(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末活性炭を、分散剤の存在下、水中に分散させて成る水田雑草（藻類を除く）の発生防止剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水田雑草の発生防止剤に関する。さらに詳しくは、本発明は、水田水に添加することにより、田面水透過光の減衰効果によって湛水土壌面からの雑草発生を防止することができ、安全衛生上の問題がなく、しかも反復添加することによりその効果を長期間にわたって安定して持続し得る、安価で実用的な水田雑草の発生防止剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
雑草防除は、水田においてイネと競合する水田雑草を制御し、水田を保全することである。古来、稲作は雑草との戦いであると言われ、人類は水田の拡大とともに、水田雑草防除のために多大な労力を投入してきた。近年になって、イネ科植物を保護して水田雑草を選択的に防除する除草剤が開発され、広く使用されるようになった。これらの除草剤は、自然界において分解されること、動植物の体内に蓄積しないこと、人体に対して慢性毒性を有しないこと、などの基準を満たすものであるが、水田除草剤の中には使用を自粛する例も生じている。
消費者の自然志向と安全性重視の姿勢から、イネの無農薬栽培に対する要求が高まり、水田雑草の発生防止についても除草剤を使用しない方法の開発が試みられている。例えば、水田にアイガモ、カブトエビ、コイなどを放飼することによる雑草の発生の防止が行われている。また、水田に積極的に水藻を発生させることにより、雑草の発生を抑制する試みがなされている。さらに、水田に墨汁を流し、遮光効果で雑草を抑える、無農薬の米作りが試みられている。しかし、動物の放飼は管理に多くの労力が必要であり、水藻の発生はイネに害を生ずることがあり、さらに雑草との競合において必ずしも水藻が優位にたつとは限らない。また、墨汁の原料であるカーボンブラックは、ベンツピレンを検出しないことなどの安全性基準が設けられているが、石油、天然ガス、アセチレンなどを原料とするために、安全性に対する一抹の不安は払拭しきれない。
このために、安全性に関して全く不安がなく、雑草の発生防止効果に優れ、しかも安価で経済的に使用することができる水田雑草の発生防止剤が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、水田水に添加することにより、田面水透過光の減衰効果によって湛水土壌面からの雑草発生を防止することができ、安全衛生上の問題がなく、しかも反復添加することによりその効果を長期間にわたって安定して持続し得る、安価で実用的な水田雑草の発生防止剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、粉末状活性炭を水中に微細に分散させた分散液が、水田雑草の発生防止に優れた効果を発揮することを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）粉末活性炭を、分散剤の存在下、水中に分散させて成る水田雑草（藻類を除く）の発生防止剤、
（２）水中に分散した粉末状活性炭の平均粒子径が、２０μｍ以下である第(１)項記載の水田雑草の発生防止剤、
（３）粉末状活性炭の含有量が、全重量基準で１〜４０重量％である第(１)項又は第(２)項記載の水田雑草の発生防止剤、
（４）分散剤が、ポリビニルピロリドン、でんぷん、でんぷん誘導体、カラメル、カルボキシメチルセルロースナトリウム及びアルギン酸ナトリウムのうちの１種又は２種以上である第(１)項、第(２)項又は第(３)項記載の水田雑草の発生防止剤、及び、
（５）分散剤の含有量が、全重量基準で１〜４０重量％である第(１)項、第(２)項、第(３)項又は第(４)項記載の水田雑草の発生防止剤、
を提供するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の水田雑草の発生防止剤は、田面水透過光を減衰する材料として、平均粒子径が２０μｍ以下、好ましくは平均粒子径が１０μｍ以下、より好ましくは平均粒子径が５μｍ以下の粉末状活性炭を使用する。粉末状活性炭の平均粒子径が２０μｍを超えると分散性が悪くなり、水田雑草の発生防止効果が低下するとともに、活性炭粒子の沈降のために水田雑草の発生防止剤の保存安定性が不良となる。
粉末状活性炭は、水田の湛水中に長期間にわたって安定に分散し、田面水透過光の減衰効果によって湛水土壌面からの雑草発生を有効に防止することができる。本発明の水田雑草の発生防止剤は、粉末状活性炭を水中に平均粒子径２０μｍ以下に微細に分散させているので、粘度が低く流動性に優れ、水田の水口において静かに滴下することにより水田全体に均一に拡散することができ、あるいは、ボトル又はジョロを用いて水田全体に蒔くことができる。
本発明に使用する粉末状活性炭には特に制限はなく、おが屑、ヤシ殻、石炭などを、薬品又は水蒸気により賦活した活性炭を使用することができ、粉末炭として市販されている活性炭のほか、粒状炭を粉砕しても使用することができる。活性炭は上水道の水処理、醸造工場におけるビール、酒、醤油などの精製、医薬品の精製、精糖の脱色など、食品飲料工業において長い使用の歴史があり、安全性が確認されている。また、活性炭の真密度は約２ｇ／ｃｍ３であって水田からは容易に流出せず、無数の微細孔を有し、その広い表面積により各種の分子を吸着するので、水田の湛水中において肥料や農薬を吸着保持し、それらの効果を長期間にわたって持続させることができる。これに対してカーボンブラックは、分散性が良好であるという利点を有するものの、水田水に添加した場合、いつまでも水面に浮いていて河川に流れ込むおそれがあり、食品添加物の認可対象品ではないので安全衛生上の懸念もある。
【０００６】
本発明の水田雑草の発生防止剤は、粉末状活性炭を全重量基準で１〜４０重量％含有することが好ましく、５〜３０重量％含有することがより好ましい。粉末状活性炭の含有量が１重量％未満であると、水田の湛水に添加するときの水田雑草の発生防止剤の量が多くなりすぎて実用的でない。粉末状活性炭の含有量が４０重量％を超えると、分散安定性が低下する傾向がみられる。
本発明の水田雑草の発生防止剤に使用する分散剤は、粉末状活性炭の分散効果に優れ、かつ安全衛生上の問題のないものであれば、特に制限はなく使用することができる。このような分散剤としては、例えば、ポリビニルピロリドン、でんぷん、でんぷん誘導体、カラメル、カルボキシメチルセルロースナトリウム、アルギン酸ナトリウムなどを挙げることができる。これらの中で、ポリビニルピロリドン及びでんぷん誘導体を特に好適に使用することができる。これらの分散剤は、１種を単独で使用することができ、２種以上を併用することもできる。
ポリビニルピロリドンは、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンの重合体であり、市販品、例えば、コリドン３０（ＢＡＳＦ社製、商品名）などとして容易に入手が可能である。ポリビニルピロリドンは、化粧品原料として、あるいはビール醸造時の清澄剤などとしてＦＤＡで認可されており、安全衛生上の問題はない。
でんぷん誘導体としては、例えば、可溶性でんぷん、デキストリン、ブリティシュガム、酸化でんぷんなどがあり、これらのでんぷん誘導体は医薬の賦型剤や食品添加剤として広く用いられており、安全衛生上の問題はない。
カラメルは、ブドウ糖やショ糖などの糖類を加熱して得られた黒褐色の物質であって、水に容易に溶解し、醤油やソースの着色剤として、あるいは、製菓、ウイスキー、その他飲食物の着色剤などとして用いられており、安全衛生上の問題はない。
カルボキシメチルセルロースナトリウム及びアルギン酸ナトリウムは、いずれも食品添加物指定物質であり、安全衛生上の問題はない。
【０００７】
本発明の水田雑草の発生防止剤における分散剤の含有量は、全重量基準で１〜４０重量％であることが好ましい。分散剤の含有量が１重量％未満であると、粉末状活性炭を分散させる効果に劣り、粉末状活性炭が凝集又は沈降するおそれがある。分散剤の含有量が４０重量％を超えると、含有量の割にはそれ以上の分散効果の向上は見られず、むしろ経済的に不利となる。
本発明の水田雑草の発生防止剤は、粉末状活性炭を分散剤の存在下に水中に均質に分散させることにより調製することができる。粉末状活性炭を分散させる方法には特に制限はなく、例えば、サンドミル、スピードラインミルなどの分散機を用いて行うことができる。粉末状活性炭の分散工程においては、活性炭の平均粒子径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下になるまで、十分に分散処理することが望ましい。
本発明の水田雑草の発生防止剤は、水田の湛水中の活性炭の濃度が５〜２００ｐｐｍとなるよう添加することが好ましく、２０〜１００ｐｐｍとなるよう添加することがより好ましい。湛水中の活性炭の濃度が５ｐｐｍ未満であると、湛水が５ｃｍ以下の場合水田雑草の発生防止効果が十分に発揮されないおそれがある。湛水中の活性炭の濃度が２００ｐｐｍあれば水田雑草の発生防止には十分であり、通常は２００ｐｐｍを超える濃度の活性炭は必要ではない。
本発明の水田雑草の発生防止剤を水田の湛水に添加することにより、湛水土壌における雑草の発生が防止されるのみならず、発生した雑草の生長も抑制されるので、水田へ除草剤を散布することなく、少ない労力で、雑草に影響されることなくイネ科の植物を栽培することができる。
【０００８】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例３、実施例５及び実施例６において、供試土壌から自然発生した雑草は、コナギ、タマガヤツリ、キカシグサ、アゼナ、ミゾハコベなどであり、ノビエ類は僅かしか発生しなかったために調査対象から除外した。
実施例１（水田雑草の発生防止剤の製造）
粉末活性炭［二村化学工業（株）製、商品名；太閤Ｓ］１０重量部、可溶性でんぷん［日澱化学（株）製、商品名；ＯＳＫ−０３α］１０重量部及び水８０重量部を混合し、サンドミルで活性炭の平均粒子径が５μｍ以下になるまで分散処理して、水田雑草の発生防止剤Ａを調製した。
実施例２（水田雑草の発生防止剤の製造）
粉末活性炭［二村化学工業（株）製、商品名；太閤Ｋ］１０重量部、ポリビニルピロリドン［ＢＡＳＦ社製、商品名；コリドン３０］１０重量部及び水８０重量部を混合し、サンドミルで活性炭の平均粒子径が５μｍ以下になるまで分散処理して、水田雑草の発生防止剤Ｂを調製した。
実施例３（水田雑草の発生防止効果）
１９９４年７月１８日に、１／２０００ａポットに水田土壌を充填し、ＮＰＫ化成（１４−１６−１４）をＮ成分量で１ｋｇ／ａずつ施用して代かきを行い、水稲を２株ずつ移植した。７月１９日に、水田雑草の発生防止剤Ａを用いて、湛水中の活性炭濃度２．５ｐｐｍ、湛水３ｃｍ、活性炭濃度５ｐｐｍ、湛水３ｃｍ及び５ｃｍ、活性炭濃度１０ｐｐｍ、湛水３ｃｍになるよう、各ポットに水田雑草の発生防止剤の希釈水を添加した。水田雑草の発生防止剤の希釈水の添加は、容器からポット壁近傍の土壌表面に直接流入させる方法をとったが、その際に代かきした土壌表面の泥土が水によってまき上がり、土壌と黒色液が懸濁状態となった。水田雑草の発生防止剤を添加しない湛水３ｃｍのポットとともに、すべて４反復で実施した。
８月５日に発生した雑草の本数を数え、さらに雑草を乾燥して乾物重を測定した。水田雑草の発生防止剤無添加の場合、１ポットについて平均して雑草４７４本が発生し、その乾物重は１ポット当たり３．０ｇであった。水田雑草の発生防止剤を添加した場合、１ポット当たりの発生した雑草の本数と乾物重は、活性炭濃度２．５ｐｐｍ、湛水３ｃｍのポットは５７８本及び３．０ｇ、活性炭濃度５ｐｐｍ、湛水３ｃｍのポットは３４０本及び１．７ｇ、活性炭濃度５ｐｐｍ、湛水５ｃｍのポットは３３４本及び１．８ｇ、活性炭濃度１０ｐｐｍ、湛水３ｃｍのポットは３３０本及び２．０ｇであった。
結果を、第１表に示す。
【０００９】
【表１】
0003565657.tif 000002
【００１０】
第１表の結果から、活性炭濃度２．５ｐｐｍでは水田雑草の発生防止効果は認められないが、活性炭濃度５〜１０ｐｐｍの場合は水田雑草の発生防止効果が認められる。ただし、その効果は、湛水５ｃｍの場合も、活性炭濃度１０ｐｐｍの場合も、まだ満足すべきものではない。
実施例４（水田雑草の発生防止剤の添加方法）
１９９５年１０月１９日に、１／５０００ａポットに、実施例３と同様にして水田土壌を充填し、施肥、代かきを行った。１日後、水田雑草の発生防止剤Ｂの活性炭濃度１０ｐｐｍの希釈水をジョロにより散布し、２日後に同じ希釈水を三角フラスコから流入させ、さらに５日後に同じ希釈水のジョロによる散布と三角フラスコからの流入の両方法を行った。湛水は３ｃｍで、すべて２反復で実施した。１週間後まで、湛水の黒色程度の持続状態を目視により観察したところ、ジョロによる散布の方が黒色の持続日数が長かった。
実施例５（水田雑草の発生防止効果）
１９９５年５月１７日に、１／５０００ａポット２８個に実施例３と同様にして水田土壌を充填し、５月１９日に施肥、代かきを行い、５月２２日にポット４個ずつに、水田雑草の発生防止剤Ａの活性炭濃度５ｐｐｍ及び１０ｐｐｍの希釈水を湛水３ｃｍとなるようジョロにより散布した。また、５月２５日に別のポット４個ずつに、水田雑草の発生防止剤Ａの活性炭濃度１０ｐｐｍ及び２０ｐｐｍの希釈水を湛水３ｃｍとなるようにジョロにより散布した。さらに、５月２８日に別のポット４個ずつに、水田雑草の発生防止剤Ａの活性炭濃度２０ｐｐｍ及び４０ｐｐｍの希釈水を湛水３ｃｍとなるようにジョロにより散布した。水田雑草の発生防止剤を添加しないポット４個とともに、試験はすべて４反復で実施した。
６月１０日に、発生した雑草を抜き取り、１ポット当たりの生体重を測定した。水田雑草の発生防止剤を添加しない場合、発生した雑草の生体重は５．０ｇであった。１ポット当たりの雑草の生体重は、５月２２日に活性炭濃度５ｐｐｍの希釈水を散布したポットは２．７ｇ、同日に活性炭濃度１０ｐｐｍの希釈水を散布したポットは３．５ｇ、５月２５日に活性炭濃度１０ｐｐｍの希釈水を散布したポットは２．９ｇ、同日に活性炭濃度２０ｐｐｍの希釈水を散布したポットは２．４ｇ、５月２８日に活性炭濃度２０ｐｐｍの希釈水を散布したポットは１．７ｇ、同日に活性炭濃度４０ｐｐｍの希釈水を散布したポットは１．２ｇであった。
結果を、第２表に示す。
【００１１】
【表２】
0003565657.tif 000003
【００１２】
活性炭濃度４０ｐｐｍの水田雑草の発生防止剤Ａの希釈水を散布した場合、後発生の個体により調査時の雑草本数は無処理区と大差はなかったが、第２表の結果から分かるように、重量では高い抑制効果が認められた。
実施例６（水田雑草の発生防止効果）
１９９５年７月２２日に、１／２０００ａポット９個に、実施例１と同様にして水田土壌を充填し、施肥、代かきを行い、水稲を２株ずつ移植した。７月２６日に、ポット６個に水田雑草の発生防止剤Ｂの活性炭濃度４０ｐｐｍの希釈水を、ジョロにより湛水３ｃｍとなるまで散布した。さらに、８月３日に第２回処理として、そのうちの３個に同じ活性炭濃度４０ｐｐｍの希釈水を同様にジョロにより湛水３ｃｍとなるまで散布した。無処理区も含めて、試験はすべて３反復で行った。
８月２１日に、無処理区、１回処理区及び２回処理区の発生雑草を調査し、１ポット当たりの雑草発生本数及び乾物重を求めた。無処理区では雑草発生本数は３７２本、乾物重１３．０ｇであったのに対して、１回処理区ではそれぞれ６６本及び３．６ｇであり、２回処理区ではそれぞれ１９本及び１．４ｇであった。
結果を、第３表に示す。
【００１３】
【表３】
0003565657.tif 000004
【００１４】
７月末から８月にかけての試験であり、水田雑草の発生本数が減少した影響を考慮しても、第３表の結果から、本発明の水田雑草の発生防止剤の活性炭濃度４０ｐｐｍの希釈水を１回散布することにより、雑草の発生は無処理区の約４分の１となり、さらに２回処理することにより、雑草の発生は無処理区の１０分の１以下となることが分かる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の水田雑草の発生防止剤は、水田の湛水に添加して安全衛生上の問題を生ずることがなく、湛水土壌の雑草の発生を有効に防止し、反復添加することによりその効果が長期間にわたって安定して持続される。