(57)【要約】【課題】安全且つ簡便な土壌の均質部分消毒【解決手段】適量の水を含む土壌を保温可能な容器に充填し、容器の両端から通電して土壌を部分消毒する。消毒に用いる容器は、過熱防止、感電防止、過電流防止等の安全確保措置を施す。【特許請求の範囲】
【請求項１】
保温性のある容器に最大容水量の７５〜９５％に調整した土壌を充填し、容器両端の平行する電極から５０〜７０℃になるまで通電して土壌を消毒する方法、および装置。
【請求項２】
請求項１において過熱防止措置、感電防止措置、過電流防止措置のいずれか一ないし三点の措置を施した装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農園芸における土壌病害虫の発病を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
作物栽培における土壌の消毒は重要でありながら困難な問題である。現実には、強力な農薬を多量に使用して対応している。また育苗や園芸に使われる比較的少量の土壌の場合は蒸気消毒や火炎消毒なども用いられている。
【０００３】
また、食品においては直接通電して殺菌することが検討されている。茨城県工業技術センター発行情報誌「Ｔｒｉ」２００１年１月、Ｖｏｌ．１５、工業・食品編。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現在農耕地でにおける土壌消毒剤は、クロルピクリン、臭化メチル、１，３−ジクロロプロペン、メチルイソチオシアネートなどが使われている。しかし、これらは何れも刺激性が強く、また大量に使用されるため地下水や大気を汚染する恐れがある。臭化メチルはオゾン層を破壊する物質として２００５年以降農耕地での使用が禁止される。また、これらは気化拡散により効果を示すが、大気への拡散を防止するための被覆が不十分な場合や、土壌の深部や残存作物内は薬剤が有効濃度に達せず、病害虫が生き残り被害を生ずる場合もある。
【０００５】
比較的少量の土壌を消毒する場合に使われる蒸気消毒は、蒸気発生装置と密封容器もしくは設備が必要である。火炎による消毒は、局部が過熱されても一部に消毒が十分でない部分を生じやすく、完全消毒には多大なコストを必要とする。また線状、もしくは棒状の発熱体を土壌に挿入して加熱する方法は発熱体周辺の局部過熱を生じ、熱伝導性の悪い土壌においては消毒用として使用されていない。
【０００６】
加えて化学薬品、蒸気、火炎を用いて比較的少量の土壌を消毒する場合、全ての生物を死滅させてしまう欠点を持っている。方や、土壌中には作物病原菌や線虫に拮抗、もしくは寄生する有用微生物の存在することが知られている。例えば、トリコデルマ菌やシュードモーナス菌等のある種のものは、病原菌に寄生する、もしくは病原菌の繁殖場面を競合的に阻害して発病を抑制する。「土壌病害  −発生・生態と防除−」、渡辺文吉郎編集、昭和６２年１月２０日、全国農村教育協会発行、１２９〜１３１頁。また、パスツーリア菌は線虫に寄生して増殖を抑制する。日本線虫学会誌、第２３巻、第１号、１０〜１８頁。一方で、これらの土壌病害虫に寄生、もしくは拮抗する有用微生物の多くは土壌内に存在するその他の微生物と生活の場を共有している。従って、土壌内でこれらの有用微生物を優占種とするためには、土壌を消毒するなどの一定条件が必要である。
【０００７】
更に、都市周辺の集合住宅地においては園芸に使用した土壌の多くを再利用することなく、ゴミとして処分する。もしくは近隣の公園等に廃棄する等の問題も生じており、簡単で安全な土壌消毒方法が求められている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
均質な穀物粉などと異なり、土壌は地域や履歴により固相、液相、気相の割合、含まれる有機物を始め陰陽イオン等の含有量の差異が大きく、一定した形質は期待できない。また、消毒しようとする土壌塊の大きさも不均質である。しかし、水を添加、もしくは乾燥して、その土壌の最大容水量の７５〜９５％になるように水分を調整した後、保温性の高い密閉容器に充填し、通電すれば簡単かつ短時間で均等な土壌消毒を行うことができる。水分含有量が大きいほど加熱時間は短くて済むが最大容水量の９５％を越えると容器取り出し後の作業性が低下して好ましいものではない。一方、最大容水量が７５％以下の場合、温度上昇に時間を要して効率的でない。適度な最大容水量は、官能的方法によっても対応が出来る。すなわち、土壌を握った時、固めることができ、手に土壌が付着して湿り気を感じる状態である。
【０００９】
消毒温度は、植物種子、線虫、原生動物、糸状菌、芽胞を形成しない細菌の大部分が死滅する５０〜７０℃が適切である。すなわち、この温度による消毒は、芽胞形成菌等が生残し、冷却後の増殖によって消毒後に侵入する有害微生物の異常増殖を抑制することができる。また、温度耐性のある芽胞形成菌を除き、有用微生物を添加する場合、これらの添加微生物が優先的に増殖できる冷却直後が望ましい。また、残存微生物や有用微生物の添加による微生物の増殖は、加熱によって死滅した微生物を起源とする肥料成分の無機化を防ぎ、一時的な肥料の過剰状態を回避する利点がある。
【００１０】
電源は通常の１００Ｖもしくは２００Ｖの交流を用いることができる。しかし、直流電源は土壌内のイオンを偏在化させるため消毒後に混合攪拌する必要がある。
電極は土壌を充填する容器の両端に平行に設置し、端子の表面は直接土壌に接触することが必要である。更に、過剰な加熱を避け、安全性とコスト上昇を防ぐためにタイマーもしくはサーモスタットを取り付ける事が望ましい。同時に、例えば、蓋の開閉に伴って電源のオフオンができ、通電時に電極部分が直接人体に接触しない等の設計が必要である。また、過剰な電流が流れたとき作動するブレーカー、ヒューズ等を取り付ける事が望まれる。電極材料としては腐食し難い銅製やステンレススチール製の板、網もしくは切削屑など螺旋状、毛状のものが適当である。平行する電極端子は、ほぼ同一面積であることが望ましく、広いほど効率的で均質な加温を可能にする。両側端子の面積合計は容量１リットルに対して３０ｃｍ２以上あれば十分である。
【００１１】
加熱時間は、負荷電圧、土壌容量、設定時の温度、および土壌電気抵抗値の決定要因である端子面積および水分含量により変わるが、負荷電圧と土壌電気抵抗値より計算によって推定することもできる。またサーモスタットを取り付ければ正確な温度管理が可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。
【００１３】
【実施例１】温度上昇経過と容器内の温度分布
縦１４８ｍｍ、横２４６ｍｍ、深さ１４０ｍｍ、厚さ１２ｍｍの発泡スチロール製の容器に最大容水量の７９％（含水率３７％）の水分を含む土壌５リットルを充填した。容器の内側両端に縦横１４０ｍｍ、厚さ約０．３ｍｍの銅板を設置した。この時の端子間抵抗値は０．５５ｋΩであった。空間の高さが約１５ｍｍになる同一材質の蓋をして蓋の中心から土壌深度７０ｍｍに液溜まりがくるように温度計を挿入した。１００Ｖの交流を通電し、温度の測定を行った。また、容器の角から約２０ｍｍ離れた同じ深度の温度を随時測定した。通電中および電源切断後の経過時間と温度は表１に示す通りである。
【００１４】
【表１】
2004180652.tif 000002
【００１５】
【実施例２】最大容水量と温度上昇時間
実施例１と同じ容器に水分含量の異なる土壌を充填し、同様の方法で経過時間毎に温度を測定した。その結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
2004180652.tif 000003
【００１７】
以上のように簡単な装置で均質に部分消毒された土壌を短時間で得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】
安全で簡便な土壌の均質部分消毒を可能にする。