(57)【要約】      （修正有）【課題】天然ミネラル及び腐植質を含んだ液肥あるいは粉体肥料を低コストで提供する。【解決手段】岩石及び有機酸を含有する水に対して第一の振動処理を施し、さらに、腐植質を加えて第二の振動処理を施す、天然ミネラル及び腐植質含有液肥の製造方法。岩石に由来する天然ミネラルと、腐植質とを成分として含んでいることを特徴とする天然ミネラル及び腐植質含有粉体肥料。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩石及び有機酸を含有する水に対して第一の振動処理を施し、さらに、腐植質を加えて第二の振動処理を施す、天然ミネラル及び腐植質含有液肥の製造方法。
【請求項２】
前記岩石は、花崗岩であることを特徴とする、請求項１に記載の天然ミネラル及び腐植質含有液肥の製造方法。
【請求項３】
前記有機酸は、クエン酸又は酢酸であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の天然ミネラル及び腐植質含有液肥の製造方法。
【請求項４】
前記腐植質は、腐葉土であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の天然ミネラル及び腐植質含有液肥の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法によって製造された天然ミネラル及び腐植質含有液肥を凍結乾燥させて粉体にする、天然ミネラル及び腐植質含有粉体肥料の製造方法。
【請求項６】
岩石に由来する天然ミネラルと、腐植質とを成分として含んでいることを特徴とする天然ミネラル及び腐植質含有粉体肥料。
【請求項７】
ＩＣＰ発光分析において１００ｇ中１０ｇ以上のミネラルを含み、かつ食品表示基準において１００ｇ中に概ね５０ｇの炭水化物を含んでいることを特徴とする請求項６に記載の天然ミネラル及び腐植質含有粉体肥料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ミネラル及び腐植質を含んだ肥料に関する。
【背景技術】
【０００２】  前記のようにミネラル及び腐植質を含んだ肥料の製造方法の従来例に次の特許文献がある。この文献には、油粕及び魚粕を含む斃死魚または血粉と、骨粉と、卵の殻、貝殻、カキ殻、貝化石を所定の水と一緒に分解容器に収容し、その分解容器に常温以上で玄米雑穀と腐葉土を添加して、酵素分解と土着微生物分解のうちのいずれか一つにより分解させて液化させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１８−５０３５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら前記特許文献に記載の製造方法は、斃死魚、骨粉、卵の殻、貝殻、カキ殻、貝化石、玄米雑穀、腐葉土等、多種多様な原料が必要であり製造方法も複雑なので、肥料を低コストで製造できないという問題があった。これに対して本発明は、天然ミネラル及び腐植質を含んだ液肥あるいは粉体肥料を低コストで提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明による天然ミネラル及び腐植質含有液肥の製造方法は、岩石及び有機酸を含有する水に対して第一の振動処理を施し、さらに、腐植質を加えて第二の振動処理を施すことを特徴とする。【０００６】  また本発明による天然ミネラル及び腐植質含有粉体肥料の製造方法は、前記方法によって製造された天然ミネラル及び腐植質含有液肥を凍結乾燥させて粉体にすることを特徴とする。【０００７】  また本発明による天然ミネラル及び腐植質含有粉体肥料は、岩石に由来する天然ミネラルと、腐植質とを成分として含んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、天然ミネラル及び腐植質を含んだ液肥あるいは粉体肥料を低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は液肥の製造方法を説明する概略説明図であり、図１（ａ）は、花崗岩と有機酸とを混合するステップ、図１（ｂ）は、腐葉質を混合するステップを示す概略説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る粉体肥料の製造方法を説明する概略説明図である。
【図３】図３は、粉体肥料の成分分析結果を示す説明図である。
【図４】図４は、本発明の腐植質含有液肥をインゲンの育成に用いた場合の育成状態を示す写真図であり、図４（ａ）は、比較対象区におけるインゲンの育成状態を示す写真図であり、図４（ｂ）は、試験区におけるインゲンの育成状態を示す写真図である。
【図５】図５は、本発明の腐植質含有液肥をとうもろこしの育成に用いた場合の育成状態を示す写真図であり、図５（ａ）は、比較対象区におけるとうもろこしの苗の育成状態を示す写真図であり、図５（ｂ）は、試験区におけるとうもろこしの苗の育成状態を示す写真図である。
【図６】図６は、本発明の腐植質含有液肥を電照菊の育成に用いた場合の育成状態を示す写真図であり、図６（ａ）は、比較対象区における電照菊の苗の育成状態を示す写真図であり、図６（ｂ）は、試験区における電照菊の苗の育成状態を示す写真図であり、図６（ｃ）は、比較対象区および試験区において育成した電照菊の苗の育成状況を比較するための比較写真図であり、図６（ｄ）は、試験区において育成した電照菊の花つきを示す写真図であり、図６（ｅ）は、比較対象区において育成した電照菊の花つきを示す写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  図１（ａ）および図１（ｂ）はいずれも本発明による液肥の製造方法を説明する断面図である。この方法は、岩石及び有機酸を含有する水に対して第一の振動処理を施し、さらに、腐植質を加えて第二の振動処理を施すことを特徴とするものである。
【００１１】  岩石は、マグマが冷えたり、堆積物が続成作用を受けたりして固結した形態、または、既存の岩石が変成作用を受けた形態を有するものであり、地殻とマントルとを構成する主要な物質が凝集して存在するものである。
【００１２】  本発明で用いる岩石は、火成岩を用いることができ、火成岩には火山岩及び深成岩があり、火山岩は流紋岩、安山岩及び玄武岩を含み、深成岩は花崗岩、閃緑岩及び斑レイ岩を含む。火成岩は、成分組成（化学組成（シリカの含有量））によって、酸性岩（流紋岩と花崗岩）、中性岩（安山岩と閃緑岩）、苦鉄質岩（玄武岩と斑レイ岩）に分類され、この順にシリカの含有量が減少している。
【００１３】  この中でも特に、多くのミネラル成分をバランスよく含有する花崗岩を用いることができる。また、花崗岩はその含有成分が流紋岩と同様であり、流紋岩も花崗岩と同様に好ましく用いることができ、例えば、流紋岩としては黒曜岩を用いることができる。花崗岩は、石材（通称、御影石として流通）としての流通性が高くて入手しやすく、また、他の岩石と比較しても取扱が容易で好ましく、さらにまた、市販のミネラルウォーター（天然水）のミネラル源でもあり、含有ミネラルが溶出しやすいこともあって、特に好ましく用いることができる。花崗岩には黒雲母花崗岩、両雲母花崗岩及び閃雲母花崗岩があり、種類に関係なく用いることができる。
【００１４】  また、花崗岩の主要構成鉱物は、石英、カリ長石、斜長石、黒雲母、白雲母、普通角閃石であり、磁鉄鉱、柘榴石、ジルコン、燐灰石などの副成分鉱物を含むこともある。
【００１５】  表１に例として、産業技術総合研究所による岩石標準試料の一つであるＪＧ−２（岐阜県蛭川村の苗木花崗岩）の組成を示す（単位は重量％）。なお、花崗岩は、その産地の地質・地形によって含有鉱物の種類や比率が様々に異なっており、それに応じて、含有ミネラル成分及びその組成比が異なることもあるが、本発明の花崗岩は産地に関係なく用いることができる。
【００１６】
【表１】
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【００１７】  本発明による天然物由来成分含有組成物の製造方法によって、花崗岩に含有されている多種多様のミネラル成分が、有機酸及び植物抽出物の作用により、溶液中に溶出する。本発明に用いる岩石としては、上述した花崗岩類に属する岩石であれば、制限なく用いることができる。
【００１８】  また、本発明において使用する岩石は、可能な限り、粉砕した状態で用いることが好ましく、粉砕加工された状態で用いられることがより好ましい。岩石を粉砕して細かくすることによって、岩石に含有されるミネラル金属が溶出しやすくなるためである。粉砕した岩石であれば、適宜用いることができ、特に、粉砕加工された岩石の大きさは、一辺が約０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍ程度の粒状が好ましく用いられるが、さらには１ｍｍ程度がより好ましく、超音波処理で十分に攪拌される程度の大きさであれば、その粒径に制限はない。また、岩石は市販されているものを入手して用いることができ、粉砕加工済みの市販の製品を用いてもよい。
【００１９】  また、使用する岩石は、一例として、市販の約１０重量部の岩石の粉砕物を用いることが好ましいが、その使用量は特に制限されず、真空乾燥処理工程で用いる装置の種類や性能に応じ適宜調節して使用することができる。岩石の添加量を変化させることによって、岩石から溶出するミネラル成分の含有量を調節することができ、天然物由来成分含有組成物を製造することができる。
【００２０】  岩石を粉砕するには、粉砕処理装置を用いることが好ましい。粉砕処理装置としては、クラッシャやミル等の適宜市販の粉砕処理装置を用いることができる。特に、ステンレス製ミルやダイヤモンドミルを用いて岩石を粉砕することが好ましい。
【００２１】  本発明で用いる有機酸はクエン酸が好ましく、無水化物であり、特に、粉末状が好ましく、市販されているものを適宜入手して用いることができる。また、クエン酸以外に、酢酸などの有機酸を用いてもよい。また、飲食品としての原材料に用いることができ、人体に無害な有機酸であれば、特に制限されないで、必要に応じて適宜用いることができる。有機酸の使用量も、岩石の場合と同様に、約１０重量部であるが、その使用量は適宜調節して用いてよい。また特に、クエン酸は、岩石由来のミネラル成分を容易に溶解することができる。
【００２２】  また、本発明で使用する水は、飲料用に適した水であればよく、例えば、河川水や各市町村の上水道から取水される水や井戸水を用いることができるが、淡水であれば特に制限はない。水の使用量も、岩石及び有機酸の場合と同様に、約１０重量部であるが、その使用量は適宜調節して用いてよい。
【００２３】  腐植質は、広葉樹の落葉等が土壌菌によって腐熟されたものである。腐植質は、フルボ酸、フミン酸、無定形高分子化合物等を含んでいる。なお、フルボ酸、フミン酸はいずれも植物などが微生物によって分解された最終生成物であるが、化学構造がただ一つに決まった分子構造を持つものではなく、その分子内にカルボキシル基、フェノール性水酸基を多く含んだ多価有機酸である。
【００２４】  腐植質として好ましいものは、土壌をほとんど含んでいない腐葉土である。腐葉土は山林に存在する自然林や植林等の落葉が醸成されることにより、土壌の混ざり合って醸成されることによる腐葉土（以下、「天然腐葉土」という。）と、園芸等により落葉したものを集め、ほとんど土のついていない状態で醸成されるもの（以下、「人工腐葉土」という。）とがある。腐葉土として市販されているものは主に人工腐葉土であるが、天然腐葉土あるいは人工腐葉土に限らず、土壌を含まない腐葉土であれば、特に制限なく用いることができる。
【００２５】  本発明によって得られる液肥は、岩石に由来する天然ミネラルと、腐葉土等を溶解させた腐植質とを豊富に含んでいる。天然ミネラルや腐植質は、植物に対して非常に有効なのはもちろんのこと、動物に対しても有効である。また液肥の原料として塩酸や硫酸を用いていないので、動植物に対する危険性もない。
【００２６】  以下、第一の振動処理について説明する。第一の振動処理では、図１（ａ）に示すように、岩石、有機酸、水を例えば１０重量部ずつ、適切な容器に投入して、その容器全体を超音波振動させる。そのための装置として図示のような超音波洗浄装置１を用いることが可能である。
【００２７】  超音波洗浄装置１を簡単に説明すると、ステンレス等からなる洗浄槽１０の底部に１乃至複数の超音波振動素子１１が接合されており、その振動素子を２０〜５０キロヘルツ／秒程の振動数（超音波レベル）で振動させ、その振動を水等の洗浄液に伝達し、更にその洗浄液の振動によって被洗浄物を振動させることで被洗浄物に付着した汚れを落とすというものである。
【００２８】  第一の振動処理を実施している間、岩石は洗浄槽１０の底部に沈んだ状態であり、クエン酸は水に溶けた状態である。洗浄槽１０が超音波振動すると、底に沈んでいる岩石が直接振動され、同時に水の振動も受けて、岩石同士が衝突し合うことで徐々に削られて微粒子となって水中に拡散していく。更にそれらの微粒子から金属イオン等が溶出しいく。
【００２９】  第一の振動処理は、その処理水が、静止維持したときに、岩石の微粒子等が僅かに沈殿する程度まで行うとよい。具体的には、前記のように岩石、クエン酸、水をそれぞれ１０重量部ずつ洗浄槽１０に投入した場合、超音波出力が１キロワット程であれば、第一の振動処理を１時間以上、更に好ましくは、５〜１０時間程度行うとよい。
【００３０】  第一の振動処理の結果、岩石は削れて微小化し、かつ洗浄槽１０の底には何も沈殿しない状態、あるいは微粒子等が底に僅かに沈殿する状態になることが実験によって確認されている。なお底に沈殿物が生じた場合であっても、その沈殿物は互いに結合することはなく、撹拌によって容易に再分散することも実験によって確認されている。このようにして第一の振動処理では、岩石に由来する天然ミネラルを含んだミネラル水が得られる。
【００３１】  なお現時点では、第一の振動処理によって岩石が微小化し、かつ底に沈殿物がほとんど生じない状態になるという現象について、その理由等は完全に解明されてはいない。ただし発明者らは、この点について次のように考えている。
【００３２】  すなわち微粒子が非常に小さければ、それらはコロイドとなって沈殿し難くなる。またクエン酸は、岩石から溶出した金属イオンとキレート結合したり、塩を形成したりすることで沈殿を生じさせ難くする作用がある。なおここで生成された天然ミネラル水は、弱アルカリ性を呈する。これは岩石から溶出した金属イオン等の影響によるものと思われる。
【００３３】  更に第二の振動処理について説明する。第二の振動処理では、図１（ｂ）に示すように、第一の振動処理で生成されたミネラル水に、腐葉質を更に投入してから、超音波振動を加える。第一の振動処理において、岩石、有機酸、水を１０重量部ずつ投入しているのであれば、腐葉質もここで１０重量部程投入してよい。
【００３４】  第二の振動処理によって、腐葉質は容易に粉砕されてミネラル水に完全に溶解した状態になる。その後は腐葉質の微粒子が底に沈殿してくる、あるいは水面に浮上してくることもない。なお、フルボ酸やフミン酸は、酸性水には溶けにくく、アルカリ水には溶けやすいという性質がある。
【００３５】  本発明では、前記方法によって、植物に対して非常に有効な天然ミネラル及び腐植質を含んだ液肥が容易かつ低コストに得られる。
【００３６】  更に本発明では、前記方法によって製造された液肥を原料として粉体肥料を更に製造することを提案する。
【００３７】  図２は、本発明による粉体肥料の製造方法を説明する概略説明図である。具体的には、前記方法によって得られた液肥を凍結乾燥させることで粉体肥料にする。この凍結乾燥のための装置としては一般に市販されている凍結乾燥装置２を用いることができる。
【００３８】  凍結乾燥装置２を簡単に説明すると、凍結対象物を乾燥庫２０内で一旦凍結させてからその容器内を真空引きすることで、凍結物の表面から水分を昇華させていき最終的に乾燥状態に至らせるというものである。図示の凍結乾燥装置２は、乾燥庫２０に真空ポンプ２１を組み合わせた簡単な構造のものである。乾燥庫２０内には複数段の棚２２が設けられており、複数の凍結対象物を配列できるようになっている。
【００３９】  ここで液肥の凍結乾燥処理について説明する。
【００４０】  前記方法によって製造された液肥は複数の開口容器３に小分けして、凍結乾燥装置２の乾燥庫内の棚２２に配列させる。そして乾燥庫を密閉してから真空ポンプ２１を作動開始させる。乾燥庫が真空引きされると、開口容器３の液肥から水分が気化していくが、その際に液肥から気化熱を奪っていくことになるので、ある時点で液肥は凍結状態になる。更に乾燥庫の真空引きを続けると、凍結した液肥から水分が昇華していき、最後には液肥に溶解していた成分のみが開口容器３に残って、目的の粉体肥料が得られる。
【００４１】  こうして得られた粉体肥料は、岩石に由来する天然ミネラルと、腐植質とを主成分とするものであって、植物に対して前記液肥と同様の効果を奏するのであるが、液肥に比べて輸送及び保管が非常に楽になるという効果がある。
【００４２】  このように本発明では、天然ミネラル及び腐植質を含んだ粉体肥料が容易かつ低コストに得られる。
【００４３】  図３は、前記方法によって製造された粉体肥料の成分分析表である。
【００４４】  成分分析表によれば、この粉体肥料は、ＩＣＰ発光分析において１００ｇ中１０ｇ以上のミネラルを含み、かつ食品表示基準において１００ｇ中に概ね５０ｇの炭水化物を含んでいることがわかる。炭水化物は、基本的に腐植質の成分である。このように粉体肥料は、植物に対して非常に有効な天然ミネラル及び腐植質を豊富に含んでおり、単に腐葉土を肥料として用いた場合に比べて非常に高い効果が得られる。
【００４５】  以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００４６】  （天然ミネラル及び腐植質含有液肥の製造方法）
市販の花崗岩約１０ｋｇを市販の粉砕機（株式会社東京ユニコム社製Ｔ−６２６）にて粉状になるまで粉砕し、攪拌振動槽に導入する。この攪拌振動槽に有機酸としてのクエン酸粉末を約１０ｋｇと水約１０ｋｇとを混ぜ入れて、１キロワットの超音波を５時間照射する第一の振動処理を施す。その後、市販の腐葉質約１０ｋｇを市販の粉砕機（株式会社東京ユニコム社製Ｔ−６２６）にて粉状になるまで粉砕し、第一の振動処理を施した後の水溶液中に投入する。そして、１キロワットの超音波を５時間照射する第二の振動処理を施す。これにより、腐葉質は微粒子となり、次第にミネラル水に完全に溶解した状態となり、この水溶液が腐植質含有液肥として得られる。【００４７】  （粉体肥料の製造方法）
前述の通り、得られた腐植質含有液肥を市販の凍結乾燥装置（日本テクノサービス社製真空凍結乾燥装置ＦＤ−４０ＢＭ−ＳＱ）を用いて、真空度１×１０−１Ｐａ、０℃で２４時間処理することにより、凍結乾燥する。これにより、凍結乾燥された粉末は、粉体肥料として得られる。【００４８】＜植物育成＞
実施例で得られた腐植質含有液肥を用いて、茶葉、インゲン（図４参照）、とうもろこし（図５参照）、電照菊（図６参照）、かぼちゃ、たまねぎの育成肥料（育成剤、促進剤）として用いた。液肥として散布する量は、それぞれの植物育成の圃場の広さに合わせて適宜決定した。腐植質含有液肥を育成肥料として与えず通常の水のみを与える比較対象区と、腐植質含有液肥を育成肥料として与える試験区と、に対して、それぞれ実験を行なった。【００４９】（茶葉育成）
実施例で得られた腐植質含有液肥または粉体肥料（粒状）を各試験区の茶葉育成区域に播種し、育成を行なった。その結果を表２に示す。本発明の腐植質含有液肥または粉体肥料を播種しない比較対象区と比べて、腐植質含有液肥または粉体肥料を播種した試験区で育てた茶葉は生長が早く、表２に示すように、その収量も増加した。【００５０】
【表２】
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【００４９】（インゲン育成）
実施例で得られた腐植質含有液肥を試験区（６０坪、図４（ｂ）参照）のインゲン育成区域に播種し、腐植質含有液肥を播種しない比較対象区（６０坪、図４（ａ）参照）とあわせて育成を行なった（試験区には１０Ｌの液肥を播種）。図４（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の腐植質含有液肥を播種しない比較対象区と比べて、腐植質含有液肥を播種した試験区で育てたインゲンは生長が早く、比較対象区が未収穫である時期に、腐植質含有液肥を播種した試験区のインゲンはすでに１００ｋｇを超える収穫量となった。【００５０】（とうもろこし育成）
実施例で得られた腐植質含有液肥を試験区（９平方メートル、図５（ｂ）参照）のとうもろこし育成区域に播種し、腐植質含有液肥を播種しない比較対象区（９平方メートル、図５（ａ）参照）とあわせて育成を行なった（試験区には１．５Ｌの液肥を播種）。図５（ａ）（ｂ）に示すように、本発明の腐植質含有液肥を播種しない比較対象区と比べて、腐植質含有液肥を播種した試験区で育てたとうもろこしは生長が早く、その収量も増加した。【００５１】（電照菊育成）
実施例で得られた腐植質含有液肥を試験区（１畝、図６（ｂ）参照）の電照菊育成区域に播種し、腐植質含有液肥を播種しない比較対象区（１畝、図６（ａ）参照）とあわせて育成を行なった（試験区には１苗に対して１０ｃｃの液肥を播種）。図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、本発明の腐植質含有液肥を播種しない比較対象区と比べて、腐植質含有液肥を播種した試験区で育てた電照菊は生長が早く、比較対象区において育成した電照菊と比較して、根の張りおよび背丈が大きく、茎も太く育成され、優れた結果が得られた。また、電照菊の花つきは、比較対象区で育成したものと比較して（図６（ｅ）参照）、試験区で育成したもののほうが良好な花つきを示した（図６（ｄ）参照）。
【産業上の利用可能性】
【００４５】  本発明は、岩石及び有機酸を含有する水に対して第一の振動処理を施し、さらに、腐葉質を加えて第二の振動処理を施して製造する天然ミネラル及び腐葉質含有液肥を得ることができ、さらにこれを凍結乾燥させることで天然ミネラル及び腐葉質含有粉体を得ることができる。これにより、栄養分の高い液肥や粉体を容易かつ低コストで獲ることができる。
【符号の説明】
【００４６】      １    超音波洗浄装置
１０    洗浄槽
１１    超音波振動素子
２    凍結乾燥装置
２０    乾燥庫
２１    真空ポンプ
２２    棚
３    開口容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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