(57)【要約】【課題】ブラックタイガー海老養殖池の底泥の微生物反応の培地機能（地力）を形成し、維持し、回復する方法に関するもので、生産性の低い養殖池を著しく改善する他に、連作障害を防止し、連作障害で養殖が出来なくなった池を回復すること、及び有機物負荷で悪化した干潟環境を改善する方法を提供する。【解決手段】ブラックタイガー海老養殖池の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することによる底生生物の飼料転換方法並びに養殖池又は干潟の浄化方法。底生生物の飼料転換方法に使用される、非晶質の含水酸化鉄を含有することを特徴とする底生生物の飼料転換剤。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
養殖池又は干潟の浅海の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、底生生物の飼料転換方法。
【請求項２】
養殖池又は干潟の浅海の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換し、生物環境を改善することにより養殖池又は干潟の浅海を浄化する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、養殖池又は干潟の浅海の浄化方法。
【請求項３】
養殖池又は干潟の浅海の底面からエアレーションする請求項１に記載の、底生生物の飼料転換方法。
【請求項４】
請求項１記載の底生生物の飼料転換方法に使用され、非晶質の含水酸化鉄を含有することを特徴とする底生生物の飼料転換剤。
【請求項５】
塩化第一鉄及び硫酸第一鉄の少なくともいずれかを、海水又は塩分添加水に溶解させて溶液とし、該溶液をエアレーションしてフロック化沈殿分離させて得られる請求項４に記載の底生生物の飼料転換剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、養殖池又は干潟等の生物的土壌環境を改善し、特に世界的に問題提起されているエビ養殖事業に伴う自然環境破壊問題を解決しうるものであり、有機物が堆積する養殖池又は干潟の浅海の底泥の底生生物の飼料転換方法、及び養殖池又は干潟の浅海の浄化方法、並びに、底生生物の飼料転換剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界のエビ養殖の歴史は自然環境の破壊を伴う生産地移転の経緯でもある。ブラックタイガー海老は海老養殖の主流をなすもので、主に熱帯又は亜熱帯地域の汽水域の堆積土壌地に池を開発造成して養殖が行われてきた。該養殖の欠点として、養殖池造成直後は高い生産性を示すものの、継続使用に従い生産性が低下し、ついには海老が全く出来なくなって池は老朽疲弊したものとして放棄され、次の堆積土壌地を求めて移転することとなり、結果として自然環境破壊を拡大してきた。以上の養殖池の老朽疲弊は早い場合で2年、遅くとも５年程度で発生し、原因不明の連作障害として解決不能な課題とされてきた。
そこで、本発明者は連作障害の原因を研究した結果、以下の知見を得た。
【０００３】
海老養殖の中核をなすブラックタイガー海老の養殖においては池の地力が必須条件となる。地力の役割は微生物反応の培地であり、培地として作用しなくなくなったときに海老の養成は出来なくなる。すなわち、地力の微生物反応は、海老養成の飼料の残餌、海老の排泄物、池が生産した有機物等の堆積物を分解して生物環境を維持する作用と、該有機堆積物を消費して海老に有効貴重な餌への転換を行う作用とを併有している。この２つの池底土壌の作用が必要であり、その作用が喪失乃至低下した時には海老が原因不明の理由で出来なくなった（連作障害発生）ものとして池は廃棄されてきた。
【０００４】
以上の海老養殖事業の問題に対し、海老の養成池において池に水流装置を設けることにより、池の水を循環させて養殖池の非水流域に堆積した有機物を汚泥として排出処理する事例や、堆積したまま固形塩素錠剤で分解する事例がある（特許文献１参照）。しかし、この方法の場合、堆積した底泥の酸素消費量の低減や、アンモニアの低減を図るものの、堆積有機物を積極的に飼料として活用するにはいたらず、不十分であった。また、浮遊又は沈殿する有機物の餌化のため、プランクトン繁殖の特定の溶液を散布してプランクトンを繁殖させる事例がある（特許文献２参照）。しかし、この方法では、発酵物から抽出した特定のエキスを使うものであり、本発明の技術分野である非晶質の含水酸化鉄による堆積有機物の飼料転換とは何ら関係ない。また、海底に潮流を阻止する部材を間隔をあけて設置し、間隔の全域を網体で塞ぎ、閉鎖空間を養殖区域とし、クロレラを散布して稚魚等を養殖する技術がある（特許文献３参照）。しかし、この技術は、潮流による稚魚やクロレラの流出を阻止するもので、糞や残餌による底泥の悪化を改質するものではない。また、海藻に特定の細菌を作用させて、餌料とする技術がある（特許文献４参照）。更に、二枚貝の解毒方法に特定の餌を供給する記載がある（特許文献５参照）。しかし、これらの技術は、底泥を微生物の培地として活用して堆積有機物を飼料転換するものではない。
【０００５】
水処理のため、エアレーションにより溶解した鉄分を非晶質含水酸化第二鉄に変え、鉄分除去する記載がある（特許文献６参照）。また、大気やガス中の硫黄酸化物、硫化水素又は窒素酸化物等の吸着剤又は脱臭剤等として、硫酸第一鉄とアルカリ金属の硫酸塩水溶液にエアーをふきこみ、非晶質の含水酸化第二鉄を得る記載がある（特許文献７参照）。また、第一塩鉄水溶液とアルカリ水溶液の混合液にエアレーションし、磁気記録用含水酸化第二鉄を得る記載がある（特許文献８参照）。しかし、これらの文献には、塩化第一鉄又は硫酸第一鉄を海水又は塩分添加水中に溶解し、エアレーションしてフロック化沈殿分離して非晶質の含水酸化鉄を製造することの記載はない。これらの文献の非晶質の含水酸化鉄は、水処理用、ガス処理用及び磁気記録用の含水酸化第二鉄であり、養殖池の底泥を改質するものではなく、技術分野・課題が相違する。
【０００６】
熱帯又は亜熱帯地域で養成されるブラックタイガー海老の養殖は養成池の地力に依存しておりその地力を使い尽くした後に発生する連作障害についてはなんら有効な手立ては無かった。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２９８８９４号公報
【特許文献２】特開平６−２９６４４４号公報
【特許文献３】特開平１１−２８９９０３号公報
【特許文献４】特許第２７７２７７２号公報
【特許文献５】特開平１１−４６６１７号公報
【特許文献６】特開平６−１１４３８５号公報
【特許文献７】特開平６−１２２５１９号公報
【特許文献８】特開平９−７１４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、養殖池又は干潟の浅海の底泥の微生物反応の培地機能（地力）を形成し、維持し、回復させることができる方法に関するもので、生産性の低い海老養殖池を著しく改善し、連作障害を防止し、連作障害で海老が出来なくなった池を回復させること、及び有機物負荷で悪化した干潟環境を改善することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段は、次の通りである。
（１）養殖池又は干潟の浅海の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、底生生物の飼料転換方法である。
（２）養殖池又は干潟の浅海の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換し、生物環境を改善することにより養殖池又は干潟の浅海を浄化する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、養殖池又は干潟の浅海の浄化方法である。
（３）養殖池又は干潟の浅海の底面からエアレーションする上記（１）に記載の、底生生物の飼料転換方法である。
（４）上記（１）記載の底生生物の飼料転換方法に使用され、非晶質の含水酸化鉄を含有することを特徴とする底生生物の飼料転換剤である。
（５）塩化第一鉄及び硫酸第一鉄の少なくともいずれかを、海水又は塩分添加水に溶解させて溶液とし、該溶液をエアレーションしてフロック化沈殿分離させて得られる上記（４）に記載の底生生物の飼料転換剤である。
【発明の効果】
【００１０】
養殖池底泥または干潟の浅海土壌の微生物反応の培地機能（地力）を形成し、維持し、回復する方法に関し、生産性の低い海老養殖池を著しく改善する他に、連作障害を防止し、連作障害で海老が出来なくなった池を回復する方法と有機物負荷で悪化した干潟環境を改善する方法を提供する。
【００１１】
本発明は、以上の海老池の連作障害の原因を究明することによりなされたもので、該連作障害を防止するほか、もともと生産性の低い海老養殖池においても生産性を著しく改善する方法を提供するものである。とりもなおさず、現在進行している海老養殖にともなう自然環境破壊問題を解決する手段でもある。
海老池の問題は有機物負荷とそれに対する土壌と水質の管理の問題でもあり、現在問題となっている干潟環境の悪化と同根の問題である。本発明の技術は干潟環境の改善にも有効な手段である。
本発明の様に土壌に投与した非晶質の含水酸化鉄を使い、沈殿有機物を積極的に底生生物の飼料に転換するとともに養殖の進行にともなう水質と底泥の生物環境を維持改善する技術は無かった。前記の課題に応える技術は、本発明以外には無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜養殖池又は干潟の底生生物の飼料転換＞
本発明の第一は、養殖池又は干潟の浅海の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、底生生物の飼料転換方法である。
養殖池とは、えび、かに等の甲殻類、魚又は類似の魚貝類の養殖に使用される池をいう。当該養殖池は、人造、自然造を問わない。底生生物の飼料とは、底面近傍に生息するえび、かに等の甲殻類、魚又は類似の魚貝類の飼料をいう。非晶質の含水酸化鉄とは、非晶質であって、結晶水を含む第二酸化鉄をいう。ここで投与とは、底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することをいう。投与の方法としては、例えば、脱水機で水分を低減したもの又は水中に懸濁した非晶質の含水酸化鉄を、池の底面又は上面に、パイプを通しポンプにより又は自然落下により投入する方法がある。
【００１３】
本発明は、養成池の造成直後の初期、その後の中期、終期の各段階において非晶質の含水酸化鉄を投与することにより池底の底泥改善微生物が繁殖する知見に基づくもので、池底に堆積した有機物を分解することで、養殖池又は干潟の浅海の土壌表面に堆積した有機物又は土壌中に含まれる有機物を餌化する。
本発明者は、当初一定程度の生産性を示した後に疲弊した海老養殖池の初期、中期、終期の各段階において、非晶質の含水酸化鉄を投与して底泥表面３ｍｍ中の非晶質の含水酸化鉄の濃度を０．２５％に保った結果、養殖池が疲弊する前より高い生産性と海老サイズを確保出来た上に、必要とする餌の量が減ったことの知見を得た。
非晶質の含水酸化鉄は微生物が容易に溶解性の鉄として利用できることから、その投与により微生物相が健全に維持されることとなり、海老養成の飼料の残餌、海老の排泄物、池が生産した有機物等の堆積物を分解して海老に有効な餌に転換し、結果として生物環境も改善されている。生産性の悪かった池でも非晶質の含水酸化鉄を投与して、土壌中のその濃度を管理することにより海老池の生産性を向上することができる。この原理は干潟でも同様であり適用は可能である。
餌化するプロセスは、明らかでないが、糞、残餌、プランクトンその他の有機物は、池底に沈降、堆積しているところ、池底土壌に非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することで、アンモニアの減少と酸化還元電位の上昇等が可能となる。バクテリアによる有機物の餌化を促す有機物の分解が促進されたものと考えられる。
【００１４】
＜養殖池又は干潟の浅海の浄化＞
本発明の第二は、養殖池又は干潟の浅海の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換し、生物環境を改善することにより養殖池又は干潟の浅海を浄化する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、養殖池又は干潟の浅海の浄化方法である。
浄化とは、養殖池又は干潟の底面土壌の酸化還元電位の向上と土壌アンモニア濃度の低下で、底面土壌と水質の改善を図り、よって、生物環境をよくすることをいう。
【００１５】
養殖池では底泥に糞や残餌が堆積することで、一方干潟では有機物負荷が増大することで水中及び底泥の酸素消費量が増加して酸素不足が頻発する。さらに還元環境の進行で、有機物酸化分解が停滞してアンモニア障害が発生して、養殖池または干潟等の土壌並びに水質の性状が悪化する。本発明では、非晶質の含水酸化鉄を投与することで、底泥の酸化還元電位の上昇と土壌アンモニア濃度の低下が可能となり、生物環境の改善と水質の浄化を確認した。
【００１６】
＜底面からのエアレーションによる養殖池又は干潟の浅海の底生生物の飼料転換＞
本願発明の第三は、前記第一の発明において、養殖池又は干潟の浅海の底面からエアレーションする底生生物の飼料転換方法である。
エアレーションとは、養殖池又は干潟の浅海の溶液に空気を導くことをいう。空気を導く方法としては、例えば、ブロアーにより昇圧した空気を、パイプを通して池底に導き、池底に敷設した気泡化ノズルを上向きにつけた配管パイプの吐出口より、空気を溶液に吹き込む方法がある。
本発明は前記第一の発明の効果をさらに改善することが出来るものである。養殖池水中への酸素供給においてエアレーション方式が従来の水車方式に比べて省エネでかつ効率よく溶存酸素を海水中に供給するのはもちろんのことであるが、空気の気泡が水中を上昇する垂直循環流の効果が大きい事を発見した。日中にエアレーションすることで垂直循環流を形成し、海水中の光合成は立体的に促進され日照時の３時間程度のエアレーションで溶存酸素濃度は２００％の過飽和を示した。垂直循環流の無い養殖池ではプランクトン濃度の高いことも相まって光の透過率支配で有効な光合成深さは表面から５０ｃｍ程度であり、一般に養成池が１．２ｍ程度の深さであることも相まって溶存酸素濃度は最大で池水平均１２０％程度の過飽和しか示さない。しかも池底部の酸素濃度は低くなり生物環境としては既に好ましくなかった。
本方法は、底の池水まで均一高濃度の酸素濃度を維持できることから底泥に対して大量の酸素を供給することが出来て、第一の発明の方法とあいまって健全な微生物相を効率よく形成することが出来る。
【００１７】
さらに、エアレーションにより高酸素濃度に於ける均一攪拌効果が大きく、懸濁有機物の分解が促進されることから水質は浄化され、分解無機物により新しいプランクトンが大量に生産されることとなる。攪拌凝集効果により該プランクトン類と浮遊懸濁物は凝集沈降することから、海老の餌の原料を池底の微生物培地へ供給することが出来る。該供給物が底泥微生物培地において底生生物の飼となったものを通常デトリタスと呼んでいる。この攪拌凝集沈殿効果は水平循環流を作る水車を組み合わせることでよりさらに効果的となる。
【００１８】
＜非晶質の含水酸化鉄を含有することを特徴とする底生生物の飼料転換剤＞
本願発明の第四は、本願発明の第一に記載の底生生物の飼料転換方法に使用され、非晶質の含水酸化鉄を含有することを特徴とする底生生物の飼料転換剤である。
本願発明の第五は、塩化第一鉄及び硫酸第一鉄の少なくともいずれかを、海水又は塩分添加水に溶解させて溶液とし、該溶液をエアレーションしてフロック化沈殿分離させて得られる上記第四の発明に記載の底生生物の飼料転換剤である。
ここで、底生生物の飼料転換剤は、非晶質の含水酸化鉄を含有するものであり、例えば、脱水機で水分を低減したもの又は水中に懸濁したものを問わない。
非晶質の含水酸化鉄は、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２）及び/又は硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４）を原料として非晶質の含水酸化鉄を製造するのが経済的に優れた方法である。塩化第二鉄又は硫酸第二鉄で製造することも可能であるが材料が高価であり適切ではない。
以下に本発明である非晶質の含水酸化鉄の製造方法の一例を説明する。すなわち、塩化第一鉄又は硫酸第一鉄を海水又はＮａＣｌ溶解水に投与して溶解し、それにエアレーションを加えて非晶質の含水酸化鉄（水酸化第二鉄）を製造する。製造した非晶質の含水酸化鉄は正に帯電しているために通常の淡水中で製造した場合は電荷反発により凝集が進まず沈殿しないが、海水又はＮａＣｌ溶解水は電気伝導度が高いことから容易に電気中和が進行して凝集沈殿分離を出来ることを見出した。通常、海老養成の為に必要な非晶質の含水酸化鉄は少量であることから、投与すべき塩化第一鉄又は硫酸第一鉄は少なく、池のｐＨが海老養成に影響を与える程に酸性にはならない事から直接海老養殖池に投与して、生成した非晶質の含水酸化鉄を池底土壌に沈殿投与するも可能であるが、この場合は浮遊する微小水酸化第二鉄が養成中の海老のエラに詰まることから海老飼育上好ましくない。発明者は一端フロックとして沈殿した非晶質の含水酸化鉄を投与すればこの問題の発生がなく円滑に投与できることを確認した。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例を示すが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２０】
＜養殖池への含水酸化鉄投与と海老のＦＣＲ＞
養殖池への含水酸化鉄投与と海老のＦＣＲの関係を図１に示す。条件Ａは、養殖池へ含水酸化鉄を投与していない実施例、条件Ｂは含水酸化鉄を投与している実施例で１２０日から１３５日の期間の養殖を行った。条件Ａはｎ数が１５、条件Ｂはｎ数が８の各平均値である。図１の横軸は、地底泥中の非晶質の含水酸化鉄濃度を示すが、投与をしない条件Ａの平均値０．０４％に対し、投与をした条件Ｂの平均値は０．２５％に上昇した。縦軸のＦＣＲ（Ｆｅｅｄ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｒａｔｉｏ）とは、海老の体重１Ｋｇを作るのに所用した餌の重量で、日本では、一般に増肉係数とよばれている。ＦＣＲ＝使用した餌重量/養成海老重量である。Ａ期間のＦＣＲは１．７５であるのに対し、Ｂ期間のＦＣＲは１．５０に低下しており、餌の必要量が低下している。プランクトン、残餌その他の地底泥中の有機物が、有効に池内生態系で餌化していることを示している。
【００２１】
＜非晶質含水酸化鉄投与と海老生産量＞
前記調査した条件Ａと条件Ｂのエビ重量の比較を図２に示す。一尾あたりの重量の向上は、経済的効果が大きい。非晶質の含水酸化鉄の投与により、大型のエビの養成が可能となった。
図３に本願試験で使用した養殖池の海老生産性の長期の経時変化を示す。本願試験で使用した養殖池は、当初は、生産性が高かったが（グループＡ）、その後、本池は疲弊が進み生産性が低下した（グループＢの□印）。非晶質含水酸化鉄の投与により海老生産性が向上した（グループＣの■印）。
非晶質水酸化鉄濃度は、ＥＤＴＡによる鉄抽出を利用した。抽出された鉄をフェナントロリン比色定量法（土壌養分分析法  養賢堂（２００２年）  １５版  ｐ３０１−ｐ３０２）により定量することで、池底土壌中の非晶質の含水酸化鉄濃度を求めた。発色させた鉄標準液から検量線を求め、５１０nm（吸光光度計：日立製作所製  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｍｅｔｅｒ  Ｕ−１５００）にて比色定量して、ＥＤＴＡ抽出液の鉄濃度（ｍｇ／L）を決定した。
【００２２】
＜池底土壌の採取＞
円筒形透明容器（直径５．５cm、高さ１２cm）をエビ養成池底土壌（５地点/ｈａ）に挿入した。容器に蓋をし、容器をゆっくりと、土壌が抜けないように引き上げた。この手法により池底の状態を崩すことなく土壌を採取できる。採取土壌は土壌色彩別に表層、下層に分離し、表層部土壌を小型容器（直径１．５cm、高さ９．５cm）に空気が入らないように充填する。この土壌を各分析に用いた。
【００２３】
＜非晶質の含水酸化鉄投与による酸化還元電位、アンモニア濃度及び底泥酸素消費量の測定＞
非晶質含水酸化鉄を投与した時の酸化還元電位の向上と土壌アンモニア濃度の低下を図４に、底泥の酸素消費量の低減効果を図５に示す。いずれも海老の養成中において後述する方法で製造した非晶質の含水酸化鉄を投与し、投与し、池底表層の土壌厚さ３ｍｍに対して重量比で０．２％の基準で投与して得られた生物環境の改善を示すデーターである。
図４の養成１２０日の時点で投与前はほとんど池の生物環境は養成限界寸前であったが、投与により該環境は回復し所定の養成期間を経て収穫することが出来た。図５は池底土壌の酸素消費が激しく、夜間において酸素濃度が養成限界の０．３ｐｐｍとなっていたものを改善した実施例である。
ここで、酸化還元電位、アンモニア濃度及び底泥酸素消費量の測定方法は、以下による。
【００２４】
酸化還元電位の測定は、土壌採取法による方法にて採取した表層土壌のＯＲＰを測定した。土壌を詰めた小型容器に無酸素水を注いで満たし、ＯＲＰ電極（ＭＥＴＴＬＥＲ  ＴＯＬＥＤＯ製  型番：ＩＮＬＡＢ５０１  ＲＥＤＯＸ（ＰＬＡＴＩＮＵＭ））を土壌に２ｃｍ挿入する。挿入５時間後にＯＲＰメーター（WTW製  型番：ＭｕｌｔｉＬｉｎｅ  Ｐ４）でＯＲＰ値を測定した（土壌養分分析法  養賢堂（２００２年）  １５版  ｐ５３−ｐ６９）。
【００２５】
土壌アンモニア濃度の測定は、塩化カリウム液浸出―インドフェノール青吸光光度法によりおこなった（土壌環境分析法  博友社（２０００年）  第２版  ｐ２４１−ｐ２４５）土壌採取法による方法にて採取した表層２ｃｍの土壌（湿土）から塩化カリウム液浸出法によりアンモニウムイオンを溶出。このアンモニウムイオン量をインドフェノール青吸光光度法にて定量し、土壌アンモニア量として測定した。
【００２６】
底泥酸素消費量の測定は、採取した池底泥を褐色ガラス瓶内で養殖池海水と一緒に培養し、消費される海水中溶存酸素量を測定することで、底泥酸素消費量を測定する方法とした。即ち、採取した表層1ｍｍの土壌４ｇ（湿土）を５３０ｍｌ容の褐色ガラス瓶にとり、この瓶に海水をみたし、マグネチックスターラーを入れ、溶存酸素濃度計電極（ＷＴＷ製  型番：ＣｅｌｌＯｘ  ３２５）を挿入した。褐色ガラス瓶内の溶存酸素濃度（ｍｇＯ２／Ｌ）を溶存酸素メーター（ＷＴＷ製  型番：Ｏｘｉ３３０ｉ）で測定する。褐色ガラス瓶内海水を緩く攪拌（６０ｒｐｍ）しながら２８℃に調整した保温機（暗所）に放置した。初期、放置２時間後、４時間後、６時間後の褐色ガラス瓶内溶存酸素濃度を測定する。別途土壌を添加しない海水のみのブランク褐色ガラス瓶を準備、同様に溶存酸素濃度を測定した。  測定した各時間の褐色ガラス瓶内溶存酸素濃度および海水のみのブランク褐色ガラス瓶の溶存酸素濃度から1時間当たりの添加土壌による溶存酸素消費量を算出（ｍｇＯ２／ｈ）した。得られた値から、土壌表層１mm、使用土壌量４ｇより１ｍｍ層×１ｍ２の土壌量（比重１．５、湿土１，５００ｇ相当）に換算することで底泥酸素消費量（ｍｇＯ２／ｍ２・ｍｍ・ｈ）とした。
【００２７】
＜エアレーションによる光合成効率＞
図６にエアレーション有無の溶存酸素濃度推移の実施例を示す。エアレーションにはルーツブロワーを使用し、池底に気泡化ノズルを上向きにつけた配管を敷設して養殖池に対して０．５Ｌ／ｍ２・ｍｉｎで実施した。エアレーションの配置を図９に示す。エアレーションをしない場合、池表面の溶存酸素濃度は、光合成効果により比較的に高い値を示すが、池底は、光透過が進まず、溶存酸素濃度は小さい。エアレーションを施した場合は、池水全体の溶存酸素濃度が大きくなり、光合成効果が大きいことを示している。エアレーションにより池底にも酸素が供給され、底泥の環境改善の効果が出ている。
ここで、溶存酸素濃度の測定は、前記溶存酸素メーター（ＷＴＷ製  型番：Ｏｘｉ３３０ｉ）で測定した。
【００２８】
＜エアレーションによるデトリタス生成量の測定＞
図７にエアレーションによるデトリタス生成量を示す。エアレーションにより、海老の飼料となるデトリタスの生成が、大きくなっている。
ここで、デトリタスの測定は、池底に捕集ビンを設置して沈降凝集物を捕集したものをデトリタス生成量とした。
【００２９】
＜硫酸第一鉄七水和物を海水又は塩分添加水中に溶解し、エアレーションしてフロック化沈殿分離して製造する非晶質の含水酸化鉄＞
３．５％ＮaＣl海水５００ｍLを５００ｍLビーカーに入れ、硫酸第一鉄七水和物を鉄５００ｐｐｍまで添加し、空気を吹き込み、エアレーションし、生成する水酸化第二鉄フロックの沈降速度を測定した。３．５％ＮaＣl海水に替えて、１．０％ＮaＣl希釈海水、３．５％ＮaＣl食塩水  １．０％ＮaＣl食塩水及び淡水について同様にエアレーションし、生成する水酸化第二鉄フロックの沈降速度を測定した。結果を図８に示す。
硫酸第一鉄七水和物を海水又は塩分添加水中に溶解し、エアレーションすることで、沈殿分離する非晶質の含水酸化鉄フロックが、容易且つ効率よく沈降することができる。得られた非晶質の含水酸化鉄フロックが、池底に沈降することで、底泥の環境が改善される。
【００３０】
ここで、非晶質の含水酸化鉄の沈降速度の測定方法は、エアレーション停止後の水面下５ｃｍ溶媒を採取し、採取した溶媒の７２０nmにおける吸光度（吸光光度計：日立製作所製  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｍｅｔｅｒ  Ｕ−１５００）を測定し、吸光値０．１となるまでの時間を計測し、測定した時間から1時間当たりの生成非晶質の含水酸化鉄沈降速度（ｃｍ/ｈ）を算定した。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、養殖池又は干潟の浅海の底泥の微生物反応の培地機能（地力）を形成し、維持し、回復し、生産性の低い養殖池を著しく改善する他に、連作障害を防止し、連作障害で養殖が出来なくなった池を回復させること、及び有機物負荷で悪化した干潟環境を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、非晶質の含水酸化鉄投与によるＦＣＲの改善を示す図である。
【図２】図２は、非晶質の含水酸化鉄投与によるエビサイズの改善を示す図である。
【図３】図３は、非晶質の含水酸化鉄の濃度変化と海老生産性を示す図である。
【図４】図４は、非晶質の含水酸化鉄投与による酸化還元電位の向上とアンモニア濃度の低下を示す図である。
【図５】図５は、非晶質の含水酸化鉄投与による養殖池底泥の酸素消費量の低減効果を示す図である。
【図６】図６は、エアレーションによる光合成率向上を示す図である。
【図７】図７は、エアレーションによるデトリタス生産性の向上を示す図である。
【図８】図８は、海水、食塩水及び淡水中の水酸化第二鉄の沈降速度を示す図である。
【図９】図９は、エアレーションの配置図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成20年9月8日(2008.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックタイガー海老養殖池の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、底生生物の飼料転換方法。
【請求項２】
混合又は散布する非晶質の含水酸化鉄の含有量を、池底表層の土壌厚さ３ｍｍに対して重量比で０．１８〜０．３２％にする請求項１に記載の底生生物の飼料転換方法。
【請求項３】
ブラックタイガー海老養殖池の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換し、生物環境を改善することによりブラックタイガー海老養殖池を浄化する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、ブラックタイガー海老養殖池の浄化方法。
【請求項４】
ブラックタイガー海老養殖池の底面からエアレーションする請求項１から２のいずれかに記載の、底生生物の飼料転換方法。
【請求項５】
請求項１から２のいずれかに記載の底生生物の飼料転換方法に使用され、非晶質の含水酸化鉄を含有することを特徴とする底生生物の飼料転換剤。
【請求項６】
請求項１から２のいずれかに記載の飼料転換方法に直接使用する飼料転換剤であって、塩化第一鉄及び硫酸第一鉄の少なくともいずれかを、海水又は塩分添加水に溶解させて溶液とし、該溶液をエアレーションしてフロック化沈殿分離させて得られる飼料転換剤。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、養殖池又は干潟等の生物的土壌環境を改善し、特に世界的に問題提起されているエビ養殖事業に伴う自然環境破壊問題を解決しうるものであり、有機物が堆積するブラックタイガー海老養殖池の底泥の底生生物の飼料転換方法、及びブラックタイガー海老養殖池の浄化方法、並びに、底生生物の飼料転換剤に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、ブラックタイガー海老養殖池の底泥の微生物反応の培地機能（地力）を形成し、維持し、回復させることができる方法に関するもので、生産性の低い海老養殖池を著しく改善し、連作障害を防止し、連作障害で海老が出来なくなった池を回復させること、及び有機物負荷で悪化した干潟環境を改善することを課題とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するための手段は、次の通りである。
（１）ブラックタイガー海老養殖池の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、底生生物の飼料転換方法。
（２）混合又は散布する非晶質の含水酸化鉄の含有量を、池底表層の土壌厚さ３ｍｍに対して重量比で０．１８〜０．３２％にする前記（１）に記載の底生生物の飼料転換方法。
（３）ブラックタイガー海老養殖池の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換し、生物環境を改善することによりブラックタイガー海老養殖池を浄化する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、ブラックタイガー海老養殖池の浄化方法。
（４）ブラックタイガー海老養殖池の底面からエアレーションする前記（１）から（２）のいずれかに記載の、底生生物の飼料転換方法。
（５）前記（１）から（２）のいずれかに記載の底生生物の飼料転換方法に使用され、非晶質の含水酸化鉄を含有することを特徴とする底生生物の飼料転換剤。
（６）前記（１）から（２）のいずれかに記載の飼料転換方法に直接使用する飼料転換剤であって、塩化第一鉄及び硫酸第一鉄の少なくともいずれかを、海水又は塩分添加水に溶解させて溶液とし、該溶液をエアレーションしてフロック化沈殿分離させて得られる飼料転換剤。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ブラックタイガー海老養殖池土壌の微生物反応の培地機能（地力）を形成し、維持し、回復する方法に関し、生産性の低い海老養殖池を著しく改善する他に、連作障害を防止し、連作障害で海老が出来なくなった池を回復する方法と有機物負荷で悪化した干潟環境を改善する方法を提供する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
＜ブラックタイガー海老養殖池の底生生物の飼料転換＞
本発明の第一は、ブラックタイガー海老養殖池の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、底生生物の飼料転換方法である。
ブラックタイガー海老養殖池とは、ブラックタイガー海老の養殖に使用される池をいう。当該養殖池は、人造、自然造を問わない。底生生物の飼料とは、底面近傍に生息するブラックタイガー海老の飼料をいう。非晶質の含水酸化鉄とは、非晶質であって、含水の第二酸化鉄をいう。ここで投与とは、底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することをいう。投与の方法としては、例えば、脱水機で水分を低減したもの又は水中に懸濁した非晶質の含水酸化鉄を、池の底面又は上面に、パイプを通しポンプにより又は自然落下により投入する方法がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、養成池の造成直後の初期、その後の中期、終期の各段階において非晶質の含水酸化鉄を投与することにより池底の底泥改善微生物が繁殖する知見に基づくもので、池底に堆積した有機物を分解することで、ブラックタイガー海老養殖池の土壌表面に堆積した有機物又は土壌中に含まれる有機物を餌化する。
本発明者は、当初一定程度の生産性を示した後に疲弊した海老養殖池の初期、中期、終期の各段階において、非晶質の含水酸化鉄を投与して底泥表面３ｍｍ中の非晶質の含水酸化鉄の濃度を０．２５％に保った結果、養殖池が疲弊する前より高い生産性と海老サイズを確保出来た上に、必要とする餌の量が減ったことの知見を得た。
非晶質の含水酸化鉄は微生物が容易に溶解性の鉄として利用できることから、その投与により微生物相が健全に維持されることとなり、海老養成の飼料の残餌、海老の排泄物、池が生産した有機物等の堆積物を分解して海老に有効な餌に転換し、結果として生物環境も改善されている。生産性の悪かった池でも非晶質の含水酸化鉄を投与して、土壌中のその濃度を管理することにより海老池の生産性を向上することができる。この原理は干潟でも同様であり適用は可能である。
餌化するプロセスは、明らかでないが、糞、残餌、プランクトンその他の有機物は、池底に沈降、堆積しているところ、池底土壌に非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することで、アンモニアの減少と酸化還元電位の上昇等が可能となる。バクテリアによる有機物の餌化を促す有機物の分解が促進されたものと考えられる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
＜ブラックタイガー海老養殖池の浄化＞
本発明の第二は、ブラックタイガー海老養殖池の底面に堆積した有機物及び土壌中に含まれる有機物の少なくともいずれかを底生生物の飼料に転換し、生物環境を改善することによりブラックタイガー海老養殖池を浄化する方法であって、前記底面に対して非晶質の含水酸化鉄を混合又は散布することを特徴とする、ブラックタイガー海老養殖池の浄化方法である。
浄化とは、養殖池又は干潟の底面土壌の酸化還元電位の向上と土壌アンモニア濃度の低下で、底面土壌と水質の改善を図り、よって、生物環境をよくすることをいう。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
＜底面からのエアレーションによるブラックタイガー海老養殖池の底生生物の飼料転換＞
本願発明の第三は、前記第一の発明において、養殖池又は干潟の浅海の底面からエアレーションする底生生物の飼料転換方法である。
エアレーションとは、ブラックタイガー海老養殖池の溶液に空気を導くことをいう。空気を導く方法としては、例えば、ブロアーにより昇圧した空気を、パイプを通して池底に導き、池底に敷設した気泡化ノズルを上向きにつけた配管パイプの吐出口より、空気を溶液に吹き込む方法がある。
本発明は前記第一の発明の効果をさらに改善することが出来るものである。養殖池水中への酸素供給においてエアレーション方式が従来の水車方式に比べて省エネでかつ効率よく溶存酸素を海水中に供給するのはもちろんのことであるが、空気の気泡が水中を上昇する垂直循環流の効果が大きい事を発見した。日中にエアレーションすることで垂直循環流を形成し、海水中の光合成は立体的に促進され日照時の３時間程度のエアレーションで溶存酸素濃度は２００％の過飽和を示した。垂直循環流の無い養殖池ではプランクトン濃度の高いことも相まって光の透過率支配で有効な光合成深さは表面から５０ｃｍ程度であり、一般に養成池が１．２ｍ程度の深さであることも相まって溶存酸素濃度は最大で池水平均１２０％程度の過飽和しか示さない。しかも池底部の酸素濃度は低くなり生物環境としては既に好ましくなかった。
本方法は、底の池水まで均一高濃度の酸素濃度を維持できることから底泥に対して大量の酸素を供給することが出来て、第一の発明の方法とあいまって健全な微生物相を効率よく形成することが出来る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本発明は、ブラックタイガー海老養殖池の底泥の微生物反応の培地機能（地力）を形成し、維持し、回復し、生産性の低い養殖池を著しく改善する他に、連作障害を防止し、連作障害で養殖が出来なくなった池を回復させること、及び有機物負荷で悪化した干潟環境を改善することができる。