JP2007014243A

JP2007014243A - 農作地の土壌改良法

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Publication number: JP2007014243A
Application number: JP2005197312A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Uchida; 田勝雄内
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2007-01-25

Abstract

【課題】家畜糞の堆肥が悪臭も少なく短期間で消臭すると共に、その堆肥を畑に投入すると病原性真菌増殖の温床となることもなく作物の病気の発生も少なく、栽培する作物の発育も良好となる農作地の土壌改良法を提供する。
【解決手段】サトウキビの搾り殻であるバガスを、微生物を使って発酵・分解させて飼料とし、この発酵バガス飼料を家畜に給与し、この家畜の糞を堆肥とし、この堆肥を有機肥料として農作地に投入することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

この発明は、農作地の土壌改良法に関し、特に、発酵バガス飼料を家畜（例えば、牛）に給与した家畜糞（例えば、牛糞）を堆肥として投入する農作地（以下、畑という場合もある。）の土壌改良法に関する。

畜産業における排泄物・廃棄物（以下、家畜糞という）は、堆肥として農作物の肥料に使用され処理されているが、その使用量は多量に発生する家畜糞の一部にすぎない。大部分は素堀投棄、野積み等の不適正な処理が行なわれていた。そのため流域汚染、悪臭問題、日本全土で問題になったＯ−１５７などの病原性大腸菌、クリプトシポリジウムによる水質汚染など、畜産の土壌・環境汚染が深刻な問題となっている。特に、悪臭に対しては、近隣住民よりその防止および削減が要求されることが多いし、家畜糞の堆肥が、この悪臭のために使用が敬遠されることも多い。そこで、従来、家畜糞の悪臭を防止する方法が提案されている。家畜糞の悪臭を防止する消臭方法としては、従来、マスキング法、化学的消臭方法、物理的消臭方法、生物学的消臭方法等が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３０４０２３４号公報（請求項１０、段落番号０００８、００２８）

一方、従来の農業においては生産力向上をモットーに畑には多量の無機化学肥料と農薬が使用されてきた。そのため畑の土壌は硬くなり畑作物の発育不良、品質の低下を招き、また、植物の病原菌が農薬に対して抵抗力を高め、病原菌による作物障害も発生しており、さらには酸性化の土壌汚染まで及んでいる。そこで、最近は有機肥料に切り替えてはいるが、家畜糞の堆肥は悪臭を放つために敬遠され、また、病原性真菌増殖の温床となったりして病気が多く見られ、使用量の増加が図れないでいる。このことが畜産の土壌・環境汚染の一因でもある
この発明は、このような課題を解決せんと提案されたものであり、その目的は、家畜糞の堆肥が悪臭も少なく短期間で消臭すると共に、その堆肥を畑に投入すると病原性真菌増殖の温床となることもなく作物の病気の発生も少なく、栽培する作物の発育も良好となる農作地の土壌改良法の提供にある。

前記目的を達成するため、この発明の農作地の土壌改良法は、サトウキビの搾り殻であるバガスを、微生物を使って発酵・分解させて飼料とし、この発酵バガス飼料を家畜に給与し、この家畜の糞を堆肥とし、この堆肥を有機肥料として農作地に投入することを特徴とする。

発酵バガス飼料は、例えば、乳牛、肉牛に給与するとリグニンを分解させる酵素が作用して、ルーメン内発酵、消化・吸収を促す。これにより牛などの胃中で消化率が低下したり、胃壁を損傷させたりすることがなく、給与されたバガス飼料は、胃中（ルーメン内）で発酵、消化・吸収される。従って、この家畜糞は、胃中での消化・吸収が高いため糞のしまりがよく、悪臭が少なく、発酵促進により短期間で消臭する。堆肥としても酵素が残存するため早く完熟すると共に、畑に投入すると、土壌内微生物に活力を与え、土壌を再生する。即ち、畑に投入しても病原性真菌増殖の温床となることもなく、作物の病気の発生も極めて少なく、栽培する農作物の発育も良好な土壌に改善する。

バガスを発酵・分解させる微生物としては、繊維分解菌、硝安化成菌、澱粉糖化菌、蛋白分解菌、及びリグニナーゼ生産性ペニシリウム属菌からなる混合菌、またはバチルス属微生物を挙げることができ、バチルス属微生物としてバチルス・サブチルスＦＥＲＭＢＰ−３４１８株（以下、単にＢＰ−３４１８株と称す。）およびアフラトキシン分解性を有するバチルス・サブチルスＤＢ９０１１株（以下、単にＤＢ９０１１株と称す。）を挙げることができる。
前記微生物はバガスの硬質繊維葉茎を発酵基質として利用するのであるが、この発酵段階においてセルラーゼ、ペクチナーゼ、リグニナーゼ、ヘミセルラーゼ等が生産され分解困難なリグニンをも分解し、これが高蛋白化され消化率のよい発酵バガス飼料となる。
また、混合菌、ＤＢ９０１１株およびＢＰ−３４１８株は家畜（例えば、牛）の胃中（消化管内）において、有害な細菌の増殖を阻害し、これに代わって増殖し、バガス中に含まれるリグニンを分解し、消化率をアップさせる。

なお、この発明の発酵バガス飼料とは、バガスを微生物（例えば、混合菌、ＢＰ−３４１８株、ＤＢ９０１１株）を使って発酵・分解させた飼料だけでなく、これに他の飼料材、例えば、フスマ、ヌカ、しょうちゅう粕、甘蔗糖蜜、ビール粕、アルコール粕、等を配合したものも包含する。また、この発明の堆肥とは、発酵バガス飼料を給与した家畜糞だけでなく、この家畜糞に他の材料、例えば、おがくず等を混合したものも包含する。

この発明の農作地の土壌改良法によれば、次のような効果を奏する。
（１）発酵バガス飼料は、微生物（混合菌、ＢＰ−３４１８株、ＤＢ９０１１株）が消化管内（胃中）において有害な細菌の増殖を阻害しこれに代わって増殖し、発酵、消化・吸収を促す。従って、発酵バガス飼料を給与した家畜糞は、消化・吸収されなかった粗繊維、微生物を多量に含有するし、消化管内での消化・吸収が高いため糞のしまりがよい。そのため悪臭が少なく発酵促進により短期間で消臭する。
（２）堆肥としても酵素が残存するため早く完熟すると共に、畑に投入すると土壌内微生物に活力を与え、病原性真菌増殖の温床となることもなく、作物の病気の発生要因となることもない肥沃の土壌に改善する。
（３）発酵バガス飼料を給与した家畜糞の堆肥は悪臭を放ったり、作物の病気の発生要因となることもないので、使用量の増大を図ることができる。それにより家畜糞は、堆肥としての利用価値が向上し、使用量が増大するため、大部分は堆肥として処理することが可能となり、従来のように悪臭を放ったり、素堀投棄や野積み等の不適正な処理もなくなるので、流域汚染、悪臭問題、水質汚染などの畜産の土壌・環境汚染も防止できるものである。
（４）発酵バガス飼料を給与した家畜糞の堆肥を投入した畑で栽培した作物は、発育が良好で品質が向上する。

この発明の農作地の土壌改良法では、まず、サトウキビの搾り殻（粕）であるバガスを、微生物を使って発酵・分解させて発酵バガス飼料とする。前記微生物は、その酵素がバガスが含有するリグニンを分解する発酵をするものであり、代表例として繊維分解菌、硝安化成菌、澱粉糖化菌、蛋白分解菌、及びリグニナーゼ生産性ペニシリウム属菌からなる混合菌（以下、単に混合菌と称す。）、またはバチルス属微生物を挙げることができ、バチルス属微生物としてバチルス・サブチルスＦＥＲＭＢＰ−３４１８株（以下、単にＢＰ−３４１８株と称す。）およびアフラトキシン分解性を有するバチルス・サブチルスＤＢ９０１１株（以下、単にＤＢ９０１１株と称す。）を挙げることができる。バチルス属微生物としては、商品名「バクトクリアー」(株式会社エー・エイチ・シー製)が市販されている。混合菌、ＢＰ−３４１８株およびＤＢ９０１１株は、発酵段階においてバガス中に含まれるリグニンを分解する。また、胃中（消化管内）において有害な細菌の増殖を阻害し、これに代わって増殖する。
この発酵バガス飼料は、バガスのリグニンを分解する微生物由来の酵素で処理した粗飼料であるが、この発酵バガス飼料は、配合飼料、濃厚飼料等として使用されている飼料材が配合されていてもよい。この配合する飼料材としては、フスマ、ヌカ、焼酎粕、甘蔗糖蜜、ビール粕、アルコール粕などを例示できる。
発酵バガス飼料は、実際には、混合菌やＤＢ９０１１株、ＢＰ−３４１８株を培養させ、この培養菌をバガスに接種し所定時間培養させて完成する。このバガスに接種してからの培養時間は、各種の酵素が生成される点で１２時間以上が好ましい。

次に、前記発酵バガス飼料を家畜、例えば、牛に給与する。発酵バガス飼料は、胃内においてリグニン分解酵素によりバガスに含有するリグニンも分解されるため胃壁を損傷することもなく、かつ、ミネラル及び酢酸の生成にかかわる繊維を多く含むため牛のルーメン（胃）で酢酸が生成されｐＨが維持され、繊毛が発達し、消化性が向上し、消化産物の吸収効率も向上する（従来は、濃厚飼料過多となりルーメン内が極端に酸性になりルーメン内壁の多くの繊毛が欠損していた。）。結果として健康な胃となり、乳牛では乳質の向上、乳量のアップがみられ、肉牛ではサシの増加等による肉質の向上、風味の向上がみられると共に、牛の乳房炎や繁殖障害なども解消する。

次に、発酵バガス飼料を給与した家畜、例えば牛の排泄物（家畜糞）を堆肥とする。発酵バガス飼料を給与した家畜糞は、消化管内（胃中）での消化・吸収が高く、粗繊維が多いために糞のしまりがよく、悪臭が少なく、しかも、胃中に増殖された発酵菌を多く含有するため発酵が促進され、短期間で消臭する。そのため悪臭を放つ問題も影響を少なくすることができる。
また、発酵バガス飼料を給与した家畜糞は、堆肥とすると糞のしまりがよく粗繊維が多く酵素が残存するため早く完熟する。そして、この堆肥は、酵素が残存するため、畑に投入すると土壌内微生物に活力を与え増殖し、有害な細菌（例えば、病原性真菌）の増殖を阻害する。また、病原性真菌増殖の温床となることも、作物の病気の発生要因となることもない。

次に、前記堆肥を有機肥料として農作地に投入する。土壌中の微生物は、投入された堆肥、植物の葉や生物の死がい等を分解することで農作物（植物）に栄養を供給する。投入した堆肥は、前記のように土壌内微生物に活力を与え増殖が促進されるので、肥沃の土壌となる。投入された堆肥は、土壌中の微生物や小動物の餌となり、そこに含まれていた窒素、カリ、リン酸やその他ミネラルは、最終的に農作物（植物）に吸収される。
また、従来のような多量の無機化学肥料が使用され、畑の土壌が硬くなり畑作物の発育不良、品質の低下を招き、病原菌による作物障害が発生する農作地（土壌）であっても、発酵バガス飼料を給与した家畜糞の堆肥をその農作地に投入することによって、土壌内微生物に活力を与え、病原性真菌増殖の温床となることもなく、作物障害も発生しない肥沃な土壌に改善する。

この堆肥が投入された農作地は、土壌内微生物に活力を与え増殖し、有害な細菌（例えば、病原性真菌）の増殖を阻害する土壌となり、土壌中の微生物は、投入された堆肥、植物の葉や生物の死がい等を分解することで農作物に栄養を供給する。即ち、投入された堆肥は、土壌中の微生物や小動物の餌となり、そこに含まれていた窒素、カリ、リン酸やその他のミネラルは、最終的に農作物に吸収される。従って、この堆肥が投入された農作地で栽培する農作物は、作物障害の発生もなく、発育が良好で品質の高いものとなる。例えば、イチゴ栽培では株が長持ちし収量が増大するし、甘みも増す等の品質も向上する。メロンやスイカの栽培では株のバラツキが少なく、糖度もよくなり味のバラツキも極めて少なくなる。また馬鈴薯では、根腐れ病などの作物障害もほとんど発生しない。次に実施例を挙げて説明する。

米ヌカ２０ｋｇに３７℃前後の温湯を注ぎ撹拌し、水分７０％程度のヌカ液に仕上げ、このヌカ液に混合菌２０ｇを接種し、略１２時間培養し、中種子を得る。次に、バガス７０ｋｇに焼酎粕２０ｋｇを配合し、これに前記中種子１ｋｇを接種し、約２４時間培養し、発酵バガス飼料を得た。前記いずれの接種と培養もｐＨ４．０〜５．５に保ち、３０℃〜４５℃の雰囲気中で行なった。
この発酵バガス飼料５ｋｇを毎日、他の飼料（例えば、配合飼料）の他に乳牛（以下、実施牛という）に給与した。この給与を開始した日から５日経過後からの実施牛の糞にオガクズを、約糞９０重量％、オガクズ１０重量％の割合で配合し、堆肥舎において１４日間撹拌、発酵させ有機肥料を得た。この有機肥料を農作地に投入し土壌の改良を行なった。

フスマと米ヌカを、７：３の割合で混合した混合物２０ｋｇに３７℃前後の温湯を注ぎ撹拌し、水分略７０％程度の液状に仕上げ、この液状物に混合菌２０ｇを接種し、略１２時間培養し、中種子を得る。次に、バガス７０ｋｇに、甘蔗糖蜜、ビール粕、アルコール粕の配合物３０ｋｇを加え、これに前記中種子１ｋｇを接種し、約２４時間培養し、発酵バガス飼料を得た。後は、前記実施例１と同様である。

フスマと米ヌカを５：５の割合で混合した混合物に１ｇ当り１×１０^５個のＤＢ９０１１株を接種し、２０時間培養し中種子を得る。次にバガス７０ｋｇに、この中種子２ｋｇを接種し３０時間培養し発酵バガス飼料を得た。
この発酵バガス飼料５ｋｇを毎日、他の飼料（例えば、配合飼料）の他に肉牛（以下、実施牛という）に給与した。この給与を開始した日から５日経過後からの実施牛の糞を、堆肥舎に２ヶ月積んで発酵させ堆肥（有機肥料）を得た。この堆肥を有機肥料として農作地に投入し土壌の改良を行なった。この堆肥作りにおいては、２ヶ月間に８回の切り返しを行なった。

ビール粕と米ヌカを６：４の割合で混合した混合物に１ｇ当り１×１０^５個のＢＰ−３４１８株を接種し、２４時間培養し中種子を得る。次にバガス１００ｋｇに、この中種子５ｋｇを接種し３０時間培養し、これに焼酎粕３ｋｇ、甘蔗糖蜜２ｋｇを配合し発酵バガス飼料を得た。
この発酵バガス飼料５ｋｇを毎日、他の飼料（例えば、配合飼料）の他に乳牛（以下、実施牛という）に給与した。この給与を開始した日から５日経過後からの実施牛の糞を、堆肥舎に２ヶ月積んで発酵させ堆肥（有機肥料）を得た。このとき、２ヶ月で８回の切り返しを行なった。この堆肥を有機肥料として農作地に投入し土壌の改良を行なった。

バガス７００ｋｇに、バスチル属微生物としてバクトクリアー（商品名、株式会社エー・エイチ・シー製）１０ｋｇを配合し、２４時間培養し発酵バガス飼料を得た。
この発酵バガス飼料５ｋｇを毎日、他の飼料（例えば、配合飼料）の他に肉牛（以下、実施牛という）に給与した。この給与を開始した日から５日経過後からの実施牛の糞にオガクズを、糞７０重量％に対しオガクズ３０重量％の割合で配合し、堆肥舎において１２日間撹拌、発酵させ堆肥（有機肥料）を得た。この堆肥を有機肥料として農作地に投入し土壌の改良を行なった。
なお、実施例１乃至５における農作地は、無機化学肥料が使用され、土壌は硬く、作物の発育不良、品質の低下を招き、病原菌による作物障害も発生していた農作地であった。

前記実施例の効果試験結果は、次の通りであった。
（１）実施例１および２の改良された農作地でイチゴおよびトマトを栽培したところ、イチゴおよびトマトの発育がよく、甘みも増し品質の向上が認められ、土壌の著しい改善が認められた。特に、イチゴでは株が長持ちし収量が増大した。また、トマトでは苗立枯病の発生もほとんど認められなかった。
（２）実施例３の改良された農作地でスイカを栽培したところ、発育がよく株のバラツキが少なく、糖度も高く味のバラツキも極めて少なく著しい土壌の改善が認められた。
（３）実施例４の改良された農作地で馬鈴薯を栽培したところ、発育がよく粒のバラツキも少なく、甘みやうま味も増すなどの品質の向上が認められ、根腐れ病の発生もなく、著しい土壌の改善が認められた。
（４）実施例５の改良された農作地でキャベツを栽培したところ、キャベツの根の発達が優れ発育がよく大玉に生長し、品質が向上し、著しい土壌の改善が認められた。

Claims

サトウキビの搾り殻であるバガスを、微生物を使って発酵・分解させて飼料とし、この発酵バガス飼料を家畜に給与し、この家畜の糞を堆肥とし、この堆肥を有機肥料として農作地に投入することを特徴とする農作地の土壌改良法。
前記微生物は、繊維分解菌、硝安化成菌、澱粉糖化菌、蛋白分解菌、及びリグニナーゼ生産性ペニシリウム属菌からなる混合菌、またはバチルス属微生物であることを特徴とする請求項１記載の農作地の土壌改良法。
前記バチルス属微生物は、アフラトキシン分解性を有するバチルス・サブチルスＤＢ９０１１株、または、バチルス・サブチルスＦＥＲＭＢＰ−３４１８株であることを特徴とする請求項２記載の農作地の土壌改良法。