図37D:キャベツの葉の直径;図37E:キャベツの葉の数。
例5のヒマワリ及びキャベツの葉のマクロ栄養素(N、P、及びK)の含量。左側のバーは肥料ユニットのデータを示しており、中央のバーはSRのデータを示しており、右側のバーは施肥のデータを示している。
図39A:例5のキャベツ植物のキャベツ結球の直径と重量との比;図39B:例5の成長期に亘って算出したキャベツ結球の重量。
例5のキャベツ植物のキャベツの乾物重量及びN−吸収率図40A:3つの小試験区における最終的なキャベツの植物1個体あたりの乾物重量;図40B:3つの小試験区におけるキャベツの植物1個体あたりの窒素吸収量。左側のバーは肥料ユニットのデータを示しており、中央のバーはSRのデータを示しており、右側のバーは施肥のデータを示している。
例5の3小試験区における1メートル当たりのヒマワリの子実収量及び窒素吸収量。左側のバーは肥料ユニットのデータを示しており、中央のバーはSRのデータを示しており、右側のバーは施肥のデータを示している。
例5の各試験区及び農作物における肥料ユニット中のNPK残分;図42A:キャベツ;図42B:ヒマワリ。左側のバーは試験区1のデータを示しており、中央のバーは試験区2のデータを示しており、右側のバーは試験区3のデータを示している。
例5の各農作物の根域(>30cm)における最終的なNの土壌含有量。左側のバーはヒマワリのデータを示しており、右側のバーはキャベツのデータを示している。
算出した、例5のキャベツ及びヒマワリ試験区の根域におけるNの物質収支図44A:キャベツ試験区の肥料ユニット、SR、及び施肥の最初のNの物質収支;図44B:キャベツ試験区の肥料ユニットの最終的なNの物質収支;図44C:キャベツ試験区のSRの最終的なNの物質収支;図44D:キャベツ試験区の施肥の最終的なNの物質収支;図44E:ヒマワリ試験区の肥料ユニット、SR、及び施肥の最初のNの物質収支;図44F:ヒマワリ試験区の肥料ユニットの最終的なNの物質収支;図44G:ヒマワリ試験区のSRの最終的なNの物質収支;図44H:ヒマワリ試験区の施肥の最終的なNの物質収支。
例5の吸水した肥料ユニットを示す写真。図45A:吸水した肥料ユニット;図45B:吸水した肥料ユニット周辺の根の分布;図45C:吸水した肥料ユニット内への根の進入。
例6のプロセスに従って製造された肥料ユニット。
例6のプロセスに従って製造された乾燥した肥料ユニットと比較された、例6のプロセスに従って製造された完全に膨張した肥料ユニット。
肥料ユニット又は土壌肥料によって施肥された例8の農作物に由来するレタス及びセロリ商品化収量の比較。

0016

発明の詳細な説明
本発明は、植物の根への農業用化学物質の送達のためのユニットであって、
i)1つ以上の根発達領域、及び
ii)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する1つ以上の農業用化学物質領域を含み、
前記農業用化学物質領域は、前記根発達領域が膨張したときに、前記少なくとも1種の農業用化学物質を、制御された放出方式で前記根発達領域に放出するように処方されており、
乾燥した前記ユニットにおける前記根発達領域対前記農業用化学物質領域の重量比は、0.05:1から0.32:1までであるユニットを提供する。

0017

幾つかの実施形態において、前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットにおける前記根発達領域の総体積は、少なくとも0.2mLである。

0018

本発明は、植物の根に農業用化学物質を送達するためのユニットであって、
i)1つ以上の根発達領域、及び
ii)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する1つ以上の農業用化学物質領域を含み、
前記農業用化学物質領域は、前記根発達領域が膨張したときに、前記少なくとも1種の農業用化学物質を、制御された放出方式で前記根発達領域に放出するように処方されており、
前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットにおける根発達領域の総体積は、少なくとも0.2mLであるユニットを提供する。

0019

幾つかの実施形態において、乾燥したユニットの前記根発達領域対前記農業用化学物質領域の重量比は、0.05:1から0.32:1までである。

0020

幾つかの実施形態において、乾燥したユニットの前記根発達領域対前記農業用化学物質領域の重量比は、0.05:1、0.1:1、0.15:1、0.2:1、0.25:1、又は0.3:1である。

0021

幾つかの実施形態において、乾燥したユニットの前記根発達領域対前記農業用化学物質領域の重量比は、0.01:1から0.5:1まで、0.01:1から0.02:1まで、0.01:1から0.03:1まで、0.01:1から0.04:1まで、0.01:1から0.05:1まで、0.3:1から0.4:1まで、0.3:1から0.4:1まで、0.3:1から0.5:1までである。

0022

幾つかの実施形態において、前記ユニットが1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記ユニットの前記根発達領域の総体積は、少なくとも0.2mL、0.5mL、少なくとも1mL、少なくとも2mL、少なくとも5mL、少なくとも10mL、少なくとも20mL、少なくとも30mL、少なくとも40mL、少なくとも50mL、少なくとも60mL、少なくとも70mL、少なくとも80mL、少なくとも90mL、少なくとも100mL、少なくとも150mL、少なくとも200mL、少なくとも250mL、少なくとも300mL、少なくとも350mL、少なくとも400mL、少なくとも450mL、少なくとも500mL、少なくとも550mL、少なくとも600mL又は600mLより大きい。

0023

幾つかの実施形態において、前記ユニットが1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記ユニットの前記根発達領域の総体積は、少なくとも2mLである。

0024

幾つかの実施形態において、前記ユニットが1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記ユニットの前記根発達領域の総体積は、2mLより大きい、2mL〜3mL、3mL〜4mL、4mL〜5mL、2mL〜5mL、2mL〜10mL、5mL〜10mL、5mL〜20mL、10mL〜15mL、10mL〜20mL、15mL〜20mL、10mL〜40mL、20mL〜40mL、20mL〜80mL、40mL〜80mL、50mL〜100mL、75mL〜150mL、100mL〜150mL、150mL〜300mL、200mL〜400mL、300mL〜600mL、又は600mL〜1000mLである。

0025

幾つかの実施形態において、前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットの前記根発達領域の総体積は、少なくとも0.2mL、少なくとも0.5mL、少なくとも1mL、少なくとも2mL、少なくとも5mL、少なくとも10mL、少なくとも20mL、少なくとも30mL、少なくとも40mL、少なくとも50mL、少なくとも60mL、少なくとも70mL、少なくとも80mL、少なくとも90mL、少なくとも100mL、少なくとも150mL、少なくとも200mL、少なくとも250mL、少なくとも300mL、少なくとも350mL、少なくとも400mL、少なくとも450mL、少なくとも500mL、少なくとも550mL、少なくとも600mL又は600mLより大きい。

0026

幾つかの実施形態において、前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットの前記根発達領域の総体積は、少なくとも2mLである。

0027

幾つかの実施形態において、前記ユニットが完全に膨張したとき、前記ユニットの前記根発達領域の総体積は、2mLより大きい、2mL〜3mL、3mL〜4mL、4mL〜5mL、2mL〜5mL、2mL〜10mL、5mL〜10mL、5mL〜20mL、10mL〜15mL、10mL〜20mL、15mL〜20mL、10mL〜40mL、20mL〜40mL、20mL〜80mL、40mL〜80mL、50mL〜100mL、75mL〜150mL、100mL〜150mL、150mL〜300mL、200mL〜400mL、300mL〜600mL、又は600mL〜1000mLである。

0028

幾つかの実施形態において、前記ユニットが1%〜100%膨張したとき、前記根発達領域の総体積は、0.5mmの直径を有する根の少なくとも10mmを含むに足る大きさである。

0029

幾つかの実施形態において、前記ユニットが1%〜100%膨張したとき、前記根発達領域の総体積は、0.5mm〜5mmの直径を有する根の10mm〜50mmを含むに足る大きさである。

0030

幾つかの実施形態において、前記ユニットが1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記根発達領域の総体積は、0.5mmの直径を有する根の少なくとも10mmを含むに足る大きさである。

0031

幾つかの実施形態において、前記ユニットが1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記根発達領域の総体積は、0.5mm〜5mmの直径を有する根の10mm〜50mmを含むに足る大きさである。

0032

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、0.1gから20gまでの乾燥重量を有する。

0033

幾つかの実施形態において、前記乾燥したユニットの重量は、1g〜10gである。幾つかの実施形態において、前記乾燥したユニットの重量は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10gである。

0034

幾つかの実施形態において、前記ユニットの前記農業用化学物質領域の総重量は、0.05グラムから5グラムまでである。

0035

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、円柱形状である。

0036

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、多面体形状である。

0037

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、立方体形状である。

0038

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、円盤形状である。

0039

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、球体形状である。

0040

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域及び前記根発達領域は隣り合っている。

0041

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、1つの農業用化学物質領域の隣にある、1つの根発達領域からなる。

0042

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、前記ユニットの表面が前記根発達領域及び前記農業用化学物質領域の両方によって形成されるように、前記根発達領域内に部分的に含まれる。

0043

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、前記ユニットの表面が前記根発達領域及び前記農業用化学物質領域の両方によって形成されるように、前記農業用化学物質領域内に部分的に含まれる。

0044

幾つかの実施形態において、農業用化学物質領域は、二つの根発達領域に挟まれている。

0045

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、農業用化学物質領域を取り巻く境界面を形作るが農業用化学物質領域の表面の全ては覆わない根発達領域に囲まれるか、又はその逆である。幾つかの実施形態において、前記境界面は、環形状である。

0046

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、内側領域を囲む外側領域を含むビーズであり、ここで、前記根発達領域は外側領域を形成し、前記農業用化学物質領域は内側領域を形成している。

0047

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、1つの農業用化学物質領域及び1つの根発達領域を含む。

0048

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、高吸収性ポリマー(SAP)を含む。

0049

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、その重量の少なくとも約10、15、20、25、30、35、40、45、50、75、80、85、90、95、100、200、300、400、500、又は1000倍の水を吸収することができる。

0050

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、それらの重量の少なくとも約20〜30倍の水を吸収することができる。

0051

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、酸素透過性である。

0052

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、前記根発達領域が膨張したとき、少なくとも約6mg/Lの溶存酸素が前記根発達領域に維持されるように、酸素透過性である。

0053

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、完全に膨張したとき、膨張したアルギン酸塩又は膨張した半合成CMCと同様、少なくとも約70、75、80、85、90、95、又は100%、酸素透過性である。

0054

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、エーロゲル、ハイドロゲル、又は有機ゲルを含む。

0055

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、ハイドロゲルを含む。

0056

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、エーロゲルを含む。

0057

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、ジオテキスタイルを含む。

0058

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、スポンジを含む。

0059

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、さらに、ポリマー多孔性無機材料多孔性有機材料、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0060

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、さらに、エーロゲル、ハイドロゲル、有機ゲル、ポリマー、多孔性無機材料、多孔性有機材料、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0061

幾つかの実施形態において、植物の根は、前記根発達領域が約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記根発達領域に入り込むことができる。

0062

幾つかの実施形態において、植物の根は、前記根発達領域が膨張したとき、前記根発達領域内で生育することができる。

0063

幾つかの実施形態において、植物の根は、前記根発達領域が約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記根発達領域内で生育することができる。

0064

幾つかの実施形態において、前記根発達領域が膨張したとき、微生物は、前記根発達領域に入り込み、その中で生育することができる。

0065

幾つかの実施形態において、前記植物は、農作物である。

0066

幾つかの実施形態において、前記農作物は、コムギ植物体、トウモロコシ植物体ダイズ植物体イネ植物体オオムギ植物体ワタ植物体、エンドウ植物体、ジャガイモ植物体、樹木作物体、又は野菜植物体である。

0067

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、各サイクルが脱水後続する吸水を含む反復膨張サイクルを可能とする。

0068

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、それぞれが土壌中での脱水が後続する吸水を含む、土壌中における反復膨張サイクルを可能とする。

0069

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、球体又は均等の多面体形状である。

0070

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、反復膨張サイクル後に、球体又は均等の多面体形状にある。

0071

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、膨張したときに、土壌中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その含水量の少なくとも約75%、80%、85%、90%、又は95%を維持する。

0072

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、膨張したときに、砂質土中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その含水量の少なくとも約75%、80%、85%、90%、又は95%を維持する。

0073

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、膨張したときに、土壌中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その体積の少なくとも約75%、80%、85%、90%、又は95%を維持する。

0074

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、膨張したときに、砂質土中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その体積の少なくとも約75%、80%、85%、90%、又は95%を維持する。

0075

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、膨張したときに、土壌中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その形状を維持する。

0076

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、膨張したときに、砂質土中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その形状を維持する。

0077

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、膨張したときに、各サイクルが脱水が後続する吸水を含む反復膨張サイクル後に、その形状を維持する。

0078

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、膨張したときに、各サイクルが脱水が後続する吸水を含む少なくとも3回の膨張サイクル後に、その形状を維持する。

0079

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、生分解性である。

0080

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、土壌中で膨張したとき、周囲の土壌のpH又は浸透圧と少なくとも約10%異なるpH又は浸透圧を有する。

0081

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、前記ユニットが初めて膨張する前には、前記少なくとも1種の農業用化学物質を含まない。

0082

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、前記ユニットが初めて膨張する前に、さらに、前記少なくとも1種の農業用化学物質を含有する。

0083

幾つかの実施形態において、前記根発達領域内の前記少なくとも1種の農業用化学物質の量は、前記農業用化学物質領域内にある前記少なくとも1種の農業用化学物質の量の約5%、10%、15%、又は20%(w/w)である。

0084

幾つかの実施形態において、前記根発達領域が約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記ユニットの最長幅の部分は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10cmであるか、又は10cmを越える。

0085

幾つかの実施形態において、前記根発達領域が約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、又は5%〜50%膨張したとき、前記根発達領域の総重量は、前記農業用化学物質領域の総重量の少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100倍であるか、又は100倍より大きい。

0086

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、合成ハイドロゲル、天然炭水化物ハイドロゲル、又はペクチン若しくはタンパク質ハイドロゲル、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0087

幾つかの実施形態において、前記合成ハイドロゲルは、アクリルアミドアクリル誘導体、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0088

幾つかの実施形態において、前記天然炭水化物ハイドロゲルは、寒天セルロースキトサンデンプンヒアルロン酸デキストリン天然ガム硫酸化多糖、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0089

幾つかの実施形態において、前記ペクチン又はタンパク質ハイドロゲルは、ゼラチンゼラチン誘導体コラーゲンコラーゲン誘導体、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0090

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、天然の高吸収性ポリマー(SAP)、多糖SAP、半合成SAP、完全合成SAP、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0091

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、少なくとも1種の天然SAP及び少なくとも1種の半合成SAP又は合成SAPの組み合わせを含む。

0092

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、多糖SAPを含む。

0093

幾つかの実施形態において、前記多糖SAPは、アルギン酸塩である。

0094

幾つかの実施形態において、前記アルギン酸塩は、少なくとも約0.2%のアルギン酸塩である。

0095

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、半合成SAPを含む。

0096

幾つかの実施形態において、前記半合成SAPは、CMC−g−ポリアクリル酸SAPである。

0097

幾つかの実施形態において、前記カルボキシメチルセルロース(CMC)グラフトポリアクリル酸SAPは、アクリルモノマー(アクリルアミド−アクリル)に対して6%のCMC、アクリル酸に対して6%のCMC、アクリル酸に対して25%のCMC、又はAAに対して50%のCMCを含む。

0098

幾つかの実施形態において、前記CMCグラフトSAPは、アクリルモノマーに対して、5%〜50%のCMCを含む。幾つかの実施形態において、CMCグラフトSAPは、アクリルモノマーに対して、6〜12%のCMCを含む。

0099

幾つかの実施形態において、前記半合成SAPは、k−カラギーナン架橋ポリアクリル酸SAPである。

0100

幾つかの実施形態において、前記SAPは、アルギン酸塩又はk−カラギーナン架橋ポリアクリル酸SAP以外のものである。

0101

幾つかの実施形態において、前記根発達領域は、完全合成SAPを含む。

0102

幾つかの実施形態において、前記完全合成SAPは、アクリル酸又はアクリルアミド、あるいはそれらのいずれかの組み合わせである。

0103

幾つかの実施形態において、前記根発達領域における架橋剤の量は、総単量体含有重量に対して5%未満である。幾つかの実施形態において、前記根発達領域における架橋剤の量は、総単量体含有重量に対して2%未満である。幾つかの実施形態において、前記根発達領域における架橋剤の量は、総単量体含有重量に対して1%未満である。

0104

幾つかの実施形態において、膨張したユニットの前記ポリマーの含量は、重量で5%未満である。幾つかの実施形態において、膨張したユニットの前記ポリマーの含量は、重量で4%未満、3%未満、2%未満、又は1%未満である。

0105

幾つかの実施形態において、前記根発達領域はさらに、少なくとも1種の酸素キャリアであって、前記根発達領域中の酸素の量を、当該酸素キャリアを含まない対応する根発達領域と比べて増大させる酸素キャリアを含む。

0106

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の酸素キャリアはペルフルオロカーボンである。

0107

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、有機ポリマー天然ポリマー、又は無機ポリマー、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0108

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、塗装系で部分的に又は完全に被覆されている。

0109

幾つかの実施形態において、前記塗装系は、前記根発達領域が膨張したとき、前記根発達領域に溶解する。

0110

幾つかの実施形態において、前記塗装系は、前記根発達領域が膨張したとき、少なくとも1種の農業用化学物質が根発達領域に溶解する速度を遅くする。

0111

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、前記農業用化学物質領域の全表面を覆っており、そうでなければ前記ユニットの表面に存在し、かつ前記少なくとも1種の農業用化学物質に対し不透過性である塗装系を含む。

0112

幾つかの実施形態において、前記塗装系は、ケイ酸塩又は二酸化ケイ素である。

0113

幾つかの実施形態において、前記塗装系は、ポリマーである。

0114

幾つかの実施形態において、前記塗装系は、農業用化学物質である。

0115

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、ポリマーを含む。

0116

幾つかの実施形態において、前記ポリマーは、高度架橋ポリマーである。

0117

幾つかの実施形態において、前記高度架橋ポリマーは、多糖又はポリアクリルポリマーである。

0118

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、充填剤を含む。

0119

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、セルロース系材料セライトポリマー材料、二酸化ケイ素、フィロシリケート粘土鉱物金属酸化物粒子多孔性粒子、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0120

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、蛇紋石族のフィロシリケートを含む。

0121

幾つかの実施形態において、前記蛇紋石族のフィロシリケートは、アンチライト(Mg3Si2O5(OH)4)、クリソタイル(Mg3Si2O5(OH)4)、又はリザーダイト(Mg3Si2O5(OH)4)である。

0122

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、ハロイサイト(Al2Si2O5(OH)4)、
カオリナイト(Al2Si2O5(OH)4)、イライト(K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)])、モンモリロナイト((Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2・nH2O)、バーミキュライト((Mg,Fe,al)3(Al,Si)4O10(OH)2・4H2O)、タルク(Mg3Si4O10(OH)2)、パリゴルスカイト((Mg,Al)2Si4O10(OH)・4(H2O)又はパイロフィライト(Al2Si4O10(OH)2)である粘土鉱物を含む。

0123

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、雲母族のフィロシリケートを含む。

0124

幾つかの実施形態において、前記雲母族のフィロシリケートは、黒雲母(K(Mg,Fe)3(AlSi3)O10(OH)2)、白雲母(KAl2(AlSi3)O10(OH)2)、金雲母(KMg3(AlSi3)O10(OH)2)、紅雲母(K(Li,Al)2〜3(AlSi3)O10(OH)2)、真珠雲母(CaAl2(Al2Si2)O10(OH)2)、海緑石((K,Na)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10(OH)2)又はそれらのいずれかの組み合わせである。

0125

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、クロライト族のフィロシリケートを含む。

0126

幾つかの実施形態において、前記のクロライト族のフィロシリケートは、クロライト((Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2・(Mg,Fe)3(OH)6)である。

0127

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、蜂の巣様の構造を形成している。

0128

幾つかの実施形態において、前記蜂の巣様の構造は、顕微鏡的である。

0129

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、粘土を含む。

0130

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、ゼオライトを含む。

0131

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、少なくとも約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9又は1グラムの前記少なくとも1種の農業用化学物質を含む。

0132

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、1グラム〜10グラムの少なくとも1種の農業用化学物質を含む。

0133

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、重量で約30%、35%、40%、45%、50%、55%、又は60%の前記少なくとも1種の農業用化学物質である。

0134

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、生分解性である。

0135

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、1つの農業用化学物質領域を含む。

0136

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、2、3、4、5、6、7、8、9、10個の、又は10個を越える農業用化学物質領域を含む。

0137

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、2、3、4、5、6、7、8、9、10個の、又は10個を越える根発達領域を含む。

0138

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は:
i)少なくとも1種の肥料化合物
ii)少なくとも1種の殺有害生物剤化合物
iii)少なくとも1種のホルモン化合物;
iv)少なくとも1種の薬物化合物
v)少なくとも1種の化学的成長剤;
vi)少なくとも1種の酵素
vii)少なくとも1種の成長促進剤;及び/又は
viii)少なくとも1種の微量元素である。

0139

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の肥料化合物は、天然肥料である。

0140

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の肥料化合物は、合成肥料である。

0141

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺有害生物剤化合物は:
i)少なくとも1種の殺虫剤化合物
ii)少なくとも1種の殺線虫剤化合物;
iii)少なくとも1種の除草剤化合物;及び/又は
iv)少なくとも1種の防カビ剤化合物である。

0142

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺虫剤化合物は、イミダクロプリドである。

0143

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の除草剤化合物は、ペンディメタリンである。

0144

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の防カビ剤化合物は、アゾキシストロビンである。

0145

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺線虫剤化合物は、フルエンスホンである。

0146

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の肥料化合物は、PO4、NO3、(NH4)2SO2、NH4H2PO4、及び/又はKClである。

0147

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の肥料化合物は、PO4、NO3、(NH4)2SO2、NH4H2PO4、及び/又はKClを含む多種肥料化合物を含む。

0148

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、少なくとも1種の肥料化合物及び少なくとも1種の殺有害生物剤化合物である。

0149

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、少なくとも1種の殺有害生物剤化合物である。

0150

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、少なくとも1種の肥料化合物である。

0151

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺有害生物剤化合物は、農場への施用に不適切である少なくとも1種の殺有害生物剤化合物である。

0152

幾つかの実施形態において、前記の、農場への施用に不適切である少なくとも1種の殺有害生物剤化合物は、農場へ施用するにはあまりに有毒である。

0153

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺有害生物剤化合物は、節足動物又は軟体動物殺すのに足る量で農場に施用されたときに、節足動物又は軟体動物以外の動物に有毒である。

0154

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、前記根発達領域が膨張したときに、少なくとも約一週間の期間に亘って、前記農業用化学物質領域から放出される。

0155

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、前記根発達領域が膨張したときに、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は20週間の期間に亘って、前記農業用化学物質領域から前記根発達領域中へ放出される。

0156

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、前記根発達領域が約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%又は5%〜50%膨張したときに、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は20週間の期間に亘って、前記農業用化学物質領域から前記根発達領域中へ放出される。

0157

幾つかの実施形態において、前記根発達領域が膨張し、かつ前記ユニットが土壌中にあるとき、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、給水後約25日目から、線形速度で前記ユニットの表面から周囲の土壌中に拡散する。

0158

幾つかの実施形態において、前記ユニットの前記根発達領域が膨張し、かつ前記ユニットが土壌中にあるとき、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、給水後少なくとも約50又は75日間、前記ユニットの表面から周囲の土壌中に拡散する。

0159

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、膨張しない。

0160

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、重量で約35%、30%、25%、20%、15%、又は10%未満の水を含む。

0161

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、前記農業用化学物質領域と前記根発達領域の間に1つ以上の境界領域を含み、前記境界領域は、少なくとも1種の不溶性の塩又は固体物、少なくとも1種の架橋剤、あるいは少なくとも1種の無機化合物によって形成されている。

0162

幾つかの実施形態において、前記根発達領域と前記農業用化学物質領域との間の拡散は、前記農業用化学物質領域、前記根発達領域、又は前記境界領域のpH又は陽イオン濃度を変えることによって制限される。

0163

幾つかの実施形態において、前記根発達領域と前記農業用化学物質領域との間の拡散は、前記農業用化学物質領域、又は前記根発達領域のpH及び/又は陽イオン濃度をを変えることによって制限される。

0164

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域又は前記根発達領域におけるpHは、バッファーによって変更される。

0165

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域、前記境界領域及び前記根発達領域におけるpHは、バッファーによって変更される。

0166

本発明は、植物を生育させる方法であって、前記植物が生育する栽培床に少なくとも1つの本発明のユニットを添加することを含む方法を提供する。

0167

幾つかの実施形態において、前記方法は、生育する特定の植物に基づいて前記ユニットのサイズを選択する工程を含む。例えば、大きな直径の根を有する植物を生育するときは、大きな膨張サイズを有するユニットを選択することが望ましいかもしれないし、小さな直径の根を有する植物を生育するときは、小さな膨張サイズを有するユニットを選択することが望ましいかもしれない。幾つかの実施形態において、大きな根系を有する植物を生育するとき、小さな根系を有する植物を生育する場合よりも、所定のサイズのユニットをより多く用いることが望ましいであろう。

0168

幾つかの実施形態において、前記植物が生育する栽培床は、土壌を含む。

0169

幾つかの実施形態において、前記植物が生育する栽培床は、土壌である。

0170

幾つかの実施形態において、前記土壌は、砂、シルト、粘土、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0171

幾つかの実施形態において、前記土壌は、粘土、ローム粘土ローム、又はシルトロームである。

0172

幾つかの実施形態において、前記土壌はアンディソルである。

0173

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つのユニットは、土壌表面下の1つ以上の深さで前記土壌に添加される。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つのユニットは、5cm〜50cmの深さに加えられる。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つのユニットは、5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm又は50cmの深さに、あるいは前記の深さのいずれかを2、3、又は4つ組み合わせたところに加えられる。

0174

本発明は、農業用化学物質によって引き起こされる環境への損害を減少させる方法であって、植物の栽培床に少なくとも1つの本発明のユニットを添加することによって植物の根に農業用化学物質を送達することを含む方法を提供する。

0175

本発明は、農業用化学物質への曝露を最小限にする方法であって、植物の栽培床に少なくとも1つの本発明のユニットを添加することによって植物の根に農業用化学物質を送達することを含む方法を提供する。

0176

幾つかの実施形態において、農業用化学物質への曝露を最小限にすることは、農業従事者の農業用化学物質への曝露を最小限にすることである。

0177

幾つかの実施形態において、農業用化学物質への曝露を最小限にすることは、農業従事者以外の者の農業用化学物質への曝露を最小限にすることである。

0178

本発明は、植物の根域内にあらかじめ設定した化学特性を有する人工的な領域を作り出す方法であって、
i)植物の根域に本発明のユニットを1つ以上添加すること;又は
ii)植物が成長すると予想される栽培床の予想根域に本発明のユニットを1つ以上添加することを含む。

0179

幾つかの実施形態において、工程i)は、植物の根域に少なくとも二つの異なるユニットを添加することを含み;工程ii)は、植物が成長すると予想される栽培床の予想根域に少なくとも二つの異なるユニットを添加することを含み、前記少なくとも二つの異なるユニットの少なくとも1つは、本発明のユニットである。

0180

幾つかの実施形態において、前記少なくとも二つの異なるユニットのそれぞれは、他の少なくとも二つの異なるユニットの1つに含まれない少なくとも1種の農業用化学物質を含有する。

0181

幾つかの実施形態において、前記植物は、圃場で生育する。

0182

幾つかの実施形態において、前記植物は、農作物である。

0183

幾つかの実施形態において、前記農作物は、穀物又は樹木作物体である。

0184

幾つかの実施形態において、前記農作物は、果物又は野菜の植物体である。

0185

幾つかの実施形態において、前記植物は、バナナオオムギ豆類キャッサバ、トウモロコシ、ワタ、ブドウ、オレンジ、エンドウ、ジャガイモ、コメ、ダイズテンサイトマト、又は小麦の植物体である。

0186

幾つかの実施形態において、前記植物は、ヒマワリ、キャベツ植物体、レタス、又はセロリ植物体である。

0187

本発明は、植物の収量を増加させる方法であって、(i)前記植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育させることを含み、前記の植物の収量は、前記ユニットを含む栽培床で生育した場合において、前記ユニットを含まない栽培床における場合よりも高い方法を提供する。

0188

本発明は、植物の成長率を高める方法であって、(i)植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育させることを含み、植物は、前記ユニットを含む栽培床において、前記ユニットを含まない栽培床におけるよりも早く成長する方法を提供する。

0189

本発明は、植物のサイズを増大させる方法であって、(i)植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育させることを含み、植物は、前記ユニットを含む栽培床において、前記ユニットを含まない栽培床におけるよりも大きく成長する方法を提供する。

0190

本発明は、植物による、N、P、及び/又はKの吸収を増大させる方法であって、(i)植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育させることを含み、植物のN、P、及び/又はKの吸収は、前記ユニットを含む栽培床において、前記ユニットを含まない栽培床におけるよりも増大する方法を提供する。

0191

本発明は、植物を低い周囲温度から保護する方法であって、(i)植物が生育している又は生育する予定の栽培床に1つ以上の本発明のユニットを添加すること、及び(ii)植物を生育させることを含み、前記ユニットを含む栽培床で生育した植物は、前記ユニットを含まない栽培床において生育した植物よりも、低い周囲温度条件下で高い生存率を有する方法を提供する。

0192

幾つかの実施形態において、低い周囲温度は、15℃未満、12℃未満、10℃未満、8℃未満、6℃未満、4℃未満、2℃未満、又は0℃未満である。

0193

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、植物が生育している栽培床に加えられる。

0194

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、植物が生育する予定の栽培床に加えられる。

0195

幾つかの実施形態において、栽培床に前記ユニットが加えられる前に、前記植物を生育させるための種が栽培床に加えられる。

0196

幾つかの実施形態において、栽培床に前記ユニットが加えられるのと同時に、前記植物を生育させるための種が栽培床に加えられる。

0197

幾つかの実施形態において、栽培床に前記ユニットが加えられた後に、前記植物を生育させるための種が栽培床に加えられる。

0198

幾つかの実施形態において、栽培床は土壌である。

0199

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、1種の肥料化合物を含む。幾つかの実施形態において、前記ユニットは、2種の肥料化合物を含む。幾つかの実施形態において、前記ユニットは、3種の肥料化合物を含む。幾つかの実施形態において、前記ユニットは、4種以上の肥料化合物を含む。

0200

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、(NH4)2SO2、NH4H2PO4、及びKClとしてのN、P、及び/又はKの、前記ユニットの一部としての栽培床における総含量が、それぞれ約5〜50、1〜10、及び5〜60g/m2となるように、1種から3種までの肥料化合物を含む。

0201

幾つかの実施形態において、前記ユニットは、(NH4)2SO2、NH4H2PO4、及びKClとしてのN、P、及びKの、前記ユニットの一部としての栽培床における総含量が、それぞれ約25、5、及び30g/m2となるように、3種の肥料化合物を含む。

0202

本発明は、本発明のユニットを製造する方法であって、少なくとも1つの農業用化学物質領域をSAP中に封入することを含む方法も提供する。

0203

幾つかの実施形態において、封入は、少なくとも1つの農業用化学物質領域の周囲でSAPを重合することを含む。

0204

幾つかの実施形態において、封入は、第1の重合工程と第2の重合工程を含む。

0205

幾つかの実施形態において、前記第1の重合工程は、少なくとも1つの農業用化学物質領域が設置され得る空洞を有するSAPの三次元構造を形成することを含み、前記第2の重合工程は、追加のSAPで前記空洞を埋めることを含む。

0206

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの農業用化学物質領域は、第2の重合工程の前に前記空洞の中に設置される。

0207

本発明は、ビーズであって、
i)自重量の少なくとも約5倍の水を吸収できる高吸収ポリマー(SAP)を含む外側領域であって
ii)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する核体を含む少なくとも1つの内側領域
を取り囲んでいる外側領域を含み、
前記外側領域は、吸水したときに酸素透過性であるか、又は前記内側領域は、前記外側領域のハイドロゲルが吸水したとき、少なくとも約1週間に亘って少なくとも1種の農業用化学物質を前記外側領域に放出するように処方されているビーズを提供する。

0208

本発明は、ビーズであって、
i)自重量の少なくとも約5倍の水を吸収できる高吸収ポリマー(SAP)を含む外側領域であって
ii)少なくとも1種の農業用化学物質を含有する核体を含む少なくとも1つの内側領域
を取り囲んでいる外側領域を含み、
前記外側領域は、吸水したときに酸素透過性であり、かつ、前記内側領域は、前記外側領域のハイドロゲルが吸水したとき、少なくとも約1週間に亘って少なくとも1種の農業用化学物質を前記外側領域に放出するように処方されているビーズを提供する。

0209

幾つかの実施形態において、前記SAPは、その重量の少なくとも約50、75、80、85、90、95、100、200、300、400、500、又は1000倍の水を吸収することができる。

0210

幾つかの実施形態において、前記SAPは、酸素透過性である。

0211

幾つかの実施形態において、前記SAPは、それが吸水したとき、前記SAP内に少なくとも約6mg/Lの溶存酸素を維持するように酸素透過性である。

0212

幾つかの実施形態において、前記SAPは、完全に吸水したとき、吸水したアルギン酸塩又は吸水した半合成CMCと同様、少なくとも約70、75、80、85、90、95、又は100%酸素透過性である。

0213

幾つかの実施形態において、前記SAPは、エーロゲル、ハイドロゲル又は有機ゲルである。

0214

幾つかの実施形態において、前記SAPは、ハイドロゲルである。

0215

幾つかの実施形態において、前記外側領域は、さらに、ポリマー、多孔性無機材料、多孔性有機材料、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0216

幾つかの実施形態において、前記内側領域は、さらに、エーロゲル、ハイドロゲル、有機ゲル、ポリマー、多孔性無機材料、多孔性有機材料、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0217

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルが約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%吸水したとき、農作物の根は、前記ハイドロゲルに入り込むことができる。

0218

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルが約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%吸水したとき、農作物の根は、前記ハイドロゲルに入り込むことができる。

0219

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルが吸水したとき、農作物の根は、前記ハイドロゲル内で成長することができる。

0220

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルが約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%吸水したとき、農作物の根は、前記ハイドロゲル内で成長することができる。

0221

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルが吸水したとき、農作物の根は、前記ハイドロゲル内で成長することができる。

0222

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルが約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、1%〜50%、又は5%〜50%吸水したとき、農作物の根は、前記ハイドロゲル内で成長することができる。

0223

幾つかの実施形態において、前記農作物は、ヒマワリの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、キャベツの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、コムギの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、トウモロコシの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、ダイズの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、イネの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、オオムギの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、ワタの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、エンドウの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、ジャガイモの植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、樹木作物の植物体である。幾つかの実施形態において、前記農作物は、野菜類の植物体である。

0224

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、各サイクルが脱水が後続する吸水を含む反復膨張サイクルを可能とする。

0225

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、土壌中にある間、各サイクルが脱水が後続する吸水を含む、土壌中における反復膨張サイクルを可能とする。

0226

幾つかの実施形態において、前記ビーズは、球体又は均等の多面体形状である。幾つかの実施形態において、前記多面体は、6面体である。幾つかの実施形態において、前記多面体は、立方体である。

0227

幾つかの実施形態において、前記ビーズは、反復膨張サイクル後に、球体又は均等の多面体形状にある。

0228

幾つかの実施形態において、前記ビーズは、円柱形状である。幾つかの実施形態において、前記ビーズは、反復膨張サイクル後に、円柱形状にある。

0229

幾つかの実施形態において、前記ビーズは、円盤形状である。

0230

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、吸水したとき、土壌中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その含水量の少なくとも約75%、80%、85%、90%、又は95%を維持する。

0231

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、吸水したとき、砂質土中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その含水量の少なくとも約75%、80%、85%、90%、又は95%を維持する。

0232

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、吸水したとき、土壌中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その体積の少なくとも約75%、80%、85%、90%、又は95%を維持する。

0233

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、吸水したとき、砂質土中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その体積の少なくとも約75%、80%、85%、90%、又は95%を維持する。

0234

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、吸水したとき、土壌中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その形状を維持する。

0235

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、吸水したとき、砂質土中で、少なくとも約25、50、100、又は150時間にわたって、その球形状を維持する。

0236

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、吸水したとき、各サイクルが脱水が後続する吸水を含む反復膨張サイクル後に、その形状を維持する。

0237

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、吸水したとき、各サイクルが脱水が後続する吸水を含む少なくとも3回の反復膨張サイクルの後、その形状を維持する。

0238

幾つかの実施形態において、前記SAPは、生分解性である。

0239

幾つかの実施形態において、前記ビーズの外側領域は、土壌中で吸水したとき、周囲の土壌のpH又は浸透圧と少なくとも約10%異なるpH又は浸透圧を有する。

0240

幾つかの実施形態において、前記外側領域は、前記ビーズが初めて吸水する前には、少なくとも1種の農業用化学物質を含まない。

0241

幾つかの実施形態において、前記外側領域も、少なくとも1種の農業用化学物質を含有する。

0242

幾つかの実施形態において、前記外側領域内の少なくとも1種の農業用化学物質の量は、前記内側領域内の少なくとも1種の農業用化学物質の量の約5%、10%、15%、又は20%(w/w)である。

0243

幾つかの実施形態において、前記外側領域のSAPが約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、又は5%〜50%吸水したとき、前記ビーズは、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10cmの最長直径を有する。

0244

幾つかの実施形態において、前記外側領域のSAPが約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、又は5%〜50%吸水したとき、前記外側領域の重量は、前記内側領域の重量より少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、又は10倍大きい。

0245

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、合成ハイドロゲル、天然炭水化物ハイドロゲル、又はペクチン若しくはタンパク質ハイドロゲル、あるいはそれらのいずれかの組み合わせである。

0246

幾つかの実施形態において、前記合成ハイドロゲルは、アクリルアミド、アクリル誘導体、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0247

幾つかの実施形態において、前記天然炭水化物ハイドロゲルは、寒天、セルロース、キトサン、デンプン、ヒアルロン酸、デキストリン、天然ガム、硫酸化多糖、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0248

幾つかの実施形態において、前記ペクチン又はタンパク質ハイドロゲルは、ゼラチン、ゼラチン誘導体、コラーゲン、コラーゲン誘導体、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0249

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、天然の高吸収性ポリマー(SAP)、多糖SAP、半合成SAP、完全合成SAP、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0250

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、少なくとも1種の天然SAP及び少なくとも1種の半合成SAP又は合成SAPの組み合わせを含む。

0251

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは多糖SAPを含む。

0252

幾つかの実施形態において、前記多糖SAPは、アルギン酸塩である。

0253

幾つかの実施形態において、前記アルギン酸塩は、少なくとも約0.2%のアルギン酸塩である。

0254

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、半合成SAPを含む。

0255

幾つかの実施形態において、前記半合成SAPは、CMC−g−ポリアクリル酸SAPである。

0256

幾つかの実施形態において、前記カルボキシメチルセルロース(CMC)グラフトポリアクリル酸SAPは、アクリルモノマー(アクリルアミド−アクリル)に対して6%のCMC、アクリル酸に対して6%のCMC、アクリル酸に対して25%のCMC、又はAAに対して50%のCMCを含む。

0257

幾つかの実施形態において、前記SAPは、アルギン酸塩又はk−カラギーナン架橋ポリアクリル酸SAP以外のものである。

0258

幾つかの実施形態において、前記SAPは、k−カラギーナン架橋ポリアクリル酸SAPである。

0259

幾つかの実施形態において、前記ハイドロゲルは、完全合成SAPを含む。

0260

幾つかの実施形態において、前記完全合成SAPは、アクリル酸、若しくはアクリルアミド、又はそれらのいずれかの組み合わせである。

0261

幾つかの実施形態において、前記外側領域は、さらに、少なくとも1種の酸素キャリアであって、前記外側領域の酸素の量を、前記酸素キャリアを含まない対応する外側領域と比べて増加させるような、酸素キャリアを含む。

0262

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の酸素キャリアはペルフルオロカーボンである。

0263

幾つかの実施形態において、前記内側領域は有機ポリマー、天然ポリマー、又は無機ポリマー、あるいはそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0264

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの核体は、少なくとも1種の塗装化合物で被覆されている。

0265

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の塗装化合物は、前記SAPが吸水したとき、前記SAPに溶解する。

0266

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の塗装化合物は、前記SAPが吸水したとき、少なくとも1種の農業用化学物質がSAPに溶解する速度を遅くする。

0267

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の塗装化合物は、ケイ酸塩又は二酸化ケイ素である。

0268

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の塗装化合物は少なくとも1種の農業用化学物質である。

0269

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの核体は、ポリマーを含む。

0270

幾つかの実施形態において、前記ポリマーは高度架橋ポリマーである。

0271

幾つかの実施形態において、前記高度架橋ポリマーは、多糖又はポリアクリルポリマーである。

0272

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの核体は、充填剤を含む。

0273

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、セルロース系材料、セルライト、ポリマー材料、二酸化ケイ素、フィロシリケート、粘土鉱物、金属酸化物粒子、多孔性粒子、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0274

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、蛇紋石族のフィロシリケートを含む。

0275

幾つかの実施形態において、前記蛇紋石族のフィロシリケートは、アンチゴライト(Mg3Si2O5(OH)4)、クリソタイル(Mg3Si2O5(OH)4)、又はリザーダイト(Mg3Si2O5(OH)4)である。

0276

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、ハロイサイト(Al2Si2O5(OH)4)、カオリナイト(Al2Si2O5(OH)4)、イライト(K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)])、モンモリロナイト((Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2・nH2O)、バーミキュライト((Mg,Fe,Al)3(Al,Si)4O10(OH)2・4H2O)、タルク(Mg3Si4O10(OH)2)、パリゴルスカイト((Mg,Al)2Si4O10(OH)・4(H2O)又はパイロフィライト(Al2Si4O10(OH)2)である粘土鉱物を含む。

0277

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、雲母族のフィロシリケートを含む。

0278

幾つかの実施形態において、前記雲母族のフィロシリケートは、黒雲母(K(Mg,Fe)3(AlSi3)O10(OH)2)、白雲母(KAl2(AlSi3)O10(OH)2)、金雲母(KMg3(AlSi3)O10(OH)2)、紅雲母(K(Li,Al)2〜3(AlSi3)O10(OH)2)、真珠雲母(CaAl2(Al2Si2)O10(OH)2)、海緑石((K,Na)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10(OH)2)又はそれらのいずれかの組み合わせである。

0279

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、クロライト族のフィロシリケートを含む。

0280

幾つかの実施形態において、前記のクロライト族のフィロシリケートは、クロライト((Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2・(Mg,Fe)3(OH)6)である。

0281

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、蜂の巣様の構造を形成している。

0282

幾つかの実施形態において、前記蜂の巣様の構造は、顕微鏡的である。

0283

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、粘土を含む。

0284

幾つかの実施形態において、前記充填剤は、ゼオライトを含む。

0285

幾つかの実施形態において、前記核体は、少なくとも1種の農業用化学物質を少なくとも約0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9又は1グラム含む。幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの核体は、少なくとも1種の農業用化学物質を1グラム〜10グラム含む。

0286

幾つかの実施形態において、前記核体は、重量で約30%、35%、40%、45%、50%、55%、又は60%の少なくとも1種の農業用化学物質である。

0287

幾つかの実施形態において、前記ビーズの重量は、1g〜10gである。幾つかの実施形態において、前記ビーズの重量は、6g〜7gである。幾つかの実施形態において、前記ビーズの重量は、3.5g〜4gである。

0288

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1つの核体は、生分解性である。

0289

幾つかの実施形態において、前記内側領域は、1つの核体を含む。

0290

幾つかの実施形態において、前記内側領域は、1つより多い核体を含む
幾つかの実施形態において、少なくとも1種の農業用化学物質は:
i)少なくとも1種の肥料化合物;
ii)少なくとも1種の殺有害生物剤化合物;
iii)少なくとも1種のホルモン化合物;
iv)少なくとも1種の薬物化合物;
v)少なくとも1種の化学的成長剤;及び/又は
vi)少なくとも1種の微量元素である。

0291

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の肥料化合物は、天然肥料である。

0292

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の肥料化合物は、合成肥料である。

0293

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺有害生物剤化合物は:
i)少なくとも1種の殺虫剤化合物;
ii)少なくとも1種の殺線虫剤化合物;
iii)少なくとも1種の除草剤化合物;及び/又は
iv)少なくとも1種の防カビ剤化合物である。

0294

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺虫剤化合物は、イミダクロプリドである。

0295

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の除草剤化合物は、ペンディメタリンである。

0296

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の防カビ剤化合物は、アゾキシストロビンである。

0297

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺線虫剤化合物は、フルエンスルホンである。

0298

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の肥料化合物は、PO4、NO3、(NH4)2SO2、NH4H2PO4、及び/又はKClである。

0299

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の肥料化合物は、PO4、NO3、(NH4)2SO2、NH4H2PO4、及び/又はKClを含む、多種肥料化合物を含む。

0300

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、少なくとも1種の肥料化合物及び少なくとも1種の殺有害生物剤化合物である。

0301

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、少なくとも1種の殺有害生物剤化合物である。

0302

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、少なくとも1種の肥料化合物である。

0303

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺有害生物剤化合物は、農場への施用に不適切である少なくとも1種の殺有害生物剤化合物である。

0304

幾つかの実施形態において、前記の、農場への施用に不適切である少なくとも1種の殺有害生物剤化合物は、農場へ施用するにはあまりに有毒である。

0305

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の殺有害生物剤化合物は、節足動物又は軟体動物を殺すのに足る量で農場に施用されたときに、節足動物又は軟体動物以外の動物に有毒である。

0306

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、前記外側領域のSAPが吸水したときに、少なくとも約1週間の期間に亘って、前記内側領域の核体から放出される。

0307

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、前記外側領域のSAPが吸水したときに、少なくとも約1週間の期間に亘って、前記内側領域の核体から放出される。

0308

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、前記外側領域のSAPが吸水したときに、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は20週間の期間に亘って、前記内側領域から前記外側領域中へ放出される。

0309

幾つかの実施形態において、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、前記外側領域のSAPが約5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、又は5%〜50%吸水したときに、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、又は20週間の期間に亘って、前記内側領域から前記外側領域中へ放出される。

0310

幾つかの実施形態において、前記ビーズのSAPが吸水し、かつ前記ビーズが土壌中にあるとき、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、給水後約25日目から、線形速度で前記ビーズの表面から周囲の土壌中に拡散する。

0311

幾つかの実施形態において、前記ビーズのSAPが吸水し、かつ前記ビーズが土壌中にあるとき、前記少なくとも1種の農業用化学物質は、給水後少なくとも約50又は75日間、線形速度で前記ビーズの表面から周囲の土壌中に拡散する。

0312

幾つかの実施形態において、前記ビーズは加水されない。

0313

幾つかの実施形態において、前記ビーズは重量で約35%、30%、25%、20%、15%、又は10%未満の水を含む。

0314

幾つかの実施形態において、前記ビーズは、さらに、前記内側領域と前記外側領域との間に境界領域を含み、前記境界領域は、少なくとも1種の不溶性の塩又は固体物、少なくとも1種の架橋剤、あるいは少なくとも1種の無機化合物によって形成されている。

0315

幾つかの実施形態において、前記外側領域及び前記内側領域間の拡散は、前記内側領域、前記外側領域、又は前記境界領域のpH又は陽イオンの濃度を変えることによって制限される。

0316

幾つかの実施形態において、前記外側領域及び前記内側領域間の拡散は、前記内側領域、又は前記外側領域のpH及び/又は陽イオンの濃度を変えることによって制限される。

0317

幾つかの実施形態において、前記内側領域又は前記外側領域におけるpHは、バッファーによって変更される。

0318

幾つかの実施形態において、前記内側領域、前記外側領域又は前記境界領域におけるpHは、バッファーによって変更される。

0319

本発明は、植物を生育させる方法であって、前記植物が生育する栽培床に少なくとも1つの本発明のビーズを添加することを含む方法を提供する。

0320

幾つかの実施形態において、前記の植物が生育する栽培床は、土壌を含む。

0321

幾つかの実施形態において、前記の植物が生育する栽培床は、土壌である。

0322

幾つかの実施形態において、前記土壌は、砂、シルト、粘土、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

0323

幾つかの実施形態において、前記土壌は、粘土、ローム、粘土ローム、又はシルトロームである。

0324

本発明は、植物を生育する方法であって、植物の栽培床に本発明の複数のビーズを添加することを含み、前記複数のビーズは、(NH4)2SO2、NH4H2PO4、及びKClとしてのN、P、及びKの、前記ビーズの一部としての栽培床における総含量が、それぞれ約25、5、及び30g/m2となるように、3種の肥料化合物を含む方法を提供する。

0325

本発明は、植物の根域内にあらかじめ設定した化学特性を持つ人工領域を作り出す方法であって:
i)前記植物の根域に少なくとも2つの異なるビーズを添加すること;又は
ii)前記植物が成長していくと予想される、栽培床の予想根域に、少なくとも2つの異なるビーズを添加することを含み、
前記少なくとも2つの異なるビーズの少なくとも1つは、本発明の実施形態のビーズである方法を提供する。

0326

幾つかの実施形態において、前記少なくとも2つの異なるビーズの各々は、他の少なくとも2つの異なるビーズ1つに含まれない、少なくとも1種の農業用化学物質を含有する。

0327

幾つかの実施形態において、前記植物は圃場で生育される。

0328

幾つかの実施形態において、前記植物は、農作物である。幾つかの実施形態において、前記農作物は穀物植物又は樹木作物である。幾つかの実施形態において、前記農作物は果物類又は野菜類の植物体である。

0329

幾つかの実施形態において、前記植物は、バナナ、オオムギ、豆類、キャッサバ、トウモロコシ、ワタ、ブドウ、オレンジ、エンドウ、ジャガイモ、コメ、ダイズ、テンサイ、トマト、又はコムギの植物体である。

0330

本発明は、二つの部分を含む、植物生育のための人工環境であって、A部はB部と連続した系を成しており、一方、
A部は少なくとも0.05grの重量を有する、添加物放出制御貯蔵部でり、
B部は、完全に膨張したときに少なくとも90%の水を含む人工環境であり、その重量は、A部の少なくとも5倍である人工環境を提供する。

0331

本発明は、二つの部分を含む、植物生育のための人工環境であって、A部はB部の内部に位置し、一方、
A部は少なくとも0.05grの重量を有する、添加物の放出制御貯蔵部であり、
B部は、完全に膨張したときに少なくとも90%の水を含む人工環境であり、その重量は、A部の少なくとも5倍である人工環境を提供する。

0332

幾つかの実施形態において、前記人工環境は、当該人工環境内部の湿度、pH又は浸透圧のうちの1つが周囲土壌と少なくとも10%異なっており;及び当該人工環境の内部に植物の根が入り込み、成長することができるように合成されている。

0333

幾つかの実施形態において、A部及びB部は、ポリマー、エーロゲル、ハイドロゲル、有機ゲル、多孔性無機材料、多孔性有機材料、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む材料から作製されている。

0334

幾つかの実施形態において、A部は、有機ポリマー、天然ポリマー、無機ポリマー、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。

0335

幾つかの実施形態において、A部は、固形成分も含む。

0336

幾つかの実施形態において、A部は、粘土、金属酸化物粒子、多孔性粒子、又はそれらの組み合わせからなる群から選択される充填剤を含む。

0337

幾つかの実施形態において、添加物は、栄養素、農業用化学物質、殺有害生物剤、微量元素、薬剤又はそれらの組み合わせからなる群から選択される。

0338

幾つかの実施形態において、A部は、構造材料及び機能性材料の両方を含む。

0339

幾つかの実施形態において、B部は、前記添加物を少しも含まないか、又は土壌に加えられたときにA部におけるよりも、少なくとも10倍低い濃度の前記添加物を含む。

0340

幾つかの実施形態において、B部は、有機ポリマー、天然ポリマー、無機ポリマー、又はそれらの組み合わせをからなる群から選択される。

0341

幾つかの実施形態において、B部は、空気、多孔性粒子、又はそれらの組み合わせからなる群から選択された充填剤を含む。

0342

幾つかの実施形態において、前記人工環境は、水分30%未満の乾燥した形態で、圃場に搬入される。

0343

幾つかの実施形態において、前記人工環境の寸法は、完全に膨張した形態において、少なくとも30mLである。

0344

幾つかの実施形態において、A部における添加剤濃度は、少なくとも50%である。

0345

幾つかの実施形態において、A部とB部を接触させた後、不溶性の塩又は固体、架橋剤、無機化学成分の形成によってか、あるいは、前記二つの部分間の拡散を制限するようにpH又は陽イオンの濃度を変更することによって、及びそれらの組み合わせによって、前記二つの部分の間に界面が形成される。

0346

幾つかの実施形態において、A部は、固体の成分も含む。

0347

幾つかの実施形態において、A部は、構造材料及び機能性材料の両方を含む。

0348

幾つかの実施形態において、人工環境と植物の種との距離は、0.1センチメートルから500センチメートルまでの間である。

0349

幾つかの実施形態において、人工環境と植物の種との距離は、0.1センチメートルから500センチメートルまでの間である。幾つかの実施形態において、人工環境と植物の種との距離は、約0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、又は100センチメートルである。

0350

本発明の機能性材料の、限定されない例は、系の構造を提供する物質であって、例えば、水、エーロゲル、処理デンプン処理セルロース、ポリマー、高吸着材であり、機能性材料は、植物に消費される物質であって、例えば、肥料化合物である。

0351

本明細書に開示された各実施形態は、他の各開示された実施形態に適用可能であることが企図されている。そのため、本明細書に開示した種々の要素の全ての組み合わせは、本発明の範囲内である。

0352

パラメータの範囲が提供される場合においては、その範囲内の全ての整数及びそれらの10分の1の値も、本発明によって提供されると理解される。例えば、「0.2mg/kg/day〜5mg/kg/day」は、5.0mg/kg/dayまでの、0.2mg/kg/day、0.3mg/kg/day、0.4mg/kg/day、0.5mg/kg/day、0.6mg/kg/day等の開示である。

0353

用語
特に定義されない限り、本明細書で用いられる全ての技術的及び科学的な用語は、本発明が属する技術分野の通常の技能を有する者によって共通に理解されるものと同じ意味を有する。

0354

本明細書で用いられ、文脈によって特に言及されない又は要求されない限り、以下の各用語は、下記の定義を有する。

0355

本明細書で用いられる場合、数字の値又は範囲の文脈における「約」は、文脈でより限定された範囲が要求されていない限りは±10%の数字の値又は範囲が指定される又は特許請求の対象となることを意味する。

0356

「農業用化学物質領域」は、本発明のユニットの構成要素であって、少なくとも1種の農業用化学物質を含み、前記少なくとも1種の農業用化学物質を本発明のユニットの根発達領域に放出する。幾つかの実施形態において、少なくとも1種の農業用化学物質が、本発明のユニットの根発達領域に、前記ユニットの根発達領域が吸水したとき、拡散によって放出される。

0357

用語「塗装系」は、塗装系で覆われた農業用化学物質領域の表面から、農業用化学物質が放出されるのを遅らせる又は防ぐ、1種以上の化合物を意味する。幾つかの実施形態において、塗装系は単種の塗装化合物を含む。幾つかの実施形態において、塗装系は1種以上の塗装化合物を含む。幾つかの実施形態において、塗装系は2つ以上の層を含む。幾つかの実施形態において、塗装系の各層は同じ組成物からなる。幾つかの実施形態において、塗装組成物の各層は異なる組成物からなる。幾つかの実施形態において、塗装系は、2、3、又は4つの層を含む。

0358

用語「放出制御」は、農業用化学物質領域に言及する際に用いられるとき、農業用化学物質領域が農業用化学物質領域の1種以上の農業用化学物質が時間をかけて徐々に放出されるように処方されていることを意味する。幾つかの実施形態において、根発達領域が吸水したときに、農業用化学物質領域は、少なくとも約1週間に亘って、根発達領域に少なくとも1種の農業用化学物質を放出するように処方されている。幾つかの実施形態において、根発達領域が吸水したときに、農業用化学物質領域は、1週間以上に亘って、根発達領域に少なくとも1種の農業用化学物質を放出するように処方されている。「放出制御」は「徐放」(「SR」)と相互に変換可能である。

0359

「DAP」は植え付け後の日数を意味する。

0360

文脈で特に要求されない限り、「ユニット」は、本発明で開示したような、植物の根への農業用化学物質の送達のためのユニットをいう。「肥料ユニット」は、本発明で開示したような、肥料を含む、植物の根への農業用化学物質の送達のためのユニットをいう。

0361

「空のユニット」は、本発明のユニットの根発達領域要素を含み、農業用化学物質領域要素を含まない。幾つかの実施形態において、空のユニットは、本発明の対応するユニットと同じ形状及び/又は寸法を有する。

0362

「根発達領域」は、本発明のユニットの構成要素であって、吸水したとき、生育している根が入り込むことができる。幾つかの実施形態において、生育している根は、ユニットの根発達領域内で生育し、発達することができる。幾つかの実施形態において、根発達領域は、高吸収性ポリマー(SAP)である。幾つかの実施形態において、根発達領域は、エーロゲル、ジオテキスタイル、又はスポンジである。幾つかの実施形態において、根発達領域は、例えば、ユニットが事前灌水された土壌に設置されたとき、周囲の環境から吸水するであろう。幾つかの実施形態において、吸水した根発達領域は、その中で生育している根が水及び栄養素を吸収できる人工環境を形成する。幾つかの実施形態において、ユニットの根発達領域は、前記ユニットの農業用化学物質領域の農業用化学物質と同じ又は異なる1種以上の農業用化学物質を含むように処方されている。本明細書で開示された本発明は、いずれかの特定の作用の機構のいずれにも限定されないが、根発達領域内の水及び/又は農業用化学物質(例えば、ミネラル)の存在のために、生育している根が、ユニットの根発達領域に引き付けられるものと信じられる。根は、ユニットの水又は農業用化学物質の継続的な利用可能性故にユニットの根発達領域内で生育し発達し続けるものと信じられる。

0363

文脈で言及がない又は要求がない限り、用語「根発達領域(root development zone)」の使用は、1つ以上の根発達領域を意味し、及び用語「農業用化学物質領域(agrochemical zone)」の使用は1つ以上の農業用化学物質領域を意味する。

0364

幾つかの実施形態において、本発明のユニットは、「内側領域」を囲む「外側領域」を有する「ビーズ」の形状をとる。幾つかの実施形態において、「外側領域」は根発達領域であり、「内側領域」は農業用化学物質領域である。

0365

本発明の実施形態により提供され、又は実施形態での使用が企図される植物は、単子葉植物及び双子葉植物の両方を含む。幾つかの実施形態において、植物は、農作物である。本明細書で用いられるとき、「農作物」は、商業的に生育される植物である。幾つかの実施形態において、本発明の植物は農作物(例えば、穀草類及び豆類、トウモロコシ、コムギ、ジャガイモ、タピオカ、イネ、ソルガムアワ、キャッサバ、オオムギ、又はエンドウ)、又は他のマメ科植物である。幾つかの実施形態において、農作物は、可食の根、塊茎、葉、、花、又は果実生産するために生育され得る。植物は、野菜又は観賞用植物であり得る。本発明における農作物の限定されない例は:アクロコミア・アクレアータ(マカウバヤシ)、アラビドプシス・サリアナ、アラニスハイポギアラッカセイ)、アストロカリウムムルムル(ムルムル)、アストロカリウム・ヴァルガレ(ツクマ)、アッタレア・ゲラエンシス(インダイアテイロ(Indaia−rateiro))、アッタレア・フミリス(アメリカオイルパーム(Amerincan oil palm))、アッタレア・オレイフェラアンダイア)、アッタレア・ファレラタ(ウリクリ)、アッタレア・スペオサ(ババス)、アベナサティバエンバク)、ベタバルバリス(テンサイ)、ブラシカカリナタ、ブラシカ・ユンセア、ブラシカ・ナポブラシカ、ブラシカ・ナプス(カノーラ)、のようなアブラナ属一種カメリア・サティバ(アマナズナ)、カンナビス・サティバ(タイマ)、カーサムス・チンクトリス(ベニバナ)、カリオカー・ブラシリエンス(ペキー)、ココス・ヌシフェラ(ココナッツ)、クランベ・アビシニカ(アビシニアケール)、ククミス・メロ(メロン)、エライス・ギニエンシス(ギニアアブラヤシ)、グリシンマックス(ダイズ)、ゴシピウム・ヒルスツム(ワタ)、ヘリアンタス・アヌス(ヒマワリ)のようなヘリアンタス属の一種、ホルデウム・ヴァルガレ(オオムギ)、ジャトロファクルカスナンヨウアブラギリ)、ヨアネシアプリンセプス(アララナッツツリー(arara nut-tree))、レムナ・エクイクテアリス、レムナ・ディスペルマ、レムナ・エクアドリエンシス、レムナ・ギバ(イボウキクサ)、レムナ・ジャポニカ、レムナ・ミノル、レムナ・ミヌタ(minuta)、レムナ・オブスキュラ、レムナ・ポーシコスタータ、レムナ・ペルシラ、レムナ・テネラ、レムナ・ツリスルカ、レムナ・ツリオニフェラ、レムナ・ヴァルジビアナ、レムナ・ユンゲンシス(yungensis)、のようなレムナ属の一種(ウキクサ)、リカニア・リジダ(オイチニカ)、リヌム・ユーシタティシマム(アマ)、ルピナス・アングスティフォウス(ルピナス)、モーリシア・フレックスオーサブリチーヤシ)、マクシミリアナ・マリパ(イナジャパーム(inaja palm))、ミスカンサスギガンテウス、及びミスカンサス・シネンシスのようなミスカンサス属の一種、ニコチアナ・タバカム、又はニコチアナ・ベンサミアナのようなニコチアナ属の一種(タバコ)、オエノカルプス・バカバ(バカーバデアゼイテ)、オエノカルプス・バタウア(パタウア(pataua))、オエノカルプス・ディスティクス(バカーバデレクウェ(bacaba−de−leque))、オリザ・サティバ及びオリザ・グラベリマのようなオリザ属の一種(イネ)、パニカム・ヴィルガタム(スイッチグラス)、ポラクエイバ・パラエンシス(マリ(mari))、パーシー・アメリカーナ(アボカド)、ポンガミア・ピンナタ(クロヨナ)、ポプルストリコカルパ、リシナス・コムニストウゴマ)、サトウキビ属の一種(サトウキビ)、セサマム・インディカム(ゴマ)、ソラナムチュベロッサム(ジャガイモ)、ソルガム・ビカラー、ソルガム・バルガレのようなモロコシ属の一種、テオブロマ・グランディフローラム(キュプアス)、トリフォリウム属の一種、トリツリナクス・ブラジリエンシス(ブラジリアンニードルパーム(Brazilian needle palm))、トリティークム・アエスティウムのようなコムギ属の一種(コムギ)、ゼア・メイズ(トウモロコシ)、アルファルファ(メディカゴ・サティバ)、ライムギ(セカーレ・セレアーレ)、サツマイモ(ロプモエア・バタツス)、キャッサバ(マニホット・エスクレンタ)、コーヒー(コーヒーノキ属の数種)、パイナップルアナナス・コモサス)、柑橘類ミカン属の数種)、ココア(テオブロマ・カカオ)、チャ(カメリア・シネンシス)、バナナ(ムサ属の数種)、アボカド(パーシー・アメリカーナ)、イチジクフィクスカリカ)、グァバ(プシディウム・グアジャバ)、マンゴーマンギフェラ・インディカ)、オリーブオレア・ヨーロパエア)、パパイヤ(カリカ・パパイヤ)、カシューナッツ(アナカルディウム・オクシデンタール)、マカダミア(マカダミア・インテルグリフォリア)及びアーモンドプルヌスアミダルス)を含む。

0366

文脈によって特に言及又は要求されない限り、「膨張」は、ある物質が21℃の脱イオン水の中に24時間置かれた場合、当該物質によって吸収される水の量の少なくとも約1%の吸水量を有することを意味する。前記物質がハイドロゲルであるとき、「膨張」したハイドロゲルは「吸水」したハイドロゲルいうこともできる。幾つかの実施形態において、膨張した物質は、当該物質が21℃の脱イオン水の中に24時間置かれた場合、当該物質によって吸収される水の量の少なくとも約2%の吸水量を有する。幾つかの実施形態において、膨張した物質は、21℃の脱イオン水の中に24時間置かれた場合、当該物質によって吸収される水の量の少なくとも約3%の吸水量を有する。幾つかの実施形態において、膨張した物質は、21℃の脱イオン水の中に24時間置かれた場合、当該物質によって吸収される水の量の少なくとも約4%の吸水量を有する。幾つかの実施形態において、膨張した物質は、21℃の脱イオン水の中に24時間置かれた場合、当該物質によって吸収される水の量の少なくとも約5%の吸水量を有する。

0367

文脈によって特に言及又は要求されない限り、「吸水」は、少なくとも約1%吸水したことを意味する。幾つかの実施形態において、「吸水」は、少なくとも約2%吸水したことを意味する。幾つかの実施形態において、「吸水」は、少なくとも約3%吸水したことを意味する。幾つかの実施形態において、「吸水」は、少なくとも約4%吸水したことを意味する。幾つかの実施形態において、「吸水」は、少なくとも約5%吸水したことを意味する。

0368

本明細書で用いられるとき、「完全に膨張」した本発明のユニットは、21℃の脱イオン水の中に24時間置かれた場合、当該ユニットによって吸収される水の量と同等の吸収した水の量を含むユニットである。

0369

本明細書で用いられるとき、人工環境は、少なくとも1種の農業用化学物質が仕込まれた、圃場又は園芸植物の根域内に位置する栽培床を意味しその周辺内で根の生育と吸収活動を促進する。農業用化学物質の限定されない例は、殺虫剤除草剤、及び防カビ剤を含む殺有害生物剤を含む。農業用化学物質は、天然及び合成肥料、ホルモン、及び他の化学的成長剤も含み得る。

0370

幾つかの実施形態において、栽培床は、以下のような複数のサブ領域を含み得る:
i)農業用化学物質領域(例えば、内側領域);及び
ii)根発達領域(例えば、外側領域)。

0371

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、根発達領域のハイドロゲルが吸水したときに、少なくとも約1週間に亘って、根発達領域に少なくとも1種の農業用化学物質を放出するように処方されている。幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、根発達領域のハイドロゲルが吸水したときに、少なくとも約2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20週間に亘って、根発達領域に少なくとも1種の農業用化学物質を放出するように処方されている。前記農業用化学物質領域は、根発達領域への少なくとも1種の農業用化学物質の放出が、本明細書に開示する種々の方法によって制御されるように処方され得る。例えば、少なくとも1種の農業用化学物質は、農業用化学物質領域の核体中濃厚ポリマーに組み込まれ得、根発達領域が吸水したときに、そこから、少なくとも1種の農業用化学物質が拡散する。加えて、前記核体は、少なくとも1種の農業用化学物質の根発達領域への拡散の速度を遅くする1種の化合物又は複数種の化合物で被覆され得る。幾つかの実施形態において、前記被覆化合物は、根発達領域が吸水したときに、根発達領域へと拡散し得、そのため、少なくとも1種の農業用化学物質の根発達領域の内部への及び/又は内部を通過した拡散の速度を遅くする。幾つかの実施形態において、前記核体は少なくとも1種の農業用化学物質を含有する充填剤を含み、そこから少なくとも1種の農業用化学物質が拡散する。幾つかの実施形態において、少なくとも1種の農業用化学物質は、核体又は充填剤から線形速度で拡散する。前記充填剤は、核体からの少なくとも1種の農業用化学物質の速度を遅くし得る。幾つかの実施形態において、充填剤は、蜂の巣様の構造のような物理的構造を有し得、その中に少なくとも1種の農業用化学物質が組み込まれ、そこから少なくとも1種の農業用化学物質がゆっくりと拡散する。ベントナイトは、本発明の実施形態において有用な蜂の巣様構造を有する充填剤の限定されない例である。

0372

前記農業用化学物質領域は、投入物(肥料又は他の農業用化学物質)を、根発達領域中へのその放出を制御する構造中に含み得る。放出速度は、植物の成長期を通した要求量に見合うように設定される。幾つかの実施形態において、あらかじめ設定された作用期の終了時には、前記投入物は全く残存しない。

0373

幾つかの実施形態において、前記農業用化学物質領域は、シリカで被覆された高度架橋ポリマー又は粘土充填剤を含む高度架橋ポリアクリル酸/ポリ多糖から作られた蜂の巣様構造内に、窒素、リン、カリウム、防カビ剤、殺虫剤等のような1種以上の肥料及び/又は他の農業用化学物質を含む。幾つかの実施形態において、農業用化学物質領域は、外側コーティングを持つか又は持たない蜂の巣様構造内に、肥料及び/又は少なくとも1種の他の農業用化学物質を含む。

0374

幾つかの実施形態において、根発達領域は、農業用化学物質領域と接触するか又はそれを取り囲む高吸収性ポリマー(SAP)であり、それは植物の根の生育及び吸収活動を誘引する。幾つかの実施形態において、根発達領域は、CMC−g−ポリ(アクリル酸)/セライト複合系又は修飾コーンスターチ架橋ポリ(アクリル酸)からd作られた高吸収性ポリマーである。農業用化学物質領域を取り囲む根発達領域は、本明細書において「殻」と称され得る。

0375

本発明の根発達領域は土壌中で持続可能であり、根発達領域における根の入り込み、吸収活動、並びに生育及び/又は発達を促進する。幾つかの実施形態において、高吸収性ポリマーは、給水の間、土壌の水分を吸収し、膨張し、長期間にわたって高い含水率を維持し得るので、根発達領域の役割を果たし得る。それらの特徴は、農業用化学物質領域と根発達領域の周囲との間に化学物質の濃度の漸進的な移行が存在する領域を確立し、
本発明のユニットのライフサイクルの間、根の吸収活動を可能としている。幾つかの実施形態において、根発達領域は、機械的抵抗性(土壌中においてその形態と形状を保つため);膨張サイクル能(土壌含水率に応答して吸水及び脱水を反復する能力);酸素透過性(根の発達のような根の活動を助けるのに十分な酸素水準を維持する);及び根の入り込み(内部中への根の生育を可能とする)のような特徴を有する。

0376

本発明において用いら得る物質は:1)粘土、2)ゼオライト、3)凝灰岩、4)フライアッシュ、5)ハイドロゲル、6)泡状物質を含むが、これらに限定されない。

0377

幾つかの実施形態において、本発明の人工環境は、普遍的な根の生育環境を提供するための土壌形態およびpHの緩衝体の役割を有する。幾つかの実施形態において、本発明の人工環境は、限定されないが、水、肥料、薬剤、及び他の添加物のような、所望の条件に必要とされる物質及び栄養素を含む。

0378

酸素透過性
本発明の側面は、吸水したときに酸素透過性であるSAPを有する根発達領域に関する。根は、生育及び発達に酸素を用いる(Drew,1997;Hopkins 1950)。そのため、SAPの酸素透過性は、SAPがSAPを含む根発達領域内における根の生育及び発達を助けるかどうかを決定する上で重要な要因である。

0379

いかなる科学的理論によっても拘束されることを望むものではないが、本発明のハイドロゲルは、水、栄養素、及び弱い抵抗性を提供するので、下記に示す本発明のデータは、ガス拡散率が十分に高ければ、根は、圃場の土壌中に搬入されたほとんどのタイプの小体積のハイドロゲル及びハイドロゲルを含むユニット内で発達することを示す。例えば、アルギン酸塩ハイドロゲルは、好適に酸素透過性であり、根の発達を促進する一方、デンプンハイドロゲルは、酸素透過性に乏しく、根の発達を促進しない。加えて、半合成CMCもまた好適に酸素透過性である。本発明の根発達領域中に酸素を拡散させる能力は、根発達領域内での根の発達に重要である。

0380

本発明の側面は、吸水したときに十分に酸素透過性であるハイドロゲルのようなSAPの選択に関する。酸素透過性は、吸水したSAPが本発明の実施形態における使用において十分に酸素透過性であるかどうかを決定するために測定され得る。幾つかの実施形態において、前記SAPは根の生育及び/又は発達を助けるように酸素透過性である。幾つかの実施形態において、前記SAPは吸水したとき、吸水したアルギン酸塩と同様、少なくとも約70、75、80、85、90、95、又は100%酸素透過性である。幾つかの実施形態において、前記SAPは、吸水したとき、吸水した半合成CMCと同様、少なくとも約70、75、80、85、90、95、又は100%酸素透過性である。

0381

酸素透過性は、当該技術分野でよく知られているアッセイによって測定され得る。本発明のSAPの酸素透過性を測定するのに有用であり得る方法の限定されない例は、参照により各々の全ての内容が本明細書に含まれる、Aiba et al.(1968)“Rapid Determination of Oxygen Permeability of Polymer Membranes”Ind.Eng.Chem.Fundamen.,7(3),pp 497−502;www.dtic.mil/cgi−bin/GetTRDoc?Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf&AD=AD0623983より得られる、Yasuda and Stone(1962)“Permeability of Polymer Membranes to Dissolved Oxygen”Cedars−Sinai Medical Center Los Angeles CA Polymer Div,9 pages,available from;Erol Ayranci and Sibel Tunc(March 2003)“A method for the measurement of the oxygen permeability and the development of edible films to reduce the rate of oxidative reactions in fresh foods”Food Chemistry Volume 80,Issue 3,Pages 423−431;及びCompan et al.(July 2002)“Oxygen permeability of hydrogel contact lenses with organosilicon moieties”Biomaterials Volume 23,Issue 13,Pages 2767−2772に開示されている。SAPの透過性は、それが部分的に又は完全に吸水したとき、例えば、SAPが5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、又は5%〜50%吸水したときに測定され得る。

0382

機械的抵抗性
本発明の好ましい実施形態において、本発明のユニットの根発達領域は、i)根の生育を促進するのに十分に酸素透過性であって、かつii)土壌中で崩壊しない。特に好ましい実施形態において、本発明のユニットの根発達領域は、機械的抵抗性があり、すなわち、土壌中で破砕されることなく土壌中で膨張サイクルを反復することができる。特に好ましい実施形態において、根発達領域のSAPの全てが、膨張サイクルを反復した後根発達領域の一部であり続ける。

0383

アルギン酸塩が酸素透過性であるにもかかわらず、アルギン酸塩は土壌中で崩壊する傾向にあるために、アルギン酸塩を含む根発達領域は、本発明の好ましい実施形態においては適切ではない。しかしながら、半合成CMCは、崩壊する傾向になく、土壌中で破砕されることなく膨張サイクルを反復することができ(すなわち、機械的抵抗性があり)、本発明の好ましい実施形態において根発達領域に用いるのに適している。

0384

人工環境の実施
幾つかの実施形態において、本発明は、以下の段階を含む:
段階1:上部の土壌断面に結合させ、入れ込む。

0385

段階2:給水(降雨及び/又は灌水)の後、根発達領域(例えば、SAPを含む)が土壌から水分を吸収し、膨張する;水がコーティング(もしあれば)に浸透し、肥料及び/又は他の農業用化学物質を溶解した後、それらが根発達領域中に拡散する(例えば、ビーズの外面に向かって)。

0386

段階3:根が生育し、発達し、及び根発達領域にとどまり、そこにおいてあらかじめ設定された期間吸収が続く。

0387

根発達領域の特性を試験するための方法
以下は、根発達領域(例えば、ビーズの殻)の特性を試験するために用いられ得る方法の限定されない例である。

0388

ポットに異なるサイズの空のユニット(例えば、殻)を配置する。幾つかの実施形態において、3つのサイズの空のユニットが用いられる。前記殻は、例えば0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、又は5cmの乾燥半径、あるいは例えば、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9又は10cmの長さを有し得る。幾つかの実施形態において、10、11、12、13、14、15、20、25、又は30リットルのポットが用いられる。幾つかの実施形態において、空のユニットは、土壌と一緒にポットに配置され得る。幾つかの実施形態において、土壌は、砂質土である。

0389

・給水の後、空のユニットの最終的なサイズと形状をモニターする。幾つかの実施形態において、最終的な形状は、球、円柱、又は箱形状である。

0390

・根の吸水を模擬するために、セラミックの吸収カップを設置し、シリンジを介した吸収を行う。

0391

・経時的に給水頻度を変更する(例えば、高頻度−1日数回から、低頻度−1週間に1回)。

0392

・経時的にシリンジ内の水及びポットの底から流れ出る水の量をモニターする。

0393

以下は、根発達領域(例えば、ビーズの殻)の特性を試験するために用いられ得る方法の他の限定されない例である。

0394

・透明なセルに1つのサイズ(例えば、上記の段階に示した方法による知見に基づく)の空のユニット(例えば、殻)を配置する。幾つかの実施形態において、前記セルは、パースペックス(Perspex)でできており、60cm×2cm×30cmである。幾つかの実施形態において、空のユニットは、土壌と一緒に配置される。幾つかの実施形態において、土壌は、砂質土である。

0395

・根の位置及び空のユニットの状態をモニターする。幾つかの実施形態において、根の位置と空の状態は写真又は/及びスキャンによってモニターされる。

0396

・栄養素を含む又は含まないユニットを用いて反復する。

0397

・根が栄養素又は水に誘引されるかどうか結論付けるために、根の位置を測定する。

0398

・経時的に給水頻度を変更する(例えば、高頻度−1日数回から、低頻度−1週間に1回)。

0399

本発明のユニットの特性を試験するための方法
以下は、根発達領域(例えばビーズ)の特性を試験するために用いられ得る方法の限定されない例である。

0400

・植物をポットで生育する。幾つかの実施形態において、前記ポットは10、11、12、13、14、15、20、25、又は30リットルポットである。

0401

・根域及び排水における濃度を経時的にモニターするために濾紙カップを取りつける。

0402

加えて、
・透明なセルにおいて、ユニット(例えば、ビーズ)と土壌との混合物と共に、植物を生育する。幾つかの実施形態において、土壌は、砂質土である。

0403

環境条件(例えば、pH、塩分、又はN、P及びK)に感受性のある染料をユニットに添加する。

0404

・経時的に給水頻度を変更する(例えば、高頻度−1日数回から、低頻度−1週間に1回)。

0405

高吸収性ポリマー
高吸収性ポリマーは、それら自体の質量に対してきわめて大量の液体を吸収し、保持することができるポリマーである。本発明の実施形態に有用なSAPの限定されない例は、参照により各々の全ての内容が本明細書に含まれる、K.Horie,M.Baron,R.B.Fox,J.He,M.Hess,J.Kahovec,T.Kitayama,P.Kubisa,E.Marechal,W.Mormann,R.F.T.Stepto,D.Tabak,J.Vohlidal,E.S.Wilks,and W.J.Work(2004).“Definitions of terms relating to reactions of polymers and to functional polymeric materials(IUPAC Recommendations 2003)”.Pure and Applied Chemistry 76(4):889−906;Kabiri,K.(2003).“Synthesis of fast−swelling superabsorbent hydrogels:effect of crosslinker type and concentration on porosity and absorption rate”.European Polymer Journal 39(7):1341−1348;“History of Super Absorbent Polymer Chemistry”.M2 Polymer Technologies,Inc.(www.m2polymer.com/html/history_of_superabsorbents.htmlより得られる);“Basics of Super Absorbent Polymer & Acrylic Acid Chemistry”.M2 Polymer Technologies,Inc.(www.m2polymer.com/html/chemistry_sap.htmlより得られる);Katime Trabanca,Daniel;Katime Trabanca,Oscar;Katime Amashta,Issa Antonio(September 2004).Los materiales inteligentes de este milenio:Los hidrogeles macromoleculares.Sintesis,propiedades y aplicaciones.(1 ed.).Bilbao:Servicio Editorial de la Universidad del Pais Vasco(UPV/EHU);及びBuchholz,Fredric L;Graham,Andrew T,ed.(1997).Modern Superabsorbent Polymer Technology(1ed.).John Wiley & Sonsに開示されている。

0406

本発明の実施形態において有用なハイドロゲルの限定されない例は、参照により各々の全ての内容が本明細書に含まれる、Mathur et al.,1996.“Methodsfor Synthesis of Hydrogel Networks:A Review”Journal of Macromolecular Science,Part C:Polymer Reviews Volume 36,Issue 2,405−430;及びKabiri et al.,2010.“Superabsorbent hydrogel composites and nanocomposites:A review” Volume 32,Issue 2,pages 277−289に開示されている。

0407

ジオテキスタイル
ジオテキスタイルは、透過性の布帛であり、地面と接触して配置されたとき、土壌又は砂質土の動きを防止するために典型的に用いられる。本発明の実施形態において有用なジオテキスタイルの限定されない例は、参照により各々の全ての内容が本明細書に含まれる、米国特許出願第3,928,696、4,002,034、6,315,499、6,368,024、及び6,632,875号に開示されている。

0408

エーロゲル
エーロゲルは、凝固したマトリックスに空気を拡散させることによって形成されるゲルである。本発明の実施形態において有用なエーロゲルの限定されない例は、参照により各々の全ての内容が本明細書に含まれる、Aegerter,M.,ed.(2011)Aerogels Handbook.Springerに開示されている。

0409

農業用化学物質
肥料
肥料は、植物の生育を促進する1種以上の栄養素を送達する植物栽培床に加えられる、天然又は合成由来(石灰材料以外)の、有機又は無機の材料のいずれかである。

0410

本発明の実施形態において有用な肥料の限定されない例は、参照により各々の全ての内容が本明細書に含まれる、Stewart,W.M.;Dibb,D.W.;Johnston,A.E.;Smyth,T.J.(2005).“The Contribution of Commercial Fertilizer Nutrients to Food Production”.Agronomy Journal 97:1−6.;Erisman,Jan Willem;MA Sutton,J GalCerlloway,Z Klimont,W Winiwarter(October 2008).“How a century of ammonia synthesis changed the world”.Nature Geoscience 1(10):636.;G.J.Leigh(2004).The world’s greatest fix:a history of nitrogen and agriculture.Oxford University Press US.pp.134−139;Glass,Anthony(September 2003).“Nitrogen Use Efficiency of Crop Plants:Physiological Constraints upon Nitrogen Absorption”.Critical Reviews in Plant Sciences 22(5):453;Vance;Uhde−Stone & Allan(2003).“Phosphorus acquisition and use:critical adaptations by plants for securing a non renewable resource”.New Phythologist(Blackwell Publishing) 157(3):423−447.;Moore,Geoff(2001).Soilguide−A handbook for understanding and managing agricultural soils.Perth,Western Australia:Agriculture Western Australia.pp.161−207;Haeus
singer,Peter;Reiner Lohmueller,Allan M.Watson(2000).Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry,Volume 18.Weinheim,Germany:Wiley−VCH Verlag GmbH & Co.KGaA.pp.249−307.;Carroll and Salt,Steven B.and Steven D.(2004).Ecology for GalCerrdeners.Cambridge:Timber Press.;Enwall,Karin;Laurent Philippot,2 and Sara Hallin1(December 2005).“Activity and Composition of the Denitrifying Bacterial Community Respond Differently to Long−Term Fertilization”.Applied and Environmental Microbiology(American Society for Microbiology) 71(2):8335−8343.;Birkhofera,Klaus;T.Martijn Bezemerb,c,d,Jaap Bloeme,Michael Bonkowskia,Soeren Christensenf,David Duboisg,Fleming Ekelundf,Andreas Fliessbachh,Lucie Gunstg,Katarina Hedlundi,Paul Maederh,Juha Mikolaj,Christophe Robink,Heikki Setaelaej,Fabienne Tatin−Frouxk,Wim H.Van der Puttenb,c and Stefan Scheua(September 2008).“Long−term organic farming fosters below and aboveground biota:Implications for soil quality,biological control and productivity”.Soil Biology and Bio
chemistry(Soil Biology and Biochemistry) 40(9):2297−2308.;Lal,R.(2004).“Soil Carbon Sequestration Impacts on Global Climate Change and Food Security”.Science(Science(journal)) 304(5677):1623−7.;and Zublena,J.P.;J.v.Baird,J.P.Lilly(June 1991).”SoilFacts−Nutrient Content of Fertilizer and Organic Materials”.North Carolina Cooperative Extension Service.(www.soil.ncsu.edu/publications/Soilfacts/AG−439−18/より得られる)に開示されている。

0411

本発明の実施形態において有用な肥料の限定されない例は、硝酸アンモニウム硫酸アンモニウム無水アンモニア硝酸カルシウム尿素オキサミド硝酸カリウム、尿素、硫酸尿素、アンモニア化リン酸リン酸二アンモニウムニトロリン酸、炭酸カリウムメタリン酸カルシウム塩化カルシウムリン酸アンモニウムマグネシウム硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、硫酸カリウム、及び本明細書に開示された他のものを含む。

0412

殺有害生物剤
殺有害生物剤は、有害生物のいずれかを防ぎ、殺し、遠ざけ、又は軽減することができる薬物又は薬物の混合物である。殺有害生物剤は、殺虫剤、殺線虫剤、除草剤及び防カビ剤を含む。

0413

殺虫剤
殺虫剤は、虫に対して有用な殺有害生物剤であり、有機塩化物有機リン酸塩カーバメートピレスロイドネオニコチノイド、及びリアノイド系の殺虫剤を含むが、これらに限定されない。

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