JP2008206405A - 複合微生物製剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、土壌の改良、土壌の活性化、並びに土壌汚染の有効的な改良、農作物生長の補助を行う複合微生物製剤の製造方法を提案する。
【解決手段】本発明における複合微生物製剤の製造方法はまず、複数の単一微生物菌群を個別培養し、個別培養する中、各単一微生物菌群は多くの活性有機物質を生成し、更に特定の順序に基づいて各単一微生物菌群を交差培養して複合微生物製剤を作るものである。その複合微生物製剤は、複数の単一微生物菌群、複数の単一微生物菌群の個別培養で生成されるホルモン、及び各単一微生物菌群の交差培養で生成されるホルモンを含んでおり、その複合微生物製剤は、士壌の改良、土壌の活性化、並びに土壌汚染の有効的な改良、農作物生長の補助に応用するものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、複合微生物剤の製造方法に関するものであり、特に土壌の改良、土壌の活性化、並び土壌汚染の有効的な改良、農作物生長の補助に応用する複合微生物製剤の製造方法を提供する。

現在農業は生態環汚染及び環境破壊、土壌の物理化学性の低下という局面に面し、多くの耕作地は、酸化、硬化、板状塊化、肥料障害により施肥の無効、地力の低下、生産価値の低下という困難に遭遇している。よって、化学肥料伸使用を止めて微生物肥料の開発に力を注ぐことが近年来の農業界における新課題となっている。微生物は天然窒素固定肥料によって、アンモニアおよび硫化水素を肥料分に転化し、土壌中の不溶性リン酸塩を溶解してリン肥とし、また、自らの光合作用によってブドウ糖を生成する。微生物もまたアミノ酸、核酸等有機肥を合成、分解繊維、デンプン等高分子糖類を植物生長に有効な低分子糖類とし、各種有機酸、抗生物質、生長ホルモンを分泌して植物生長を促進、抗病力等功能を高める。例を挙げると、有益微生物菌群のリン溶解菌中の硫黄酸化菌(Thiobacillus)、硝酸化成菌(Nitrosomonas、Nitrobacter)等菌類は、硫酸及び硝酸を生成して土壌中のリン酸塩の溶解を助ける。これらの有益微生物菌類は土壌微生物群の一部に属し、よって良好な有機温床と総合土壌微生物群を提供するだけで、土壌を柔らかくし、土壌酸化、硬化、板状塊化等を改善する目的を達成することができる。

微生物を運用し土壌及び農作物の生長を改善することは、現在の趨勢であるに関わらず、技術の未成熟により、技術的には常に、単一菌種、或いは単一微生物の功能を使用する方法にとどまっている故、活性菌数の低効果、高雑菌、有効期間の短さ等の欠点が残されている。また、実際に微生物商品を使用する農民が、生物肥料の使用方法と施用範囲を理解していないことが、長期に渡り生物肥料の働きに対して、正確な効果発揮と賛同を得られない理由となっている。特に、微生物は地域性のある生態適応性に適合してこそ真の作用が発揮される。しかし長期に渡り地域に適合する微生物菌株の選択がなされていないことから、微生物肥料使用にストップがかかってしまっているのが現状である。

よって、植物生長を助け、同時に効果的に土壌改良を行う為に、多様性複合有益微生菌群を基礎とする農薬製剤が提供が必要とされる。

解決しようとする問題点は、活性菌数の低効果、高雑菌、有効期間の短さ等の欠点が残されていることと、地域に適合する微生物菌株の選択がなされていない点にある。

上記課題を解決するために、本発明は、土壌の改良、土壌の活性化、並びに土壌汚染の有効的な改良、農作物生長の補助を行う複合微生物製剤の製造方法を提供する。

本発明の複合微生物製剤の製造方法は、まず複数の単一微生物菌群を個別培養し、個別培養において各単一微生物菌群が多くの活性有機物質を生成、更に特定の順序に基づいて、各単一微生物菌群を交差培養して複合微生物製剤を作るものであり、その複合微生物製剤複数は、複数の単一微生物菌群、複数の単一微生物菌群の個別培養で生成されるホルモン、及び、各単一微生物菌群の交差培養で生成されるホルモンを含み、その複合微生物製剤は、土壌の改良、土壌の活性化、並びに土壌汚染の有効的な改良、農作物生長の補助に応用することができる。

以上説明したように、本発明の複合微生物製剤の製造方法は、土壌の改良、土壌の活性化、並びに土壌汚染の有効的な改良、農作物生長の補助を行うことを特徴とする。

貴審査委員の方々には、本発明の主要技術内容、及び実施方法を御理解いただきたく、図を組み合わせて以下に説明する。

本発明の「複合微生物製剤の製造方法」は、複数の単一微生物菌群を個別陪養した後、更に特定の順序に基づいて各単一微生物菌群を交差培養して複合微生物製剤を作るものであり、また、その複合微生物製剤は、複数の単一微生物菌群、複数の単一微生物菌群の個別賠養において生成されるホルモン、及び各単一微生物菌群の交差培養において生成されるホルモンを含んでおり、その複合微生物製剤を利用して、土壌の改良、土壌の活性化、並びに土壌汚染の有効的な改良、農作物生長の補助を行う。

図１に示すとおり、本発明の「複合微生物製剤の製造方法」は、最低、下記のステップを含むものとする。
A、複数の単一微生物菌群を異なる培養基において個別培養する。
B、各培養基においてそれぞれ、飽和状態まで微生物菌群を培養する。
C、各単一微生物菌群を特定順序に基づき交差培養し、複合微生物製剤を完成させる。

その内、複数の単一微生物菌群は、最低、窒素固定菌群11、リン溶解菌群12、硝酸菌群13、光合菌群14、乳酸菌群15、酵母菌群16、放線菌群17、生長菌群18を含んでおり、図2に示すとおり、各種単一微生物菌群は、個別培養の過程において、自らのトリカルボン酸回路(TCA回路)作用によって多くの活性有機物質を生成し、それらは、キレーション作用と酸溶解作用の他、それ自身が一種の生理活性物質となり、各単一微生物菌群はそれぞれ、異なる培養基中で個別培養するが、異なる微生物菌群では、生長繁殖最適酸アルカリ度（pH値）が異なる 故、菌体培養と発酵の過程においては、培養基の酸アルカリ度（pH 値）に対して適当な制御と調節が行われなければならず、本発明の培養基の酸アルカリ度(pH値)は、リン酸一カリウムによって調整を加える。その生成ステップは、水酸化カリウムを徐々に水中に注入、水温を約７０℃まで引き上げ、続いて徐々にリン酸を加えて、水温を約４０℃まで下げることによりリン酸一カリウムを生成する。また、微生物菌群の生長繁殖には、大量のエネルギーが必要であるが、充分なエネルギーを獲得する為に、微生物菌群は酸素呼吸によってこれを行い、この酸素呼吸は一般に、培養基中に溶解した酸素、即ち溶解酸素だけを用いることができるが酸素は水に溶解し難く、培養基中の溶解酸素含量はあまり多くないのが通常であり、素早く菌体に利用されてしまう故、微生物菌群の
培養発酵過程においては継続し途切れることがないように無菌空気を供給する必要があるがある。また、各単一微生物菌群が選択する培養基成分と適合する生長環境条件は、次のとおりである。

1、窒素固定菌群の培養基は、コーンスターチ６％、ビーンパウダー３％、クリームコーン１％、硫酸アンモニウム０．４％、塩化カルシウム０．５％、黒糖２％を含み、その培養基中には更に誘導物となる糖蜜(蔗糖)を添加して分裂繁殖を加速させており、それは、アルカリ性（pH＝８．５〜９．０）且つ、生長温度が約２０〜２２℃の生長環境下での繁殖に適するもので、並びに、多くの活性有機物質２を生成し、例えば、アンモニア態窒素及び有機窒素、アミノ酸等物質を含む生長物質を分泌する。

2、リン溶解菌群の培養基は、コーンスターチ４％、大豆のしめかす４％、リン酸二水素ナトリウム０．６％、塩化カルシウム０．４％、寡糖２％を含み、培養基中には更に糖蜜(蔗糖)を誘導物として添加それはアルカリ性(pH＝８．５〜９．０)且つ生長温度が約２０〜２２℃の生長環境下での繁殖に適しており、並びに多くの活性有機物質２を生成、例えば、有機酸、炭酸、硝酸等の物質を分泌し、土壌の物理性を助け、有機リン(例えば核酸、リン脂)及び不溶性無機リンを、可溶性無機リンに転換する。

3、硝酸菌群の培養基は、コーンスターチ６％、クリームコーン１％、オリゴ糖１％、リン酸一カリウム（pH＝７．２）０．６％を含んでおり陪養基中には更に、β−ガラクトースを誘導物として添加、それは、微酸性（pH＝６．０〜７．０）且つ生長温度が約２８〜３２℃の生長環境下での繁殖に適しており、並びに多くの活性有機物質２を生成、例えば、菌体タンパク及びアミンを含む活性有機物質を分泌する。

4、光合菌群の培養基は、コーンスターチ６％、大豆のしめかす４％、クリームコーン０．８％、ブドウ糖３．２％を含み、培養基中には更に、ブドウ糖を誘導物として添加、それは、微酸性（pH＝６．０〜７．０）且つ生長温度が約２８〜３２℃の生長環境下での繁殖に適しており、多くの活性有機物質２を生成、多種ビタミンを含むものを分泌するが、それは特に、ビタミン群、葉酸、ビオチン及びコエンザイムQ、抗病毒物質や生長促進因子等の総合生理活性物質であり、更に微生物の増殖栄養物質を含む。

5、乳酸菌群の培養基は、コーンスターチ８％、大豆のしめかす４％、米糠１％、掬い水６％を含み、培養基中には更に、ラクトースを誘導物として添加、それは偏酸性（pH＝４．０〜６．０）且つ生長温度が約３６〜３８℃の生長環境下での繁殖に適し、並びに多くの活性有機物質２を生成、例えば乳酸殺菌因子且つ抑菌分子と分解力の強大な活性有機物質を分泌する。

6、酵母菌群の培養基は、コーンスターチ１２％、大豆のしめかす５％、麦かす２％、掬い水５％を含み、培養基中には更に、ラクトースを誘導物として添加、それは偏酸性(pH＝４．０〜６．０)且つ生長温度が約３６〜３８℃の生長環境下での繁殖に適しており、並びに多くの活性有機物質２を生成、例えば、豊富な単細胞タンパク且つ細胞分裂を促進する活注有機物質。

7、放線菌群の培養基は、コーンスターチ１０％、大豆のしめかす４％、麦かす３．４％、リン酸水素ニナトリウム０．４％、リン酸水素ニカリウム０．０４％、オリゴ糖１．２％を含み、培養基中には更にブドウ糖を誘導物として添加、それは、中性、或いは微アルカリ性（pH＝６．５〜８．０）且つ生長温度が約２６〜２８℃の生長環境下での繁殖に適しており、並びに多くの活性有機物質２を生成、例えば、抗生物質ビタミン、酵素等のような活性抑菌物質を分泌する。

8、生長菌群の培養基は、コーンスターチ１０％、大豆のしめかす４％、塩化アンモニウム０．１％、ブドウ糖１％を含み、培養基中には更にβ−ガラクトースを誘導物として添加、それは、中性、或いは微アルカリ性（pH＝６．５〜８．０）且つ、生長温度が約２６〜２８℃の生長環境下での繁殖に適しており、並びに多くの活性有機物質２を生成、タンパク質、抗生物質、アミノ酸を載せた活性生長物質を分泌する。

以上の各微生物菌群を個別に培養基で飽和状態になるまで培養する時に、交差培養のステップを行う。図3に示すとおり、そのステップは、リン溶解菌群12、硝酸菌群13、窒素固定菌群11、生長菌群18、酵母菌群16、乳酸菌群15、光合菌群14、放線菌群17の添加順序に基づき交差培養を行い、また各微生物菌群の添加比率はそれぞれ、１１．６％リン溶解菌群、８．２％硝酸菌群、１２．３％窒素固定菌群、１３．１％生長菌群、１６．７％酵母菌群、１２．４％乳酸菌群、８．４％光合菌群、７．３％放線菌群、１０％オリゴ糖として、複合微生物製剤３を作る。その複合微生物製剤３のもう一つの組成は、リン溶解菌群、硝酸菌群、窒素固定菌群、生長菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合菌群、放線菌群を各１２．５％の比率で組成したものであり、また、リン溶解菌、乳酸菌、生長菌、放線菌を各２５％の比率で組成してもよい。

その内、各微生物菌群を交差培養する時、相互間の各種微妙な共存共栄関係によって、各種微生物菌群は、自身が分泌生成する活性有機物質を用いて、各自、重要作用を発揮する。例えば、窒素固定菌群は、窒素固定作用により分子窒素をアンモニア態窒素に転換、一部をアンモニア態窒素自身が使用する外、更に、有機窒素を合成してその他菌群に使用させる。酵母菌群もまた、多糖類に触媒作用を及ぼしてブドウ糖等単糖類に変化、乳酸菌群に使用させてアルコールに転換する。それらは光合菌群と酵母菌群を主導核心として、その合成能力によって、その他微生物菌群の活動を支える。同時に、その他微生物菌群が生成する物質の為に、共存共栄の関係を作り上げる。しかしながら、元来の共生する活性物質に依拠するフードチェーンの背後において、これらの異種類の微生物菌群は、属性が異なる故に、相互間に、強大な拮抗作用と撲殺作用が発生する。このような強烈な刺激のある環境の下、更に新しいホルモンが生成され、最も重要なことは、この残酷な生存競争によって、幸運にも生き残れる菌株は、ほとんど優れた特質を持ち作用を起こすことのできる菌群である。

また、最後に形成される複合微生物製剤は、各単一微生物菌群を含む以外に、ホルモンも含んでおり、そのホルモンの主な類型は概ね次のとおりに分類される。
A、栄養型ホルモン：タンパク分解酵素、タンパク合成酵素、糖類分解酵素、糖類合成酵素、脂肪分解酵素、脂肪合成酵素、核酸分解酵素、核酸合成酵素、種類の非常に多い栄養誘導酵素を含む。
B、免疫型ホルモン：例えばペニシリン、エリスロマイシン、テラマイシン、ストレプトマイシン等十数種の各単菌が分泌する免疫ホルモン(又の名を抗生物質という)であり、例えばペニシリン等の物質。
C、刺激型ホルモン:例えばジベレリン酸（細胞伸長ホルモン)、細胞分裂ホルモン。

ここで注意していただきたいのは、本発明の複合微生物製剤は土壌の改良に用いることができる点であり、これは、現在市場で使用されている単一菌種、或いは単一微生物商品とは異なるもので、本発明は、相互に協調し、相互に制約のある非常に多くの有益微生物菌群が微生物の生命活動を通して、農作物、或いは植物が特定肥料効果を得られる製品となるもので、即ち、土壌において作物栄養を改善できる非常に多くの微生物を選択、順化する。また、複合微生物製剤間の交互作用によって、有機方式を用いて植物生長が必要とする最も重要な窒素肥、リン肥、カリウム肥を提供する。尚、窒素固定菌群は、自然界窒素固定分子を窒素源とするものであり、肥料分を作る。硝酸菌群は、有毒アンモニアを硝酸態窒素に転換して植物吸収を行わせる。リン溶解菌群は、土壌をほぐし、不溶性リン酸塩をリン、鉄、カルシウム肥に転換する。酵母菌群は、ビタミン、生長ホルモン、分解有機物を作り植物抗病力を高める。
光合成菌群は、ブドウ糖、分泌類カロチン、硫化水素及びアンモニア等の有毒物質を取り除く。放線菌群は、定量の抗生物質を長期的に分泌して病害を抑制する。生長菌群は、定量の植物生長ホルモンを長期的に分泌して根、茎、葉の生長を促進する。また、その複合微生物製剤は異なる地域、異なる季節、土壌の深さに応じて、適当な微生物菌群を与えることができ、この技術の専門家によれば、球菌、桿菌、弧菌、螺旋菌のような異なる型態、酸素を好む、酸素を嫌う、兼有性のもののような異なる酸素量、酸を好む、アルカリを好む、高温を好む、中温を好む、低温を好むといった異なる必要環境の菌群を使用することにより、初めて独特な地域性に適合した各種複合微生物製剤を得ることができるとのことである。また、各種異なる微生物菌群が作る複合微生物製剤を利用すると、例えば、肥料、農薬、花や果実の生長促進等のような異なる応用機能を持たせることができる。

上述したとおり、本発明は、良好且つ実施可能な複合微生物製剤の製造方怯を提供しており、ここに法に依拠して特許発明の申請をする。但し、以上の実施説明および図に示すものは、本発明の良好な実施例であるのみであり、本発明を制限するものではない。よって、本発明の構造、装置、特徴などが近以するものや同様のものは全て、本発明の目的及び特許請求の範囲内であると見なす。

本発明の複合微生物製剤の製造方法に関するステップフロー図である。 本発明の各微生物菌群の構造見取図である。 本発明の各微生物菌群の交差培養における構造見取図である。

符号の説明

11 窒素固定菌群
12 リン溶解菌群
13 硝酸菌群
14 光合菌群
15 乳酸菌群
16 酵母菌群
17 放線菌群
18 生長菌群
2 活性有機物質
3 複合微生物製剤

Claims (9)

1. 複合微生物製剤の製造方法は、
   複数の単一微生物菌群を異なる培養基中にて個別培養することと、
   各培養基中にはそれぞれ、微生物菌群を飽和状態になるまで培養することと、
   各単一微生物菌群特定順序に基づき交差培養し、複合微生物製剤を完成することとのステップを最低含むことを特徴とする複合微生物製剤の製造方法。
2. 前記複合微生物製剤は、最低、
   複数の単一微生物菌群の個別培養で生成されるホルモンと、
   各単一微生物菌群の交差培養で生成されるホルモンとを含むことを特徴とする請求項１記載の複合微生物製剤の製造方法。
3. 前記ホルモンは、栄養型ホルモン、免疫型ホルモン、刺激型ホルモンを含むことを特徴とする請求項２記載の複合微生物製剤の製造方法。
4. 前記各単一微生物菌群は、リン溶解菌群、硝酸菌群、窒素固定菌群、生長菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合菌群、放線菌群、添加順序によって交差培養を行うこと特徴とする請求項３記載の複合微生物製剤の製造方法。
5. 前記各単一微生物菌群は、１１．６％リン溶解菌群、８．２％硝酸菌群、１２．３％窒素固定菌群、１３．１％生長菌群、１６．７％酵母菌群、１２．４％乳酸菌群、８．４％光合菌群、７．３％放線菌群、１０％オリゴ糖の添加比率によって交差培養を行うことを特徴とする請求項３記載の複合微生物製剤の製造方法。
6. 前記各単一微生物菌群は、リン溶解菌群、硝酸菌群、窒素固定菌群、生長菌群、酵母菌群、乳酸菌群、光合菌群、放線菌群を各１２．５％の添加比率で交差培養することを特徴とする請求項３記載の複合微生物製剤の製造方法。
7. 前記各単一微生物菌群は、リン溶解菌、乳酸菌、生長菌、放線菌を各２５％の添加比率で交差培養することを特徴とする請求項３記載の複合微生物製剤の製造方法。
8. 前記窒素固定菌群の培養基は、コーンスターチ６％、ビーンパウダー３％、クリームコーン１％、硫酸アンモニウム０．４％、塩化カルシウム０．５％、黒糖２％を含み、前記リン溶解菌群の培養基は、コーンスターチ４％、大豆のしめかす４％、リン酸二水素ナトリウム０．６％、塩化カルシウム０．４％、寡糖２％を含み、前記硝酸菌群の培養基は、コーンスターチ６％、クリームコーン１％、オリゴ糖１％、リン酸一カリウム(PH7.2)０．６％を含み、前記光合菌群の培養基は、コーンスターチ８％、大豆のしめかす４％、米糠１％、掬い水６％を含み、前記酵母菌群の培養基は、コーンスターチ１２％、大豆のしめかす５％、麦かす２％、掬い水５％を含み、前記放線菌群の培養器は、コーンスターチ８％、大豆のしめかす２％、麦かす３．４％、リン酸水素二ナトリウム０．４％、リン酸水素二カリウム０．０４％、オリゴ糖１．２％を含み、前記生長菌群の培養基は、コーンスターチ１０％、大豆のしめかす４％、塩化アンモニウム０．１％、ブドウ糖１％を含むことを特徴とす請求項３記載の複合微生物製剤の製造方法。
9. 前記培養基の酸アルカリ度は、リン酸一カリウムによって調整を加えることを特徴とする請求項１記載の複合微生物製剤の製造方法。