(57)【要約】【課題】一般廃棄物とされる刈草の有効利用に適した形で、植物栽培圃場における雑草の成長抑制に適した刈草堆肥浸出液および、その製造方法を提供する。【解決手段】刈草を含む被発酵材料を、バチルス属に属する１種以上の微生物を主体とする発酵微生物を用いた生物分解にて、まず堆肥化させる。この工程を一次発酵工程とし、次に、該一次発酵工程にて得られた堆肥を、二次発酵工程にて、さらに発酵熟成させる。この二次発酵工程の過程にて堆肥より浸出する浸出液を発酵容器に捕集するとともに好気性発酵させることで、刈草堆肥浸出液を発酵精製させる。該刈草堆肥浸出液を発酵精製させる工程を三次発酵工程とし、得られる刈草堆肥浸出液が、ｐＨが６．０以上９．５以下、かつＥＣ濃度が、水溶性固形分２％換算で、０．５ｄＳｍ−１／ｃｍ以上４ｄＳｍ−１／ｃｍ以下、かつＣ／Ｎ比が１以上２０以下となるように発酵精製を行なう。【選択図】    図１
2004196625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刈草を含む被発酵材料を、発酵微生物による生物分解にて堆肥化させる一次発酵工程と、
該一次発酵工程にて得られる堆肥を、さらに発酵熟成させる二次発酵工程と、
該二次発酵工程の過程にて堆肥より浸出する浸出液を発酵容器に捕集するとともに好気性発酵させることで、刈草堆肥浸出液を発酵精製する三次発酵工程とを含み、
前記発酵微生物としては、バチルス属に属する１種以上の微生物を主体として用い、さらに、前記三次発酵工程にて得られる刈草堆肥浸出液は、ｐＨが６．０以上９．５以下、かつＥＣ濃度が、水溶性固形分２％換算で、０．５ｄＳｍ−１／ｃｍ以上４ｄＳｍ−１／ｃｍ以下、かつＣ／Ｎ比が１以上２０以下となるように調整されてなることを特徴とする刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項２】
前記一次発酵工程において、食品不要物および木材不要物の少なくともいずれかを用いる形で、前記被発酵材料を堆肥化させることを特徴とする請求項１記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項３】
前記発酵微生物としては、バチルス属に属するバチルス・ズブチルスを主体として用いることを特徴とする請求項１または２に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項４】
前記発酵微生物としては、バチルス属に属するバチルス・ズブチルスおよびバチルス・チューリンゲンシスを主体として用いることを特徴とする請求項１または２に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項５】
前記発酵微生物は、活性汚泥由来のものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項６】
前記刈草堆肥浸出液における前記バチルス属に属する微生物の微生物濃度が、１０３個／ｍｌ以上となるように調整されてなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか1項に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項７】
前記被発酵材料の全容量に対する前記刈草の容量比は、３０％以上となるように調整されてなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項８】
前記一次発酵工程における堆肥化は、好気性発酵にて1日以上行なうことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか1項に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項９】
前記二次発酵工程における発酵熟成は、好気性発酵にて行なうことを特徴とする請求項８記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項１０】
前記食品不要物は、食品由来の動植物性残渣であることを特徴とする請求項２に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項１１】
前記木材不要物は、竹、笹、木材チップ、バークおよび樹木剪定屑の１種以上からなることを特徴とする請求項２または１０に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の刈草堆肥浸出液の製造方法にて製造される刈草堆肥浸出液であって、
該刈草堆肥浸出液は、除草効果を有したものとして土壌に施用されるものであることを特徴する刈草堆肥浸出液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、刈草堆肥浸出液およびその製造方法に関し、より詳しくは、一般廃棄物とされる刈草の有効利用に適した形で、植物栽培圃場における雑草の成長抑制に適した刈草堆肥浸出液およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
河川や道路の法面などにて発生する雑草に対しての管理は、一般的に、雑草の繁茂に合わせて、雑草の刈り倒し、そこで発生する刈草を乾燥、集草、搬出、焼却する流れにて、その管理がなされている。しかしながら、近年、ダイオキシン類対策法等によって、安易な焼却処分ができず、ダイオキシンなどの有害物質に対する排出基準を満たす焼却設備での焼却が必要とされる。そのため、経時的に発生する膨大な刈草をいかに処分するかが問題とされてきている。また、このような膨大に発生する刈草に対する焼却能力の観点からも、そもそも焼却場への搬入自体が難しくなってきている。
【０００３】
上述のように、一般廃棄物とされる刈草を焼却処分する手法のみでは、もはや刈草の処理は立ち行かない状況となりつつある。そこで、このような現況を回避するため、刈草を有効資源として活用することが種々検討されている。その代表的なものの１つに刈草を堆肥として再利用するものがある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
一方、堆肥が施用される側の植物栽培圃場に関して言えば、雑草の発生は育成すべき農産物の収穫量の減少に繋がるので、雑草の成長を抑制ないし防止するための除草作業を行うことが必須とされる。この除草の手法としては、耕運する物理的な方法や、除草剤による化学的な方法などが用いられている。このうち、化学的な方法である化学農薬の使用は、食の安全性や環境負荷の低減の観点より、でき得る限り控えることが求められている。また、物理的な方法である、耕運については、過大な労力が必要とされるとともに、それのみでは期待できる除草効果にも限界がある。そこで、除草作業の作業負荷が低減されつつ、化学農薬の代替物とした除草効果が十分に得られる除草資材が求められている。該除草資材の代表的なものの１つに、微生物資材があり、微生物農薬として注目されている。具体的には、除草対象とされる特定の雑草に対して成長抑制作用を示す微生物を利用するもの（例えば、特許文献２）や、微生物の代謝産物を利用するもの（例えば、特許文献３）などが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４０７８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１０１８７４号公報
【特許文献３】特開２０００−１１０１３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように刈草の有効利用の観点より、刈草を堆肥化処理にて堆肥となすことが図られている。しかしながら、刈草を堆肥化処理する過程で堆肥より浸出する浸出液、所謂、堆肥浸出液に関しては、刈草以外を堆肥化処理する際と同じくして、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）が高いことや、臭気等を理由に、その有効利用は図られていない。このような堆肥浸出液においては、例えば、堆肥化処理の過程で堆肥に再投入する利用方法や、堆肥浸出液の発生を抑制するために、堆肥化処理の過程で堆肥に水分調整剤や無機保持剤を投入することなどがなされている。このように、堆肥浸出液は、負の産物としての認識が一般的である。そこで、刈草の有効利用の観点からも、刈草を堆肥化処理することで得られる堆肥と同様に、刈草を堆肥化処理する過程で発生する堆肥浸出液についても、植物栽培に有効利用できるよう検討することは、重要な課題とされる。
【０００７】
一方、植物栽培圃場における除草を有為なものとする方法として、微生物資材を用いる方法を上述した。しかしながら、微生物資材を除草剤として用いた場合、特定の雑草のみにしか作用しないことや、雑草の成長を抑制する以外に、育成すべき農産物の成長にも悪影響を与えてしまうなどの不具合の発生が想定される。そのため、植物栽培圃場における除草に関しては、幅広い種類の雑草に対する成長抑制を可能とするとともに、育成すべき農産物の成長を妨げない点も、安全性などに加えて考慮する必要がある。そこで、これら安全性も含めて除草剤に求められる要素を満たす資材の探索は重要な課題であるが、さらに言えば、上述した堆肥浸出液を、この除草剤に求められる要素を含む形で有効利用できるように適正化させることは、植物栽培圃場に対する施用の有効性をより高める上でも非常に重要な課題になり得ると言える。本発明は、まさに、この課題を鑑みてなされたものであって、即ち、本発明は、一般廃棄物とされる刈草の有効利用に適した形で、植物栽培圃場における雑草の成長抑制に適した刈草堆肥浸出液およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記課題を解決するための本発明の刈草堆肥浸出液の製造方法は、
刈草を含む被発酵材料を、発酵微生物による生物分解にて堆肥化させる一次発酵工程と、
該一次発酵工程にて得られる堆肥を、さらに発酵熟成させる二次発酵工程と、
該二次発酵工程の過程にて堆肥より浸出する浸出液を発酵容器に捕集するとともに好気性発酵させることで、刈草堆肥浸出液を発酵精製する三次発酵工程とを含み、
前記発酵微生物としては、バチルス属に属する１種以上の微生物を主体として用い、さらに、前記三次発酵工程にて得られる刈草堆肥浸出液は、ｐＨが６．０以上９．５以下、かつＥＣ濃度が、水溶性固形分２％換算で、０．５ｄＳｍ−１／ｃｍ以上４ｄＳｍ−１／ｃｍ以下、かつＣ／Ｎ比が１以上２０以下となるように調整されてなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の刈草堆肥浸出液の製造方法において、発酵微生物を用いた生物分解にて堆肥化処理がなされる被発酵材料は、刈草を含むものとされる。つまり、一般廃棄物として扱われる刈草を、堆肥化処理を通じて堆肥浸出液として再利用化することが目的である。そこで、本明細書における刈草とは、河川堤防、道路法面、公園等の除草作業などにて排出される、所謂、雑草を指すものである。この雑草の種類としては、特に限定されないが、例えば、春から夏にかけて発生する、チガヤ、ネズミムギ、スズメノチャビキ、ナギナタガヤ、コウゾリナ、ブタナ、ヤハズエンドウ、ノアザミ、ハルジオン、セイウヨウタンポポ、スギナなどや、夏から秋にかけて発生する、ススキ、セイタカアワダチソウ、シナダレスズメガヤ、トダシバ、イタドリ、ワレモコウ、シバ、ネササ、カナムグラ、クズエノコログサ、アキノノゲシ、ヨメナ、アレチノギクなどを例示することができる。
【００１０】
上記のように被発酵材料は、刈草を含むものとされるが、この被発酵材料を、発酵微生物による生物分解を用いて、一次発酵工程、二次発酵工程および三次発酵工程のそれぞれの発酵工程にて発酵させることにより刈草堆肥浸出液が製造される。これら発酵工程において主体的に発酵を促進させる発酵微生物は、バチルス属に属する１種以上の微生物とされる。また、バチルス属に属する１種以上の微生物としては、炭素菌のように動植物に有害となるもの以外で、発酵を促進させることができるものであれば限定されるものではない。バチルス属の微生物を用いる利点は、特に、発酵をより促進できることである。また、バチルス属の微生物は抵抗力が強いものとされるので、刈草堆肥浸出液を発酵精製させる三次発酵工程においても、十分、その発酵分解力を維持させることが可能となる。このように、バチルス属に属する微生物（以下、単にバチルス属微生物とも言う）を用いることにより、刈草を含む被発酵材料を効率よく発酵分解させることが可能となる。さらに、本発明の根幹をなすことであるが、本発明者らの鋭意検討の結果、刈草をバチルス属に属する微生物を用いて発酵分解させた場合、その最終的な発酵精製物である刈草堆肥浸出液は、非常に優れた除草効果を有したものとなることが分かった。つまり、本発明に係わる刈草堆肥浸出液を植物栽培圃場に施用することで、多年生雑草、一年生雑草といった雑草種子の発芽を効果的に抑制ないし防止することが可能となり、ひいては、雑草の発生を効果的に抑制ないし防止することが可能となる。この刈草堆肥浸出液の除草効果は、刈草と、該刈草を発酵させるためのバチルス属微生物との組み合わせにて発現することから、刈草堆肥浸出液中に存在する、刈草を発酵させる過程でバチルス属微生物にて生成される代謝産物の作用に起因するものと推察される。
【００１１】
上記したバチルス属微生物としては、固体培地や液体培地などにより培養されたものでもよいし、食品不要物や畜糞等を基材として培養されたものでもよいし、さらには、汚泥や畜糞等に由来するものでもよい。そのため、例えば、バチルス属微生物を有する材料を被発酵材料の構成原料の１つとしてもよいし、被発酵材料には属さない形で、バチルス属微生物を有するものを被発酵材料に投入させて一次発酵工程を行ってもよい。また、被発酵材料としては、第一に少なくとも刈草を含むでいる形態であればよく、例えば、被発酵材料を刈草のみから構成させても構わないし、刈草に加えて、食品不要物や木材不要物、畜糞、汚泥、籾殻といった、公知の堆肥化がなされる材料を構成材料としても構わない。
【００１２】
上記のように、バチルス属に属する１種以上の発酵微生物を主体に用いて、被発酵材料は、一次発酵工程にて堆肥化され、該堆肥化により得られた堆肥を、二次発酵工程にて発酵熟成させるとともに、その過程にて堆肥より浸出する浸出液を発酵容器に補集する。そして、該発酵容器に補集された浸出液を三次発酵工程にて発酵精製することにより、本発明の刈草堆肥浸出液が製造される。これら発酵工程において、浸出液を発酵精製する三次発酵工程は、曝気や攪拌、よりよくは曝気と攪拌による好気性発酵を必須とする。二次発酵工程の過程にて堆肥より浸出する浸出液は、アンモニア、低級脂肪酸類、アミン類、硫黄化物、スカトールなどの窒化含有物などを多く含み、臭気がひどく、場合によっては有害なものとされる。そのため、より速く発酵させる必要がある。そこで、浸出液を、好気性発酵にて発酵させることで、嫌気性発酵に比べて、その発酵速度を高めることができる。また、発酵微生物としてバチルス属に属する微生物を用いることで、発酵精製される刈草堆肥浸出液を、効率よく臭気のない無害なものとすることが可能となる。
【００１３】
上記したように、二次発酵工程にて堆肥より浸出する浸出液は、より速く発酵させる必要がある。そこで、該浸出液に対して、再度、バチルス属微生物などの発酵微生物を添加することにより、堆肥浸出液をさらに速く発酵させることもできる。また、二次発酵工程にて堆肥より浸出する浸出液を発酵精製させる発酵容器とは別の容器に捕集させておき、該容器の浸出液にて発酵微生物を訓養するとともに、それを三次発酵工程にて発酵精製させる発酵容器の浸出液に加えることで、該浸出液をさらに速く発酵させることも可能である。
【００１４】
上記のように製造される刈草堆肥浸出液は、従来、有害とされていたものを、無害なものとするとともに、優れた除草効果を有したものとなるが、さらに、植物栽培圃場にて育成される農産物の成長を促進させる、つまり、植物栽培圃場に有為に適用させるために、ｐH、ＥＣ濃度、Ｃ／Ｎ比が上記した数値範囲となるように製造される。これら数値範囲とするためには、被発酵材料の構成材料などに応じて、適宜、三次発酵工程の発酵期間を調整すればよい。それぞれに設けられる数値範囲の説明を以下に記す。
【００１５】
ｐHは、発酵の進行状態を示す指標となり、発酵状態の進行に伴い、ｐHは低下する関係にある。ｐHが９．５より大きい場合は、発酵不十分であり、アンモニア濃度が高く、アンモニア臭の強いものとなる。つまり、アンモニアイオンなど、未分解のイオンが多く存在していることになる。このような状態で、土壌に施用すると、アンモニア臭により害虫が寄り付きやすくなるとともに、塩障害など、育成すべき農産物の成長が抑制される結果となる。一方、ｐHが６．０未満となると、硝酸系の亜硝酸などが発生して酸性度が強いものとなる。このような状態で、土壌に施用すると農産物の発育不良や土壌不良に繋がる結果となる。よって、ｐＨは、６．０以上９．５以下とすることが望ましい。
【００１６】
次に、電気伝導度を示すＥＣ濃度であるが、４ｄＳｍ−１／ｃｍより大きい場合は、発酵不十分であり、アンモニウムイオンなど未分解のイオンが多く存在していることになる。この状態で、土壌に施用すると、塩障害など、農産物の育成を悪化させる不具合が生じる。一方、ＥＣ濃度が０．５ｄＳｍ−１／ｃｍ未満となると、無機質化が進んで、窒素成分等、土壌に有効な成分が減少してしまう。よって、ＥＣ濃度は、０．５ｄＳｍ−１／ｃｍ以上４ｄＳｍ−１／ｃｍ以下とすることが望ましい。なお、ここにおけるＥＣ濃度は、刈草堆肥浸出液に存在するアンモニアイオン、硝酸イオン、カリウムイオン、食塩、糖類、アミノ酸等の分解物、アミノ酸といった水溶性固形分以外は水分とした場合の、水溶性固形分の含有重量を２％として換算した水溶性固形分２％換算の値である。
【００１７】
次に、Ｃ／Ｎ比であるが、２０より大きくなると、発酵不十分であり、窒素成分が少ないために、土壌に施用した場合、窒素飢餓が発生しやすくなる。一方、Ｃ／Ｎ比が１未満となると、無機質化が過度に進んで、窒素成分、炭素成分など、土壌に有効な成分の絶対量が減少してしまう。よって、Ｃ／Ｎ比は１以上２０以下とすることが望ましい。
【００１８】
上記のように、刈草堆肥浸出液におけるｐＨ値、ＥＣ濃度値およびＣ／Ｎ比を適正化することにより、製造される刈草堆肥浸出液を、優れた除草効果を有した状態で、植物栽培圃場における農産物の育成を促進させるものとすることができる。また、刈草堆肥浸出液自体を、除草剤として見なすことができるので、本発明の製造方法にて製造される刈草堆肥浸出液は、有機栽培にも有為に適用可能となる。なお、本明細書における植物栽培圃場とは、一般的な田畑を含む、農産物育成のための圃場を指すものであり、植物とは穀物を含めた公知の農産物を指すものである。
【００１９】
次に、本発明の刈草堆肥浸出液の製造方法は、一次発酵工程において、食品不要物および木材不要物の少なくともいずれかを用いる形で、被発酵材料を堆肥化させることを特徴とする。
【００２０】
上記のように、本発明における一次発酵工程は、発酵熟成させる二次発酵工程、さらに、該二次発酵工程の過程にて堆肥より浸出する浸出液を発酵させる三次発酵工程に繋がる形で、刈草を含む被発酵材料を、バチルス属微生物を主体した発酵微生物による生物分解にて堆肥化させる工程である。そこで、この一次発酵工程であるが、特には、食品不要物および木材不要物の少なくともいずれかを用いる形で行うのが望ましい。例えば、被発酵材料を刈草のみで構成させた場合でも、勿論、得られる刈草堆肥浸出液は、上述の通りの効果を有したものとなるが、得られる刈草堆肥浸出液における窒素成分の絶対量を有為に確保する意味で、窒素源を十分に確保した状態で一次発酵工程を行うのが望ましい。食品不要物および木材不要物、特には、食品不要物は刈草に比べて窒素源を多く含有したものである。そこで、これら食品不要物および木材不要物の少なくともいずれかを用いて一次発酵工程を行うことで、最終的に得られる刈草堆肥浸出液における窒素成分を十分に確保することが可能となり、刈草堆肥浸出液における植物栽培圃場への施用性をより高めたものとすることができる。なお、刈草に加えて、食品不要物および木材不要物の少なくともいずれかを含有したものを被発酵材料としてもよいし、食品不要物および木材不要物の少なくともいずれかを堆肥化させたものを、戻し堆肥として、被発酵材料に属さない形で被発酵材料に加えて一次発酵工程を行う形態としてもよい。また、木材不要物を用いた場合、刈草堆肥浸出液を木材に由来するリグニンなどの分解生成物であるポリフェノールの含有量が高いものとすることができる。その結果、刈草堆肥浸出液を塩基置換量（ＣＥＣ濃度）の高いものとすることができ、ひいては抗菌作用を高めることが可能となる。この木材不要物を用いた場合の利点を加味すると、特には、一次発酵工程を、食品不要物および木材不要物を用いて行うことで、刈草堆肥浸出液における植物栽培圃場への施用性をさらに高めることができる。
【００２１】
上記した食品不要物とは、具体的に、残飯、料理残渣、獣骨、食肉残渣、もみがら、野菜屑、魚骨、魚のあら、おから、菓子屑、馬鈴薯屑、ビールかす等の動植物性を問わない、公知の食品に付随する有機廃棄物を指すものである。その意味で、食品不要物としては、スーパーマーケット、コンビニエンスストアなどから廃棄される食品も含まれる。そこで、このような食品不要物としては、例えば、包装用のビニールなどの発酵を抑制する成分が付随していなければ、特に限定されるものではなく、種々の動植物性の食品不要物が本発明に適用可能である。つまり、食品不要物としては、特に、食品由来の動植物性残渣であれば、本発明に好適に用いることができる。そして、このような食品由来の動植物性残渣とされる食品不要物を用いることにより、一次発酵工程、二次発酵工程および三次発酵工程における発酵を効果的に促進させることが可能となる。
【００２２】
上記した木材不要物とは、製材所や林業作業などにて廃棄される有機廃棄物に該当する公知の木材を指すものである。そこで、木材不要物として用いる木材としては、特に限定されないが、望ましくは、木材不要物は、竹、笹、木材チップ、バークおよび樹木剪定屑の一種以上とするのがよい。これら、竹、笹、木材チップ、バークおよび樹木剪定屑は、発酵されやすい適度な大きさや、厚さになっていることから、望ましいものと言える。さらに言えば、木材不要物は、より細断しやすい、木材チップ、バークおよび樹木剪定屑の一種以上とするのが好適であると言える。また、特には、発酵分解されてポリフェノールとなる、リグニンやタンニン等の含有量の多い針葉樹に由来する木材チップ、バーク、樹木剪定屑などが好適である。
【００２３】
上述のように、本発明のそれぞれ発酵工程にて、主体的に発酵を促進させる発酵微生物は、バチルス属に属する1種以上の微生物とされる。該バチルス属に属する微生物としては、特に、バチルス・ズブチルス、バチルス・チューリンゲンシス、バチルス・アシドカルダリウスのうち一種以上を用いることが、本発明には好適である。この中においても、バチルス・ズブチルスは、特に、発酵を促進させる発酵分解力の高いものとされる。そこで、発酵微生物として、バチルス・ズブチルスの一種もしくは、少なくともバチルス・ズブチルスを含むバチルス属に属する2種以上のものを主体として用いることが特に望ましい。このように、発酵微生物として、バチルス属に属するバチルス・ズブチルスを主体として用いることにより、刈草堆肥浸出液を製造する際の発酵効率をより高めることが可能となるとともに、発酵微生物による代謝産物も増えることから、得られる刈草堆肥浸出液の除草効果をより高めることが可能となる。また、発酵微生物として、バチルス・ズブチルスおよびバチルス・チューリンゲンシスの２種を主体として用いた場合、バチルス・チューリンゲンシスは、害虫忌避効果をもつことが一般的に知られており、得られる刈草堆肥浸出液の植物栽培圃場に対する施用性をもより高めることが可能となる。
【００２４】
次に、バチルス属に属する微生物を主体とする発酵微生物としては、活性汚泥に由来するものが特によい。活性汚泥とは、下水、し尿などを曝気により発酵処理したものである。このような、活性汚泥に由来するバチルス属に属する微生物は、特に発酵分解力に優れたものとされるとともに、病原菌に対しても強い拮抗力を有するものとされる。そこで、発酵微生物として、活性汚泥に由来するバチルス属に属する微生物を主体として用いることが望ましい。このような活性汚泥に由来するバチルス属に属する微生物を用いることで、刈草堆肥浸出液を製造する際の発酵効率をより高めることが可能となるとともに、発酵微生物による代謝産物も増えることから、得られる刈草堆肥浸出液の除草効果をより高めることが可能となる。また、病原菌に対する強い拮抗力をもつことから、刈草堆肥浸出液の植物栽培圃場に対する施用性をもより高めることが可能となる。
【００２５】
ここまでに述べてきた発酵微生物とされるバチルス属微生物の刈草堆肥浸出液における微生物濃度は、１０３個／ｍｌ以上となるように、刈草堆肥浸出液を発酵精製させる発酵期間などを調整することが望ましい。該微生物濃度が１０３個／ｍｌ未満となると、刈草堆肥浸出液を植物栽培圃場に施用した際、土壌に定着微生物として定着する個数を十分に確保できず、植物栽培圃場に施用した後の除草効果の持続力を効果的に高められない場合が想定される。また同様にして、病原菌に対する拮抗力も十分に働かない場合が想定される。ここで、微生物濃度の上限値は、特に限定されないが、通常、微生物の数が多くなりすぎると、微生物同士が拮抗しあうために許容される微生物濃度の上限値が存在する。バチルス属に属する微生物のような芽胞形成菌においては、一般的に、その上限値は、１０１１個／ｍｌとされる。そこで、刈草堆肥浸出液における発酵微生物濃度は、１０３個／ｍｌ以上１０１１個／ｍｌ以下となるように調整されることが望ましい。さらに、有害とされる病原菌の発生が多くなる春から夏にかけては、発酵微生物濃度を１０３個／ｍｌ以上１０１１個／ｍｌ以下の範囲においてもより多くなるように調整することが望ましいと言える。また、植物栽培圃場に施用後も、より効果的に除草効果の維持力を高める観点から、発酵微生物濃度を１０３個／ｍｌ以上１０１１個／ｍｌ以下の範囲においても、特には、１０５個／ｍｌ以上に調整するのが望ましく、さらに言えば、この発酵微生物濃度内における胞子化菌数が１０５個／ｍｌ以上とするのがよい。
【００２６】
次に、本発明の製造方法における被発酵材料の全容量に対する刈草の容量比は、３０％以上となるように調整されてなることを特徴とする。被発酵材料の全容量に対する刈草の容量比が３０％未満となると、刈草堆肥浸出液における除草効果が十分に機能しない場合がある。よって、被発酵材料の全容量に対する刈草の容量比は、３０％以上となるように調整することが望ましい。また、被発酵材料の全容量に対する刈草の容量比の上限値は、特に限定されず、例えば、被発酵材料を刈草のみで構成させれば、上限値は１００％となるといった具合である。
【００２７】
本発明の刈草堆肥浸出液は、最終的に、三次発酵工程において発酵精製される。そこで、三次発酵工程における発酵期間は、刈草堆肥浸出液を、上記したｐH等の所定のパラメータの数値範囲内に適正化させるように、適宜調整されるものである。そのため、一次発酵工程、二次発酵工程における、それぞれの発酵期間は、通常の堆肥化処理にて行われるものと同程度であれば特に限定されるものではない。しかしながら、一次発酵工程を、特には、一次発酵工程および二次発酵工程を好気性発酵にて行なうことで、それぞれの発酵を効率よく行なうことができる。そこで、その目安としては、好気性発酵とした場合の一次発酵工程の発酵期間は、１日以上行なえば、十分であり、その間、必要に応じて通風又は切り返しを行なう。一日未満であると、発酵未精製となる場合があり、二次発酵工程における発酵熟成が効果的に進行しない不具合に繋がる。また、この際の発酵期間の上限値は限定されないが、作業効率も加味して１０日としておけば、一次発酵工程の目的は十分に果たされる。このように一次発酵工程の発酵期間は、特に１日以上とすることが望ましい。次に、好気性発酵とした場合の二次発酵工程は、一次発酵工程にて得られた堆肥を、熟成させるための場所に堆積させるとともに加水して、その発酵工程が行われる。そこで、その発酵期間であるが、１０日未満であると、発酵熟成が十分でなく、この発酵期間の堆肥より浸出する浸出液を、刈草堆肥浸出液として発酵精製するのに過度の発酵期間を要することに繋がる。よって、特には、好気性発酵とした場合の二次発酵工程は、１０日以上とするのが望ましい。また、上限値は、長いほど発酵を進行させることができるが、堆肥の無機質化が過度に進むと、該堆肥より浸出する浸出液も同様に無機質化が過度に進んだものとなり、例えば、刈草堆肥浸出液に係わる上記したＥＣ濃度などの所定のパラメータの下限値よりも小さいものとなることが想定される。よって、上限値としては、作業効率も加味して、例えば１２０日程度としておくのがよい。
【００２８】
なお、一次発酵工程においては、まず、通常用いられている堆肥化装置において通気・攪拌させながら発酵させたものを、堆積させるもしくは別の堆肥化装置にて、必要に応じて通風又は切り返しを行い発酵させるという２段階にておこなってもよい。この場合は、２段階を含めた期間を一次発酵工程の発酵期間とする。また、２次発酵工程も同様で、堆肥化装置にて攪拌させながら発酵させたものを、堆積させるとともに、必要に応じて切り返しを行なうという２段階にておこなってもよい。この場合も、２段階を含めた期間を二次発酵工程の発酵期間とする。さらに、二次発酵工程の過程にて堆肥より浸出する浸出液の捕集時期については、特に限定されるものではない。つまり、二次発酵工程の初期の堆肥より浸出する浸出液を捕集しても別段問題となるものではない。ただし、当然ながら、二次発酵工程における発酵期間が１０日未満の堆肥は、その熟成度が未熟であるため、該堆肥より浸出する浸出液を三次発酵工程にて刈草堆肥浸出液とするためには、その発酵精製の期間を長くとる必要が出てくる。三次発酵工程においては、捕集した浸出液に対して強制的に曝気や攪拌を行なう必要があるので、この作業効率の観点からも、特には、二次発酵工程における発酵期間が１０日以上経た堆肥より浸出する浸出液を捕集することが望ましい。
【００２９】
ここまでに本発明の刈草堆肥浸出液の製造方法における、刈草堆肥浸出液を優れた除草効果を有した形で、植物栽培圃場における農産物の育成にも有為なものとするための構成要件を述べた。このように本発明の製造方法にて製造される刈草堆肥浸出液は、一般廃棄物とされる刈草の有効利用に適した形で、植物栽培圃場における雑草の成長抑制に適したものとなる。
【００３０】
そこで、本発明の製造方法にて製造される刈草堆肥浸出液を土壌に施用することで、植物栽培圃場における雑草の成長を効果的に抑制させることが可能となるとともに、育成すべき農産物の成長を阻害することなく、該農産物の育成を促進させることが可能となる。また、施用方法としては、刈草堆肥浸出液または、それを希釈したものを土壌に散布する、もしくは、潅水として土壌に施用するなどの方法を採用することができる。
【００３１】
また、刈草堆肥浸出液を、例えば、木材不要物や食品不要物などを堆肥化させた公知の堆肥や、肥料に混在させて土壌に施用することも可能である。勿論、本発明の二次発酵工程にて発酵熟成された堆肥に、刈草堆肥浸出液を混在させて土壌に施用することも可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を製造方法に則して以下に示すが、以下に示す製造方法や実施例は、一例であって、それらに限定されるものではない。
図１に本発明の刈草堆肥浸出液の製造方法の製造過程の概略構成図を示す。まず、刈草を含む被発酵材料を用意する。ここで、用いる刈草は、河川や道路の法面などにて繁茂した雑草を刈り倒した後、集草しやすいように乾燥放置し、集草して搬出させたものとされる。そして、搬出した刈草を細断し、混ぜ合わせることにより被発酵材料とする。また、刈草に加えて、例えば、食品不要物、木材不要物や畜糞といった有機廃棄物を被発酵材料とする場合は、該有機廃棄物を刈草とともに混ぜ合わせることにより被発酵材料とする。このような被発酵材料を堆積させる又は通常用いられている堆肥化装置に投入し水分を加えるとともに、必要に応じて通風又は切り返しを行いながら堆肥化させる一次発酵を行う。これが一次発酵工程にあたる。また、大量に被発酵材料を一次発酵させる必要がある場合、刈草を含む被発酵材料を混合機にて混ぜ合わせる必要がある。その場合は、刈草を含む被発酵材料の構成原料を、通常用いられている堆肥化装置に投入するとともに、通気・攪拌させながら発酵させるようにしてもよい。このように、堆肥化装置のみを用いたものを一次発酵工程としてもよいし、堆肥化装置における発酵を１段階とし、その後、取り出したものを堆積させる又は別の堆肥化装置にて発酵させるという２段階を一次発酵工程としてもよい。また、一次発酵工程においては、発酵を障害なく進行させるために、逐一加水しながら水分の調整がなされる。この水分調整の目安は、被発酵材料の容量に対して水分容量が３０〜７０％の範囲内となるように行うのがよい。
【００３３】
また、上記した被発酵材料となる刈草としては、特に、一度、水分含有率（重量％）を７０％以下となるように乾燥させたものを用いるのが望ましい。このように水分含有率を一度、７０％以下となるように乾燥させることで、通気性に富んだ刈草とすることができ、ひいては、発酵微生物による生物分解をより促進させることができる。また、より望ましくは、一度、水分含有率を４５％以下となるように乾燥させたものがよい。ここで、乾燥させる際の水分含有率の下限値としては特に限定されないが、乾燥期間を含めた乾燥にかかわる作業効率などを考慮して、例えば１０％を下限値とすればよい。また、一度、水分含有率を７０％以下となるように乾燥させる作業は、河川や道路の法面などにて繁茂した雑草を刈り倒した後に、集草しやすいように乾燥させる際に行ってもよいし、集草し搬出した後に、再度、乾燥させることで行ってもよい。また、コスト高とはなるが、乾燥期間の短縮化の観点より、自然乾燥ではなく、人工的に乾燥させてもよい。なお、ここで、被発酵材料となる刈草は、一度、水分含有率を７０％以下となるように少なくとも乾燥させたものであればよく、例えば、降雨によって、再度、水分含有率が７０％を超えたものでもよい。勿論、よりよくは、被発酵材料として用いる段階において、水分含有率が７０％以下とされる刈草が好適であると言える。
【００３４】
また、一次発酵工程における堆肥化の過程においては、堆積させた被発酵材料を含む堆肥化材料、または堆肥化装置中における被発酵材料を含む堆肥化材料の中心部が６０℃以上に達するように、発酵工程を行うのが望ましい。ここで言う中心部について、図２の模式図を例示的に用いて説明する。図２（ａ）は、被発酵材料を含む堆肥化材料５を、例えば、地表面がコンクリートにて被覆された支持体２０の表面上に、略台形台となるように堆積させた場合の要部概略断面図である。他方、図２（ｂ）は、被発酵材料を含む堆肥化材料５を堆肥化装置１０中に投入した場合の要部概略断面図である。図２（ａ）に示すように堆肥化材料５を堆積させた場合、その中心部Ｓは、略台形とされる断面の図示する個所に該当し、図２（ｂ）に示すように堆肥化材料５を堆肥化装置１０中に投入した場合、その中心部Ｓは、略長方形とされる断面の図示する個所に該当する。そこで、一次発酵工程における堆肥化の過程において、堆肥化材料の中心部が、特に６０℃以上となるようにすることで、被発酵材料の構成原料である刈草などに雑草種子が付着している場合でも、その雑草種子の発芽を効果的に停止させることが可能となり、また、被発酵材料に動植物病原菌が混入していたとしても、効果的に殺菌することが可能となる。その結果、一次発酵工程において生成される堆肥を、より植物栽培に適したものとでき、ひいては、最終的に製造される刈草堆肥浸出液を、より植物栽培圃場の施用に適したものとできる。ここで、堆肥化材料の中心部を６０℃以上とする方法としては、別段、人工的に加熱することを必須としない。例えば、微生物にて被発酵材料を発酵させる際に、被発酵材料が発する自己発酵熱により９０℃以上となる場合もあるからである。勿論、被発酵材料の構成材料や、天候による環境温度など、一次発酵工程における堆肥化の条件に応じて、適宜、自己発酵熱に加えて、人工的に加熱させることで、堆肥化材料の中心部を６０℃以上としてもよい。また、堆肥化材料の中心部における、温度の上限値としては、特に限定されないが、過度に高温にしなくとも、雑草種子の発芽を停止するなどの効果自体は十分得ることができるので、例えば、９０℃を上限値としておけば十分である。なお、「課題を解決するための手段および作用・効果」の段にて前述したように、一次発酵工程における被発酵材料の堆肥化は、バチルス属微生物を主体として用いて行うので、該バチルス属微生物にて刈草を発酵する際に生成される代謝産物が、雑草種子の発芽を効果的に停止することも期待できる。そのため、雑草種子を単に湿熱加熱してその発芽を停止させるための加熱温度に比べて、堆肥化材料の中心温度を低く設定しても、雑草種子の発芽を効果的に停止することが可能であると言える。
【００３５】
また、さらに、一次発酵工程においては、堆肥化材料の中心部が６０℃以上になった後、堆肥化材料を切り返し、再度、中心部を６０℃以上にする作業を繰り返し行うことで、雑草種子の発芽停止や動植物病原菌に対する殺菌を、より効果的にすることも可能である。
【００３６】
また、一次発酵工程にて堆肥化される堆肥の原料となる堆肥化材料については、刈草を含む被発酵材料のみとして、バチルス属微生物を加えて一次発酵工程を行う形態としてもよいし、堆肥化材料を、刈草を含む被発酵材料のみとするとともに、バチルス属微生物を有する有機廃棄物を被発酵材料の１構成材料として一次発酵工程を行う形態としてもよい。さらには、堆肥化材料を、刈草を含む被発酵材料と、別途、バチルス属微生物を有する活性汚泥などとからなるものとする、または、刈草を含む被発酵材料と、木材不要物を堆肥化させた木材堆肥や食品不要物を堆肥化させた一般堆肥とからなるものしてもよい。つまり、少なくとも、刈草を含む被発酵材料を堆肥化材料が有した形で、発酵を主体的に促進させる発酵微生物としてバチルス属微生物を用いて堆肥化させることが、一次発酵工程の第一の主旨である。
【００３７】
次に、一次発酵工程による堆肥化にて発酵精製された堆肥を、その後、発酵熟成させるための堆積場所に堆積させて加水するとともに、必要に応じて切り返しを行いながら発酵熟成させる二次発酵を行う。これが二次発酵工程にあたる。この二次発酵工程においても、一次発酵工程と同様に、発酵熟成を障害なく進行させるために、逐一加水しながら水分の調整がなされる。また、この水分調整の目安は、堆肥における水分率が、重量％にて４０〜６５％の範囲内となるように行うのがよい。ここまでの一次発酵工程および二次発酵工程は、通常の堆肥化処理と変わりなく行うことができる。そこで、それぞれの工程における発酵期間は、通常行われるものと同程度であれば特に気を配る必要はないが、特には、一次発酵工程、さらには二次発酵工程ともに、好気性発酵にて行うことが望ましい。好気性発酵を用いることで、嫌気性発酵よりも発酵効率を高めることが可能となり、ひいては、製造効率を高めることができる。また、それぞれ一次発酵工程および二次発酵工程の発酵期間も、特に限定されないが、例えば、好気性発酵とした場合、一次発酵工程は一日以上行えば十分であり、例えば１０日を上限値としておけばよい。一方、二次発酵発酵は１０日以上行えば十分であり、例えば１２０日を上限値としておけばよい。また、発酵期間は、被発酵材料における構成材料や、気温等の気候条件により左右されるが、上記発酵期間であれば問題なくそれぞれの発酵工程にて発酵を促進させることができる。
【００３８】
次に、二次発酵工程において、その過程にて堆肥より浸出液が浸出される。この浸出液を発酵容器に補集する。また、発酵容器は複数用意しておくことにより、補集させる浸出液の量を増加させることができる。ここでの発酵容器は、液漏れしないものであれば特に制限されるものでないが、容量が確保できるタンク状のものが望ましい。また、この浸出液は、そのままで外部環境に流出すると環境悪化に繋がるので、二次発酵工程にて堆肥が堆積された堆積場所より特別に設けた溝を通じて発酵容器に補集するようにする。このように補集した浸出液を曝気・攪拌させながら発酵精製させることにより刈草堆肥浸出液を得る。これが三次発酵工程にあたる。また、発酵容器に補集した浸出液を発酵精製させる際に、同じ発酵容器に新たな浸出液を補集してもよいが、発酵精製における発酵の進行度が弱められることに繋がる。そのため、同じ補集容器に新たに浸出液を補集する場合、ある程度の期間、例えば５日間程度あけて、補集させることが望ましい。
【００３９】
三次発酵工程において発酵精製させる発酵期間は、発酵精製される刈草堆肥浸出液が、優れた除草効果を有した形で、植物栽培圃場にて農産物の育成を阻害することなく、該農産物の育成を促進させるものとなるように、適宜調整される。また、この三次発酵工程における発酵期間にも係わる、刈草堆肥浸出液の品質を管理するためのパラメータとして、ｐＨ、ＥＣ濃度、Ｃ／Ｎ比を挙げることができる。これらの値を測定して、所定の許容範囲内であれば、その時点で三次発酵工程を終了させればよい。また、これらの値は比較的、互いに相関をもつものであるから、例えば、そのうちの１つを測定し、許容範囲内であれば、その時点で三次発酵工程を終了させる方法でもよい。このようにして、三次発酵工程にて発酵精製される刈草堆肥浸出液を、優れた除草効果を有した形で、植物栽培圃場に有為に適用できるものとできる。
【００４０】
上記のような工程にて製造される本発明の刈草堆肥浸出液は、優れた除草効果を有したものとなるとともに、植物栽培圃場における農産物の育成を阻害することなく、該農産物の育成を促進させるものとなる。そこで、このような工程にて製造される刈草堆肥浸出液、もしくは希釈させたものを土壌に施用することで、植物栽培圃場における雑草の成長を効果的に抑制ないし防止することが可能となるとともに、育成すべき農産物の成長を阻害することなく、該農産物の育成を効果的に促進させることが可能となる。また、ここで、土壌に施用する方法としては、本発明の製造方法にて製造される刈草堆肥浸出液や、それを希釈させたものを土壌に散布する、または、潅水として用いる方法を採用することができる。このような施用方法以外にも、公知の肥料や堆肥などに混在させる方法を用いることも可能である。肥料や堆肥などに混在させる場合、例えば、刈草に比べて窒素分が豊富な、食品不要物や木材不要物を堆肥化させた、一般堆肥や木材堆肥などと混在させることが可能となるので、特に窒素成分が要求される土壌に対しての施用性をより高めることも可能となる。
【００４１】
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例を示す。
【００４２】
（実施例１）  上記した製造方法に従って刈草堆肥浸出液の製造を行った。まず、河川堤防に繁茂する雑草を刈り倒し、それらの水分含有率が３０％となるまで天日乾燥（自然乾燥）し、その後、集草し搬出したものを、被発酵材料となる刈草とした。ここで、水分含有率が３０％となるとは、刈り倒した雑草全てに対して測定した訳ではなく、約１００本を代表させて測定した結果である。また、ここでは、降雨の影響は発生せず、被発酵材料としての刈草は、搬出する過程における乾燥を考慮すると、その水分含有率は３０％未満となっている。また、ここで用いる刈草は、６月に繁茂している雑草に由来するもので、種別としては、チガヤ、ネズミムギ、スズメノチャビキ、ナギナタガヤ、コウゾリナ、ブタナ、ヤハズエンドウ、ノアザミ、ハルジオン、セイヨウタンポポ、スギナなどである。そして、実施例１では、刈草に加えて、食品工場および食品流通施設より排出される食品不要物を被発酵材料の構成材料とした。ここで、被発酵材料における刈草の容量比を８０％とし、食品不要物の容量比を２０％とした。このような被発酵材料に対して、製材施設より排出される木材チップを堆肥化させた公知の木材堆肥を、戻し堆肥として加えるとともに、被発酵材料を生物分解にて堆肥化させる発酵微生物を活性汚泥に由来するものとして、活性汚泥を加えた。ここで、被発酵材料に対する容量比で、木材堆肥は１０％とし、活性汚泥は５％とした。このような構成条件とされる堆肥化材料に、水分を被発酵材料に対する容量比で６０％となるように加水するとともに、図２（ａ）の模式図に示すように堆積させた。そして、通風および切り返しを行い発酵させた。このような一次発酵工程における発酵期間を１日とした。この一次発酵工程では、堆積させた堆肥化材料の中心部の温度を温度計にて測定して６０℃と判定した段階で、その都度切り返しを行った。
【００４３】
次に、一次発酵工程にて得られた堆肥を、別の場所に堆積させ、水分を加水するとともに、切り返しを行って発酵熟成させた。このような二次発酵工程における発酵期間が１０日経たものから浸出する浸出液を発酵容器に補集した。そして、補集した浸出液を曝気・攪拌させて発酵精製させた。この発酵精製の発酵期間と浸出液の発酵状況の関係を、浸出液の各々ｐＨ、ＥＣ濃度（ｄＳｍ−１／ｃｍ）、Ｃ／Ｎ比の値を測定することにより調べた。ｐＨは、ｐＨ計にて、ＥＣ濃度は、ＥＣ濃度計にて、Ｃ／Ｎ比は、肥料分析法にて測定を行った。これら測定を、それぞれの発酵精製の発酵期間における浸出液に対して行うとともに、該浸出液を植物栽培圃場の土壌に施用し、除草効果および農産物の生育状況の観察を行った。これら結果を表１に示す。なお、浸出液を植物栽培圃場の土壌に施用する際の条件は、土壌に対して１ｌ／ｍ２施用し、耕運した後、２週間経た段階で農産物の種を播種するものとした。また、播種した種類としは、人参と大根とされる。また、表１におけるＥＣ濃度は、浸出液が水分と水溶性固形分とからなるものとし、その場合における水溶性固形分の浸出液に対する割合を２％として換算した水溶性固形分２％換算の値である。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
表１における、除草効果の評価基準としては、目視にて雑草の発生が確認されなかったものを◎とし、目視にて１ｍ２あたり１本以上３０本以下の雑草が確認されたものを○とし、目視にて１ｍ２あたり３０本を超えた雑草が確認されたものを×とするものである。この判定基準における○は、通常であれば、雑草の発生として問題とされない範囲である。また、農産物の生育状況に対する評価基準としては、播種後３週間経過した後、目視にて生育が特に良好のものを◎として、目視にて生育が良好なものを○として、目視にて生育が不良となったものを×とした。例えば、人参で言えば、図４に示す上側の人参は、特に良好な◎のものであり、下側の人参は、一般的な大きさであり良好な○のものである。また、生育が不良な×のものは、図４の下側の人参よりも根の長さや太さが小さい（例えば半分程度）ものを指す。そこで、表１の結果であるが、三次発酵工程の発酵期間が、１０日以上の刈草堆肥浸出液は、ｐHが６．０以上９．５以下、かつ、ＥＣ濃度が０．５ｄＳｍ−１／ｃｍ以上４ｄＳｍ−１／ｃｍ以下、かつＣ／Ｎ比が１以上２０以下の範囲内に収まるものとなった。このように、本発明にて定めた所定のパラメータの数値範囲内に収まるように、三次発酵工程の発酵期間を調整することで、得られる刈草堆肥浸出液は、雑草の発生を効果的に抑制するとともに、農産物の生育を効果的に促進させるものとなった。しかしながら、発酵期間が０日のものは、ｐＨ、ＥＣ濃度およびＣ／Ｎ比が、５日のものは、ｐHおよびＣ／Ｎ比が、本発明で定めた数値範囲を逸脱したものとなり、結果として、雑草の発生は抑制するものの、農産物の育成は不良なものとなった。なお、図４に示す人参は、本実施例の浸出液を施用して得られたもの（播種後３週間）である。また、除草効果が○および◎のものは、播種後、６週間、さらには、一般的な収穫期の上限値とされる４ヶ月程度経ても同様の効果を維持するものであった。なお、本実施例における刈草堆肥浸出液を施用した土壌において、該刈草堆肥浸出液も含めて堆肥を施用せずに耕運のみとした土壌領域には、目視にて１ｍ２あたり２００本程度の雑草が発生するものとなった。
【００４６】
また、表１から分かるように、三次発酵工程における発酵期間が、２０日以上１２０日以下の浸出液が、特に、優れた除草効果を有し且つ農産物の生育を効果的に促進させるものとなる。つまり、特には、刈草堆肥浸出液を、ｐHが６．０以上８．５以下、かつ、ＥＣ濃度が０．５ｄＳｍ−１／ｃｍ以上２．３ｄＳｍ−１／ｃｍ以下、かつ、Ｃ／Ｎ比が１以上１５以下となるように調整するのが望ましい。
【００４７】
また、三次発酵工程の発酵期間を１５０日とした浸出液のｐHを測定したところ、そのｐＨ値は、１２０日のものと同じ６．０であった。このことは、発酵期間が１２０日を越えると、浸出液の無機質化が進んでいくことを示しており、窒素成分等の農産物の育成に有効となる成分が減少していくことを意味する。そこで、ＥＣ濃度を測定したところ、ＥＣ濃度の値が、０．３となっており、確かに無機質化が進んでいることを確認した。この結果からも、三次発酵工程にて得られる刈草堆肥浸出液を、ｐHが６．０以上９．５以下、かつ、ＥＣ濃度が０．５ｄＳｍ−１／ｃｍ以上４ｄＳｍ−１／ｃｍ以下、かつＣ／Ｎ比が１以上２０以下の範囲内に収まるようにすれば、除草効果に優れた状態で、農産物の育成をも促進させる浸出液となることが分かる。
【００４８】
さらに、三次発酵工程の発酵期間と、該発酵期間での浸出液における微生物濃度（個／ｍｌ）の関係を調べた。微生物濃度の測定は、ＳＰＣ（標準寒天培地）法にて行った。結果は、表１に係わるすべての発酵期間において、微生物濃度は、１０３個／ｍｌ以上１０１１個／ｍｌの範囲に収まっていた。さらに、これら発酵期間別の浸出液すべてにおける主となる微生物を、分離培養及び顕微鏡観察を用いて特定した。その結果、すべての浸出液において、主となる微生物は、バチルス・ズブチルス及びバチルス・チューリンゲンシスであった。また、該バチルス・チューリンゲンシスは、バチルス・ズブチルスと同様に、プロテアーゼ活性が強いものであることが確認され、発酵分解力に優れたものであることが分かった。また、堆肥化材料として用いた活性汚泥における主となる微生物もまた、バチルス・ズブチルス及びバチルス・チューリンゲンシスであることを確認した。また、三次発酵工程の発酵期間と、該発酵期間での浸出液における水溶性固形分の割合の関係を調べたところ、表１に係わるすべての発酵期間において、水溶性固形分の割合は、０．１％以上５．０％以下の範囲内のものであった。この水溶性固形分の割合は、加水や水分の蒸発などにより左右されるものとなるが、この範囲内であれば除草効果や、農産物の育成促進を抑制することなく、問題ないものと言える。なお、浸出液における水溶性固形分の割合（重量％）は、該浸出液を１０４℃にて２時間保持した状態で、蒸発する水分の重量を水分計にて測定するとともに、この測定された水分以外に残存する固形物を水溶性固形物とし、その重量を測定することで求めたものである。
【００４９】
（実施例２）  用いる刈草の条件は実施例１と同様にして、被発酵材料を刈草のみから構成し、該被発酵材料に対する容量比で１０％となるように実施例１と同様の活性汚泥を加えたものを堆肥化材料とするとともに、実施例１と同条件にて一次発酵工程を行った。そして、実施例１と同条件にて二次発酵工程を行うとともに、該二次発酵工程における発酵期間が１０日経たものから浸出する浸出液を発酵容器に補集した。そして、補集した浸出液を曝気・攪拌させて発酵精製させた。ここでは、三次発酵工程における発酵期間は２０日とした。このようにして得られた浸出液のｐH値、水溶性固形分２％換算でのＥＣ濃度値、Ｃ／Ｎ比を測定したところ、ｐＨ値が９．４、ＥＣ濃度が２．９ｄＳｍ−１／ｃｍ、Ｃ／Ｎ比が１９となった。この結果は、表１の発酵期間１０日のものと略同値であり、表１の発酵期間２０日のものより発酵の進行が遅いことを示しているが、実施例１のように被発酵材料の構成材料としての食品不要物や、堆肥化材料としての木材堆肥を用いなかったためと示唆される。この実施例２の浸出液を、実施例１と同条件にて植物栽培圃場の土壌に施用した。その結果は、上記判定基準に基づき、除草効果◎、農産物の生育状況は○となるものであった。つまり、除草効果、農産物の生育状況ともに良好な結果となった。ここで、農産物の生育状況が◎とならなかったのは、表１の発酵期間２０日のものより発酵が進んでいないものである点以外にも、実施例１のように被発酵材料としての食品不要物や、堆肥化材料としての木材堆肥を用いなかったことによる、窒素成分の絶対量の低減化の点も寄与していると考えられる。この窒素成分の絶対量の低減化に係わる推察を示唆する結果としては、実施例２の結果に係わる農産物と、表１における発酵期間が１０日の浸出液を用いた農産物とを比較すると、両者とも○とされるが、確かに後者の農産物の成育状況がより良好であることを確認している。なお、実施例２における除草効果についても、実施例１と同じく、播種後６週間以上経ても、同様の効果が維持されるものであった。
【００５０】
（実施例３）  被発酵材料は実施例２と同条件にして、市販されてなるバチルス・ズブチルスの乾燥菌体を、被発酵材料を生物分解にて堆肥化させる発酵微生物として用いた。つまり、実施例３における堆肥化材料は、被発酵材料のみからなる。そして、この堆肥化材料を、３日間、一次発酵させた。発酵期間以外は、実施例２の一次発酵工程と同条件である。このような一次発酵工程にて得られた堆肥を、実施例２と同条件にて二次発酵工程を行うとともに、該二次発酵工程における発酵期間が１０日経たものから浸出する浸出液を発酵容器に補集した。そして、補集した浸出液を曝気・攪拌させて発酵精製させた。ここでは、三次発酵工程における発酵期間が６０日となった時点で、実施例２の浸出液と同等のｐＨ値、ＥＣ濃度値およびＣ／Ｎ比となった。この発酵期間が６０日の浸出液を、実施例１と同条件にて植物栽培圃場の土壌に施用した。その結果は、上記判定基準に基づき、除草効果が○、農産物の生育状況は○となるものであった。この実施例３および、実施例２の結果から、バチルス属に属する微生物においても、特に活性汚泥に由来するものを、被発酵材料を生物分解にて堆肥化させる発酵微生物として用いることで、得られる浸出液に対してより優れた除草効果を付与できるとともに、発酵期間の短縮化が可能であることが確認された。なお、この実施例３の三次発酵工程での発酵期間が６０日とされる浸出液における除草効果についても、実施例１と同じく、播種後６週間以上経ても、同様の効果が維持されるものであった。
【００５１】
（比較例１）  実施例２と同条件の刈草のみを堆肥化材料とし、さらに、発酵微生物を加えることなく、自然発酵の形で５日間、一次発酵させた。発酵期間以外は、実施例２の一次発酵工程と同条件である。このような一次発酵工程にて得られた堆肥を、実施例１と同条件にて二次発酵工程を行うとともに、該二次発酵工程における発酵期間が６０日経たものから浸出する浸出液を発酵容器に補集した。そして、補集した浸出液を曝気・攪拌させて発酵精製させた。ここでは、三次発酵工程における発酵期間が９０日となった時点で、実施例２の浸出液と同等のｐH値、ＥＣ濃度およびＣ／Ｎ比となった。この発酵期間が９０日の浸出液を、実施例１と同条件にて植物栽培圃場の土壌に施用した。その結果は、上記判定基準に基づき、除草効果が×、農産物の生育状況は○となるものであった。この結果から、刈草自体の成分のみから自然発酵にて生成される代謝産物では、得られる浸出液に対して優れた除草効果を付与できないことが分かる。つまり、本発明に示すように、刈草を、バチルス属に属する微生物を用いて発酵させることが重要である。なお、この比較例１にて得られた浸出液の除草効果が×の具体的な数値としては、目視にて１ｍ２あたり約１００本の雑草が発生するものであった。
【００５２】
（比較例２）  刈草を用いずに、木材チップおよび実施例１と同様の活性汚泥にて堆肥化材料を構成させた。容量比で木材チップは７０％とし、活性汚泥は３０％とした。この堆肥化材料を、実施例１と同条件にて一次発酵させた。そして、このような一次発酵工程にて得られた堆肥を、実施例１と同条件にて二次発酵工程を行うとともに、該二次発酵工程における発酵期間が１０日経たものから浸出する浸出液を発酵容器に補集した。そして、補集した浸出液を曝気・攪拌させて発酵精製させた。ここでは、三次発酵工程における発酵期間が９０日となった時点で、得られる浸出液が、実施例２の刈草堆肥と同等のｐＨ値、ＥＣ濃度およびＣ／Ｎ比となった。ここでの発酵期間が９０日とされるのは、木材成分であるリグニンやタンニン等の分解速度が遅いことにより、特にＣ／Ｎ比が所望の値にまで低減するのに発酵期間を要することに起因する。この発酵期間が９０日の浸出液を、実施例１と同条件にて植物栽培圃場の土壌に施用した。その結果は、上記判定基準に基づき、除草効果が×、農産物の生育状況が○となるものであった。つまり、木材堆肥に由来する浸出液においても、本発明に示すように、ｐH値、ＥＣ濃度およびＣ／Ｎ比を所定の数値範囲内に収めることで、実施例２の浸出液と同等に、農産物の生育を促進できるものとなる。ただし、優れた除草効果は見られず、具体的には、目視にて１ｍ２あたり４０本の雑草が発生したものとなった。より詳細には、ハコベや一年草カヤツリクサ、スベリツユなどに対しては除草効果が認められず、これら雑草が発生するものとなった。比較例１にて上述したのと同じく、この比較例２の内容からも、上記実施例に示すように、優れた除草効果を有し、かつ、農産物の生育を促進できる浸出液となすには、刈草をバチルス属に属する微生物を用いて発酵させることが重要である。なお、比較例１よりも比較例２のものが、除草効果について良好であったのは、木材チップをバチルス属微生物を用いて発酵させることで生成される代謝産物が特定の雑草種に対しては除草効果を示すためと考えられる。その意味でも、特には、木材不要物を用いる形で本発明に係わる一次発酵工程を行うことにより、得られる浸出液の除草効果をも高めることができると言える。また、比較例２においては、木材不要物そのものを用いて一次発酵工程を行ったが、例えば実施例１のように、戻し堆肥とされる木材堆肥を用いて一次発酵工程を行えば、発酵期間の短縮化を図ることも可能である。つまり、食品不要物や木材不要物に由来する戻し堆肥は、既に堆肥化がなされているとともに、発酵微生物による発酵分解を促進させるための窒素源が刈草よりも多いので、発酵期間の短縮化が可能となる。また、実施例１および実施例２の結果より、食品不要物そのものも、発酵期間の短縮化を可能とするものである。これら内容より、発酵期間の短縮化を図る側面においては、特に、食品不要物や、食品不要物や木材不要物に由来する戻し堆肥を用いて一次発酵工程を行うことが好適であると言える。勿論、比較例２においては、被発酵材料が木材チップのみで構成されている。そこで、発酵期間が過度に長期化しない程度に、木材不要物の被発酵材料における容量比を、例えば１０〜２０％程���に調整するといった具合に適宜調整させて一次発酵工程を行うことで、得られる浸出液における植物栽培圃場への施用性をより高めた形で、発酵期間の長期化を抑制することも可能である。
【００５３】
上記実施例の結果より、本発明に係わる刈草堆肥浸出液が、優れた除草効果を有し、かつ、農産物の生育を促進させるものであることが示された。なお、本発明は、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。例えば、本実施例では、春から夏にかけて繁茂する雑草の代表として６月に繁茂しているものを刈草として用いたが、夏から秋にかけて繁茂する雑草の代表として１０月に繁茂しているものを刈草として用いた場合も、本実施例同様に、除草効果および農産物の育成状況ともに良好な結果であることを確認している。また、育成する農産物についても、例えば、ほうれん草とした場合も良好な結果であり、特に限定されるものではない。最後に、ほうれん草とした場合の除草効果を表す観察図を図３に示す。図３における領域Ａは、ほうれん草が育成される植物栽培圃場の図面上の領域であり、そのうちの領域Ａ１は刈草堆肥浸出液を施用した領域に対応し、領域Ａ２は刈草堆肥浸出液を含めた堆肥自体を施用しなかった領域に対応する。図３に示すように、領域Ａ２においては、ほうれん草以外にハコベなどの雑草の発生が視認されるが、領域Ａ１においては、ほうれん草以外の植物は視認されない。このように、本発明に係わる刈草堆肥浸出液を土壌に施用することで、雑草の発生を効果的に抑制できるとともに、農産物の育成を促進させることができる。なお、図３においては、領域Ａ１、Ａ２ともに、雑草の発生を見やすくする目的で、一部のほうれん草を収穫してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の刈草堆肥浸出液の製造方法における製造過程を示す概略構成図。
【図２】本発明の製造方法に係わる一次発酵工程を説明するための説明図。
【図３】実施例に係わる実施結果の効果を示すための土壌観察図。
【図４】実施例に係わる実施結果の効果を示すための農産物観察図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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