JP2006347858A - 農作物の育成促進材 - Google Patents

Abstract

【課題】 荒廃若しくは地力低下した農業土壌を蘇生し若しくは地力を回復させて、農作物を健苗且高い育成率で栽培生産しえる育成促進材の提供。
【解決手段】 シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１００乃至３００℃の温度で１５乃至５０倍に発泡させ且所要の形状の多孔質発泡構造体で通気保水基材が形成され、該通気保水基材に有機物を土壌微生物により発酵分解させた分解有機物が適宜容量割合で混合された構成。
【選択図】 図３

Description

本発明は荒廃及び地力低下した農業土壌の蘇生と地力回復により、農作物を健苗且高い育成率を以って栽培生産することの可能な農作物の育成促進材に関する。

農業土壌は本来落葉や草木類の枯死、動物や昆虫類の死骸等が土壌微生物により分解されて肥料となり、或いはこの分解中間物を土壌微生物や小動物が摂取し且排泄する排泄物やこれらの死骸等による腐植物と粘土とにより農作物の栽培生産力が保持されるものである。

しかしながら大量栽培生産と大量消費の経済的背景とともに栽培品種の集約と産地化並びに連作化がなされたことから、即効性の高い化学肥料の多量施肥がなされこれによりその初期においては栽培生産性の著しい向上が実現されたものの、吸収量を超えた過剰施肥が土壌内に重積されて、塩害の発生と且土壌本来に含有される微量要素の欠乏等が招来され農業土壌の荒廃と地力低下が急速に拡大し、これにより農作物の健苗育成が損われ病気の蔓延と廃害虫の食害が増大したことから、これの対処策として多量の農薬散布が余儀なくされるまでに至っている。

これがため有機物に対する分解作用や土壌病害菌の繁殖抑制力を保持する有用土壌微生物や腐植の生産と土壌の団粒化による地力回復に寄与する土壌小動物類も滅失し、既に農業土壌は極度に荒廃と地力低下した状況におかれている。
加えて他方においては高齢化社会と健康指向の高まりとにより食品に対する高い安全性の希求と、環境汚染に対する危機意識の高まりとも相俟って、今後の農作物栽培には有機肥料と且無農薬栽培が不可欠とされるに至っている。

ところで農作物栽培生産者も古くは農作物の栽培とともに畜産も兼ねており、且農作業も手作業によるものであったこと等により堆きゆう肥や緑肥の如くｃ／ｎ比の低い所謂腐植化の早い有機肥料が容易に入手でき且農業土壌も荒廃や地力低下も無く、従ってかかる有機肥料の補給により十分な農作物の栽培育成がなしえてきたものであるが、現状においては農作業の機械化とともに農作物も特定品種への特化と且産地形成化が図られつつあるため、堆きゆう肥や緑肥等の供給確保は量的にも困難であるばかりか、コスト的にも極めて割高なものとなる。

これがため現状においては、産業廃棄物として排出される有機汚泥や食品残滓等を微生物を用いて発酵分解させ、若しくは中間発酵させたものが供給されつつある。
しかしながら現状の農業土壌は極度の荒廃と地力低下におかれているから、栽培すべき農作物の健苗且高い育成率を以って栽培するためには荒廃土壌の蘇生化と地力回復措置を施さねばならない。

即ち農業土壌の荒廃は、水田では土壌中の微量要素や有機塩類とりわけマンガン、鉄、活性ケイ酸等の流失喪失による養分供給能力の低下を初め、土壌が砂質や砂壊土で漏水が激しく養分の流失も高いことや地理的にも温度が上り易く微生物の活動により異常還元が発生すること等も挙げられ、更に畑では傾斜地が多く雨水により表土の流失によるやせ土化を初め、土の母材が花崗岩や火山灰からなるため原始的に農作物に必要な養分が不足していること、及び温暖で且多雨なためカルシウムやマグネシウム等の塩基の流失により土壌が酸性化することによるものと考えられており、更に地力低下とは農作物の育成に際して、農作物が要求する水と養分及び酸素を必要とする時に供給できず、且微生物の活動が抑制され農作物に有害な病原菌の繁殖を阻止しえる力が不足していることと定義されている。

従って農業土壌の荒廃や地力低下を蘇生させ若しくは地力回復させるためには、単に有機肥料への代替では到底対処できない。
発明者等はかかる問題に鑑み、長期に亘る有機肥料の研究成果をもとに研究を重ねた結果、農作物の育成に不可欠な微量要素とのイオン結合性に優れるケイ酸成分を、縮合作用により一旦多分子量化させてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液となすことにより、実質的に１００℃以上の低温度で多孔質高発泡構造体が形成しえるとともに、該多孔質高発泡構造体はアルカリ性とともに通気性や保水性を保持し、而も吸水とともに短期に崩壊コロイド状となしえるため、該多孔質高発泡構造体に土壌微生物で発酵分解させた分解有機物を混合し、若しくは分解有機物溶液を含浸付着させたうえ土壌に混耕することにより、荒廃土壌の蘇生並びに地力回復がなしえ、且農作物を健苗に且高い育成率を以って育成可能なことを究明し本発明に至った。

本発明は荒廃土壌の蘇生と地力回復をなし、農作物を健苗且高い育成率を以って栽培しえる農作物の育成促進材を提供することにある。

上述の課題を解決するために本発明が用いた技術的手段は、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１００乃至３００℃の比較的低温度で、且その発泡倍率を１５乃至５０倍に発泡させ吸水により短期に崩壊コロイド状となしえる多孔質発泡構造体で所要の粒形に形成し若しくは粉砕して通気保水基材となす。

そしてこの通気保水基材に、食品残滓や食品加工排水汚泥若しくは人糞や畜糞等の糞尿類からなる有機物を、土壌微生物により発酵分解させた分解有機物及び土壌微生物とを通気保水基材と適宜容量割合で混合し、若しくは分解有機物溶液及び土壌微生物を通気保水基材に適宜容量割合で含浸付着させたうえ乾燥させてなる、農作物の育成促進材に存する。

更には有機物を発酵分解させる土壌微生物を該育成促進材と共に荒廃土壌や地力低下土壌に混耕のうえ、繁殖促進せしめて栄養分の供給と土壌病害菌や線虫類の抑制を図るうえから該土壌微生物の組成分布が、グラム陽性棹菌類が２３乃至４５％、好気性芽胞菌類が１５乃至２７％、グラム陽性球菌類が１１乃至２２％、酵母菌類が７乃至１３％及び放線菌類が７乃至１３％割合からなる構成に存するものである。

本発明は上述の如き構成からなるものであって、シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１００乃至３００℃の比較的低温度で、且その発泡倍率が１５乃至５０倍に発泡された酸化珪素態の多孔質発泡構造体で、且所要の粒形に形成され若しくは粉砕されて通気保水基材が形成されてなるから、通気性とともに保水性を有するとともに吸水や吸湿が高く且この通気保水基材に土壌微生物により発酵分解された分解有機物並びに土壌微生物が適宜容量割合で混合され、若しくは分解有機物溶液及び土壌微生物が所要容量割合で含浸付着されたうえ乾燥されてなるから、荒廃した土壌若しくは地力低下した土壌に混耕させることにより、その初期においては通気保水基材の物理的な通気性と保水性が発揮されるとともに、酸化珪素態による吸水吸湿に伴い混合され若しくは含浸付着されてなる土壌微生物が活動し分解有機物や未分解有機物を更に分解し育成養分を生産し、且土壌病害菌や線虫類の増長をも抑制する。

そして使用経過とともに通気保水基材が吸水或いは吸湿とともに崩壊しコロイド状となることにより各種の微量要素とイオン結合し微量要素各々の流失を防止するとともに、土壌微生物や土壌小動物類が容易に飼料摂取しえるため、これらの排泄物による腐植生産が促進され且土壌の団粒化も促進されるため、通気性や保水性とともに養分保持効果も発揮され、而も通気保水基材がアルカリ性であるため土壌の酸性化も防止されること等により荒廃土壌の短期蘇生と地力回復がなされる。

加えて本発明において使用する土壌微生物の組成分布としてグラム陽性棹菌類が２３乃至４５％、好気性芽胞菌類が１５乃至２７％、グラム陽性球菌類が１１乃至２２％、酵母菌類が７乃至１３％及び放線菌類が７乃至１３％割合からなるため、広範囲の温度条件と土壌ｐＨ値においても発酵分解性が安定して発揮されるため、農作物の育成のための養分が十分に供給され、而も土壌病害菌や線虫類に対し高い抑制効果も発揮される。

シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を１００乃至３００℃の温度で且１５乃至５０倍の発泡倍率で所要の粒形に若しくは粉砕してなる多孔質発泡体からなる通気保水基材に、食物残滓を土壌微生物で発酵分解させてなる分解有機物及び土壌微生物とを所要の容量割合に混合させた構成。

以下に本発明実施例を図とともに説明すれば、図１は粒形に形成された通気保水基材１の拡大説明図であって、該通気保水基材１は荒廃した農業土壌若しくは地力低下した農業土壌に混耕させた場合に、栽培育成される蔬菜類や花卉類或いは植生されてなる果樹等に多孔質発泡構造体による物質的通気性と物理化学的保水性や吸水性を発揮させ、更にはその使用経過とともに吸水崩壊させてコロイド状のケイ酸となし、農作物の育成に有用な微量要素をイオン結合させて流失防止を図るうえから、素材としてシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液が用いられ、且土壌への混耕に際しても十分な通気性が保持されるよう、その発泡形成温度としては酸化珪素態に形成され且吸水崩壊がなされるよう１００乃至３００℃の比較的低温度で、而もその発泡倍率としては１５乃至５０倍の高い発泡倍率で形成されることにより連続気泡構造空隙１Ａも大きく形成される。

加えて該通気保水基材１は土壌に混耕されたうえ、その使用経過とともに崩壊させてコロイド状のケイ酸となすうえから、その多孔質発泡構造体１Ｂは酸化珪素態として形成される。
かかる場合に通気保水基材１を形成するための素材として用いるシロキサン及びシラノール塩多分子量溶液は、火山灰を初めシラス等の自然無機物や石炭灰並びに鋳造廃砂等、無機質産業廃棄物中に多量に含有されてなる酸化珪素分を、アルカリ剤で溶出させて一旦ケイ酸ソーダとなしたるえ、そのシラノール基の縮合作用により分子量を略４，０００乃至８，０００程度に多分子量化させたもので、性状としてはシロキサン及びシラノール塩からなる固形分が略２０乃至２５重量％に、水が略７５乃至８０％重量割合からなり而も１００℃以上の加熱により略５０倍の発泡がなされるものである。

そして形成される通気保水基材１の形状には特段の制約は無いが、分解有機物３との混合性のうえからは粒形状や粉砕状のものが望まれ且育成すべき農作物への養分を供給するうえから、土壌微生物２により発酵分解させてなる分解有機物３が土壌微生物２とともに所要の容量割合で混合され、若しくは分解有機物溶液３Ａが土壌微生物２とともに含浸付着されて乾燥のうえ使用される。

この土壌微生物２は、農作物の育成のための養分として安価に入手でき且養分としての利用価値に優れる有機物として、食品残滓を初め食品加工排出汚泥或いは人糞や畜糞等の糞尿を短時間に効率良く発酵分解して分解有機物３に分解しえる分解性と、且他方において広範囲に亘る農業土壌条件即ち気温や降雨条件、土壌ｐＨ値、土壌成分、育成農作物による土壌菌類の分布等及び荒廃や地力低下の農業土壌においても、分解有機物３若しくはその他の有機物の存在下でも繁殖が促進され、分解有機物３の生成と且土壌微生物や土壌小動物による腐植の形成促進及び土壌の団粒化の実現に優れるものが要請される。

これがため埼玉県比企郡、山形県東村山市、長野県安曇村、熊本県中深市、静岡県戸田村、千葉県成田市及び福岡県夜須町地先農業土壌における数多の実験経過より土壌微生物２としては、その組成分布においてグラム陽性棹菌類が２３乃至４５％、好気性芽胞菌類が１５乃至２７％、グラム陽性球菌類が１１乃至２２％、酵母菌類が７乃至１３％、及び放線菌類が７乃至１３％割合のものが最も有効と判断された。

而して本発明は荒廃した農業土壌や地力低下した農業土壌の蘇生や地力回復を図るとともに、育成農作物を健苗に且高い育成率を以って栽培生産をなすものであるから、農業土壌に混耕させたうえは速やかに蘇生効果や地力回復効果を創出させるうえからも、土壌微生物２が繁殖活動するための栄養たる分解有機物３の存在が不可欠となる。

これがためには、図２に示す如く予め食物残滓や食品加工排水汚泥或いは糞尿等の有機物原料３０に土壌微生物２、及びその水分率を略５０乃至６０％程度に水分調整するため、米糠やふすま若しくはおから等からなる水分調整材３１とを適宜のケーシング３２内に投入のうえ、略５０乃至７０℃の温度により極めて短時間内に発酵分解させて形成される分解有機物３の使用が有利である。

そしてこの形成された分解有機物３は、図３に示すように土壌微生物２とともに適宜の容量割合を以って通気保水基材１と混合されて本発明育成促進材４が形成される。
かかる場合の通気保水基材１と土壌微生物２及び分解有機物３との混合割合は特段の制約はないが、農業土壌の荒廃度合や地力低下度合が激しい場合には、通気保水基材１が３０乃至６０％容量割合に対して土壌微生物２を含む分解有機物３が４０乃至７０％容量割合に、更に荒廃や地力低下の程度が少ない農業土壌の場合では、通気保水基材１が１０乃至３０％容量割合に対し土壌微生物２を含む分解有機物３が７０乃至９０％容量割合程度の混合のものが好適である。

通気保水基材１と土壌微生物２を含む分解有機物３とを相互に混合させる場合の他に、通気保水基材１に土壌微生物２を含む分解有機物３を含浸付着させる手段も提案される。
即ち図４は含浸付着による育成促進材の説明図であって、本発明に使用する分解有機物３は食品残滓や食品加工排水汚泥或いは糞尿等の有機物を土壌微生物２の膨大な繁殖に伴い発酵分解させたものであるから、該分解有機物３には膨大数の土壌微生物２と多量の養分が含まれている。

反面有機物中には多様な形状及び成分のものが混在のうえ発酵分解がなされるため、該分解有機物３は分解溶液状から粒度の粗い固形状のものまで多岐に亘る。
そこで該分解有機物３を略１００乃至３，０００倍程度に水で希釈し、十分に土壌微生物２及び養分を含む分解有機物溶液３Ａとなしたうえ、適宜粒形に形成され若しくは粉砕されてなる通気保水基材１に含浸付着させたうえ乾燥させることにより、本発明の含浸付着による育成促進材４Ａが形成される。

本発明の育成促進４若しくは含浸付着による育成促進材４Ａは、農業土壌に分散混耕させてやることが望ましく、特に荒廃若しくは地力低下の激しい農業土壌においては、可能な限り深耕を施し分散混耕を図ることが基本である。
当然のことながら一般的農業土壌においても農作物の健苗化と高い育成率を以って栽培生産を図るうえからは、養分の補給とともに地力を保持させるための三相分布の維持や豊富な腐植並びに土壌病害虫の抑制は不可欠であって、これがためには耕作土壌容量に対し少なくとも５％容量割合の分散混耕量が望まれる。

農作物の育成はもとより、ガーデニングや花卉園芸或いは土木工事における法面緑化等にも即時に利用が出来る。

粒形に形成された通気保水基材の拡大説明図である。 分解有機物の製造方法説明図である。 本発明育成促進材の説明図である。 含浸付着による本発明育成促進材の説明図である。

符号の説明

１ 通気保水基材
１Ａ 連続気泡構造空隙
１Ｂ 多孔質発泡構造体
２ 土壌微生物
３ 分解有機物
３Ａ 分解有機物溶液
３０ 有機物原料
３１ 水分調整材
３２ ケーシング
４ 本発明育成促進材
４Ａ 含浸付着による本発明育成促進材

Claims (3)

1. シロキサン及びシラノール塩多分子量溶液を、１００乃至３００℃の温度で且１５乃至５０倍の発泡倍率で適宜粒形若しくは粉砕させた多孔質発泡構造体により通気保水基材が形成され、この通気保水基材に食品残滓や食品加工排水汚泥若しくは糞尿からなる有機物を土壌微生物により発酵分解させて形成された分解有機物が、適宜容量割合で混合されてなることを特徴とする農作物の育成促進材。
2. 通気保水基材に、分解有機物を水と適宜希釈倍率で希釈させた分解有機物溶液が適宜容量割合に含浸付着され且乾燥させてなる請求項１記載の農作物の育成促進材。
3. 有機物の発酵分解に使用する土壌微生物の組成分布が、グラム陽性棹菌類２３乃至４５％、好気性芽胞菌類１５乃至２７％、グラム陽性球菌類１１乃至２２％、酵母菌類７乃至１３％及び放線菌類７乃至１３％割合からなる、請求項１若しくは請求項２記載の農作物の育成促進材。

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