CN112218521A - 肥料吸收率的提高方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于，提供通过简便的操作而能够实现肥料吸收率的提高的肥料吸收率的提高方法。本发明的肥料吸收率的提高方法是对植物体施用纳米气泡水的肥料吸收率提高方法。
Description
技术领域
本发明涉及肥料吸收率的提高方法。
背景技术
从食物增产和高效的农业经营的观点出发，期望促进植物的生长，增加蔬菜、谷物和水果等的收量。
因此，以往开发了各种植物生长促进剂和肥效促进材料。
例如，专利文献1中提出了含有藻酸寡糖作为有效成分的肥效促进材料([权利要求1])，此外，还提出了一种提高肥效的方法，其特征在于，对该肥效促进材料进行叶面散布、灌注、水栽或者直接施用于土壤([权利要求7])。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平08-012479号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明人针对专利文献1中记载的肥效提高方法进行了研究，结果发现：存在将藻酸寡糖施用于土壤等时难以进行含量管理等问题。
因而，本发明的课题在于，提供通过简便的操作而能够实现肥料吸收率的提高的肥料吸收率的提高方法。
用于解决问题的方案
本发明人为了实现上述课题而进行深入研究的结果发现：通过对植物体施用纳米气泡水，能够实现肥料吸收率的提高，从而完成了本发明。
即，本发明人发现：通过以下的构成能够实现上述课题。
[1]一种肥料吸收率的提高方法，其中，对植物体施用纳米气泡水。
[2]根据[1]所述的肥料吸收率的提高方法，其中，实施使用了上述纳米气泡水的喷洒。
[3]根据[1]或[2]所述的肥料吸收率的提高方法，其中，上述纳米气泡水所包含的气泡的众数粒径为10～500nm。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的肥料吸收率的提高方法，其中，上述纳米气泡水所含的气泡包含选自由氧、氮、二氧化碳和臭氧组成的组中的至少1种气体。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的肥料吸收率的提高方法，其中，上述纳米气泡水具有1×108～1×1010个/mL的气泡。
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的肥料吸收率的提高方法，其中，上述植物体为花卉类或根菜类。
[7]根据[6]所述的肥料吸收率的提高方法，其中，上述植物体为报春花科植物或十字花科植物。
[8]根据[7]所述的肥料吸收率的提高方法，其中，上述植物体为仙客来或小萝卜。
发明的效果
根据本发明，可提供通过简便的操作而能够实现肥料吸收率的提高的肥料吸收率的提高方法。
附图说明
图1为示出纳米气泡生成装置的一例的示意图。
具体实施方式
以下，针对本发明进行详细说明。
以下记载的构成要素的说明有时是基于本发明的代表性实施方式而进行的，但本发明不限定于这种实施方式。
需要说明的是，本说明书中，使用“～”而示出的数值范围是指包含“～”的前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。
本发明的肥料吸收率的提高方法(以下也简写为“本发明的提高方法”)是对植物体施用纳米气泡水的肥料吸收率的提高方法。
此处，“肥料吸收率”也是指肥效，是指所施予的肥料中被植物吸收利用的肥料成分的比例。
以下，针对本发明的提高方法中使用的纳米气泡水和任选成分进行详述。
〔纳米气泡水〕
本发明的提高方法中使用的纳米气泡水是包含直径小于1μm的气泡的水，是混入有上述气泡的水。需要说明的是，“混入有上述气泡的水”是指：不包括因用于生成纳米气泡水的水(例如包含杂质的井水)等而不可避免地包含的上述气泡的水的含义。
此处，纳米气泡水所包含的气泡的直径(粒径)、以及后述气泡的众数粒径和气泡的个数是使用纳米颗粒追踪分析法测定水中的气泡的布朗运动移动速度而得的值，本说明书中，采用通过纳米颗粒分析系统NanoSight系列(NanoSight公司制)而测得的数值。
需要说明的是，利用纳米颗粒分析系统NanoSight系列(NanoSight公司制)，能够计测颗粒的布朗运动速度，并由其速度算出直径(粒径)，众数粒径可通过由存在的纳米颗粒的粒径分布以众数径的形式来确认。
本发明中，从进一步提高肥料吸收率的理由出发，上述纳米气泡水所含的气泡的众数粒径优选为10～500nm、更优选为30～300nm、进一步优选为70～130nm。
构成上述纳米气泡水所含的气泡的气体没有特别限定，从长时间残留在水中的观点出发，优选为除氢之外的气体，具体而言，可列举出例如空气、氧、氮、氟、二氧化碳和臭氧等。
这些之中，从进一步提高肥料吸收率的理由出发，优选包含选自由氧、氮、二氧化碳和臭氧组成的组中的至少1种气体，尤其是，从植物体的生长变得良好且气泡能够更长时间残留的理由出发，更优选包含氧。
此处，包含氧是指以比空气中的氧浓度更高的浓度来包含。氮和二氧化碳也相同。需要说明的是，针对氧的浓度，优选为气泡中的30体积％以上、更优选超过50体积％且为100体积％以下。
从进一步提高肥料吸收率的理由出发，上述纳米气泡水优选具有1×108～1×1010个/mL的气泡，尤其是，从气泡生成时间与气泡残留性的平衡变得良好的理由出发，更优选具有多于1×108个/mL且少于1×1010个/mL的气泡，从进一步提高肥料吸收率的理由出发，进一步优选具有5×108～5×109个/mL的气泡。
作为上述纳米气泡水的生成方法，可列举出例如静态混合器法、文丘里法、气穴法、蒸气聚集法、超声波法、涡流法、加压溶解法和微细孔法等。
此处，本发明的肥料吸收率的提高方法可以具有在施用上述纳米气泡水之前先生成上述纳米气泡水的生成工序。即，本发明的提高方法可以是具有如下工序的防治方法：例如，将水从储水罐、井或农业用水等水源取入至纳米气泡生成装置中，生成纳米气泡水的生成工序；以及施用所生成的纳米气泡水的施用工序。需要说明的是，作为将来自水源的水取入至纳米气泡生成装置的方法，可列举出例如下述方法：使用桶或泵等将从水源打来的水供给至纳米气泡生成装置的方法；以及将在水源与纳米气泡生成装置之间铺设的流路连接于纳米气泡生成装置，并将水从流路直接送入纳米气泡生成装置的方法等。
此外，作为上述纳米气泡水的生成方法，优选为使用了不会主动产生自由基的装置的生成方法，具体而言，可列举出例如使用日本特开2018-15715号公报第[0080]～[0100]段中记载的纳米气泡生成装置来生成的方法。需要说明的是，将上述内容援引至本说明书中。
作为不主动产生自由基的其它纳米气泡生成装置，可列举出例如下述微细气泡生成装置，其特征在于，其具有：将水喷出的液体喷出机；将气体加压并使其混入从上述液体喷出机喷出的水的气体混入机；以及通过将混入有气体的水通入内部而在水中生成微细气泡的微细气泡生成器，上述气体混入机将气体加压并使其混入至在上述液体喷出机与上述微细气泡生成器之间以加压状态朝向上述微细气泡生成器流动的液体。具体而言，可列举出使用图1所示的纳米气泡生成装置而生成的方法。
此处，图1所示的纳米气泡生成装置10在其内部具备液体喷出机30、气体混入机40和纳米气泡生成喷嘴50。
此外，液体喷出机30由泵构成，其取入纳米气泡水的原水(例如井水)并喷出。气体混入机40具有封入有压缩气体的容器41和大致筒状的气体混入机主体42，在将从液体喷出机30中喷出的水流入至气体混入机主体42内的同时，向气体混入机主体42内导入容器41内的压缩气体。由此，在气体混入机主体42内生成气体混入水。
此外，纳米气泡生成喷嘴50通过在其内部流通气体混入水而按照加压溶解的原理使气体混入水中产生纳米气泡，作为其结构，可以采用与日本特开2018-15715号公报中记载的纳米气泡生成喷嘴相同的结构。在纳米气泡生成喷嘴50内生成的纳米气泡水从纳米气泡生成喷嘴50的前端喷出后，从纳米气泡生成装置10流出，在未图示的流路内流通并向规定的利用部位供水。
如上那样，在纳米气泡生成装置10中，气体混入机40使压缩气体混入至在液体喷出机30与纳米气泡生成喷嘴50之间以加压状态朝向纳米气泡生成喷嘴50流通的水(原水)中。由此，能够避免在液体喷出机30的吸入侧(抽吸侧)使气体混入水时产生的气穴等不良情况。此外，气体在加压(压缩)的状态下混入至水中，因此，能够使气体抵抗气体混入部位的水压并混入。因此，即使在气体混入部位不特别产生负压，也能够使气体适当地混入至水中。
进而，在液体喷出机30的抽吸侧连入从井或自来水等水源供给的水的流路，在该流路中，从液体喷出机30的上游侧向液体喷出机30流入的水压(即抽吸侧的水压)为正压即可。此时，上述构成变得更有意义。即，在液体喷出机30的上游侧的水压(抽吸压力)呈现正压的情况下，在液体喷出机30的下游侧会使气体混入至水中，因此，即使在液体喷出机30的下游侧也能够使气体适当混入至水中的纳米气泡生成装置10的构成变得更显眼。
此外，用于生成上述纳米气泡水的水没有特别限定，可以使用例如雨水、自来水、井水、农业用水和蒸馏水等。
这种水可以是在供于产生纳米气泡水之前先实施了其它处理的水。作为其它处理，可列举出例如pH调整、沉淀、过滤和灭菌(杀菌)等。具体而言，例如使用农业用水时，典型而言，可以使用实施沉淀和过滤中的至少一者后的农业用水。
本发明中，对植物体施用上述纳米气泡水的方式因植物体的栽培方法而异，没有特别限定，可列举出例如如下方式：在土耕栽培中喷洒上述纳米气泡水的方式、在土耕栽培中散布被上述纳米气泡水稀释的农药的方式、在养液栽培(水栽、喷雾栽种、固态培养基栽种)或养液土耕栽培(灌水同时施肥栽培)中将被上述纳米气泡水稀释的培养液供给至培养基的方式、以及在养液土耕栽培中单独喷洒(灌水)上述纳米气泡水的方式等。
这些之中，从能够利用更简便的操作来提高肥料吸收率的理由出发，优选为实施使用了上述纳米气泡水的喷洒的方式。
需要说明的是，作为施用的一个方式的“喷洒”的方法没有特别限定，在栽培方法为土耕栽培的情况下，可列举出例如对植物体整体散布水的方法、对一部分植物体(例如茎或叶等)散布水的方法、以及对种植有植物体的土壤散布水的方法等。此外，在栽培方法为养液土耕栽培的情况下，如上那样可以为基于灌水的喷洒。
此外，在本发明中，对植物体施用上述纳米气泡水的时期因施用方式、植物体的种类而异，没有特别限定，例如，在对花卉类进行土耕栽培的情况下，可以是从播种至收获为止的全部期间，也可以仅在一定期间(例如播种和育苗期)进行施用。
<其它成分>
上述纳米气泡水可以进一步包含其它成分。
作为上述其它成分，可列举出例如农药、肥料、表面活性剂、防冻剂、消泡剂、防腐剂、抗氧化剂和增稠剂等。其它成分的种类和含量没有特别限定，可根据目的来选择。
其中，在本发明中，作为上述其它成分，优选在上述纳米气泡水中实质上不含自由基。需要说明的是，“实质上不含自由基”并不是指排除因用于生成上述纳米气泡水的水(例如包含杂质的井水)等而不可避免地包含自由基的含义，而是排除混入因某种操作而生成的自由基的含义。
〔植物体〕
本发明中，施用上述纳米气泡水的植物体没有特别限定，优选为人工施肥来栽培的植物体。
作为这种植物体，可列举出例如蔷薇科植物(例如蔷薇等)、报春花科植物(例如樱草和仙客来等)、百合科植物(例如郁金香等)、车前草科植物(例如金鱼草等)、菊科植物(例如大丽花、菊花和大丁草等)、以及兰科植物(例如兰花等)等花卉类；
茄科植物(例如茄子、茄瓜、番茄(包含小番茄)、树番茄、辣椒、甜椒、哈瓦那辣椒、青椒、红辣椒和五彩椒等)、五加科植物(例如日本萸叶五加等)、葫芦科植物(例如南瓜、西葫芦、黄瓜、刺角瓜、越瓜、苦瓜、冬瓜、佛手瓜、丝瓜、葫芦、西瓜、哈密瓜和甜瓜等)、锦葵科植物(例如秋葵等)以及蔷薇科植物(例如草莓等)等果蔬类；
圆白菜、洋葱、葱、白菜、菠菜、生菜、西蓝花、小松菜、韭菜、龙须菜、芹菜、茼蒿、花椰菜、大蒜和藠头等叶茎菜类；
十字花科植物(例如萝卜、芜菁和小萝卜(radish)等)、伞形科植物(例如胡萝卜等)、菊科植物(例如牛蒡等)、以及莲藕等根菜类；
芸香科植物(例如蜜柑等)、蔷薇植物(例如苹果、桃、李、杨梅、木瓜、梨、西洋梨、梅、杏、樱桃、木莓、覆盆子、黑莓和枇杷等)、芭蕉科植物(例如香蕉等)、葡萄科植物(例如葡萄等)、胡颓子科植物(例如沙枣等)、杜鹃花科植物(例如蓝莓等)、桑科植物(例如桑和无花果等)、柿树科植物(例如柿等)、木通科植物(例如木通等)、漆树科植物(例如芒果等)、樟科植物(例如鳄梨等)、鼠李科植物(例如枣等)、千屈菜科植物(例如石榴等)、西番莲科植物(例如鸡蛋果等)、凤梨科植物(例如凤梨等)、番木瓜科植物(例如番木瓜等)、猕猴桃科植物(例如猕猴桃等)、山毛榉科植物(例如栗子等)、山榄科植物(例如神秘果等)、桃金娘科植物(例如番石榴等)、酢浆草科植物(例如杨桃等)、以及金虎尾科(例如西印度樱桃等)等果树类等。
这些之中，从本发明的提高方法的有用性变高的理由出发，优选为花卉类或根菜类，更优选为报春花科植物或十字花科植物，进一步优选为仙客来或小萝卜。
实施例
以下，列举出实施例来更详细地说明本发明。以下实施例所示的材料、用量、比例、处理内容和处理步骤等可以在不超脱本发明主旨的范围内适当变更。因此，本发明的范围不受以下所示的实施例的限定性解释。
〔试验1〕
<试验1的内容>
试验在日本神奈川县横浜市栽培的仙客来的农业大棚中根据以下分区来实施。
试验区1-1：在2017年2月～2017年7月的期间，在包含10000盆仙客来的农业大棚中，每星期进行1～2次的喷洒(手工喷洒)使用通过下述方法而生成的纳米气泡水。
试验区1-2：在2016年2月～2016年7月的期间，在包含10000盆仙客来的农业大棚中，每星期进行1～2次的喷洒(手工喷洒)使用自来水，不使用纳米气泡水。
需要说明的是，喷洒量按照常规方法，根据仙客来的生长状况和天气等来适当变更，但两个试验区以大致相同的方式进行调整。
<纳米气泡水的生成方法>
纳米气泡水通过使用纳米气泡生成装置〔KAKUICHI制作所Aqua Solution事业部(现：Aqua Solution公司)制、100V、10L/min类型〕，通过加压溶解方式使水中产生气泡(纳米气泡)来生成。
需要说明的是，在纳米气泡水的生成用途中使用的水使用了自来水，构成气泡的气体使用了氧(工业用氧、浓度：99.5体积％)。
此外，关于使用上述纳米气泡生成装置来产生纳米气泡的条件，在基于纳米颗粒分析系统NanoSight LM10(NanoSight公司制)的分析结果达到以下的条件下进行。
·每1mL水的气泡数：5×108个/mL
·气泡的众数粒径：100nm
<肥料吸收率的评价>
在各试验区中，由栽培的仙客来的叶的汁液测定硝酸态氮和磷酸的量。以下示出结果。
试验区1-1：在2017年7月14日从任意1盆仙客来采取任意1片叶，由叶的汁液测定硝酸态氮和磷酸的量。其结果，硝酸态氮为309.6ppm，磷酸为149.4ppm。
试验区1-2：在2016年7月12日从任意1盆仙客来采取任意1片叶，由叶的汁液测定硝酸态氮和磷酸的量。其结果，硝酸态氮为232.8ppm，磷酸为67.2ppm。
〔试验2〕
<试验2的内容>
试验在从2018年8月29日(播种)起至10月8日(收获)为止在日本长野县小诸市栽培的小萝卜(radish)的农场中根据以下分区来实施。各试验区设定在同一个塑料大棚内。
试验区2-1：在塑料大棚栽培中，每2天进行1次的喷洒使用农业用水，不使用纳米气泡水。
试验区2-2：在塑料大棚栽培中，每2天进行1次的喷洒使用每1mL水的气泡数调整至2×108个/mL的纳米气泡水。
试验区2-3：在塑料大棚栽培中，每2天进行1次的喷洒使用每1mL水的气泡数调整至5×108个/mL的纳米气泡水。
需要说明的是，在各试验区中，分别栽培在设置于塑料大棚内的盆中播种的小萝卜各2盆。
此外，喷洒量按照常规方法，根据小萝卜的生长状况和天气等来适当变更，但三个试验区之间以大致相同的方式进行调整。
此外，在试验2中，为了验证由1mL纳米气泡水中的气泡数带来的优势性而未主动实施农药的散布。
<纳米气泡水的生成方法>
纳米气泡水通过使用纳米气泡发生装置(Aqua Solution公司制、100V、10L/min类型)，并以加压溶解方式在水中产生气泡(纳米气泡)来生成。在纳米气泡水的生成用途中使用的水使用农业用水，构成气泡的气体种类设为氧(工业用氧、浓度：99体积％)。
此外，在使用上述纳米气泡发生装置来产生纳米气泡的条件之中，气泡的尺寸(众数粒径)设为100nm。
此外，每1mL纳米气泡水的气泡数如上所述，在试验区2-2中为2×108个/mL，在试验区2-3中为5×108个/mL。每1mL纳米气泡水的气泡数可通过例如在上述纳米气泡发生装置的下游侧设置纳米气泡水的贮留槽，将贮留槽内的纳米气泡水送回至纳米气泡发生装置并使纳米气泡水在体系内循环，变更其循环时间来调整。
<肥料吸收率的评价>
在试验区2-1～2-3中，在2018年10月8日从各盆中采取小萝卜的可食用部各1个，由可食用部的汁液测定硝酸态氮、磷酸和钾的有效量，算出平均值。将结果示于下述表1。
[表1]
根据表1所示的结果，若将施用了纳米气泡水的试验区2-2和试验区2-3与未施用纳米气泡水的试验区2-1加以对比，则可知硝酸态氮、磷酸和钾均增加，可知肥料吸收率提高。
尤其是，在纳米气泡水1mL中的气泡数为5×108个/mL的试验区2-3中，即使与气泡数为2×108个/mL的试验区2-2相比，可知硝酸态氮也格外增加，可知肥料吸收率进一步提高。
综上所述，根据试验1和试验2的试验结果可知：若施用纳米气泡水，则肥料吸收率提高。
产业上的可利用性
10 纳米气泡生成装置
30 液体喷出机
40 气体混入机
41 容器
42 气体混入机主体
50 纳米气泡生成喷嘴
Claims (8)
1.一种肥料吸收率的提高方法，其中，对植物体施用纳米气泡水。
2.根据权利要求1所述的肥料吸收率的提高方法，其中，实施使用了所述纳米气泡水的喷洒。
3.根据权利要求1或2所述的肥料吸收率的提高方法，其中，所述纳米气泡水所含的气泡的众数粒径为10～500nm。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的肥料吸收率的提高方法，其中，所述纳米气泡水所含的气泡包含选自由氧、氮、二氧化碳和臭氧组成的组中的至少1种气体。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的肥料吸收率的提高方法，其中，所述纳米气泡水具有1×108～1×1010个/mL的气泡。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的肥料吸收率的提高方法，其中，所述植物体为花卉类或根菜类。
7.根据权利要求6所述的肥料吸收率的提高方法，其中，所述植物体为报春花科植物或十字花科植物。
8.根据权利要求7所述的肥料吸收率的提高方法，其中，所述植物体为仙客来或小萝卜。
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