JP2011001209A - 農作物生育促進剤並びにこれを用いた培養土および土壌改良方法 - Google Patents

Abstract

【課題】農作物栽培において、従来の化学肥料による土壌障害や肥料障害および残留農薬等の問題を発生させず、農作物の生育促進、収量増加等が実現できるようにする。
【解決手段】農作物を栽培する田畑の土壌あるいは培養土に、平均粒径0.001〜10mm、見掛密度0.02〜1.0g/cm3、固定炭素分50〜99.9%等とした黒鉛粉末、またはこれをカルボキシルメチルセルロース等の樹脂、またはデンプンで造粒あるいはペレット状とするか、或いは前記黒鉛粉末に圧力をかけてペレット状としたものを添加混合して改良土壌や改良培養土を作製し、これを用いて農作物を栽培する。
【選択図】なし

Description

本発明は、農作物生育促進剤並びにこれを用いた培養土および土壌改良方法等に関する。

従来、農作物の栽培において、農作物の生育促進、収量増加および糖分増加等を図るために多量の化学肥料が使用されてきた。しかしながら、このような化学肥料の多量使用は農地における土壌の酸性化や肥料焼けといった土壌障害や肥料障害を発生させる結果となった。また、これらの障害により農作物の病害も発生し、これを解消するために多量の農薬を使用したことから、農作物の残留農薬の問題も発生することとなった。

近年、前述のような問題に対処するために、化学肥料に変えて有機肥料や培養液を使用する等の対策も講じられている。

特開平０６−３４０４８３号公報 特開平０９−１３２４９２号公報 特開２００５−３３０１４３号公報 特開２００７−１５８８１号公報

しかしながら、前述した有機肥料等の場合、農作物の生育促進、収量増加および糖分増加等の点で十分な効果を得がたい場合が多く、また肥料効果の持続性が低い等の欠点もあった。

本発明の目的は、従来の化学肥料による土壌障害や肥料障害および残留農薬等の問題を発生させず、しかも農作物の生育促進、収量増加等に有効である農作物生育促進剤並びにこれを用いた培養土および土壌改良方法を提供することにある。

請求項1記載の本発明は、黒鉛を主成分とする農作物生育促進剤である。
なお、本明細書において、「農作物」には、野菜や穀類の他、樹木や花卉類等も含まれる。

請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載の農作物生育促進剤について、黒鉛が、平均粒径0.001〜10mm、見掛密度0.02〜1.00g/cm3、固定炭素分50〜99.9%の黒鉛粉末であることを特徴とするものである。

黒鉛粉末を前述したような物性のものにするのは下記のような理由に基づくものである。

すなわち、黒鉛粉末は、粒径が10mmを超えると農作物の生育促進、収量増加、糖分増加の効果が低下する傾向があり、また工業的にも製造しにくい。一方、黒鉛粉末の粒径が0.001mm未満であると、雨水や散水等によって、土壌（農地）あるいは培養土から流出し易くなり、農作物の生育促進や収量増加等の効果やその持続性が損なわれる。また、0.001mm未満の黒鉛粉末は工業的に量産することが困難であり、仮に工業的に生産できたとしても非常に高コストとなる。

黒鉛粉末の粒径は、更に好ましくは0.001〜5mmであり、より好適には0.001〜1mmである。見掛密度は、より好ましくは0.02〜0.70g/cm3であり、固定炭素分はより好適には70〜99.9%である。なお、黒鉛粉末の粒径と見掛密度との間にはかなり相関性があり、その粒径が小さくなると見掛密度が小さくなる。

また、黒鉛粉末は、その固定炭素分が50％未満であると不純物が多く、黒鉛分が少なくなって、農作物の生育促進や収量増加等の効果が十分に得られないおそれがある。

本発明に使用する黒鉛粉末としては、天然黒鉛粉末、人造黒鉛粉末、キッシュ黒鉛粉末および熱分解黒鉛粉末等がある。

請求項３記載の本発明は、前記請求項２記載の農作物生育促進剤について、黒鉛粉末にカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等の樹脂、或いは澱粉を混合して、黒鉛粉末を1〜10mmの粒状またはペレット状としたことを特徴とするものである。

請求項４記載の本発明は、前記請求項２記載の農作物生育促進剤について、黒鉛粉末に圧力をかけて、該黒鉛粉末を1〜10mmのペレット状としたことを特徴とするものである。

請求項５記載の本発明は、基本用土および改良用土等からなる培養土において、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項記載の農作物生育促進剤を添加混合したものである。

請求項６記載の本発明は、前記請求項５記載の培養土について、農作物生育促進剤を3〜50%の重量割合で添加混合したことを特徴とするものである。

請求項７記載の本発明は、土壌に、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項記載の農作物生育促進剤を添加混合することを特徴とする土壌改良方法である。

請求項８記載の本発明は、前記請求項７記載の土壌改良方法について、ある一定量の土壌に対して、農作物生育促進剤を3〜50%の重量割合で添加混合することを特徴とするものである。

前述した通り、黒鉛粉末は、農地の土壌や培養土に重量割合で3〜50%添加混合することが好ましく、より好適には5〜30%である。

黒鉛粉末は、土壌または培養土に対して、3%未満の添加混合率の場合、黒鉛分が少なくなり過ぎ、その結果、有効な生育促進、収量増加および糖分増加の効果が得がたい。また、黒鉛粉末の添加混合比率が50%を超えると、土壌あるいは培養土の量が少なくなり過ぎ、その結果、農作物への栄養素が不足する。

請求項９記載の本発明は、前記請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項記載の農作物生育促進剤を用いて農作物を栽培することを特徴とする農作物栽培方法である。

本発明によれば、田畑の土壌の酸性化や肥料焼けなどの土壌障害や肥料障害、或いは農作物の残留農薬の問題を生ずることなく、農作物の生育促進、収量増加および糖分増加等を有効に図ることができる。また、これらの種々の効果が長期間持続され得る。

次に、本発明の実施形態を説明するが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）

平均粒径0.005mm、見掛密度0.23g/cm3、固定炭素分85.0%の天然黒鉛粉末を培養土（赤玉土および堆肥等）に10重量%添加混合して改良培養土を作製した。この改良培養土を複数のプランタに入れてそれぞれ丸葉コマツナを栽培した。丸葉コマツナの栽培は屋外にて自然環境の下で実施した。栽培開始後、50日で丸葉コマツナは高さが20cm以上に成長し、良好に栽培できた。そして、この改良培養土から収穫した丸葉コマツナの高さおよび収量を計測した。

また比較形態１として、天然黒鉛粉末を添加混合していない培養土（赤玉土および堆肥等）を用いて、同じ条件で丸葉コマツナを栽培した。そして、前記実施形態１と同様、栽培開始後50日が経過した時点で収穫を行った。

この比較形態１の培養土で栽培した丸葉コマツナの高さと収量をそれぞれ100として、実施形態１の改良培養土で栽培した丸葉コマツナの高さおよび収量と比較したところ、実施形態１の改良培養土で栽培された丸葉コマツナの高さは5倍、収量は7.3倍であった。また、葉の色やツヤも実施形態１の方が良好であった。

このことから本実施形態１の改良培養土は天然黒鉛粉末を添加混合していない比較形態１の培養土と比べて丸葉コマツナを極めて大きく成長させ、培養土として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

（実施形態２）

平均粒径0.3mm、見掛密度0.52g/cm3、固定炭素分99.0%の天然黒鉛粉末を培養土（赤玉土および堆肥等）に20重量%添加混合して改良培養土を作製した。この改良培養土を用いて実施形態１と同様に丸葉コマツナを栽培して、その高さと収量を計測した。

また前記と同様の比較形態１として、天然黒鉛粉末を添加混合していない培養土（赤玉土および堆肥等）を用いて、本実施形態２と同じ条件で丸葉コマツナを栽培した。その結果、比較形態１の培養土で栽培した丸葉コマツナの高さおよび収量を100として、本実施形態２の改良培養土で栽培した丸葉コマツナの高さと収量を比較すると、本実施形態２の改良培養土で栽培された丸葉コマツナの高さは4.5倍、収量は6.5倍であった。

このことから本実施形態２の改良培養土は天然黒鉛粉末を添加混合していない比較形態１の培養土と比べて丸葉コマツナを極めて大きく成長させ、培養土として極めて優れていることが判明した。

（実施形態３）

平均粒径5mm、見掛密度0.88g/cm3、固定炭素分99.9%の人造黒鉛粒を培養土（赤玉土および堆肥等）に40重量%添加混合して改良培養土を作製した。この改良培養土を用いて実施形態１と同様に丸葉コマツナを栽培し、その高さと収量を計測した。

前記と同じく比較形態１として、人造黒鉛粒を添加混合していない培養土（赤玉土および堆肥等）を用いて、同じ条件下で丸葉コマツナを栽培した。その結果、比較例の培養土で栽培した丸葉コマツナの高さおよび収量を100とし、実施形態３の改良培養土で栽培した丸葉コマツナの高さと収量を比較すると、実施形態３の改良培養土で栽培された丸葉コマツナの高さは4倍、収量は5.3倍であった。

このことから本実施形態３の改良培養土は、人造黒鉛粒を添加混合していない比較形態１の培養土に比較して丸葉コマツナを極めて大きく成長させ、培養土として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

（実施形態４）

平均粒径0.003mm、見掛密度0.17g/cm3、固定炭素分70.0%の天然黒鉛粉末を一定区画の畑における土壌に15重量%添加混合して改良土壌を作製した。そして、この改良土壌を用いてダイコンを栽培した。栽培開始後、60日後に改良土壌からダイコンを収穫し、その収量を計測した。

比較形態２として、前記実施形態４に係る栽培を行った同じ畑における隣接する同一サイズの区画の土壌を用いて、天然黒鉛粉末を添加混合せずに同じ条件下でダイコンを栽培した。その結果、比較形態の土壌で栽培したダイコンの収量を100とし、実施形態４の改良土壌で栽培したダイコンの収量と比較すると、実施形態４の改良土壌で栽培されたダイコンの収量は2.3倍であった。

このことから本実施形態４の改良土壌は、天然黒鉛粉末を添加混合していない比較形態２の土壌に比較してダイコンを極めて大きく成長させ、土壌として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

（実施形態５）

平均粒径0.01mm、見掛密度0.15g/cm3、固定炭素分98.0%の天然黒鉛粉末を一定区画の畑における土壌に20重量%添加混合して改良土壌を作製した。そして、この改良土壌を用いてトマトを栽培した。栽培開始後50日後にトマトを収穫し、その収量を計測した。

比較形態３として、前記実施形態５に係る栽培を行った同じ畑における隣接する同一サイズの区画の土壌で、天然黒鉛粉末を添加混合せずに、同じ条件下でトマトを栽培した。その結果、比較形態３の土壌で栽培したトマトの収量を100とし、本実施形態５の改良土壌で栽培したトマトの収量と比較すると、本実施形態５の改良土壌で栽培したトマトの収量は2.2倍であった。

このことから本実施形態の改良土壌は、天然黒鉛粉末を添加混合していない比較形態３の土壌と比較してトマトを極めて大きく成長させ、土壌として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

（実施形態６）

平均粒径0.1mm、見掛密度0.50g/cm3、固定炭素分99.9%の人造黒鉛粉末を培養土（赤玉土および堆肥等）に20重量%添加混合して改良培養土を作製した。この改良培養土を複数のプランタに入れて、屋外の自然環境下でダイコンを栽培した。そして、栽培後60日が経過した時点でダイコンを収穫し、その収量を計測した。

比較形態４として、人造黒鉛粉末を添加混合していない培養土（赤玉土および堆肥等）を用い、これを実施形態６と同様にプランタに入れて同じ条件下でダイコンを栽培した。その結果、比較形態４の培養土で栽培したダイコンの収量を100とし、実施形態６の改良培養土で栽培したダイコンの収量と比較すると、実施形態６の改良培養土で栽培したダイコンの収量は1.8倍であった。

このことから本実施形態６の改良培養土は人造黒鉛粉末を添加混合していない比較形態４の培養土に比較してダイコンを極めて大きく成長させ、培養土として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

（実施形態７）

平均粒径0.03mm、見掛密度0.41g/cm3、固定炭素分99.0%の人造黒鉛粉末を培養土（赤玉土および堆肥等）に15重量%添加混合して改良培養土を作製した。この改良培養土を複数のプランタに入れて屋外の自然環境下でトマトを栽培した。そして、栽培後50日が経過した時点でトマトを収穫し、その収量を計量した。

前記比較形態５として、人造黒鉛粉末を添加混合していない培養土（赤玉土および堆肥等）を用いて、実施形態７と同じ条件下でトマトを栽培した。その結果、比較形態５の培養土により栽培されたトマトの収量を100とし、実施形態７の改良培養土で栽培したトマトの収量と比較すると、実施形態７の改良土壌で栽培したトマトの収量は2.0倍であった。

このことから本実施形態７の改良培養土は人造黒鉛粉末を添加混合していない比較形態５の培養土と比較してトマトを極めて大きく成長させ、培養土として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

（実施形態８）

前記実施形態１で使用した天然黒鉛粉末と同様のもの80重量%に澱粉を20重量%加えて造粒機で2〜8mmの粒を製造した。この粒を培養土（赤玉土および堆肥等）に30重量%添加混合して改良培養土を作製した。この改良培養土を複数のプランタに入れてホウレン草を栽培した。ホウレン草の栽培は屋外の自然環境下で実施した。栽培開始後30日が経過した時点で、ホウレン草は高さが25cm以上に成長し、これを収穫して、その高さおよび収量を計測した。

比較形態６として、天然黒鉛粉末を添加混合していない培養土（赤玉土および堆肥等）をプランタに入れて、実施形態８と同じ条件下でホウレン草を栽培した。その結果、比較形態６の培養土によるホウレン草の高さおよび収量を100とし、実施形態８の改良培養土で栽培したホウレン草の高さおよび収量と比較すると、実施形態８の改良培養土で栽培されたホウレン草の高さは3.0倍、収量は5.7倍であった。

このことから本実施形態８の改良培養土は、比較形態６の培養土に比較してホウレン草を極めて大きく成長させ、培養土として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

（実施形態９）

実施形態５で使用した天然黒鉛粉末と同様のもの90重量%にカルボキシルメチルセルロース10重量%を加えて直径2mm、高さ5mmのペレットを製造した。このペレットを培養土（赤玉土および堆肥等）に40重量%添加混合して改良培養土を作製した。この改良培養土をプランタに入れて屋外の自然環境下でホウレン草を栽培し、栽培開始後30日が経過した時点で、ホウレン草を収穫し、その高さと収量を計測した。

比較形態７として、前記ペレット状黒鉛を添加混合していない培養土（赤玉土および堆肥等）をプランタに入れて、実施形態９と同じ条件でホウレン草を栽培した。その結果、比較形態７の培養土によるホウレン草の高さおよび収量を100とした場合、実施形態９の改良培養土で栽培したホウレン草の高さは2.7倍、収量は4.7倍であった。

このことから本実施形態９の改良培養土は、ペレット状黒鉛を添加混合していない比較形態７の培養土に比較してホウレン草を極めて大きく成長させ、培養土として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

（実施形態１０）

平均粒径0.02mm、見掛密度0.21g/cm3、固定炭素分97.0%の天然黒鉛粉末に300kg/cm2の圧力を加えて直径2mm、高さ5mmのペレットを製造した。このペレットを培養土（赤玉土および堆肥等）に35重量%添加混合して改良培養土を作製した。そして、この改良培養土を複数のプランタに入れて丸葉コマツナを栽培し、栽培開始後50日が経過した時点で、その高さと収量を計測した。

比較形態８として、ペレット状黒鉛を添加混合していない培養土（赤玉土および堆肥等）を実施形態１０と同様にプランタに入れて、同じ条件下で丸葉コマツナを栽培した。その結果、比較形態８の培養土による丸葉コマツナの高さおよび収量を100とし、実施形態１０の培養土で栽培した丸葉コマツナの高さおよび収量と比較すると、実施形態１０の改良培養土で栽培した丸葉コマツナの高さは4.7倍、収量は6.0倍であった。

このことから本実施形態１０の改良培養土は、比較形態８の培養土と比較して丸葉コマツナを極めて大きく成長させ、培養土として極めて優れた栽培特性を示すことが判明した。

本発明によれば、化学肥料を使用せずに大幅な収量増加等を実現することができるため、幅広い利用が期待できる。

Claims (9)

1. 黒鉛を主成分とする農作物生育促進剤。
2. 黒鉛が、平均粒径0.001〜10mm、見掛密度0.02〜1.00g/cm3、固定炭素分50〜99.9%の黒鉛粉末である請求項１記載の農作物生育促進剤。
3. 黒鉛粉末にカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等の樹脂、或いは澱粉を混合して黒鉛粉末を1〜10mmの粒状またはペレット状としたことを特徴とする請求項２記載の農作物生育促進剤。
4. 黒鉛粉末に、圧力をかけて該黒鉛粉末を1〜10mmのペレット状としたことを特徴とする請求項２記載の農作物生育促進剤。
5. 基本用土および改良用土等からなる培養土において、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項記載の農作物生育促進剤を添加混合した、培養土。
6. 農作物生育促進剤を3〜50%の重量割合で添加混合したことを特徴とする、請求項５記載の培養土。
7. 土壌に、請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項記載の農作物生育促進剤を添加混合することを特徴とする、土壌改良方法。
8. ある一定量の土壌に対して、農作物生育促進剤を3〜50%の重量割合で添加混合することを特徴とする、請求項７記載の土壌改良方法。
9. 請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項記載の農作物生育促進剤を用いて農作物を栽培することを特徴とする、農作物の栽培方法。