(57)【要約】【課題】本発明の目的は、大気汚染といった環境への悪影響を引き起こさず、植物の生長及び耐病性を向上させ、さらに効率よく、かつ、永続的に安定した農作物生産を行うことができる植物の生育促進又は病害抑制資材を提供することである。【解決手段】本発明は、ビール粕の炭化物にPhoma属菌類を担持させた植物の生育促進又は病害抑制資材を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビール粕の炭化物にPhoma属菌類を担持させた植物の生育促進又は病害抑制資材。
【請求項２】
前記炭化物が、ビール粕を高圧成形して固形体を形成し、該固形体を乾留により炭化させたものである、請求項１記載の植物の生育促進又は病害抑制資材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の生育促進又は病害抑制資材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
効率的な農業生産において、植物の生育を促進させたり、各種病害に対して耐病性を高めたりするために各種肥料、農薬等が用いられている。現在、農薬の多用、化学肥料の乱用による、抵抗性病害の発生、農地の地力低下、連作障害、農作物の品質や生産力の低下が問題となっており、さらには環境破壊も問題となっている。このため、いかにして環境負荷を低減させ、植物の生長を促進させ、耐病性を向上させ、効率よく、永続的に農業生産を行うかが、農業分野での課題となっている。
特に、生産現場で問題となっている土壌病害は、その回避のためには病害菌を殺菌する必要がある。従来、臭化メチル、クロルピクリンなどの薬剤による土壌くん蒸処理や蒸気消毒、熱水消毒、太陽熱消毒などの熱による土壌消毒処理が行われている。しかしながら、このくん蒸処理や消毒処理は、土壌中の微生物を有害無害に関わらず、すべて殺菌してしまい微生物生態系を破壊してしまう。
さらに、薬剤には人畜に毒性があり、環境保全型農業推進などの観点から、農薬を使用しない防除技術へ注目が高まっている。
木炭、活性炭、泥炭、石炭などの炭化物による土壌改良効果は、有用微生物の「すみか」として好適な環境付与などの点から古くより注目されているが、これは炭化物への土壌菌の自然担持効果を期待したものであり、有用な土壌菌の積極的な菌相形成を目的としたものではない。特に、上記のような殺菌剤によるくん蒸処理や消毒処理を行っている農地では、炭化物の鋤込みだけでは土壌改良効果は期待できない。
また、炭化物に土壌菌を担持させた土壌改良剤（特許文献１及び特許文献２）も提案されているが、より生育促進や耐病性向上効果の高いものが望まれている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３６０２４４号公報
【特許文献２】特開２００４−２９２３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、大気汚染といった環境への悪影響を引き起こさず、植物の生長及び耐病性を向上させ、さらに効率よく、かつ、永続的に安定した農作物生産を行うことができる植物の生育促進又は病害抑制資材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】
【０００５】
本発明者らは、上記課題に対して鋭意研究した結果、ビール粕を脱水乾燥した後、棒状などの適当な形状に加圧圧縮して形成物を作成し、次いで該成型物を適当な温度で焼成することに得られた炭化物であるビール粕成型炭へPhoma属菌類を担持させた資材が最も生育促進効果や病害抵抗性が高いことを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、ビール粕の炭化物にPhoma属菌類を担持させた植物の生育促進又は病害抑制資材を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の資材を利用することで、大気汚染といった環境への悪影響を引き起こさず、植物の生長を促進させ、Phoma属菌類が生育しやすい環境を作り出すことにより、耐病性を向上させ、効率よく、永続的に安定した農作物生産を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の植物の生育促進又は病害抑制資材は、ビール粕の炭化物にPhoma属菌類を担持させたものである。
ビール粕の炭化処理方法としては、特開２０００−４４９５０号公報、特開２０００−３３４９６号公報等に記載された方法をはじめとして多数の方法が知られている。特に、本願出願人の出願に係る特開２０００−３３４９６号公報には、ビール粕を原料とする炭化処理工程の工夫により均質化された炭化物が得られることが記載されている。また、ビール粕を棒状等の適当な形状に成形した後、高温（例えば、７５０〜８５０℃）で焼成すれば、硬度及び精錬度が備長炭並みで、粉の発生が少ない白炭を得ることが記載されている。更に、通常の炭に比べて灰分量（特に、Ｐ及びＭｇ）や窒素量の多い炭化物が得られることも記載されている。
本発明においては、上記従来技術を利用してビール粕を粒状、棒状などの適当な形状に成形した後、炭化処理をして、目的の炭化物を得てもよい。得られた炭化物から適当な大きさのものを選択することにより、又は炭化物を破砕若しくは粉砕し、篩い分けすることにより、植物の種類、植物の生育段階及び植物栽培容器の種類に適合した大きさの植物の生育促進又は病害抑制資材を得ることができる。例えば、５〜３０ｍｍ程度に砕いて用いてもよい。
【０００８】
更に、粉状若しくは細粉状で得られた炭化物を、又は成形物を粉砕した炭化物を公知の造粒手段を用いて成形することにより、粒の大きさがそろった植物の生育促進又は病害抑制資材が得られる。このような植物の生育促進又は病害抑制資材は、植物の種類、植物の生育段階及び植物栽培容器の種類に限定されずに用いることができる。更に、上記ビール粕成形白炭を用いる植物の生育促進又は病害抑制資材は、ミネラル供給源としての肥料効果も期待できる。
尚、本発明で用いるビール粕の炭化物は通常次のような物性値を有するものである。
比表面積：１〜２０ｍ2／ｇ
硬度    ：１０〜２０（木炭硬度計による測定値、２０が上限）
密度    ：１．８〜２．０ｇ／ｍ3
ここで、比表面積はＮ2ガス吸着−ＢＥＴ法、ＮＯＶＡ１０００（Quantchrome）で測定した値である。硬度は三浦式木炭硬度計で測定した値である。密度はＨｅガス比較式法１０００型（東京サイエンス社製）で測定した値である。
【０００９】
本発明で用いるPhoma属菌類は、一般に、全体的に灰白色又は淡黄褐色の羊毛状の菌糸が広がったコロニーを形成し、寒天培養下では、培地の表面に近い所々に点状に暗褐色〜黒色の分生子殻を形成するものである。分生子殻は球形又はフラスコ形である。内部には、無色、卵形〜楕円形、１細胞の小型の分生子が無数に生じている。成熟すると、分生子殻の先端に小さい乳頭状の孔口を通って分生子が粘塊となって外部に放出される。本発明で用いるPhoma属菌類には、Phoma属に属する糸状性真菌に加えて、Phoma属に属する糸状性真菌より誘導された変異株、細胞融合株及び遺伝子組換え株も含まれる。なお、Phoma属菌類のうち、特に高い植物生長促進効果を有する菌株としては、例えばPhoma sp．ＧＳ−８−２、Phoma sp．ＧＳ−１０−２及びPhoma sp．ＧＳ−１２−２と命名された菌株を挙げることができる。
【００１０】
本発明の植物の生育促進又は病害抑制資材は、園芸植物の植え込み材や花卉類、野菜や果物等の青果類の養液栽培、水耕栽培、土壌栽培に適する。栽培される植物は、らん、ベゴニア、チューリップ、バラ等の花卉類、トマト、きゅうり、ナス、大根、にんじん、ほうれん草、パセリ等の野菜類、メロン、イチゴ、ウリ、ウメ等の果物類等、その種類は制限されない。好ましくは、トマト、きゅうり、ナス、大根、にんじん、ほうれん草、パセリ等の野菜類、メロン、イチゴ、ウリ、ウメ等の果物類であり、特に好ましくはトマトである。
【実施例】
【００１１】
（製造例１）
ビール粕成型炭は特開２０００−３３４９６号公報記載の装置（図１）を用いて製造した。乾燥した水分５．５％のビール粕３０ｍｌ／ｓｅｃ（２１．６ｋｇ／ｈ）を、ホッパー３から装置本体１内に供給し、モータ６によって圧縮スクリュー２を回転駆動し、ビール粕を圧縮スクリュー２との摩擦によって発生する熱によって加熱しながら加熱圧縮筒４内に押し出して加熱圧縮筒４内において加熱した。この際の加熱圧縮筒４における加熱温度は約２００℃である。加熱圧縮筒４内において、成型されて外部に押し出されたビール粕（直径約５ｃｍの棒状物）を切断機によって長さ約４０ｃｍに切断した。このようにして得られたビール粕成型品を約８００℃において焼成した。焼成したビール粕成型炭をハンマーミルで粉砕し、分級して３〜５ｍｍの粒度にそろえた。このようにして製造したビール粕成型炭を製造例２においても使用した。
ビール粕成型炭２２０ｇとビール粕脱水ろ液１３０ｍＬを、１Ｌ容ビーカーに入れ、オートクレーブ（１２１℃、２０分間）で滅菌し、冷却後、Phoma属（ＧＳ８−２）菌株をポテトデキストロース寒天培地にて培養した寒天片（直径５ｍｍ）を１０個加えて、２５℃で７日間培養し、含菌ビール粕成型炭（ＧＳ８−２）を調製した。
【００１２】
（製造例２）
ビール粕成型炭２ｋｇにビール粕脱水ろ液４Ｌをステンレスビーカーに入れ、デシケーターを用いて減圧処理（−０．０９６ＭＰａ）を３０分間行った後、ザルにあけ余分なビール粕脱水ろ液を除去した。このビール粕成型炭３００ｇをオートクレーブ（１２１℃、２０分間）で滅菌し、冷却後、Phoma属（ＧＳ８−２）菌株をポテトデキストロース寒天培地にて培養した寒天片（直径５ｍｍ）を１０個加えて、２５℃で７日間培養し、含菌ビール粕成型炭を調製した。
【００１３】
（比較例１）
市販の農業資材用の活性炭２２０ｇとビール粕脱水ろ液１３０ｍＬを、１Ｌ容ビーカーに入れ、オートクレーブ（１２１℃、２０分間）で滅菌し、冷却後、Phoma属（ＧＳ８−２）菌株をポテトデキストロース寒天培地にて培養した寒天片（直径５ｍｍ）を１０個加えて、２５℃で７日間培養し、含菌活性炭を調製した。
【００１４】
（比較例２）
市販の農業資材用の木炭２２０ｇとビール粕脱水ろ液１３０ｍＬを、１Ｌ容ビーカーに入れ、オートクレーブ（１２１℃、２０分間）で滅菌し、冷却後、Phoma属（ＧＳ８−２）菌株をポテトデキストロース寒天培地にて培養した寒天片（直径５ｍｍ）を１０個加えて、２５℃で７日間培養し、含菌木炭を調製した。
【００１５】
（実施例１）
黒土：川砂（１：１）の土壌に製造例１で調製した含菌ビール粕成型炭を５％（ｗ／ｖ）添加混合し、１５０ｍＬ容のポットに充填した。ポットにキュウリ（品種；トキワ地這）は１粒、トマト（ハウス桃太郎）は２粒、シバ（ベントグラス）は３０ｍｇを各々播種し、２５℃、４週間栽培した。地上部の乾物重を測定し、植物生育促進効果を判定した。  対照として、黒土：川砂（１：１）の土壌のみで栽培した対照区１と黒土：川砂（１：１）に菌を定着させていないビール粕成型炭を５％（ｗ／ｖ）添加混合した土壌で栽培した対照区２を用いた。結果を表１に示す。いずれの植物も含菌ビール粕成型炭を土壌に添加すると有意な生育促進効果が確認できた。
【００１６】
表1  播種後４週間目の乾物重（ｇ）
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【００１７】
（実施例２）
黒土：川砂（１：１）の土壌に製造例１で調製した含菌ビール粕成型炭、比較例１で調製した含菌活性炭、比較例２で調製した含菌木炭をそれぞれ５％（ｗ／ｖ）添加混合し、１５０ｍＬ容のポットに充填した。これにトマト（ハウス桃太郎）２粒を播種し、２５℃、４週間栽培した。地上部の乾物重を測定し、植物生育促進効果を判定した。対照区として、黒土：川砂（１：１）に菌を定着させていないビール粕成型炭、活性炭、木炭をそれぞれ５％（ｗ／ｖ）添加混合した土壌で栽培した物を用いた。結果を図２に示す。ビール粕成型炭にPhoma属菌類を担持させた含菌炭化物は生育促進効果が一番強かった。
【００１８】
（実施例３）
黒土：川砂（１：１）の土壌に製造例２で調製した含菌ビール粕成型炭を５％（ｗ／ｖ）添加、混合し、１５０ｍＬ容のポットに充填した。これにベントグラス（品種；ハイランド）３０ｍｇずつ播種し、発芽後３〜４日に１回の割合でシバの草丈が１ｃｍになるように刈った。発芽後、３週間目に１．５％寒天培地で培養したブラウンパッチの病原菌（Rhizoctonia solani ＡＧ２−２IIIＢ）を接種した。病原菌を接種後、３週間目の発病度と防除価を算出した。対照として、黒土：川砂（１：１）の土壌のみで栽培を行ったものを用いた。発病度の判定と防除価の算出は以下のとおりである。表２に示した結果より、含菌ビール粕成型炭の防除価は５３．３であり、シバのRhizoctonia solani感染による発病が抑制されることが明らかとなった。
【００１９】
発病度の判定基準
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発病度＝（０×Ａ＋１×Ｂ＋２×Ｃ＋３×Ｄ＋４×Ｅ）／調査個体（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）
防除価＝｛（Ｘ−Ｙ）／Ｘ｝×１００
Ｘ：対照区の発病度    Ｙ：試験区の発病度
【００２０】
表２  発病度・防除価
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【００２１】
（実施例４）
黒土：川砂（１：１）の土壌に製造例２で調製した含菌ビール粕成型炭を５％（ｗ／ｖ）添加、混合し、１５０ｍＬ容のポットに充填した。これにホウレンソウ（品種；ソロモン）を８粒ずつ播種し、播種後１４日目に１ポットあたり３株となるように間引きした。播種後、３週間目にベントグラス種子にて培養した苗立枯病の病原菌（Pythium aphanidermatum）の含菌土壌を接種した。病原菌を接種後２週間目の罹病株を調査した。対照として、黒土：川砂（１：１）の土壌のみで栽培した対照区１と、黒土：川砂（１：１）の土壌に菌を担持させていないビール粕成型炭を５％（ｗ／ｖ）添加、混合して栽培した対照区２を用いた。表３に示した結果より、含菌ビール粕成型炭は、ホウレンソウのPythium aphanidermatum感染による苗立枯病が抑制されることが明らかとなった。
【００２２】
表３  罹病率＜罹病率＝（発病株/3株）×100＞
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【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ビール粕成形炭を製造するための装置の一部縦断正面図である。
【図２】ＰＧＰＦ菌を担持させた炭化物の比較（トマト）である。
【符号の説明】
【００２４】
１  装置本体
２  圧縮スクリュー
３  ホッパー
４  加熱圧縮筒
５  加熱源
６  モータ
７  温度制御手段
８  回転制御手段
【図１】
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【図２】
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