(57)【要約】【課題】  簡易・迅速に、且つ定量的に堆肥の腐熟度を判定することが可能な堆肥の腐熟度判定方法及び装置を提供する。【解決手段】  本発明者らは、堆肥から生成された堆肥抽出液が微弱な光（バイオホトン）を発しており、この微弱な光の光量と堆肥の腐熟度との間に相関関係が存在することを見出した。本方法では、まず、堆肥から堆肥抽出液を生成する。続いて、堆肥抽出液から放出される光子数を光電子増倍管などを用いて測定する。そして、堆肥抽出液からの光子放出数と堆肥の腐熟度との予め求められた相関に基づいて、堆肥の腐熟度を判定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
堆肥の腐熟度を判定する方法であって、
前記堆肥から堆肥抽出液を生成する抽出液生成ステップと、
前記堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量を測定する測定ステップと、
前記サンプルからの発光量と前記堆肥の腐熟度との相関に基づいて、前記堆肥の腐熟度を判定する判定ステップと
を備えることを特徴とする、堆肥の腐熟度判定方法。
【請求項２】
前記サンプルが前記堆肥抽出液であることを特徴とする、請求項１に記載の堆肥の腐熟度判定方法。
【請求項３】
前記サンプルが、前記堆肥抽出液に触れた植物体由来サンプルであることを特徴とする、請求項１に記載の堆肥の腐熟度判定方法。
【請求項４】
前記抽出液生成ステップと前記測定ステップとの間に、酸性化処理、アルカリ化処理、及び酸化促進処理のうち少なくとも一つの処理を前記堆肥抽出液に対して行う抽出液処理ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の堆肥の腐熟度判定方法。
【請求項５】
前記抽出液生成ステップと前記測定ステップとの間に、前記堆肥抽出液に対して所定時間の恒温処理を行う恒温処理ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の堆肥の腐熟度判定方法。
【請求項６】
前記抽出液生成ステップと前記測定ステップとの間に、前記堆肥抽出液に対して紫外線を照射する紫外線照射ステップをさらに備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の堆肥の腐熟度判定方法。
【請求項７】
堆肥の腐熟度を判定する装置であって、
前記堆肥から生成された堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量を測定する測定手段と、
前記測定手段において測定された前記発光量と前記堆肥の腐熟度との相関に基づいて、前記堆肥の腐熟度を判定する判定手段と
を備えることを特徴とする、堆肥の腐熟度判定装置。
【請求項８】
前記サンプルに対して紫外線を照射する紫外線照射手段をさらに備えることを特徴とする、請求項７に記載の堆肥の腐熟度判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、堆肥の腐熟度を判定する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、廃棄物のリサイクルが促進されたことによって、従来は堆肥原料として取り扱わなかった原料も堆肥化して利用する機会が増えている。このため、堆肥品質の不安定化や未知の有害作用の発生を抑えることがより重要になってきている。さらに、食の安全性を確保するためにも、農作物にとっての生産資材である堆肥の品質についての迅速かつ正確なモニタリング方法が求められている。
【０００３】
堆肥の品質の一つとして、堆肥の腐熟度が挙げられる。腐熟が進んでいない未熟な堆肥を土壌に施用すると、土壌中における有機質の急速な分解に伴って「高濃度無機態窒素の発生」「土壌の異常還元」「窒素飢餓」等の間接的障害作用と「生育阻害物質」等の放出による直接的な障害作用により、農作物の生育を阻害するおそれがある。このため、堆肥を土壌に施用する前に、堆肥の成分だけでなくその腐熟度を把握しておくことが好ましい。
【０００４】
なお、発明の構成及び目的は異なるが、植物からの発光量を測定するものとしては、例えば特許文献１に開示された植物の病害抵抗性検定方法がある。
【特許文献１】特許第３２３１０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
堆肥の腐熟度を判定する方法としては、水洗残渣物重量測定法や炭素率法などの「理化学分析法」、色別法やネスラー法などの「現場測定法」、及びミミズ法などの「生物判定法」といった幾つかの方法がある。しかし、これらの方法は、判定可能な堆肥の種類が限定されている、分析作業が煩雑である、結果が出るまでに長時間を要するといった問題を有している。また、現在ではこれらの結果を総合的に判断して堆肥の腐熟度を判定しているが、堆肥の腐熟度を正確に判定するには、「幼植物試験」や「発芽検定試験」のように農作物を利用した生物検定試験を行うことが必要になる。
【０００６】
しかしながら、「幼植物試験」や「発芽検定試験」といった生物検定試験は、生物が育成される過程を利用した試験方法であるため、試験方法が煩雑である、結果が出るまでに長時間を要する、結果の定量的評価が難しい等の問題点を有している。従って、簡易・迅速に、且つ定量的に腐熟度を判定することが可能な堆肥の腐熟度判定方法が求められている。
【０００７】
本発明は、上記した問題点を鑑みてなされたものであり、簡易・迅速に、且つ定量的に堆肥の腐熟度を判定することが可能な堆肥の腐熟度判定方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明による堆肥の腐熟度判定方法は、堆肥の腐熟度を判定する方法であって、堆肥から堆肥抽出液を生成する抽出液生成ステップと、堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量を測定する測定ステップと、サンプルからの発光量と堆肥の腐熟度との相関に基づいて、堆肥の腐熟度を判定する判定ステップとを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明者らは、堆肥抽出液が微弱な光（バイオホトン）を発しており、この微弱な光の光量と堆肥の腐熟度との間に相関が存在することを見出した。上記した堆肥の腐熟度判定方法によれば、堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量を測定することにより、上記相関を利用して堆肥の腐熟度を判定することが可能なので、従来の方法と比較して格段に簡易且つ迅速に堆肥の腐熟度を判定することができる。また、上記した堆肥の腐熟度判定方法によれば、サンプルからの発光量といった定量的な尺度で堆肥の腐熟度を客観的に判定することができる。
【００１０】
また、堆肥の腐熟度判定方法は、サンプルが堆肥抽出液であることを特徴としてもよい。これにより、上述したように簡易・迅速に、且つ定量的に堆肥の腐熟度を判定することができる。
【００１１】
また、堆肥の腐熟度判定方法は、サンプルが、堆肥抽出液に触れた植物体由来サンプルであることを特徴としてもよい。本発明者らは、植物体由来サンプルを堆肥抽出液に触れさせると、植物体由来サンプルが微弱な光（バイオホトン）を発し、この微弱な光の光量と堆肥の腐熟度との間に相関が存在することを見出した。この堆肥の腐熟度判定方法によれば、堆肥抽出液に触れた植物体由来サンプルからの発光量を測定することにより、上記相関を利用して堆肥の腐熟度を判定することが可能なので、簡易且つ迅速に堆肥の腐熟度を判定することができる。また、上記した堆肥の腐熟度判定方法によれば、植物体由来サンプルからの発光量といった定量的な尺度で堆肥の腐熟度を客観的に判定することができる。
【００１２】
また、堆肥の腐熟度判定方法は、抽出液生成ステップと測定ステップとの間に、酸性化処理、アルカリ化処理、及び酸化促進処理のうち少なくとも一つの処理を堆肥抽出液に対して行う抽出液処理ステップをさらに備えることを特徴してもよい。これにより、サンプルからの発光量が増し、堆肥の腐熟度をより正確に判定することができる。
【００１３】
また、堆肥の腐熟度判定方法は、抽出液生成ステップと測定ステップとの間に、堆肥抽出液に対して所定時間の恒温処理を行う恒温処理ステップをさらに備えることを特徴としてもよい。これにより、サンプルからの発光量が増し、堆肥の腐熟度をより正確に判定することができる。
【００１４】
また、堆肥の腐熟度判定方法は、抽出液生成ステップと測定ステップとの間に、堆肥抽出液に対して紫外線を照射する紫外線照射ステップをさらに備えることを特徴としてもよい。これにより、サンプルからの発光量が増し、堆肥の腐熟度をより正確に判定することができる。
【００１５】
また、本発明による堆肥の腐熟度判定装置は、堆肥の腐熟度を判定する装置であって、堆肥から生成された堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量を測定する測定手段と、測定手段において測定された発光量と堆肥の腐熟度との相関に基づいて、堆肥の腐熟度を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。この堆肥の腐熟度判定装置によれば、測定手段において堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量を測定し、判定手段において上記相関を利用して堆肥の腐熟度を判定するので、簡易・迅速に、且つ定量的に堆肥の腐熟度を判定することができる。
【００１６】
また、堆肥の腐熟度判定装置は、サンプルに対して紫外線を照射する紫外線照射手段をさらに備えることを特徴としてもよい。これにより、サンプルからの発光量が増し、堆肥の腐熟度をより正確に判定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による堆肥の腐熟度判定方法及び装置によれば、簡易・迅速に、且つ定量的に堆肥の腐熟度を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明による堆肥の腐熟度判定方法及び装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
（実施の形態）
まず、以下の説明において用いられる用語について説明する。以下の説明において「堆肥」とは、土壌改良効果及び肥料要素の供給を期待して利用される農業生産資材である。堆肥は、家畜糞や農産副産物などの有機質資材が好気的に発酵され、原料中に含まれる易分解性物質が土壌施用に先行して分解され、水分調整資材に含まれる有害物質が十分に分解されて安定状態に至っていることが好ましい。
【００２０】
また、「堆肥の腐熟」とは、当該堆肥を土壌に施用した場合に農作物の生育に対して全く障害性がなく、当該堆肥の施用により土壌中の微生物にエネルギーを与えて活動を活発にさせること等により直接的または間接的に地力維持と結びつき、かつ土壌環境の悪変を招かない程度に、堆肥内の有機物をあらかじめ腐朽させることである。そして、このような状態まで腐熟したときが腐熟の終了すなわち終熟であり、このような状態に達するまでの様々な腐熟の程度を「腐熟度」という言葉で表す。
【００２１】
次に、本発明による堆肥の腐熟度判定装置の実施形態について説明する。図１は、堆肥の腐熟度を判定する判定装置１の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、判定装置１は、発光測定装置２及び判定手段１０を備えている。発光測定装置２は、試料トレイ３、光電子増倍管４、フォトンカウンティング回路５、高圧電源６、電圧分割回路７、制御回路９、及び紫外光源１１を備えている。
【００２２】
試料トレイ３は、腐熟度を判定する対象である堆肥から生成された堆肥抽出液を含むサンプルを保持するための手段である。サンプルとしては、堆肥抽出液そのもの、或いは堆肥抽出液に触れた植物体由来サンプルが好適である。ここで、植物体由来サンプルとしては、例えば植物細胞、植物組織・切片、プロトプラスト、カルス、植物体や種子のホモジネートなどが挙げられる。また、好適には、ダイコン、サツマイモ、ダイズなどの植物切片を利用するとよい。試料トレイ３は、図示しない暗室内に置かれている。
【００２３】
光電子増倍管４及びフォトンカウンティング回路５は、本実施形態における測定手段を構成している。すなわち、光電子増倍管４は、試料トレイ３上のサンプルから発生する光子（フォトン）を検出するための手段である。光電子増倍管４は、その光電陰極が試料トレイ３と対向するように設けられている。光電子増倍管４は、サンプルからの光子を光電子に変換し、該光電子を電流増幅してフォトンカウンティング回路５へ出力する。フォトンカウンティング回路５は、光電子増倍管４の陽極と電気的に接続されており、光電子増倍管４からの出力電流を受ける。フォトンカウンティング回路５は、光電子増倍管４に入射した光子の個数を積算することにより、サンプルからの発光量を測定する。
【００２４】
高圧電源６は、光電子増倍管４に与える電源電圧を生成する。電圧分割回路７は、高圧電源６からの電源電圧を抵抗分割して光電子増倍管４の光電陰極、各ダイノード、及び陽極間に電位差を発生させる。紫外光源１１は、本実施形態における紫外線照射手段であり、試料トレイ３上のサンプルに紫外線を照射する。サンプルは、紫外光源１１から紫外線を照射されることによって励起される。
【００２５】
制御回路９は、上述した高圧電源６及び紫外光源１１を制御するための手段である。制御回路９は、通信回線を介して判定手段１０と接続されており、判定手段１０からの指示に従って高圧電源６及び紫外光源１１の作動／非作動を制御する。また、制御回路９は、フォトンカウンティング回路５と電気的に接続されており、サンプルからの発光量に関するデータをフォトンカウンティング回路５から受け取る。そして、制御回路９は、発光量に関するデータを通信回線を通じて判定手段１０へ送る。
【００２６】
判定手段１０は、光電子増倍管４とフォトンカウンティング回路５とによって測定されたサンプルからの発光量と、堆肥の腐熟度との相関に基づいて、堆肥の腐熟度を判定する手段である。判定手段１０は、例えば予め記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより構成されてもよいし、電子回路によって構成されてもよい。判定手段１０は、サンプルからの発光量と堆肥の腐熟度との関係式を予め記憶しており、制御回路９からの発光量に関するデータを該関係式に適用することにより堆肥の腐熟度を判定する。このとき、判定手段１０は、堆肥の腐熟度を示す指標として、例えば公定法であるコマツナ発芽検定における発芽率や、コマツナ根長、コマツナ発芽遅延などの推定値を算出する。また、判定手段１０は、堆肥の腐熟度を示す指標として、堆肥内の水分や、堆肥内の窒素成分、堆肥のｐＨ値、ＥＣ（堆肥抽出液の電気伝導度）などの推定値を算出してもよい。なお、サンプルからの発光量と堆肥の腐熟度との相関については、後の実施例において詳述する。
【００２７】
次に、本実施形態による堆肥の腐熟度判定方法について説明するとともに、上述した判定装置１の動作について説明する。ここで、図２（ａ），図２（ｂ），図３（ａ），図３（ｂ），及び図４は、それぞれ本実施形態による第１〜第５の判定方法を示すフローチャートである。
【００２８】
第１の判定方法
図２（ａ）を参照しながら、本実施形態による第１の判定方法について説明する。まず、堆肥抽出液を生成する。すなわち、判定対象となる堆肥を乾燥・粉砕してフラスコなどの容器にとり、沸騰水を加えて所定時間放置する。そして、フラスコ内の液体を濾過することにより、堆肥抽出液を取り出す（抽出液生成ステップ、Ｓ１１）。続いて、ステップＳ１１において生成された堆肥抽出液をサンプルとして試料トレイ３にセットする。具体的には、適量の堆肥抽出液を所定容器内に滴下し、該容器を試料トレイ３中央部に設けられた窪みにセットする（Ｓ１２）。
【００２９】
続いて、試料トレイ３を発光測定装置２内の暗室にセットし、堆肥抽出液から放出された光子を光電子増倍管４において検出する。そして、光電子増倍管４に入射した光子の数をフォトンカウンティング回路５によって積算し、堆肥抽出液からの発光量を測定する（測定ステップ、Ｓ１３）。測定された発光量に関するデータは、制御回路９を介して判定手段１０へ送られる。
【００３０】
続いて、判定手段１０において堆肥の腐熟度を判定する。すなわち、判定手段１０は、フォトンカウンティング回路５から受け取った発光量に関するデータを所定の関係式に適用し、コマツナ発芽率や、コマツナ根長、コマツナ発芽遅延などの推定値を算出する。また、判定手段１０は、堆肥内の水分、堆肥内の窒素成分、ｐＨ値、ＥＣなどの推定値を算出する（判定ステップ、Ｓ１４）。
【００３１】
第２の判定方法
次に、図２（ｂ）を参照しながら、本実施形態による第２の判定方法について説明する。なお、本方法における抽出液生成ステップＳ２１は、上述した第１の判定方法の抽出液生成ステップＳ１１と同様であるので、該ステップの説明を省略する。
【００３２】
抽出液生成ステップＳ２１において堆肥抽出液を生成した後、該堆肥抽出液を植物体由来サンプルに滴下する。具体的には、例えば植物体に切断面を形成した植物切片を用意し、該切断面上に堆肥抽出液を塗布或いは滴下する（Ｓ２２）。なお、このとき用いる植物としては、例えば大根、サツマイモ、大豆などの野菜類が好適である。
【００３３】
続いて、ステップＳ２２において堆肥抽出物に触れた植物体由来サンプルを試料トレイ３にセットする（Ｓ２３）。そして、試料トレイ３を発光測定装置２内の暗室にセットし、植物体由来サンプルから放出された光子を光電子増倍管４において検出する。そして、光電子増倍管４に入射した光子の数をフォトンカウンティング回路５によって積算し、植物体由来サンプルからの発光量を測定する（測定ステップ、Ｓ２４）。測定された発光量に関するデータは、制御回路９を介して判定手段１０へ送られる。判定手段１０では、上述した第１の方法と同様にして堆肥の腐熟度が判定される（判定ステップ、Ｓ２５）。
【００３４】
第３の判定方法
次に、図３（ａ）を参照しながら、本実施形態による第３の判定方法について説明する。なお、本方法における抽出液生成ステップＳ３１は、上述した第１の判定方法の抽出液生成ステップＳ１１と同様である。
【００３５】
抽出液生成ステップＳ３１において堆肥抽出液を生成した後、該堆肥抽出液を複数に分け、略一定温度の恒温環境でそれぞれ異なる時間放置する。具体的な例としては、堆肥抽出液を三つに分け、一つは時間を置かずに次のステップへ移す。また、他の一つは３５℃に保たれた槽内に２４時間放置した後、次のステップへ移す。また、他の一つは３５℃に保たれた槽内に４８時間放置した後、次のステップへ移す。（恒温処理ステップ、Ｓ３２）。
【００３６】
続いて、堆肥抽出液をサンプルとして試料トレイ３にセットし（Ｓ３３）、堆肥抽出液からの発光量を測定する（測定ステップ、Ｓ３４）。測定された発光量に関するデータは判定手段１０へ送られる。判定手段１０では、三分割された堆肥抽出液それぞれの発光量に関するデータに基づいて、堆肥の腐熟度が判定される。例えば、判定手段１０では、三分割された堆肥抽出液それぞれの発光量のうち二つの発光量の差や比に基づいて、堆肥の腐熟度が判定される（判定ステップ、Ｓ３５）。
【００３７】
なお、本判定方法においては堆肥抽出液を複数に分け、恒温環境においてそれぞれ異なる時間放置しているが、堆肥抽出液を分割せずに所定時間恒温環境において放置してもよい。
【００３８】
第４の判定方法
次に、図３（ｂ）を参照しながら、本実施形態による第４の判定方法について説明する。なお、本方法における抽出液生成ステップＳ４１は、上述した第１の判定方法の抽出液生成ステップＳ１１と同様である。
【００３９】
抽出液生成ステップＳ４１において堆肥抽出液を生成した後、該堆肥抽出液に対し、酸性化処理、アルカリ化処理、または酸化促進処理のうち少なくとも一つの処理を行う。具体的には、酸性化処理を行う場合には、堆肥抽出液にＨＣｌといった酸性溶液を加える。また、アルカリ化処理を行う場合には、堆肥抽出液にＮａＯＨといったアルカリ性溶液を加える。また、酸化促進処理を行う場合には、堆肥抽出液にＨ2Ｏ2といった酸化促進剤を加える（抽出液処理ステップ、Ｓ４２）。
【００４０】
続いて、堆肥抽出液をサンプルとして試料トレイ３にセットし（Ｓ４３）、堆肥抽出液からの発光量を測定する（測定ステップ、Ｓ４４）。測定された発光量に関するデータは判定手段１０へ送られ、判定手段１０において堆肥の腐熟度が判定される（判定ステップ、Ｓ４５）。
【００４１】
第５の判定方法
次に、図４を参照しながら、本実施形態による第５の判定方法について説明する。なお、本方法における抽出液生成ステップＳ５１は、上述した第１の判定方法の抽出液生成ステップＳ１１と同様である。
【００４２】
抽出液生成ステップＳ５１において堆肥抽出液を生成した後、該堆肥抽出液に対し、紫外線を照射する。すなわち、堆肥抽出液をサンプルとして試料トレイ３にセットし（Ｓ５２）、試料トレイ３を発光測定装置２内の暗室にセットする。そして、発光測定装置２の紫外光源１１からサンプル（堆肥抽出液）へ紫外線を所定時間照射することにより、堆肥抽出液を励起する（紫外線照射ステップ、Ｓ５３）。続いて、堆肥抽出液からの発光量を測定する（測定ステップ、Ｓ５４）。測定された発光量に関するデータは判定手段１０へ送られ、判定手段１０において堆肥の腐熟度が判定される（判定ステップ、Ｓ５５）。
【００４３】
以上に説明した第１〜第５の判定方法は、互いに組み合わせて実施されてもよい。例えば、恒温処理ステップを経た堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量と、抽出液処理ステップを経た堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量と、紫外線照射ステップを経た堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量と、堆肥抽出液に触れた植物体由来サンプルからの発光量とに基づいて、堆肥の腐熟度を判定してもよい。或いは、抽出液生成ステップにおいて生成された堆肥抽出液に対して、抽出液処理ステップと、恒温処理ステップと、紫外線照射ステップとを実施し、この堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量に基づいて堆肥の腐熟度を判定しても良い。
【００４４】
上述した本実施形態による第１の判定方法は、次の効果を有する。すなわち、本発明者らは、後述する実施例において示すとおり、堆肥抽出液を含むサンプル（本判定方法では、堆肥抽出液そのもの）が微弱な光（バイオホトン）を発しており、この微弱な光の光量と堆肥の腐熟度との間に相関が存在することを見出した。従って、本実施形態による第１の判定方法によれば、判定対象の堆肥から堆肥抽出液をステップＳ１１において生成し、この堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量を測定ステップＳ１３において測定し、判定ステップＳ１４において上記相関を利用して堆肥の腐熟度を判定することにより、堆肥の腐熟度を簡易且つ迅速に判定することができる。また、本実施形態による第１の判定方法によれば、発光量といった定量的な尺度で堆肥の腐熟度を客観的に判定することができる。
【００４５】
また、堆肥の腐熟度判定方法では、本実施形態の第２の判定方法のように、サンプルが、堆肥抽出液に触れた植物体由来サンプルであってもよい。本発明者らは、このような植物体由来サンプルが微弱な光（バイオホトン）を発し、この微弱な光の光量と堆肥の腐熟度との間に相関が存在することを見出した。従って、本実施形態による第２の判定方法によれば、判定対象の堆肥から堆肥抽出液をステップＳ２１において生成し、この堆肥抽出液に触れた植物体由来サンプルからの発光量を測定ステップＳ２４において測定し、判定ステップＳ２５において上記相関を利用して堆肥の腐熟度を判定することにより、堆肥の腐熟度を簡易・迅速に且つ定量的に判定することができる。
【００４６】
また、堆肥の腐熟度判定方法は、本実施形態の第３の判定方法のように、抽出液生成ステップＳ３１と測定ステップＳ３４との間に、堆肥抽出液に対して所定時間の恒温処理を行う恒温処理ステップＳ３２を備えることが好ましい。これによって、後述する実施例において示すように、サンプルからの発光量が増し、堆肥の腐熟度をより正確に判定することができる。
【００４７】
また、堆肥の腐熟度判定方法は、本実施形態の第４の判定方法のように、抽出液生成ステップＳ４１と測定ステップＳ４４との間に、酸性化処理、アルカリ化処理、または酸化促進処理を堆肥抽出液に対して行う抽出液処理ステップＳ４２を備えることが好ましい。これによって、後述する実施例において示すように、サンプルからの発光量が増し、堆肥の腐熟度をより正確に判定することができる。
【００４８】
また、堆肥の腐熟度判定方法は、本実施形態の第５の判定方法のように、抽出液生成ステップＳ５１と測定ステップＳ５４との間に、堆肥抽出液に対して紫外線を照射する紫外線照射ステップＳ５２を備えることが好ましい。これによって、後述する実施例において示すように、サンプルからの発光量が増し、堆肥の腐熟度をより正確に判定することができる。
【００４９】
また、本実施形態による判定装置１は、次の効果を有する。すなわち、本実施形態による判定装置１によれば、光電子増倍管４及びフォトンカウンティング回路５において堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量を測定し、判定手段１０において発光量と腐熟度との相関関係を利用して堆肥の腐熟度を判定するので、堆肥の腐熟度を簡易・迅速に、且つ定量的に判定することができる。
【００５０】
また、判定装置１は、本実施形態のように、サンプルに対して紫外線を照射する紫外光源１１を備えることが好ましい。これによって、後述する実施例において示すように、サンプルからの発光量が増し、堆肥の腐熟度をより正確に判定することができる。
【実施例１】
【００５１】
以下に示す各実施例では、堆肥抽出液を含むサンプルからの発光量と堆肥の腐熟度との相関の例を示す。なお、上記実施形態の判定ステップＳ１４，Ｓ２５，Ｓ３５，Ｓ４５，Ｓ５５、及び判定手段１０において適用される発光量と腐熟度との相関は、以下に示す各実施例に限定されるものではない。
【００５２】
まず、実施例１として、堆肥抽出液に触れた植物切片からの発光量と堆肥の腐熟度との相関について調べた。本実施例では、植物切片からの発光量と堆肥の腐熟度との相関を調べるために、腐熟度の異なる３種類の堆肥（まだ発酵が不十分であると判断された未熟堆肥、発酵がほぼ済んだと判断された終熟堆肥、及び一般に終熟として売られている市販堆肥の３種類）を用意した。また、本実施例では、酪農から出る糞尿を原料とする堆肥を用いた。
【００５３】
堆肥抽出液の生成
本実施例においては、幼植物検定法において用いられる熱水抽出液法と同様の方法によって堆肥抽出液を生成した。すなわち、未熟堆肥、終熟堆肥、及び市販堆肥のそれぞれを風乾粉砕堆肥とし、風乾粉砕堆肥５ｇを２００ｍｌ容三角フラスコにとり、沸騰水（９０℃以上）１００ｍｌを加えた後、アルミホイルで三角フラスコに蓋をした。そして、これを１時間放置した後、三角フラスコ内の液体に二重のガーゼを通過させて濾過した。こうして濾過された液体を、それぞれ未熟堆肥抽出液、終熟堆肥抽出液、及び市販堆肥抽出液とした。なお、これらの堆肥抽出液を生成してから発光測定までに時間間隔があく場合には、堆肥抽出液を冷凍保存することが好ましい。
【００５４】
発芽試験
後に測定する堆肥抽出液からの発光量と堆肥の腐熟度との相関を調べるための前準備として、先に生成した未熟堆肥抽出液、終熟堆肥抽出液、及び市販堆肥抽出液を用いて堆肥の腐熟度の指標である幼植物検定法の発芽試験を行った。すなわち、未熟堆肥抽出液、終熟堆肥抽出液、及び市販堆肥抽出液それぞれを、予め二重の濾紙を敷いてあるシャーレに１０ｍｌずつ分注した。そして、その上からコマツナの種子５０粒を播き、シャーレに蓋をして２５℃で３日間放置した後、コマツナの発芽率を調査した。なお、本実施例では、上記作業を３回繰り返し、その平均値をコマツナの発芽率とした。その結果、未熟堆肥抽出液における発芽率は３０．６％、終熟堆肥抽出液における発芽率及び市販堆肥抽出液における発芽率はそれぞれ１００％となった。
【００５５】
発光量の測定
まず、植物切片を作成した。すなわち、大根を１ｃｍ角（厚さ５ｍｍ）に、サツマイモを１ｃｍ角（厚さ５ｍｍ）に、大豆を１種子の半分に切断したものをそれぞれ３つ用意した。なお、これらの植物切片の作成は、発光量を測定する５分前に行った。その後、各植物切片をそれぞれ２５ｍｍステンレスシャーレに入れ、各植物の３切片それぞれの表面（切断面）に、未熟堆肥抽出液、終熟堆肥抽出液、及び市販堆肥抽出液それぞれを１ｍｌずつ滴下した。なお、このとき、各堆肥抽出液の温度を、土壌中における野菜の生育に最も適する２５℃に統一した。こうして準備したシャーレを試料トレイ３（図１参照）にのせて発光測定装置２にセットし、各植物切片から放出される光子の数（すなわち発光量）を８０分間測定した。
【００５６】
図５〜図７は、それぞれ大根切片、サツマイモ切片、及び大豆切片から放出された光子数の時間変化を示すグラフである。これらの図中のグラフＧ１、Ｇ４、及びＧ７は未熟堆肥抽出液を滴下された切片からの発光量を示しており、グラフＧ２、Ｇ５、及びＧ８は終熟堆肥抽出液を滴下された切片からの発光量を示しており、グラフＧ３、Ｇ６、及びＧ９は市販堆肥抽出液を滴下された切片からの発光量を示している。また、図８は、大根切片、サツマイモ切片、及び大豆切片のそれぞれにおける８０分間の光子数を示す表である。なお、図８において、括弧内の数値は市販堆肥抽出液を滴下された切片から放出された光子数を１００として、各光子数を規格化した数値である。
【００５７】
図５〜図７に示すように、大根切片及びサツマイモ切片については、未熟堆肥抽出液を滴下された切片から放出される光子数（発光量）が時間の経過とともに増加した。大豆切片については、未熟堆肥抽出液、終熟堆肥抽出液、及び市販堆肥抽出液のいずれを滴下されたかに関係なく時間の経過とともに光子放出数が減少したが、未熟堆肥抽出液を滴下された切片からの光子放出数は、全ての時間帯において他の堆肥抽出液を滴下された切片からの光子放出数よりも多かった。また、図８に示すように、いずれの植物切片においても、未熟堆肥抽出液を滴下された切片の光子放出数が他の堆肥抽出液を滴下された切片の光子放出数よりも多かった。大根切片、サツマイモ切片、及び大豆切片のそれぞれからの光子放出数と上記発芽試験結果（コマツナ発芽率）との相関値は、大根切片では０．８５、サツマイモ切片では０．９１、大豆切片では０．９０となり、かなり高い正の相関が見出された。
【００５８】
以上に説明した本実施例によって、堆肥抽出液に触れた植物切片からの光子放出数（すなわち発光量）と、当該堆肥の腐熟度との間に相関があることが見出された。
【実施例２】
【００５９】
次に、実施例２として、堆肥抽出液からの発光量と堆肥の腐熟度との相関について調べた。本実施例では、上記実施例１における未熟堆肥、終熟堆肥、及び市販堆肥を同様に用いた。また、これらの堆肥抽出液の生成方法、及び発芽試験方法については、上記実施例１と同様なので詳細な説明を省略する。
【００６０】
発光量の測定
未熟堆肥抽出液、終熟堆肥抽出液、及び市販堆肥抽出液をそれぞれ１ｍｌ入れた３つのステンレスシャーレを用意し、これらのシャーレをひとつずつ試料トレイ３にのせて発光測定装置２にセットし、堆肥抽出液から放出される光子の数を各堆肥抽出液についてそれぞれ６０分間測定した。
【００６１】
図９（ａ）は、各堆肥抽出液から放出された光子数の時間変化を示すグラフである。図中のグラフＧ１０、Ｇ１１、及びＧ１２は、それぞれ未熟堆肥抽出液からの光子放出数、終熟堆肥抽出液からの光子放出数、及び市販堆肥抽出液からの光子放出数を示している。また、図９（ｂ）は、未熟堆肥抽出液、終熟堆肥抽出液、及び市販堆肥抽出液のそれぞれから６０分間に放出された光子数を示すグラフである。
【００６２】
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、未熟堆肥抽出液からの光子放出数は全ての時間帯において他の堆肥抽出液からの光子放出数よりも多く、また、未熟堆肥抽出液からの光子放出総数も他の堆肥抽出液からの光子放出総数よりも多かった。本実施例における光子放出総数と上記発芽試験結果（コマツナ発芽率）との相関値は−０．９７となり、かなり高い負の相関が見出された。
【００６３】
以上に説明した本実施例によって、堆肥抽出液から放出された光子の数（すなわち発光量）と、当該堆肥の腐熟度との間に相関があることが見出された。
【実施例３】
【００６４】
次に、実施例３として、様々な堆肥原料から生成した堆肥抽出液からの発光量と、堆肥の腐熟度との相関について調べた。上記実施例１及び２では酪農から出た糞尿を原料とする堆肥を使って発光量と腐熟度との相関を調べたが、実際の堆肥は、酪農堆肥に加えて、鶏糞等の家畜排泄物、食品副産物、剪定くず、家庭ゴミなどに由来する堆肥も利用される。従って、本実施例では、上記のような様々な堆肥原料から生成された堆肥を用意した。図１０は、本実施例に用いた堆肥の採材地、由来、腐熟度の生産者評価、水分、窒素成分、ｐＨ値、及びＥＣを示す表である。図１０に示すように、本実施例では由来や腐熟度の異なる４０種類の堆肥を用意した。
【００６５】
堆肥抽出液の生成
図１０に示した４０種類の堆肥のそれぞれを風乾粉砕堆肥とし、風乾粉砕堆肥５ｇに蒸留水１００ｍｌを加え撹拌し、６０℃で３時間保温した後、メッシュで濾過して堆肥抽出液を生成した。なお、堆肥抽出液を各試験に供するまで、堆肥抽出液を−１０℃で冷凍保存した。
【００６６】
発芽試験
堆肥抽出液からの発光量と堆肥の腐熟度との相関を調べるための前準備として、先に生成した４０種類の堆肥それぞれの堆肥抽出液を用いて発芽試験（発芽率、根長、発芽遅延）を行った。本実施例では、発芽試験を行う前に各堆肥抽出液をそれぞれ二つに分け、その一方の堆肥抽出液にリン酸緩衝液を加えることによりＥＣを４．０に調整し、他方の堆肥抽出液のＥＣを未調整とした。本実施例におけるＥＣ未調整の発芽試験結果を図１１に、ＥＣ調整済の発芽試験結果を図１２に示す。図１１及び図１２は、４０種類の各堆肥抽出液におけるコマツナ発芽率の平均値、コマツナ根長の指数及び平均値、並びに発芽遅延の遅延率及び平均値を示している。なお、発芽遅延の平均値は、播種した５０個のコマツナの種のうち１日〜１．５日で発芽しなかった個体数を示している。
【００６７】
発光量の測定
４０種類の各堆肥抽出液をそれぞれ二分割し、第１及び第２のグループに分けた。そして、第１のグループについては解凍直後に、第２のグループについては３５℃のインキュベータ中で２４時間放置した（恒温処理）後に、それぞれ次のようにして発光測定を行った。すなわち、堆肥抽出液をアルミ製シャーレ（外径３８ｍｍ、高さ１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）に２ｍｌ入れ、発光測定装置２（図１参照）においてゲート時間１秒、測定時間５分といった条件で堆肥抽出液からの光子放出数を測定した。
【００６８】
図１３は、図１１及び図１２に示した発芽率、根長指数、及び発芽遅延指数と、上記発光測定において測定された堆肥抽出液からの光子放出数との相関値を示す表である。図１３に示すように、恒温処理（３５℃、２４時間）を実施したＥＣ未調整の堆肥抽出液からの光子放出数と、発芽率、根長指数、及び発芽遅延指数との間に高い相関があることを本発明者らは見出した。また、恒温処理を実施したＥＣ調整済の堆肥抽出液からの光子放出数と発芽率との間にも、比較的高い相関があることを本発明者らは見出した。なお、図１３において、比較的高い相関値には下線を付している。この結果から、測定ステップを行う前に堆肥抽出液に対して恒温処理ステップを行うことが好ましいことがわかる。なお、この結果は、未熟堆肥では易分解物の比率が高いことから、恒温（３５℃）条件下において分解が促進されたことによるものと考えられ、その際の分解に伴う酸化反応の差から図１３のような相関が得られたと考えられる。
【００６９】
また、図１３に示された相関値のうち比較的高い相関値に基づき、恒温処理を施された堆肥抽出液からの光子放出数Ｘ1とコマツナ発芽検定における発芽率Ｙ1との相関を以下の数式（１）のように表すことができる。同様に、光子放出数Ｘ1とコマツナ発芽遅延Ｙ2との相関を以下の数式（２）のように表すことができる。また、恒温処理を施されたＥＣ調整済の堆肥抽出液からの光子放出数Ｘ2とＥＣ調整済でのコマツナ発芽率Ｙ3との相関を以下の数式（３）のように表すことができる。なお、式中のＲは重相関である。
［数１］
Ｙ1＝-59.7Ｘ1＋157.4  Ｒ＝0.68    ・・・（１）
［数２］
Ｙ2＝-86Ｘ1＋174.7  Ｒ＝0.66    ・・・（２）
［数３］
Ｙ3＝-33.3Ｘ2＋130.6  Ｒ＝0.66    ・・・（３）
前述した実施形態において、判定ステップ（判定手段）は、このように定式化された堆肥抽出液からの発光量と堆肥の腐熟度との相関に基づいて、発芽率や発芽遅延を推定することにより、堆肥の腐熟度を判定することができる。
【実施例４】
【００７０】
次に、実施例４として、紫外線を照射された堆肥抽出液からの発光量と、堆肥の腐熟度との相関について調べた。なお、本実施形態における堆肥原料は、上記実施例３（図１０参照）と同様とした。また、本実施例においても上記実施例３と同様に、各堆肥抽出液をそれぞれ二つに分け、その一方の堆肥抽出液にリン酸緩衝液を加えることによりＥＣを４．０に調整し、他方の堆肥抽出液のＥＣを未調整とした。
【００７１】
発光量の測定
ＥＣ未調整の４０種類の各堆肥抽出液をそれぞれ三分割し、第１〜第３のグループに分けた。そして、第１のグループについては解凍直後に、第２のグループについては３５℃のインキュベータ中で２４時間放置した後に、第３のグループについては３５℃のインキュベータ中で４８時間放置した後に、それぞれ次のようにして発光測定を行った。すなわち、堆肥抽出液をアルミ製シャーレに２ｍｌ入れ、発光測定装置２にセットした後、紫外光源１１から堆肥抽出液に紫外線を５秒間照射した。そして、ゲート時間１秒、測定時間５分といった条件で堆肥抽出液からの光子放出数を測定した。また、ＥＣ調整済の４０種類の各堆肥抽出液についても、上記手順で光子放出数を測定した。
【００７２】
図１４は、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、堆肥抽出液からの光子放出数に基づく以下の数値Ａ1〜Ａ5との相関値を示す表である。すなわち、解凍直後の光子放出数をａ1、２４時間恒温処理後の光子放出数をａ2、４８時間恒温処理後の光子放出数をａ3として、Ａ1＝ａ2−ａ1、Ａ2＝ａ3−ａ1、Ａ3＝ａ2／ａ1、Ａ4＝ａ3／ａ1、Ａ5＝ａ3／ａ2である。
【００７３】
図１４に示すように、ＥＣ未調整であり恒温処理（３５℃、４８時間）と紫外線照射処理とを施された堆肥抽出液からの発光量と、ＥＣ未調整での発芽率との間に、比較的高い相関が見出された（例えば数値Ａ2，Ａ4）。また、上記数値Ａ5と、ＥＣ未調整での根長指数、根長平均値、発芽遅延率、及び発芽率との間に比較的高い相関が見出された。また、上記数値Ａ5と、ＥＣ調整済での発芽遅延率及び発芽率との間に比較的高い相関が見出された。なお、図１４において、比較的高い相関値には下線を付している。この結果から、測定ステップを行う前に堆肥抽出液に対して紫外線照射ステップを行うことが好ましいことがわかる。
【００７４】
また、図１４は、堆肥分析値（水分、窒素成分、ｐＨ値、及びＥＣ）と、堆肥抽出液からの光子放出数に基づく数値Ａ1〜Ａ5との相関値も示している。
【実施例５】
【００７５】
次に、実施例５として、酸性化処理、アルカリ化処理、または酸化促進処理を施された堆肥抽出液からの発光量と、堆肥の腐熟度との相関について調べた。なお、本実施形態における堆肥原料は、上記実施例３（図１０参照）のうち、ｐＨ値に基づいて選択した１５種類（Ｎｏ．２，４，１０，１１，１３，１５，１８，２０，２２，２４，２５，２６，３０，３２，３４）とし、蒸留水をブランクとした。また、本実施例においても上記実施例３，４と同様に、各堆肥抽出液をそれぞれ二つに分け、その一方の堆肥抽出液にリン酸緩衝液を加えることによりＥＣを４．０に調整し、他方の堆肥抽出液のＥＣを未調整とした。
【００７６】
発光量の測定
ＥＣ未調整の解凍直後の堆肥抽出液２ｍｌをスチロール製シャーレ（外径４０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）に入れ、１５種類の堆肥抽出液を連続して測定可能な発光測定装置にシャーレをセットした後、光量測定の開始直前に各処理薬剤（酸性化処理を行う場合は１Ｎ−ＨＣｌ０．５ｍｌ、アルカリ化処理を行う場合はＮａＯＨ０．５ｍｌ、酸化促進処理を行う場合は４６％Ｈ2Ｏ2０．２ｍｌ）を加え、ゲート時間１秒、測定時間８０分といった条件で堆肥抽出液からの光子放出数を測定した。また、ＥＣ調整済の堆肥抽出液についても、上記手順で光子放出数を測定した。
【００７７】
図１５〜図１７は、堆肥抽出液に酸性化処理を施した場合（図１５）、堆肥抽出液にアルカリ化処理を施した場合（図１６）、堆肥抽出液に酸化促進処理を施した場合（図１７）のそれぞれにおける、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、堆肥抽出液からの光子放出数に基づく以下の数値Ｂ1〜Ｂ7との相関値を示す表である。なお、図１５〜図１７において、顕著な相関値には二重下線を、比較的高い相関値には下線をそれぞれ付している。
Ｂ1＝（堆肥抽出液からの８０分間の光子数の総和）
Ｂ2＝Ｂ1−（ブランクからの８０分間の光子数の総和）
Ｂ3＝（堆肥抽出液からの８０分間の光子数の総和）−（処理薬液を加えない堆肥抽出液からの８０分間の光子数の総和）
Ｂ4＝Ｂ3−（ブランクからの８０分間の光子数の総和）
Ｂ5＝Ｂ4の絶対値の対数
Ｂ6＝（堆肥抽出液からの８０分間の光子数の偏差）
Ｂ7＝Ｂ6の絶対値の対数
【００７８】
本実施例では、酸性化処理やアルカリ化処理といったｐＨ調整処理または酸化促進処理によって、堆肥抽出液に恒温処理を行う実施例３よりも大きな光子放出数が得られた。また、図１５〜図１７に示すように、ｐＨ調整処理または酸化促進処理を施した場合には、根長、発芽遅延、発芽率といった生物検定値だけでなく水分や窒素成分量といった理化学分析値においても比較的高い相関が見出された。未熟な堆肥から生成した堆肥抽出液中ほど易分解性物質が多く含まれるため、化学反応が促進される条件下では光子放出の主因となる酸化反応が促進されるであろうことは前述したが、本実施例ではｐＨ値が調整されることにより一部の酸化反応が増幅されたものと推察される。また、本実施例では、酸化促進処理を施した場合に、ｐＨ値を調整した場合と比較してより大きな光子放出数が得られた。酸素付加を伴う酸化反応は継続的な連鎖性を示すことから、分解性の高い酸素源の供給により酸化反応が増幅されたものと推察される。
【００７９】
図１５〜図１７に示された相関値のうち比較的高い相関値に基づき、堆肥抽出液からの光子放出数（発光量）と堆肥の腐熟度との相関を定式化することができる。例えば、酸化促進処理を施されたＥＣ調整済の堆肥抽出液からの光子放出数Ｘ3とＥＣ調整済でのコマツナ根長Ｙ4との相関を以下の数式（４）のように表すことができる。また、酸化促進処理を施されたＥＣ未調整の堆肥抽出液からの光子放出数Ｘ4と堆肥の水分量Ｙ5との相関を以下の数式（５）のように表すことができる。
［数４］
Ｙ4＝-5.8Ｘ3＋39.1  Ｒ＝0.72    ・・・（４）
［数５］
Ｙ5＝37Ｘ4−122.9  Ｒ＝0.60    ・・・（５）
前述した実施形態において、判定ステップ（判定手段）は、このように定式化された堆肥抽出液からの光子放出数と堆肥の腐熟度との相関に基づいて、コマツナ根長や堆肥水分量を推定し、堆肥の腐熟度を判定することができる。
【実施例６】
【００８０】
次に、実施例６として、堆肥抽出液を滴下された大根切片からの光子放出数と、堆肥の腐熟度との相関について調べた。なお、本実施形態における堆肥原料は、上記実施例３（図１０参照）のうち、２０種類（Ｎｏ．１〜５，７〜１５，１８〜２１，２４）とした。また、本実施例においても上記実施例３〜５と同様に、各堆肥抽出液をそれぞれ二つに分け、その一方の堆肥抽出液にリン酸緩衝液を加えることによりＥＣを４．０に調整し、他方の堆肥抽出液のＥＣを未調整とした。
【００８１】
発光量の測定
青首大根の中間部を約３ｍｍ厚にスライスした後に直径３６ｍｍの円板状に成形し、大根切片を作成した。これを実施例５のスチロール製シャーレに入れた後に、大根切片の切断面上にＥＣ未調整の堆肥抽出液０．１５ｍｌを滴下し、２０℃のインキュベータ内で放置した。そして、堆肥抽出液の滴下１時間後，２時間後，３時間後，４時間後，及び２４時間後に、ゲート時間１０秒、測定時間３分といった条件で大根切片からの光子放出数を測定した。また、ＥＣ調整済の堆肥抽出液についても、上記手順で光子放出数を測定した。なお、２４時間後の測定では、円板状の大根切片の表面及び裏面からの光子放出数をそれぞれ測定した。
【００８２】
図１８は、大根切片に堆肥抽出液を滴下したときの、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、大根切片からの光子放出数との相関値を、堆肥抽出液の滴下１時間後，２時間後，３時間後，４時間後，２４時間後（切片表面），及び２４時間後（切片裏面）のそれぞれについて示す表である。なお、図１８において、比較的高い相関値には下線を付している。
【００８３】
本実施例では、堆肥抽出液を滴下された大根切片から得られた光子数は恒温処理した堆肥抽出液からの光子数よりも多く、また短時間で光子数の変化が現れた。大根切片からの光子数と生物検定値との間には滴下２４時間後に比較的高い相関が見出され、滴下１時間後にさらに高い相関が見出された。その要因として、植物体の組織液中に含まれる酵素等によって堆肥中の未分解物質の分解が促進されたことや、酸化反応が増幅されたこと等が推察される。また、堆肥抽出液中の有害物質に対する植物（大根切片）のストレス反応により酸化反応が促進されたことが推察される。
【００８４】
図１８に示された相関値のうち比較的高い相関値に基づき、大根切片からの光子放出数と堆肥の腐熟度との相関を定式化することができる。例えば、ＥＣ未調整の堆肥抽出液を滴下された大根切片からの光子放出数Ｘ5と、コマツナ発芽率Ｙ1、コマツナ発芽遅延Ｙ2、及びコマツナ根長Ｙ6との相関を、それぞれ以下の数式（６）〜（８）のように表すことができる。また、大根切片からの光子放出数Ｘ5と、窒素成分Ｙ7、ｐＨ値Ｙ8、及びＥＣＹ9との相関を、それぞれ以下の数式（９）〜（１１）のように表すことができる。
［数６］
Ｙ1＝68.9Ｘ5−42.6  Ｒ＝0.62    ・・・（６）
［数７］
Ｙ2＝98.3Ｘ5−111.8  Ｒ＝0.67    ・・・（７）
［数８］
Ｙ6＝10.6Ｘ5−15.4  Ｒ＝0.69    ・・・（８）
［数９］
Ｙ7＝3.1Ｘ5−5.9  Ｒ＝0.64    ・・・（９）
［数１０］
Ｙ8＝−3.4Ｘ5＋17.4  Ｒ＝0.65    ・・・（１０）
［数１１］
Ｙ9＝−3.7Ｘ5＋25.3  Ｒ＝0.58    ・・・（１１）
前述した実施形態において、判定ステップ（判定手段）は、このように定式化された、植物切片からの光子放出数と堆肥の腐熟度との相関に基づいて、生物検定値や理化学分析値を推定し、堆肥の腐熟度を判定することができる。
【実施例７】
【００８５】
次に、実施例７として、堆肥抽出液を滴下されたサツマイモ切片からの光子放出数と、堆肥の腐熟度との相関について調べた。なお、本実施形態における堆肥原料は、上記実施例６と同様である。また、本実施例においても上記実施例３〜６と同様に、各堆肥抽出液をそれぞれ二つに分け、その一方の堆肥抽出液にリン酸緩衝液を加えることによりＥＣを４．０に調整し、他方の堆肥抽出液のＥＣを未調整とした。
【００８６】
発光量の測定
サツマイモ（紅黄金）の中間部を約３ｍｍ厚にスライスした後に直径３６ｍｍの円板状に成形し、サツマイモ切片を作成した。これをスチロール製シャーレに入れた後に、サツマイモ切片の切断面上にＥＣ未調整の堆肥抽出液０．３０ｍｌを滴下し、２０℃のインキュベータ内で放置した。そして、堆肥抽出液の滴下２時間後，４時間後，６時間後，８時間後，１０時間後，１２時間後，及び２４時間後に、ゲート時間１０秒、測定時間３分といった条件でサツマイモ切片からの光子放出数を測定した。また、ＥＣ調整済の堆肥抽出液についても、上記手順で光子放出数を測定した。なお、２４時間後の測定では、円板状のサツマイモ切片の表面及び裏面からの光子放出数をそれぞれ測定した。
【００８７】
図１９は、サツマイモ切片に堆肥抽出液を滴下したときの、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、サツマイモ切片からの光子放出数との相関値を、堆肥抽出液の滴下２時間後，４時間後，６時間後，８時間後，１０時間後，１２時間後，２４時間後（切片表面），及び２４時間後（切片裏面）のそれぞれについて示す表である。なお、図１９において、顕著な相関値には二重下線を付し、比較的高い相関値には下線を付している。
【００８８】
本実施例では、堆肥抽出液を滴下されたサツマイモ切片から得られた光子数が、上記実施例６（大根切片）よりも多かった。なお、光子数に変化が現れるまでの時間は、実施例６のほうが早かった。また、サツマイモ切片からの光子数と生物検定値との間には滴下２４時間後に顕著な相関が見出された。
【００８９】
図１９に示された相関値のうち顕著な相関値または比較的高い相関値に基づき、サツマイモ切片からの光子放出数と堆肥の腐熟度との相関を定式化することができる。例えば、ＥＣ未調整の堆肥抽出液を滴下されたサツマイモ切片からの光子放出数Ｘ6と、コマツナ発芽率Ｙ1、コマツナ発芽遅延Ｙ2、コマツナ根長Ｙ6、ｐＨ値Ｙ8との相関を、それぞれ以下の数式（１２）〜（１５）のように表すことができる。また、ＥＣ調整済の堆肥抽出液を滴下されたサツマイモ切片からの光子放出数Ｘ7と、ＥＣ調整済でのコマツナ発芽率Ｙ3、コマツナ根長Ｙ4、及びコマツナ発芽遅延Ｙ10との相関を、それぞれ以下の数式（１６）〜（１８）のように表すことができる。
［数１２］
Ｙ1＝−0.004Ｘ6＋115.6  Ｒ＝0.69    ・・・（１２）
［数１３］
Ｙ2＝−0.004Ｘ6＋58.9  Ｒ＝0.65    ・・・（１３）
［数１４］
Ｙ6＝−0.0054Ｘ6＋112.5  Ｒ＝0.73    ・・・（１４）
［数１５］
Ｙ8＝−0.0008Ｘ6＋9.4  Ｒ＝0.61    ・・・（１５）
［数１６］
Ｙ3＝−0.002Ｘ7＋104.9  Ｒ＝0.60    ・・・（１６）
［数１７］
Ｙ4＝−0.008Ｘ7＋114.2  Ｒ＝0.76    ・・・（１７）
［数１８］
Ｙ10＝0.0008Ｘ7＋0.95  Ｒ＝0.65    ・・・（１８）
前述した実施形態において、判定ステップ（判定手段）は、このように定式化された、植物切片からの光子放出数と堆肥の腐熟度との相関に基づいて、生物検定値や理化学分析値を推定し、堆肥の腐熟度を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】堆肥の腐熟度を判定する判定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）第１の判定方法を示すフローチャートである。（ｂ）第２の判定方法を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）第３の判定方法を示すフローチャートである。（ｂ）第４の判定方法を示すフローチャートである。
【図４】第５の判定方法を示すフローチャートである。
【図５】実施例１において、大根切片から放出された光子数の時間変化を示すグラフである。
【図６】実施例１において、サツマイモ切片から放出された光子数の時間変化を示すグラフである。
【図７】実施例１において、大豆切片から放出された光子数の時間変化を示すグラフである。
【図８】実施例１において、大根切片、サツマイモ切片、及び大豆切片から放出された光子数の総数を示す表である。
【図９】実施例２において、未熟堆肥抽出液、終熟堆肥抽出液、及び市販堆肥抽出液のそれぞれから放出された光子数の（ａ）時間変化を示すグラフ、及び（ｂ）総数を示すグラフである。
【図１０】実施例３に用いた堆肥の採材地、由来、腐熟度の生産者評価、水分、窒素成分、ｐＨ値、及びＥＣを示す表である。
【図１１】実施例３におけるＥＣ未調整での発芽試験結果である。
【図１２】実施例３におけるＥＣ調整済での発芽試験結果である。
【図１３】実施例３において、図１１及び図１２に示した発芽率、根長指数、及び発芽遅延指数と、堆肥抽出液からの発光量との相関値を示す表である。
【図１４】実施例４において、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、堆肥抽出液からの発光量に基づく数値Ａ1〜Ａ5の相関値を示す表である。
【図１５】実施例５において、堆肥抽出液に酸性化処理を施した場合における、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、堆肥抽出液からの発光量に基づく数値Ｂ1〜Ｂ7との相関値を示す表である。
【図１６】実施例５において、堆肥抽出液にアルカリ化処理を施した場合における、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、堆肥抽出液からの発光量に基づく数値Ｂ1〜Ｂ7との相関値を示す表である。
【図１７】実施例５において、堆肥抽出液に酸化促進処理を施した場合における、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、堆肥抽出液からの発光量に基づく数値Ｂ1〜Ｂ7との相関値を示す表である。
【図１８】大根切片に堆肥抽出液を滴下したときの、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、大根切片からの光子放出数との相関値を示す表である。
【図１９】サツマイモ切片に堆肥抽出液を滴下したときの、図１１及び図１２に示した根長指数、根長平均値、発芽遅延指数、及び発芽率と、サツマイモ切片からの光子放出数との相関値を示す表である。
【符号の説明】
【００９１】
１…判定装置、２…発光測定装置、３…試料トレイ、４…光電子増倍管、５…フォトンカウンティング回路、６…高圧電源、７…電圧分割回路、９…制御回路、１０…判定手段、１１…紫外光源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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