(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を土壌と混合して発酵させながら、発酵熱を４０℃以上５５℃以下に保持して土壌病原菌の菌密度を低下させることを特徴とする土壌病害の抑制方法。
【請求項２】
４０℃以上５５℃以下の発酵熱を６日間以上保持する、請求項１記載の抑制方法。
【請求項３】
発酵槽を用いて発酵を行うものである請求項１又は２記載の抑制方法。
【請求項４】
野積みした土壌中に通気管を埋め込み、通気を行ないつつ発酵を行うものである請求項１又は２記載の抑制方法。
【請求項５】
土壌病原菌に対する拮抗菌を土壌中に含有させて発酵させることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、有機物を土壌と混合して発酵させることによる土壌病害の抑制方法に関する。更に詳しくは、発酵により生じる発酵熱により土壌病原菌の菌密度を低下させる土壌病害の抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】
現在、行われている土壌病害の防除法は、一般的に物理的、化学的土壌消毒と、生態的防除に大別されるが、それぞれ以下のような問題点を有している。
【０００３】
物理的防除の問題点としては、蒸気消毒による方法では高熱によって発生する毒物により生育不良の危険性があることが指摘されている（「作物のフザリウム病」Ｐ２９２、全国農村教育協会発行、１９８２年）。熱風消毒による方法では、深根性の植物には応用しにくいという問題点がある。また、夏期の温室密閉による太陽熱消毒は、気温に左右される上に時間がかかり、その間栽培が制限されるという欠点をもち、しかも路地栽培には適用できない。
【０００４】
化学的防除の問題点としては、クロルピクリン等の土壌燻蒸剤は人畜に有害であり、都市近郊では使用しにくい状況にある点が指摘されている。また、無作為に殺菌を行うため、病原菌による再汚染の危険性があり、また、その効果が１年以上持続することはまれであり、毎年殺菌を行う必要がある。燻蒸剤以外の化学農薬は、病原菌による耐性獲得の問題があり、また、環境汚染を招く恐れもある。なお、無作為な殺菌は土壌の地力を低下させ、土壌有機物の分解等肥料面でも悪影響を及ぼす。
【０００５】
一方、生態的防除は輪作、深耕、施肥等の耕種的防除と、有機物施用、拮抗菌導入等の生物的防除に分けられる。これらの生態的防除は、通常他の防除法と組み合わせて行われており、基本的に有用な防除法であるが、効果が不安定であり、また完全な防除効果が得られにくい点で、抜本的な対策とは言い難い。
【０００６】
なかでも生物的防除としては、次の有機物施用と拮抗菌の利用による防除がある。有機物施用における有機物と土壌病害の関係については、多くの研究がなされている。しかし、同じ有機物でも病原菌の種類や対象とする作物によって、その効果は異なり普遍的な技術とは言い難い。また、拮抗菌の利用による防除方法は、古くから盛んに研究されており、実際に微生物資材として上市されているものも少なくない。しかし、現実の圃場において、導入する拮抗菌が常に土壌に定着し、活動するとは限らず、その効果は不安定である。
以上のように土壌病害を短期間で有効に抑制する方法は知られていない。
【０００７】
本発明の目的は、環境汚染の心配もなく、長期間にわたって土壌病害を抑制でき、また殺菌後の病原菌の再汚染による助長の心配もない土壌病害の抑制方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、次の知見に基づき、本発明を完成するに至った。
すなわち、代表的な土壌病原菌であるフザリウム属菌は、生育適温が２５〜３０℃であり、４５℃で１０日以上、４０℃でも２０日以上の保温で、そのほとんどが死滅すると言われている。そこで、土壌中の発酵による温度上昇に着目し、その時のフザリウム属菌密度の推移を調査した。その結果、発酵槽での通気発酵においては４０〜５５℃の発酵熱を１７日間維持し、発酵槽を用いない、野積みの場合でも４０℃以上発熱することが明確になり、その時のフザリウム属菌密度は、発酵槽での１７日間の発酵で約１／１０００に、野積みでも約１／１０まで低下することを見出した。また、いずれの方法でも土壌中の細菌、放線菌密度は高くなっており、土壌中の微生物活性を高めながら、選択的に病原菌密度を低下させることができることが判明した。
【０００９】
即ち、本発明の要旨は、
（１） 有機物を土壌と混合して発酵させながら、発酵熱を４０℃以上５５℃以下に保持して土壌病原菌の菌密度を低下させることを特徴とする土壌病害の抑制方法、
（２） ４０℃以上５５℃以下の発酵熱を６日間以上保持する、前記（１）記載の抑制方法、
（３） 発酵槽を用いて発酵を行うものである前記（１）又は（２）記載の抑制方法、
（４） 野積みした土壌中に通気管を埋め込み、通気を行ないつつ発酵を行うものである前記（１）又は（２）記載の抑制方法、並びに
（５） 土壌病原菌に対する拮抗菌を土壌中に含有させて発酵させることを特徴とする前記（１）〜（４）いずれか記載の抑制方法、
に関する。
【００１０】
本発明の土壌病害の抑制方法は、有機物を土壌と混合して発酵させながら、発酵により生じる発酵熱を４０℃以上に保持して土壌病原菌の菌密度を低下させることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に用いられる有機物としては、土壌中に生息する微生物により分解されるものであれば、特に限定されず、例えば、鶏糞、牛糞、豚糞等の家畜糞、おがくず、コーヒー粕、バーク、イナワラ、カニガラ、活性汚泥、魚粉、油粕等が挙げられ、好ましくは鶏糞、カニガラが挙げられる。
また、そのような有機物としては既に発酵が生じている発酵堆肥、厩肥等として土壌に混合することが好ましく、その場合、例えば鶏糞堆肥、牛糞堆肥、バーク堆肥等が用いられる。
【００１２】
本発明において、堆肥等の状態で有機物を混合することが好ましいのは、次の理由による。
まず、堆肥は発酵時にその有機物を栄養源として利用しやすい微生物が集積されると考えらる。また、発酵時に高温になるため、高温に耐性の菌が多く存在する。一方、未発酵の有機物を使用した場合は土壌に生息する微生物を利用することになる。従って、当然堆肥を使用した方が土壌中での発酵が効率良く進み発熱が速くなり、土壌微生物の活性は高まるため安定した効果が得られる。
次に、病原菌は植物に寄生、枯死させた後、寄生植物遺体で増殖するが、一般に腐生能の弱いものが多いため、寄生植物遺体が多くの微生物で分解する時に栄養的な競合を受け、その微生物の一部は死滅したり生育を制限される。ここで有機物として堆肥を用いた場合、堆肥には当然腐生能の強い微生物が多いため、堆肥を添加して発酵を行うと、こういった栄養的競合力が増し、病原菌の生育がさらに制限されることになる。これにより、病原菌密度の低下またはその行動が制限されることによる発病の低下が期待される。
【００１３】
さらに本発明では、発酵に供される土壌中に土壌病原菌の拮抗菌を含有させることが好ましいが、その場合に拮抗菌をすでに含有している有機物等を土壌に添加してもよい。例えば微生物資材（ＲＣ−１００、フマキラー（株）製）等が挙げられる。微生物資材，ＲＣ−１００とは、拮抗菌と、植物抽出残渣類、排水処理汚泥の混合物を含有する土壌病害防止用有機組成物であり、特開昭６３−１０７９０８号公報に開示されているものである。ここで、用いられる拮抗菌としては、ストレプトマイセス・アクロモジェネス(Streptomyces achromogenes）、ストレプトマイセス・フェオプレウス(Streptomyces phaeopureus)、ストレプトマイセス・ハイグロスコピカス(Streptomyces hygroscopicus ）、ストレプトマイセス・ニトロスポレウス(Streptomyces nitrosporeus）、ストレプトマイセス・バルネンシス(Streptomyces barnensis)等が挙げられる。
【００１４】
用いられる土壌としては、特に限定されることなく、黒ぼく土、赤色土、砂壌土等が挙げられる。かかる土壌は、本発明の方法により土壌病原菌が生息してる場合でもその増殖を抑制できるが、発病していない土壌においても、拮抗菌を定着、増加させることで、病原菌が侵入しても増加しにくいものとしたり、早く土壌を腐熟化できるという効果がえられる。
【００１５】
有機物と土壌の混合割合は、土壌の種類や元来土壌に含まれる有機物含量によって異なり、通常１〜７重量％であるが、混合率が高いほど発酵による発熱は盛んになる。
【００１６】
本発明における発酵は、発酵により生じる発酵熱により土壌の温度が４０℃以上５５℃以下、好ましくは４２〜４５℃に保持されるように行う。好ましくは発酵熱が４０℃以上で６日間以上保持されるのがよい。この温度より低温または保持日数が少ないと、土壌病原菌の菌密度を十分低下させにくい傾向があり、本発明の効果が十分得られにくい。
【００１７】
発酵は、野積みした土壌を用いてもよく、また発酵槽を用いて行ってもよいが、発酵時の温度を前記の一定温度以上に効率よく保持するには、発酵槽を用いることが好ましい。その他、野積みする場合には、堆積する高さを高く（通常１〜２ｍ、好ましくは１．５〜１．８ｍ）したり、上部をビニールシート等で被覆することにより、放熱による温度低下を防止することができる。また拮抗菌含有資材を使用することで十分な発熱が得られなくても病原菌密度を低下させることができる。
【００１８】
本発明では発酵中に通気を行ってもよく、野積みする場合には、野積みした土壌中に通気管を埋め込んで通気を行ってもよい。通気量が少なすぎると嫌気的になり、多すぎると温度低下および水分の低下により微生物の活動が抑制される。また、発酵時の水分は高すぎると嫌気的になり、低すぎると微生物の活動が抑制される。通気量は、発酵槽の大きさで異なるが、例えば４ｍ3 の発酵槽において通常５０〜１００Ｌ／分、好ましくは７０〜８０Ｌ／分である。
【００１９】
本発明においては、以上のような発酵により生じる熱により、土壌病原菌の菌密度を低下させることができるが、フザリウム属菌に対しては発酵開始時の１／１０００〜１／１０程度に菌密度を低下させることができ、糸状菌に対しては発酵開始時の１／１０〜１／２程度である。本発明では、このような菌密度の低下により、土壌病害を抑制することができる。
【００２０】
ここで、土壌病原菌の多くはフザリウム属菌や糸状菌であるが、糸状菌がすべて土壌病原菌ではなく、また腐生能の高い糸状菌も多く存在するため、糸状菌が全体的には増加しても、糸状菌の一種である土壌病原菌が減少する場合がある。
【００２１】
前記のような発酵熱によって温度が上昇することは、微生物が活発に活動し、有機物を分解していることであり、当然土壌は腐熟化が促進される。このことは、実施例において細菌と放線菌の菌密度が増加していることからも明らかである。従って、本発明の方法によると、土壌の微生物活性を高めながら、土壌病原菌を選択的に殺菌することができる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例および試験例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等によりなんら限定されるものではない。
【００２３】
実施例１
通気することなしに、次の条件で有機物を土壌と混合して野積みでの発酵を７日間行った。
土壌の高さ；  １．５ｍ
土壌の量  ；  ４．６トン（４ｍ3 ）
有機物    ；  豚糞堆肥で７％混合
水分      ；  ２４％
その時の温度変化を表１に、菌密度の変化を表２に示すが、野積みの発酵により４０℃以上の発酵熱が発生し、フザリウム属菌密度が大幅に低下していることが判明した。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
実施例２
通気管で通気しながら、次の条件で有機物を土壌と混合して野積みでの発酵を７日間行った。
土壌の高さ；  １．５ｍ
土壌の量  ；  ４．６トン（４ｍ3 ）
通気量    ；  ７５Ｌ／分
通気管    ；  １．８ｍ間隔で深さ１ｍに埋設
有機物    ；  鶏糞堆肥で７％混合
水分      ；  ２４％
その時の温度変化を表３に、菌密度の変化を表４に示すが、野積みの発酵により４０℃以上の発酵熱が発生し、フザリウム属菌密度が大幅に低下していることが判明した。
【００２７】
【表３】
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【００２８】
【表４】
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【００２９】
実施例３
発酵槽を用いて、次の条件で有機物を土壌と混合して７日間発酵を行った。
発酵槽  ；  １．９ｍ×２．２ｍ×１ｍ（４．２ｍ3 ）
土壌の量；  ４．６トン（４ｍ3 ）
通気量  ；  ７５Ｌ／分
有機物  ；  豚糞堆肥で７％混合
水分    ；  ２４％
その時の温度変化を表５に、菌密度の変化を表６に示すが、発酵槽での発酵により４０℃以上の発酵熱が発生し、フザリウム属菌密度が大幅に低下していることが判明した。
【００３０】
【表５】
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【００３１】
【表６】
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【００３２】
実施例４
土壌に各有機物（鶏糞堆肥、カニガラ）を５％混合攪拌後、実施例３と同様の条件で発酵槽での発酵を行い、有機物の種類による効果の影響を調べた。また、土壌病原菌に対する拮抗菌を含有する微生物資材であるＲＣ−１００（フマキラー（株）製）との併用効果を調べた。その時の病原菌（フザリウム属菌）密度変化を表７に示す。また比較のため有機物を添加しない場合の結果も表７に併せて示す。
【００３３】
【表７】
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【００３４】
表７より、有機物を添加発酵した区は無添加区に比較し、フザリウム属菌密度を低下させ、なかでも、ＲＣ−１００を併用したものが最もフザリウム属菌密度を低下させ、ついで鶏糞堆肥、カニガラ、無添加の順であった。なお、完全にフザリウム属菌が死滅するまで菌密度を追跡した結果、ＲＣ−１００添加区では８週間で完全にフザリウム属菌が死滅した。
【００３５】
試験例
発酵を行う前の土壌（未発酵土壌）および発酵終了土壌（実施例１及び３で得られたもの）をａ／５，０００ワグネルポットに詰め、ダイコン種子（萎黄病感受性、耐病総太り、タキイ）をポットあたり９粒播種した。播種２週間後にポットあたり３株残して間引きを行い、４週間後に収穫調査を行った。発病率は、以下の式で算出した。
発病率（％）＝（発病株数／調査株数）×１００
その時のダイコン萎黄病発病抑制効果を表８に示す。
【００３６】
【表８】
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【００３７】
表８より、発病を抑制することが判ったが、これは発酵槽、および野積み発酵区は選択的にフザリウム属菌密度を低下（表２、表６）させたことによるものであると考えられる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の方法によると、土壌の微生物活性を高めながら、病原菌を選択的に殺菌するため、長期間にわたって土壌病害を抑制し、殺菌後の病原菌の再汚染による助長の心配がない。また、環境汚染の心配もなく、いかなる有機物も安心して使用できるという特徴を持っている。さらに、発病していない土壌においても、連作障害の予防として使用できることや、早く土壌を腐熟化できるという効果を有する。