(57)【要約】【課題】栽培地の土壌中に優占種となっている有益土着菌を含有しており、施用されると、土壌に同種の有益土着菌をさらに増殖させることができる有益土着菌含有有機肥料及びその製造方法を提供することにある。【構成】炭素源、窒素源及び微量要素を含有する培地に作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、培養し、培養中期以降の培養液を採取し、採取した培養液を、タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、添加し、熟成することを特徴とする有益土着菌含有有機肥料の製造方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、中熟程度に熟成した有益土着菌含有有機肥料。
【請求項２】
炭素源、窒素源及び微量要素を含有する培地に作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、培養し、培養中期以降の培養液を採取し、採取した培養液を、タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、添加し、熟成した有益土着菌含有有機肥料。
【請求項３】
炭素源、窒素源及び微量要素を含有する培地に作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、培養し、培養中期以降の培養液を採取し、採取した培養液を、タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、添加し、中熟程度に熟成した有益土着菌含有有機肥料。
【請求項４】
緑葉が緑茶であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の有益土着菌含有有機肥料。
【請求項５】
緑葉が緑草又は緑色野菜の摩砕物であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の有益土着菌含有有機肥料。
【請求項６】
キチンが蚕の蛹又は蟹殻であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の有益土着菌含有有機肥料。
【請求項７】
タンパク質含有資材、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、中熟程度に熟成することを特徴とする土着菌含有有機肥料の製造方法。
【請求項８】
炭素源、窒素源及び微量要素を含有する培地に作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、培養し、培養中期以降の培養液を採取し、採取した培養液を、タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、添加し、熟成することを特徴とする有益土着菌含有有機肥料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、作物栽培地の作土層に棲息する有益土着菌を主要菌として含有する有益土着菌含有有機肥料及びその製造方法に関する。
【従来の技術】
窒素無機化学肥料が植物栽培に施用されると、作物は無機の肥料成分を吸収し、土壌微生物も吸収するが、窒素無機化学肥料は水溶性であるため、大部分は雨水によって流され、湖沼、池、河川に流亡し、また、地表面ではアンモニア態窒素が硝酸態窒素になりやすく、硝酸態窒素は土壌に吸着されにくく、地下水に混入しやすい。さらに、土壌微生物の働きで生成する亜酸化窒素ガスが大量に空気中に放出され、オゾン層の破壊、地球温暖化の要因となる。この傾向は窒素無機化学肥料の過剰施肥の場合には特に顕著である。
特に、過剰な茶園への窒素無機化学肥料の施肥は上記した環境問題を発生させる要因となり、また、茶樹の健全性を損ない、以下に記すような茶園管理の悪循環を招く。すなわち、土壌の強酸性化、濃度障害による吸収根の枯死など生理障害を招き、肥料成分の吸収力を弱め、樹勢を低下させ、茶の生産性を低下させる。肥料の多くが活用されない。土壌粒子の破壊による珪酸等の溶脱、マグネシウムやカルシウムの流亡などが起こり、土壌が劣化する。土壌の保水性、保肥力が低下する。このような問題点があるため、環境破壊の低減に向けて窒素無機化学肥料の施肥量削減が要望されている。
植物を栽培していない土壌であっても、糸状菌、放線菌、細菌、酵母、藻類など極めて多数、他種類の土壌微生物が存在する。これらの土壌微生物は土着性のものと発酵性のもとに大別される。前者は土壌中に元来存在している土壌有機物を利用している土壌特有の微生物であって、数の変動は余り見られないものである。これに反し後者は、土壌に有機物を加えた場合には多数現れる微生物であって、それ故通常は少ないが、加えられた有機物を栄養源として急速に増殖し、有機物がなくなると、繁殖しすぎたため、その後は微生物が死に、急激に菌数が減少するものであって、死んだ微生物は液状となり、それを植物根が吸収する。
そこで、後者の土壌微生物の働きに着目して、特定の多数の有益菌を堆肥づくりの時に混合する拮抗微生物資材が市販されている。しかしながら、上記微生物資材を施用して、人為的に栽培地特有の土着菌とは異なる特定の有益菌を加え、その増殖を促したとしても、栽培地特有の有害菌及び土着菌が多数を占めている耕地では、人為的に特定の有益菌は既に土壌中にたくさんいる栽培地特有の土着微生物に食われてしまうので、栽培地に元々棲息している土壌微生物とは異なる特定の有益菌を増殖させた上記微生物資材を栽培地に施用しても施用効果があまり期待できないという欠点がある。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、栽培地の土壌中に優占種となっている有益土着菌を含有しており、作土に施用される有機物がさらに同種の有益土着菌の増殖を高めることができる有益土着菌含有有機肥料及びその製造方法を提供することにある。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本件明細書において、土着菌とは、植物病原菌と有益土壌微生物を含み、土壌中に元来存在している土壌有機物を利用している土壌特有の微生物と、土壌に有機物を加えた場合には多数現れる微生物であって、それ故通常は少ないが、加えられた有機物を栄養源として急速に増殖し、有機物がなくなると、繁殖しすぎたため、その後は微生物が死に、急激に菌数が減少するものをいう。
堆肥の製造において、有機物は土壌微生物によって分解、発酵され、初期の段階、すなわち、未熟堆肥では、植物病原性菌である増殖力の旺盛なカビ（糸状菌）が増殖し、それがピークになるころから上記病原性糸状菌の拮抗菌である放線菌が増殖し始める。さらに中期の段階で放線菌の増殖がピークに達する頃から非病原性のカビや溶菌作用を持つ細菌などの一般菌が増加し、最終的には植物病原性菌が少なくなり非病原性の放線菌、カビ、細菌などの各種の微生物が雑居した状態になる。
このように、未熟堆肥では、易分解性の有機物が多く、微生物の主体は糸状菌になっているので、土壌に施用した場合、植物有害菌の増殖を促す危険性が高い。
中熟堆肥では、易分解性有機物がまだ残っている段階で、糸状菌と放線菌の拮抗的な状態にあり、熟成が進むにしたがって植物有害菌が減少し、非病原性の放線菌のえさになり、放線菌が増殖している状態であるので、有機肥料として望ましい。
本件明細書においては、有益土着菌とは、植物有害菌である糸状菌が少なく、主として非病原性の放線菌を含み、非病原性のカビ、細菌などの各種の微生物が雑居した状態にあるものをいう。
有益土着菌を増殖させるには、植物病原性菌である糸状菌が増殖しにくく有益菌を増加させる素材を添加する。たとえば、タンパク質を多く含んだ素材は糸状菌が繁殖しにくく、放線菌や一般細菌などの有益菌を多くする。このようなタンパク質含有資材としては、米糠、油粕、魚粉、野草、青刈り緑肥作物、落葉などがあげられ、本発明においては、これらの資材を単独又は併用して用いてもよい。
完熟堆肥では、易分解性有機物がほとんどなくなった状態であり、非病原性の細菌、カビ、放線菌などが雑居した状態であって、エサが少なく微生物同士がしのぎをけずっているような状態にあって、微生物全体の活性は低い。
したがって、完熟堆肥は、土壌に有害菌を増加させない点では有益であるが、土壌の改良効果としては多少難があるので、中熟程度に熟成させ有益土壌微生物が優占種になっている状態の中熟堆肥が土壌改良効果に特に優れている。
【０００４】
本発明の有益土着菌含有有機肥料としては以下のものを例示することができる。
１．タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる培地に、作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、中熟程度に熟成した有益土着菌含有有機肥料。
２．炭素源、窒素源及び微量要素を含有する培地に作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、培養し、培養中期以降の培養液を採取し、採取した培養液を、タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、添加し、熟成した有益土着菌含有有機肥料。
４．炭素源、窒素源及び微量要素を含有する培地に作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、培養し、培養中期以降の培養液を採取し、採取した培養液を、タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、添加し、中熟程度に熟成した有益土着菌含有有機肥料。
５．緑葉が緑茶であることを特徴とする１、２、３又は４記載の有益土着菌含有有機肥料。
６．緑葉が緑草又は緑色野菜の摩砕物であることを特徴とする１、２、３又は４記載の有益土着菌含有有機肥料。
７．キチンが蚕の蛹又は蟹殻であることを特徴とする１、２、３又は４記載の有益土着菌含有有機肥料。
【０００５】
本発明の有益土壌微生物含有有機肥料の製造方法としては以下のものを例示することができる。
１．タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、熟成することからなる土着菌含有有機肥料の製造方法。
２．タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、中熟程度に熟成することからなる有益土着菌含有有機肥料の製造方法。
３．炭素源、窒素源及び微量要素を含有する培地に作物栽培地の作土層より採取した土壌を添加し、培養し、培養中期以降の培養液を採取し、採取した培養液を、タンパク質含有資材と、硫安、尿素及び硝安から選ばれる窒素成分と、キチン又はキトサンと、緑葉からなる有機肥料原料に、添加し、熟成することからなる有益土着菌含有有機肥料の製造方法。
本発明の有益土着菌含有有機肥料の製造における土着菌培養液の製造のための培地の炭素源としては、糖蜜や砂糖が上げられるが、糖蜜が経済的に安価であり、微量要素をも含有するので炭素源として望ましい。
硫安、尿素及び硝安からなる群から選択される１種又は２種以上の窒素成分の添加によって、本発明の土壌サンプルを用いる有益土着菌含有有機肥料の製造においては、土壌菌の増殖を促進させてその製造時間を短縮させることができ、また、土着菌培養液を用いる有益土着菌含有有機肥料の製造においては、土着菌のうち選択された放線菌を主要菌とする有益土着菌の増殖を促進させることができ、有益土着菌の含有量を高め、その製造時間を短縮することができる。
緑葉としては、緑茶、緑草、緑色野菜の摩砕物を例示することができる。緑葉は土着菌の増殖に有効であって、とくに、緑茶は抗菌作用があり、初期の段階における病原性菌である糸状菌の繁殖を阻止する働きがある。
キチンとしては、蚕の蛹や蟹殻が入手しやすい。キトサンとしては蚕の蛹や蟹殻の抽出物が用いられる。
キチン及びキトサンは土壌微生物によって分解されアンモニアを発生し、培養初期に増殖しやすい植物病原性菌である糸状菌に対して静菌作用があり、また、土壌にキチンを添加したときには生ずるアンモニアによって土壌静菌作用を強め、糸状菌の菌糸の生育を抑制し糸状菌の抑制に効果があり、植物根への病原性土壌菌による植物病の感染、発病を阻止する。
タンパク質含有資料としては、米糠、油粕、魚粉、野草、青刈り緑肥作物、落葉などがあげられ、本発明においては、これらの資材を単独又は併用して用いてもよい。
タンパク質を多く含んだ素材は糸状菌が繁殖しにくく、放線菌や一般細菌などの有益菌を多くする。
【０００６】
本発明の有益土着菌含有有機肥料の製造方法について具体例にしたがって説明するが、本発明はこの具体例に限定されるものではない。
【実施例】
１．一次培養
まず、作物を栽培する作土の根茎が伸張する地層から土壌サンプルを採取する。
つぎに、上記土壌サンプル３００ｇ、糖蜜５００ｇ、蟹殻の摩砕物１００ｇ、硫安１５０ｇ及び粉砕した緑茶５０ｇを蒸留水５０リットルに加え、撹拌する。
ＰＨ７．０ないし７．２に調整し、室温で１０日間、培養する。得られた培養液を布ごしし、得られたろ液を静置する。ろ液の中間層をポンプで吸引し、つぎの二次培養の元液とする。
２．二次培養
タンクに上記一次培養液の元液２０リットル、糖蜜１０ｋｇ、硫安２．５ｋｇと水を加えて１２００リットルとし、１５日ないし２０日間、室温で培養し、培養液１２００リットルを得、次の発酵仕込み液とする。
３．有益土着菌含有有機肥料の製造
１バッチ当たり、上記二次培養液の発酵仕込み液１２０リットル、キトサン原料としての蟹殻１００ｋｇの摩砕物及び蚕の蛹６０ｋｇの粉砕物、硫安５ｋｇ、緑茶粉末２５ｋｇ及び米糠２４０ｋｇを混合し、堆積して室温で約１５日、中熟程度に熟成する。この後、直ちに栽培地の作土層に単独で施用してもよいし、油粕、魚粉その他の有機肥料資材と併用してもよい。
保存するには、えられた有益土着菌含有有機肥料中の微生物が死滅しないように、たとえば、約６５℃以下の温度で乾燥し、室温で保存する。
【０００７】
【発明の効果】
窒素無機化学肥料が植物栽培に施用された場合、作物は無機の窒素肥料成分を吸収し、土壌微生物も吸収するが、窒素無機化学肥料は水溶性であるため、大部分は雨水によって流され、湖沼、池、河川に流亡し、また、地表面ではアンモニア態窒素が硝酸態窒素になりやすく、硝酸態窒素は土壌に吸着されにくく、地下水に混入しやすいし、さらに、土壌微生物の働きで生成する亜酸化窒素ガスが大量に空気中に放出され、オゾン層の破壊、地球温暖化の要因となるが、本発明の有益土着菌含有肥料によれば、栽培地に過剰に窒素化学肥料を施肥する必要はないので環境問題を発生させる要因がなくなり、上記した窒素無機化学肥料の欠点を改善することができる。
また、本発明の有益土着菌含有有機肥料によれば、茶園に過剰に窒素無機化学肥料を施肥する必要はないので、茶樹の健全性を損なわず茶園管理の良好な結果をもたらす。たとえば、土壌の強酸性化、濃度障害による吸収根の枯死など生理障害を招かず、窒素肥料成分の吸収力を高め、樹勢を高めさせ、茶の生産性を向上させることができる。少ない窒素無機化学肥料の施用によって土壌粒子の破壊による珪酸等の溶脱、マグネシウムやカルシウムの流亡などを起こさせることがなくなり、土壌が劣化するのを防止することができ、土壌の保水性、保肥力を高めることができる。
また、特定の有益菌を堆肥づくりの時に混合した拮抗微生物資材を栽培地に施用して、人為的に栽培地特有の土着菌以外の特定の有益菌を加え、その増殖を促したとしても、既に土壌中に優先種となっている栽培地特有の土着微生物に食われてしまうので、施用効果が期待できないという欠点があるが、本発明の有益土着菌含有有機肥料によれば、栽培地の土壌中に既に優占種となっている有益土着菌と同種の有益土着菌を含有しているので、有益土着菌を容易に増殖させることができる。
さらに、本発明の有益土着菌含有有機肥料によれば、有益土着菌含有有機肥料を栽培地に施用した場合、施用した作土層においては、当初は、有益土着菌含有有機肥料中の放線菌とともに土着の植物病原性菌である増殖力の旺盛なカビ（糸状菌）が増殖するが、上記病原性糸状菌の拮抗菌である放線菌が優占種であるので、放線菌の増殖によって抗生物質の産生量が増加し植物有害菌である糸状菌が減少し、さらに放線菌の増殖がピークに達する頃から非病原性のカビや溶菌作用を持つ細菌などの一般菌が増加し、最終的には植物病原性菌が少なくなり非病原性の放線菌、カビ、細菌などの各種の微生物が雑居した状態になって、作物の栽培期間中長期にわたって、作物の根圏域において根組織と有益土壌微生物との共生関係をつくるようになり、根の発育がよくなり、生産収量を高めることができ、農薬の散布回数及びその使用量を減らすことができるなど、優れた作用効果を奏する。