(57)【要約】【課題】農業分野における害虫や病原菌の抑制・予防に有効な植物活性資材とその製造方法に関し、農作物の生育促進や品質向上に加え、害虫及び病原菌の抑制や感染後の生育回復、老化抑制を実現する。【解決手段】嫌気性菌である少なくとも乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群と、海洋表層水もしくは水深２００ｍ以深より取水した海洋深層水の原水もしくは濃縮水又はニガリを配合することによって植物活性資材を製造する。この際、前記の配合を行なった後、嫌気状態で保存し、フリーラジカルを除去することが望ましい。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌気性菌である少なくとも乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群と、海洋表層水もしくは水深２００ｍ以深より取水した海洋深層水の原水もしくは濃縮水又はニガリを配合することを特徴とする植物活性資材の製造方法。
【請求項２】
前記の配合を行なった後、嫌気状態で保存することを特徴とする請求項１に記載の植物活性資材の製造方法。
【請求項３】
海洋表層水もしくは海洋深層水の原水もしくは濃縮水又はニガリと、嫌気性菌である少なくとも乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群を配合して嫌気状態で保存することによって、海水に含まれるフリーラジカルを除去し塩による害や微生物汚染を軽減し、ミネラルバランスを改善し、海水の機能性を十分に活用可能としたことを特徴とする植物活性資材。
【請求項４】
海洋表層水もしくは海洋深層水の原水もしくは濃縮水又はニガリと、嫌気性菌である少なくとも乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群と、任意の微生物による処理物とを配合してなることを特徴とする請求項３に記載の植物活性資材。
【請求項５】
海洋表層水もしくは海洋深層水の原水もしくは濃縮水又はニガリと、嫌気性菌である少なくとも乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群を配合して熟成することによって製造した植物活性資材を植物自体又はその栽培土壌に付与することにより、植物活性資材としての効能を促進し又は植物に対する低濃度処理で効果を発現可能とすることを特徴とする植物の活性化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有用微生物による植物活性効果並びに海水による発酵系有用微生物の増殖促進効果の相互作用による植物活性資材とその製造方法に関するものである。本発明により得られる処理物は、農業分野において植物活性資材として有効な手段となりうる。
【技術背景】
【０００２】
農業生産には、水、養分、空気、日光が必須条件となるが、他にも気候条件や地理的条件、土壌条件や栽培技術といった様々な要因が作物の生育を左右している。更に消費者のニーズに応えるためには、安心、安全な農作物生産の他に、品質の向上も図る必要がある。このような課題を克服するために、農業の現場では補助資材や肥料の開発、技術の改善等の様々な工夫がなされている。一方で問題となるのが害虫や病原菌の被害であり、品質を著しく低下させ、収量を減少させる原因になっている。
【０００３】
害虫や病原菌の抑制には、一般的に化学農薬による手法が講じられており、作物の安定的な供給に寄与してきたといえる。しかしながら、化学農薬の使用は、農地の荒廃や環境破壊、さらには人間の健康をも脅かすといった側面を有している。その上、連続した使用が農薬耐性害虫や病原菌の出現を招き、新しい農薬の開発と耐性菌出現との間で悪循環を引き起こし、化学農薬のみでの害虫や病原菌の防除が困難になってきている。これを受けて今日では、古来の手法が見直されて、天然資源や微生物、天敵昆虫などの利用が検討されている。
【０００４】
中でも、本発明の主眼となる海水は、害虫抑制効果や肥料効果が古くから認められており、日本農業全書によるところ、その歴史は江戸時代にまでさかのぼる。しかし、現代の海洋環境は、重金属や石油系化合物などの化学物質による汚染が深刻化しており、海洋表層水の農業分野への利用には課題が残る。そこで最近では、水深２００ｍ以深より取水された海洋深層水が清浄性や富栄養性などの特徴を持つため、新たな天然資材として、農業分野への有効利用が検討され始めている。
【０００５】
例えば、海洋深層水の葉面散布材としての有用性については、特開２００２−２５５７１２に示される通りである。一方、海水の利用に際し、塩害を懸念する声があり、特開２００３−１０２２５９でも、海洋深層水使用に際する安全な濃度を示している。前者においては、海洋深層水による塩害の被害の克服という問題点の解決には至っていない。後者においては、海洋深層水を適当な濃度まで希釈することを主としており、反応性の異なる作物に対して、その都度希釈倍率等を検討する必要があることや、多用することによって土壌での塩類集積や作物に塩ストレスを与え、生長を阻害する可能性を孕んでいる。いずれも海水中に含まれるフリーラジカルによるものであるが、これらの技術の使用形態では海洋深層水の特長を十分に生かすことが出来ていないといえる。
【特許文献１】特開２００２−２５５７１２
【特許文献２】特開２００３−１０２２５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このように海水を利用する際の問題を効果的に解決することを目的とするものである。すなわち、海水に嫌気性菌である有用微生物群を配合して熟成してなる資材を使用することを特徴とする。本発明では、嫌気性かつ発酵系の有用微生物群（ＥＭ：株式会社ＥＭ研究機構の商標）と海洋表層水もしくは水深２００ｍ以深より取水された海洋深層水を配合して嫌気状態で保存しフリーラジカルを除去することで両者が活性化され、その結果、低濃度の海水で著しい植物活性効果を引き出し、前述における塩類集積や化学物質による汚染等の問題点を克服する。また、本発明から得られた資材により、従来の技術で十分に得られていた作物の生育促進や品質向上に加え、害虫及び病原菌の抑制や予防、感染後の生育回復、老化抑制を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明において、発酵作用のある有用微生物群の中で特に乳酸菌、酵母、光合成細菌を主たる構成としている有用微生物群（ＥＭ）により、海水を処理することを特徴とする。すなわち、請求項１は、嫌気性菌である少なくとも乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群（ＥＭ）と、海洋表層水もしくは水深２００ｍ以深より取水した海洋深層水の原水もしくは濃縮水又はニガリを配合することを特徴とする植物活性資材の製造方法である。また塩を製造する時に海水を濃縮することで得られるニガリには、ミネラルバランスをよくし微生物の活性を高める効果もあるため、海水に代えてニガリを利用することもできる。
【０００８】
海水を植物活性資材として有効に活用するためには、清浄であることが重要であり、変質を避ける必要がある。そこで、本発明においては、できるだけ清浄性の高い海洋表層水、もしくは海洋深層水を取水直後に有用微生物群（ＥＭ）で熟成を行う。或いは、取水後速やかに濃縮した海洋表層水または海洋深層水に対して有用微生物群（ＥＭ）で処理することによって雑菌汚染の抑制を可能とした。すなわち、請求項２のように、請求項１に記載の配合を行なった後、嫌気状態で保存しフリーラジカルを除去することによって、植物活性資材を製造する。なお、海洋深層水は変質を防ぐため、取水後、光の受容や酸素の接触を極力避けることが望ましい。
【０００９】
すなわち、請求項１、請求項２のように、嫌気性菌である少なくとも乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群（ＥＭ）と、海洋表層水もしくは水深２００ｍ以深より取水した海洋深層水の原水もしくは濃縮水又はニガリを配合し、嫌気状態で保存する方法によって、海水に含まれる塩によるフリーラジカルの害や微生物汚染を軽減し、ミネラルバランスを改善し海水の機能性を十分に活用可能としたことを特徴とする植物活性資材を実現できる。
【００１０】
また、請求項４のように、請求項３に記載の嫌気性菌である少なくとも乳酸菌群と酵母群と光合成細菌群とを含む有用微生物群（ＥＭ）とこれらの中の有用微生物その他の微生物による処理物と海水を配合してなる植物活性資材によっても、海水に含まれるフリーラジカルを除去し塩による害や微生物汚染を軽減し、ミネラルバランスを改善し海水の機能性を十分に活用可能となる。
【００１１】
そして、請求項３、請求項４のような植物活性資材を、請求項５のように、植物自体又はその栽培土壌に付与することにより、植物活性資材としての効能を促進し又は植物に対する低濃度処理で効果を発現可能とすることができ、植物の活性化が実現される。すなわち、このような本発明により得られた資材の効果は次のような理由により発現するものと考えられる。つまり、海水に含まれる各種ミネラルは、嫌気性の微生物の介在によりフリーラジカルが除去され、作物が吸収しやすい性状となる。換言すると、微生物が生産した各種物質とイオン状態にある海水中ミネラルが結合し、キレート物質や有機酸塩となり、生体が吸収しやすい物質に変化する。余剰な塩分についても、微生物の消化・排出作用により、作物にとってバランスの良い濃度でコントロールされる。
【００１２】
また、海洋深層水は硝酸やリン酸、ケイ酸といった栄養塩を豊富に含むため、作物に対する栄養源となることに加え、有用微生物が作物のケイ酸吸収を仲立ちすることで、害虫並びに病原菌に対する抵抗性を作物に付与するため、海洋表層水よりも効果が著しくなる。さらに詳述すると、ケイ酸等が作物の根や葉に付着しただけよりも、微生物の代謝作用と連動して、吸収が促進されるのである。また、吸収された物質により作物の代謝も上がるため、より吸収が促進される結果になると考えられる。本植物活性資材を使用し、得られた効果から、このように推察される。
【００１３】
通常、各種ミネラルは、地上付近で酸素共存下では酸化を受け多量のフリーラジカルが発生する。特に、海洋表層水に至っては、ミネラルは溶存酸素の影響により既に酸化され塩害の原因となる多量のフリーラジカルを含んでいる。そのような海水に有用微生物群（ＥＭ）を嫌気的に処理するとフリーラジカルが除去され酸化の抑制もしくは酸化物を還元することが可能となる。また、ミネラルのキレート化も促進されるため触媒機能を持つと同時に作物の生長に必要な微量元素となる。ミネラルのキレート化は主として有用微生物の働きで生み出された低級脂肪酸、特に乳酸や酢酸などの有機酸との結合によるもので、抗酸化作用や触媒作用等をもつ機能性物質となる。
【００１４】
本発明に使用される発酵系の各種微生物は、従属微生物であることから、海水中のミネラルや栄養塩は有用微生物の栄養となり、増殖を促進する。その結果、有用微生物群が作り出す有機酸の機能が強化されることとなる。特に乳酸や酢酸は抗菌作用を呈するとともに発酵系微生物の栄養源となるため、病原菌の抑制効果や、有用微生物の増殖促進効果が得られる。このように、海水を植物活性資材として有効に活用するためには、発酵系の有用微生物が介在して効果的に熟成が促進されることで有用な効能発現が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明により、有用微生物で海洋深層水などの海水やニガリを熟成してなる植物活性資材を植物やその栽培土壌に散布することで、作物の生長促進及び生長回復効果、老化抑制効果、果実の品質向上、害虫及び病原菌の抑制を、特別な工夫を要せずに容易に実現し、強いては農業振興につながるものである。
【００１６】
特に本発明による植物活性資材は、病害虫抑制効果が優れており、土壌病害であれば土壌への潅水で、葉に発病した場合は葉面散布処理で対応が可能になるばかりか、植物活性資材が持つ特性が生育の回復を図り、さらには可食部の品質向上に貢献するという副次的な効果も得られる。
【００１７】
実施例４、５に示すように、土壌潅水や作物自体への散布をそれぞれ別々に行うことでも効果が得られるが、実施例１、２、３のように同時に行うことで高い効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明による海水と有用微生物群からなる植物活性資材とその製造方法並びに害虫及び病原菌の抑制効果、生長回復、果実品質向上効果、老化抑制効果の詳細について説明する。
【００１９】
本発明で言わんとする有用微生物とは、食品加工等に利用されている人間にとって有用な働きをする微生物の事であり、一般的に安全と認知されている乳酸菌、酵母、光合成細菌を主として複合培養された微生物群（ＥＭ）である。それらは、有機物の代謝形式として人間にとって有用な発酵代謝の形態を有している。同微生物普及タイプの代表例としてはＥＭ・１（株式会社ＥＭ研究機構の商標）という商品があり、本発明では同商品を使用している。
【００２０】
また、本発明による植物活性資材の原料としては海水および前記微生物群の他に、一般的に安全かつ有用とされる放線菌や糸状菌などの有用微生物、もしくは各種有用微生物によって発酵処理された材料を配合することも良い。
【００２１】
この「発酵処理された材料」とは、いわゆる醤油や酒などの発酵食品や有機性廃棄物などを発酵処理することで得た腐敗していない材料のことを指す。例えば、本発明の発明者が先に提案した特開平５−168455号に記載されているように、泡盛製造時に発生する酒粕などのようなアルコール製造廃液を密閉無通気でｐＨ3.０〜5.０の範囲内で、放線菌、光合成細菌、乳酸菌、糸状菌および酵母などの微生物で処理した処理液や特開平５−168455号に記載されているようにアルコール製造廃液に有機酸およびアルコールを加え、密閉無通気でｐＨ3.０〜5.０の範囲内で、放線菌や酵母などの微生物で処理した処理液なども利用することができる。
【００２２】
本発明による微生物と海水からなる植物活性資材のパターンの中でも最もシンプルな組み合わせは、前記のＥＭ・１と海水を混ぜ合わせたものである。
【００２３】
図１は、植物活性資材の製造方法のフローチャートであり、ステップＳ１のように、海水と嫌気性の発酵菌であるＥＭ・１を用意する。そして、ステップＳ２のように、両者を所定の割合で配合する。このように配合した後に植物活性資材として使用するだけでも有効であるが、嫌気状態で保存すると熟成が進み、より高い効果が得られる。
【００２４】
したがって、配合した後、ステップＳ３のように、嫌気状態で保存する。たとえば、十分に密閉した状態で保存することにより、嫌気性菌に好適な条件を維持することによって、植物活性資材の劣化を抑制できるだけでなく、植物活性資材に含まれる有効成分の熟成が進み、植物活性資材としての効能が増進される。こうして熟成に適当な保存期間が経過することで、ステップＳ４のように、植物活性資材が完成する。
【００２５】
海水と有用微生物群との配合割合の一例を示すと、熟成が完了した時には、塩濃度が海水と同様の３％程度となるように配合する。すなわち塩濃度６％の濃縮塩水であれば、ＥＭ・１を同量混ぜ合わせることで、植物活性資材を製造する。海水原水であれば、散布処理するときに希釈する水に対して、ＥＭ・１と海水を１０００倍の濃度で混ぜ合わせて、散水に使用する。このようにすることで効果が得られる。ニガリを用いる場合は、海水の硬度を基準に配合する。
【００２６】
次に、こうして製造した植物活性資材の使用方法と使用効果を説明する。使用方法としては、散水に関る農作業全般に組み込むことが可能であり、使用するタイミングとしては土壌への潅水や潅注時、または葉面散布時に使用することが作業効率の観点から合理的である。使用例として、水道水や井戸水、農業用水に１０００倍を基準に希釈して、農作業に合わせて１から２週間に１度の割合で散布する。上記希釈濃度で効果が低い場合や効果が認められない場合は、５００倍を上限に希釈して使用する。なお、使用方法の範囲はこれに限定されるものではなく、有機肥料等と併用することで効果が期待される。高濃度で処理した場合、海水に含まれる塩分による塩害や有用微生物が産出した酸により作物に悪影響を及ぼす可能性があるが、５００倍程度の希釈で十分な効果を得られるため、両者の影響は全く問題にならない。
【００２７】
害虫や病原菌の発生を抑制するためには、前述の方法ではなく、本発明より得た処理物を徹底して使用することで効果が得られる。土壌病害であれば、得られた処理物の希釈液を潅水することで病原菌の被害が止まることになる。葉に発生した病害であれば、得られた処理物の希釈液で葉を洗い流すように処理し、その後様子を見ながら作物全体への散布を繰り返すことで発生を停止することが出来る。また、病害の発生前から使用を繰り返すことで、予防的な効果が得られる。
【００２８】
次に、使用例及び使用結果について説明を行う。
〔実施例１〕
台風の被害により発生したトマトサビダニ病に対して、本発明で得た植物活性資材を水道水で１０００倍に希釈した希釈液を土壌潅水と葉面散布に使用した結果、サビダニが顕著に抑制され、その後の再発は見られなかった。この結果、本発明品による処理区においては、図２左に示す通り、処理後１週間を経過するとトマトの新芽が再伸張し、その後の収穫が可能となった。
【００２９】
同上の処理により、表１（トマト栽培において、前記植物活性資材処理前後における果実品質を示す）に示すように、糖度、滴定酸、総ビタミンＣ含量が増加し、品質が向上しただけでなく、カリウムとマグネシウムにおいてミネラルバランスの改善効果が見られた。果実の比重については、図３右に示すように、水に沈むくらいに果実が充実したことが分かる。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
〔実施例２〕
図４左に示すようにトマト栽培施設で発生したウドンコ病に対して、有用微生物で海洋深層水を処理してなる本発明品を水道水で５００倍に希釈した希釈液を土壌潅水と葉面散布に使用した結果、図４右に示すようにウドンコ病の被害が停止した。
【００３２】
〔実施例３〕
図５左に示すようにナス栽培施設で発生したウドンコ病に対して、有用微生物で海洋深層水を処理してなる本発明品を水道水で１０００倍に希釈して、１週間に１度土壌に潅水し、同時に、葉面散布処理を１週間に３度連続して行った。同処理を毎週行うことで、ほぼ完全な防除が可能であった。また、同資材を水道水で５００倍に希釈して１週間に３度連続して葉面散布を行った結果、４日後には図５右に示すようにウドンコ病を顕著に抑制でき、再発は見られなかった。
【００３３】
ウドンコ病対策の処理方法についての一例を示すと、まずウドンコ病が発生している株に対して、１０００倍に希釈した本発明品を、菌糸を洗い流すように散布する。翌日には発生が抑えられていても同様の処理を行い、更に翌々日も簡単に散布処理を行うことで、ウドンコ病の防除が可能となる。症状が再度現れる前に処理を行うことで、洗い流す作業が減少し、低コストで処理が可能となる。同処理法については、他作物に対しても同様に行うことができる。同上の処理により、図６右に示すように、ウドンコ病によるナスの生育障害を低減させ、生育の健全化が認められた。
【００３４】
〔実施例４〕
有用微生物で熟成した海洋表層水或いは海洋深層水からなる本発明品を水道水で１０００倍に希釈して、ワグネルポットで栽培しているトマトに対して葉面散布を行った。表２は、１／５０００ａワグネルポットにおいて栽培したトマトで、葉面散布処理による下葉の老化状況を葉色で比較した表である。この表２に示すように、海洋表層水および海洋深層水をそれぞれ単独で１０００倍に希釈して葉面散布した結果と比較したところ、海水単独散布と比較して、有用微生物で処理した本発明品を用いた処理区においては、葉色が下葉において高い値を示しており、老化を遅延させる結果となった。
【００３５】
【表２】
2005060317.tif 000004
【００３６】
同上の処理により、表３に示すように、トマトのウドンコ病の発生を抑制する結果となった。なお、表３は、１／５０００ａワグネルポットにおいて栽培したトマトで、葉面散布処理によるウドンコ病の発病抑制状況を比較した表である。
【００３７】
【表３】
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【００３８】
〔実施例５〕
有用微生物で海洋表層水もしくは海洋深層水を微生物処理してなる本発明品を水道水に１０００倍で希釈して、ワグネルポットでのトマト栽培において土壌潅水した。表４は、１／５０００ａワグネルポットにおいて栽培したトマトで、土壌潅水処理による下葉の老化状況を葉色と葉色の退色率で比較した表である。土壌潅水の結果、表４に示すように海洋表層水もしくは海洋深層水を単独で潅水した結果と比較して、２週目から３週目にかけての下葉の退色が著しく抑制され、老化を抑制する結果となった。
【００３９】
【表４】
2005060317.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本願発明による植物活性資材を農業分野において植物自体又はその栽培土壌に散布することで、害虫及び病原菌の抑制や予防、感染後の生育回復、老化抑制などを実現して、植物の生育促進や果実その他の品質向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による植物活性資材の製造方法のフローチャートである。
【図２】トマト栽培において、本発明による植物活性資材による処理の有無におけるサビダニ病の進行抑制を示した写真であり、左は処理有り、右は処理無しである。
【図３】トマト栽培において、本発明による植物活性資材による処理前後における果実比重について、水を入れた水槽に果実を入れることで比較した写真であり、同一株において左は処理前に収穫したもの、右は処理２週間後に収穫したものである。
【図４】トマト栽培において、本発明による植物活性資材による処理前後におけるウドンコ病抑制状況を示した写真であり、左は処理前、右は処理４日後である。
【図５】ナス栽培において、本発明による植物活性資材による処理前後におけるウドンコ病抑制状況を示した写真であり、左は処理前、右は処理４カ月後である。
【図６】ナス栽培において、本発明による植物活性資材による処理の有無による生育回復状況を示した写真であり、左は処理なし、右は処理ありである。
【図１】
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【図２】
2005060317.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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