JP2011184267A - New method for producing high quality compost - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing compost promoting the growth of plant and the compost produced by the same method. <P>SOLUTION: The method for producing the compost has a step of mixing livestock excreta and/or vegetable waste with an organic material having a content of nitrogen (N) higher than total content of phosphorus (P) and potassium (K) to make a raw material mixture and a step of fermenting the raw material mixture. The compost is produced by the method. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は高品質堆肥の新規作製方法、当該方法により製造される堆肥に関する。   The present invention relates to a novel method for producing high-quality compost and compost produced by the method.

化学合成技術の発展により、戦後、化学肥料を用いた農法が広く行われてきた。しかし、消費者の安全・安心な農作物に対する要望の高まりや、持続可能な農業生産のため、有機農法や自然農法への転換が各地で進められている。   Due to the development of chemical synthesis technology, agricultural methods using chemical fertilizers have been widely practiced after the war. However, in order to increase consumer demand for safe and secure crops and to achieve sustainable agricultural production, the shift to organic and natural farming methods is being promoted in various places.

また、日本の食糧自給率の低下が懸念されて久しいが、食糧となる植物を育てるために必要な化学肥料の原料(石油、石炭、リン鉱石、カリ鉱石)も海外からの輸入に依存しているのが現状である。このような状態でたとえ食糧の増産に成功したとしても、本当の意味での食糧自給率の問題が解消したとは言えない。そのため、食糧自給率の問題の観点からも、国内で自給が可能な堆肥を使用する有機農法への転換が必要と考えられる。   In addition, although there has been a concern over the decline in food self-sufficiency in Japan, chemical fertilizer raw materials (petroleum, coal, phosphorus ore, potash ore) necessary to grow food plants depend on imports from overseas. The current situation is. Even if we succeeded in increasing food production under such conditions, it cannot be said that the problem of true food self-sufficiency has been solved. Therefore, from the viewpoint of food self-sufficiency ratio, it is considered necessary to switch to organic farming using compost that can be self-sufficient in Japan.

堆肥中の肥料成分には、植物が直接吸収可能な形態（肥効が速効性である）、及び土壌微生物の分解作用によって植物が吸収可能となる形態（肥効が緩効性である）が存在する。植物に即効性を示す堆肥中の肥料成分は、硝酸態窒素、水溶性リン酸及び水溶性カリウムであり、緩効性の肥料成分は、アンモニア態窒素、可給態リン酸、有機態リン酸、交換性カリウム、固定カリウムである。このような緩効性の肥料成分が植物に吸収されるためには、土壌微生物による分解作用が不可欠である。   The fertilizer component in compost has a form that can be absorbed directly by the plant (fertilization effect is fast-acting) and a form that can be absorbed by the decomposition of soil microorganisms (fertilization effect is slow-acting) Exists. Fertilizer components in compost showing immediate effect on plants are nitrate nitrogen, water-soluble phosphoric acid and water-soluble potassium, and slow-release fertilizer components are ammonia nitrogen, available phosphoric acid, organic phosphoric acid , Exchangeable potassium, fixed potassium. In order for such a slow-acting fertilizer component to be absorbed by plants, a decomposition action by soil microorganisms is indispensable.

更に、従来の堆肥は経験的に作製されているため、植物肥料バランス（窒素（N）、リン（P）、カリウム（K）の割合）が植物に適していない堆肥が含まれることから、堆肥を施用した有機農法は農作物収量が予測できないものであり、堆肥が広まらない一因となっていた。そして、農作物の至適生育あるいは生産量増大のために、堆肥に対しては化学肥料の併用が一般的に行われている。また、特に馬糞堆肥は、肥料バランスが良くないため、植物の生育を促進できず有効利用できないという問題があった。   Furthermore, since conventional compost is empirically produced, it contains compost whose plant fertilizer balance (ratio of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K)) is not suitable for plants. The organic farming method applied with corn is unpredictable crop yield, which is one of the reasons why compost does not spread. In order to optimally grow crops or increase production, chemical fertilizers are commonly used for compost. In particular, horse manure compost has a problem that the fertilizer balance is not good and the growth of plants cannot be promoted and cannot be effectively used.

このような問題に対して、特許文献１には、植物質含有有機肥料粒子と、難水溶性リン酸質肥料及び尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する粒子を混合して使用することによって、植物質含有肥料の無機化が促進されることが記載されている。   For such a problem, Patent Document 1 uses a mixture of plant-containing organic fertilizer particles and particles containing a poorly water-soluble phosphate fertilizer and a urea-aliphatic aldehyde condensate, It is described that mineralization of plant-containing fertilizer is promoted.

特開２００５−１０４８２７号公報JP 2005-104827 A

本発明は、植物の生育を促進する堆肥の製造方法、及び当該方法により製造される堆肥を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the compost which accelerates | stimulates the growth of a plant, and the compost manufactured by the said method.

一般的な農作物に対する肥料の成分は、窒素（N）：リン（P）：カリウム（K）=１：１：１が理想とされている。しかしながら、本発明者らの分析によると、従来の堆肥に含まれる窒素（Ｎ）含有量はリン（Ｐ）及びカリウム（Ｋ）含有量と比較して1/10〜1/100程度であるということが分かった。このため、経験的に作製された従来の堆肥は、窒素成分の含有量が顕著に低く、窒素（Ｎ）：リン（Ｐ）：カリウム（Ｋ）のバランスが悪くなっていた。従って、従来の堆肥のみを用いて植物生育に至適な肥料バランスを維持することは困難である。例えば、従来の堆肥を窒素の施肥基準相当量施肥した場合、リン（Ｐ）及びカリウム（Ｋ）の施肥量が過剰となる。   The ideal fertilizer component for general crops is nitrogen (N): phosphorus (P): potassium (K) = 1: 1: 1. However, according to the analysis by the present inventors, the nitrogen (N) content contained in the conventional compost is about 1/10 to 1/100 compared with the phosphorus (P) and potassium (K) contents. I understood that. For this reason, the conventional compost produced empirically has a remarkably low content of nitrogen component, and the balance of nitrogen (N): phosphorus (P): potassium (K) is poor. Therefore, it is difficult to maintain an optimum fertilizer balance for plant growth using only conventional compost. For example, when conventional compost is fertilized in an amount equivalent to the fertilizer standard for nitrogen, the fertilizer amount of phosphorus (P) and potassium (K) becomes excessive.

本発明者らは、高濃度の窒素成分を有する有機物（大豆カス、油カス、魚粉、タンパク質、ペプチド、アミノ酸など）を窒素源として使用し、糞尿を含む有機物(馬糞など)と当該有機物を混合するだけではなく、更に発酵させることにより、植物の生育を促進させる高品質新規堆肥とすることができるという知見を得た。本発明は、これら知見に基づき、更に検討を重ねて完成されたものであり、次の製造方法及び堆肥を提供すものである。   The present inventors use organic matter (soybean residue, oil residue, fish meal, protein, peptide, amino acid, etc.) having a high concentration of nitrogen component as a nitrogen source, and mix the organic matter containing manure (horse excrement, etc.) with the organic matter. In addition to this, we have found that it is possible to obtain a new high-quality compost that promotes plant growth by further fermentation. The present invention has been completed through further studies based on these findings, and provides the following production method and compost.

項１．家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と、リン（P）とカリウム（K）の合計量と比較して窒素（N）の方が含有量が高い有機物を混合し原料混合物とする工程、及び該原料混合物を発酵させる工程を有する堆肥の製造方法。   Item 1. Mixing livestock manure and / or plant waste with organic matter having a higher content of nitrogen (N) compared to the total amount of phosphorus (P) and potassium (K) to form a raw material mixture; and A method for producing compost having a step of fermenting a raw material mixture.

項２．前記家畜糞尿が馬糞尿、牛糞尿及、豚糞尿、鶏糞尿、及び羊糞尿からなる群から選択される少なくとも１種である、項１に記載の方法。   Item 2. Item 2. The method according to Item 1, wherein the livestock manure is at least one selected from the group consisting of horse manure, cow manure, pig manure, chicken manure, and sheep manure.

項３．前記植物性廃棄物がバーク、籾殻、おが屑、チップ、わら、落ち葉、及び刈り草からなる群から選択される少なくとも１種である、項１又は２に記載の方法。   Item 3. Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the plant waste is at least one selected from the group consisting of bark, rice husk, sawdust, chips, straw, fallen leaves, and cut grass.

項４．前記有機物のリン（P）とカリウム（K）の合計量に対する窒素（N）の重量比が１〜１０である、項１〜３のいずれか一項に記載の方法。   Item 4. Item 4. The method according to any one of Items 1 to 3, wherein the weight ratio of nitrogen (N) to the total amount of phosphorus (P) and potassium (K) in the organic material is 1 to 10.

項５．前記有機物が、大豆カス、油カス、魚粉、タンパク質、ペプチド、及びアミノ酸からなる群から選択される少なくとも１種である、項１〜４のいずれか一項に記載の方法。   Item 5. Item 5. The method according to any one of Items 1 to 4, wherein the organic substance is at least one selected from the group consisting of soybean residue, oil residue, fish meal, protein, peptide, and amino acid.

項６．製造される堆肥の硝酸態窒素：水溶性リン酸：水溶性カリウムの重量比が、１：［１〜１０］：［１〜１０］であることを特徴とする、項１〜５のいずれか一項に記載の方法。   Item 6. Item 1-5, wherein a weight ratio of nitrate nitrogen: water-soluble phosphoric acid: water-soluble potassium of compost to be produced is 1: [1-10]: [1-10] The method according to one item.

項７．項１〜６のいずれか一項に記載の方法により製造される堆肥。   Item 7. Compost manufactured by the method as described in any one of claim | item 1 -6.

本発明の製造方法により、植物の生育を促進する堆肥を製造できる。特に、従来、馬糞堆肥は利用価値がないと考えられていたことから、馬糞尿を有効に利用することができる。   By the production method of the present invention, compost that promotes the growth of plants can be produced. In particular, since horse manure compost has been conventionally considered to have no utility value, horse manure can be used effectively.

本発明により製造された堆肥は、従来の有機質堆肥と比べて窒素含有量が１０〜１００倍高濃度であり、尿素や硫安などの窒素化学肥料の施用量を削減することが可能となる。結果として、窒素化学肥料(硫安、尿素、硝安)の使用なしに堆肥のみを用いた農作物の生産が可能になる。   The compost produced according to the present invention has a nitrogen content that is 10 to 100 times higher than that of conventional organic compost, and can reduce the amount of nitrogen chemical fertilizer such as urea and ammonium sulfate. As a result, it is possible to produce crops using only compost without the use of nitrogen chemical fertilizers (ammonium sulfate, urea, ammonium nitrate).

また、本発明の堆肥を使用した農法により、窒素化学肥料の施用量を削減できることから、安全・安心な農作物を提供することが可能になり、且つ真の食糧自給率の向上にもつながる。   In addition, since the amount of nitrogen chemical fertilizer applied can be reduced by the farming method using the compost of the present invention, it becomes possible to provide safe and reliable crops and lead to an improvement in the true food self-sufficiency rate.

以下、本発明の堆肥の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the compost of this invention is demonstrated in detail.

本発明の堆肥の製造方法は、家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と、リン（P）とカリウム（K）の合計量と比較して窒素（N）の方が含有量が高い有機物を混合し原料混合物とする工程、及び該原料混合物を発酵させる工程を有することを特徴とする。   The method for producing compost of the present invention comprises mixing livestock manure and / or plant waste with organic matter having a higher content of nitrogen (N) than the total amount of phosphorus (P) and potassium (K). And a raw material mixture, and a step of fermenting the raw material mixture.

原料
本発明の堆肥の製造方法では、原料として家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と、リン（P）とカリウム（K）の合計量と比較して窒素（N）の方が含有量が高い有機物を使用する。 In the method for producing compost of the present invention, the content of nitrogen (N) is higher than the total amount of livestock manure and / or plant waste and phosphorus (P) and potassium (K) as raw materials. Use organic matter.

・家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物
家畜糞尿としては、家畜由来の糞尿であれば特に限定されないが、例えば馬糞尿、牛糞尿、豚糞尿、鶏糞尿、羊糞尿などが挙げられ、１種類の動物由来の糞尿又は２種類以上の動物由来の糞尿を混合したもののいずれであってもよい。中でも従来、馬糞堆肥は利用価値がないと考えられていたことから、好適な一例として馬糞尿、特に好適な一例としてわらを含む馬糞尿が挙げられる。 -Livestock manure and / or plant waste Livestock manure is not particularly limited as long as it is derived from livestock, and examples include horse manure, cow manure, pig manure, chicken manure, and sheep manure. Either animal-derived manure or a mixture of two or more animal-derived manure may be used. Among them, horse manure compost has been conventionally considered to have no utility value, and a suitable example is horse manure, and a particularly suitable example is horse manure containing straw.

植物性廃棄物としては、植物由来の廃棄物であれば特に限定されないが、例えばバーク、籾殻、おが屑、チップ(間伐材由来のチップなど)、わら、落ち葉、刈り草などが挙げられ、１種類の植物性廃棄物又は２種類以上の植物性廃棄物を混合したもののいずれであってもよい。   The plant waste is not particularly limited as long as it is a plant-derived waste. Examples thereof include bark, rice husk, sawdust, chips (chips derived from thinned wood, etc.), straw, fallen leaves, and cut grass. Or a mixture of two or more kinds of plant wastes.

上記家畜糞尿と植物性廃棄物は、それぞれ単独で使用することができるが、家畜糞尿と植物性廃棄物を混合したものも使用でき、そのようなものとしては馬糞尿にわらや籾殻を混合したものを挙げることができる。   The livestock manure and plant waste can be used alone, but a mixture of livestock manure and plant waste can also be used, such as horse manure mixed with straw and rice husk. Things can be mentioned.

本発明者が、家畜糞尿や植物性廃棄物を原料とする堆肥の成分分析を行った結果、植物が直接吸収可能な肥料成分である水溶性リン酸、水溶性カリウム及び硝酸態窒素について、硝酸態窒素が他の２成分に比べて1/10〜1/100程度と非常に少ないことが分かった。ここで、一般的な農作物に対する肥料の成分は、硝酸態窒素：水溶性リン酸：水溶性カリウムの重量比(本明細書では、この比率のことを単に窒素(N)：リン(P)：カリウム(K)と記載することがある)が通常１：［１〜１０］：［１〜１０］、好ましくは１：［１〜５］：［１〜５］、最も好ましくは１：１：１が適していると考えられている。そのため、植物の生育に適した堆肥とするためには、この硝酸態窒素の含有量を高める必要がある。   As a result of the inventor's component analysis of compost made from livestock manure and plant waste, the present inventors have found that fertilizer components that can be directly absorbed by plants are water-soluble phosphoric acid, water-soluble potassium and nitrate nitrogen. It was found that the state nitrogen was very small, about 1/10 to 1/100 compared with the other two components. Here, a fertilizer component for a general crop is a weight ratio of nitrate nitrogen: water-soluble phosphate: water-soluble potassium (in this specification, this ratio is simply nitrogen (N): phosphorus (P): Potassium (K)) is usually 1: [1-10]: [1-10], preferably 1: [1-5]: [1-5], most preferably 1: 1: 1 is considered suitable. Therefore, in order to obtain compost suitable for plant growth, it is necessary to increase the content of nitrate nitrogen.

ここで、硝酸態窒素とは、土壌及び堆肥中の酸化窒素である硝酸イオンを意味する。水溶性リン酸とは、土壌及び堆肥中に存在する水抽出処理によって遊離するリン酸を意味する。水溶性カリウムとは、土壌及び堆肥中に存在する水抽出処理によって遊離するカリウムを意味する。   Here, nitrate nitrogen means nitrate ions which are nitrogen oxides in soil and compost. Water-soluble phosphoric acid means phosphoric acid liberated by water extraction treatment present in soil and compost. Water-soluble potassium means potassium liberated by water extraction treatment present in soil and compost.

硝酸態窒素量はブルシン・スルファニル酸法により測定できる。水溶性リン酸量はモリブデンブルー法、高速液体クロマトグラフィーにより測定できる。水溶性カリウム量は原子吸光光度法、ICP-MSにより測定することができる。   The amount of nitrate nitrogen can be measured by the brucine sulfanilic acid method. The amount of water-soluble phosphoric acid can be measured by the molybdenum blue method or high performance liquid chromatography. The amount of water-soluble potassium can be measured by atomic absorption spectrophotometry and ICP-MS.

・リン（P）とカリウム（K）の合計量と比較して窒素（N）の方が含有量が高い有機物
本発明において使用する有機物は、リン（P）とカリウム（K）の合計量と比較して窒素（N）の方が含有量が高いことを特徴とする。このような、窒素成分の含有量が多い有機物を使用することで、製造される堆肥の窒素(N)：リン(P)：カリウム(K)の比率を植物の生育に適したものとすることが可能になる。 -Organic matter with higher content of nitrogen (N) compared to the total amount of phosphorus (P) and potassium (K) The organic matter used in the present invention is the total amount of phosphorus (P) and potassium (K) Compared with nitrogen (N), the content is higher. By using such organic matter with a high content of nitrogen component, the ratio of nitrogen (N): phosphorus (P): potassium (K) in the compost produced should be suitable for plant growth. Is possible.

ここでの窒素（N）、リン（P）、カリウム（K）は、それぞれ全窒素、全リン酸、全カリウムのことである。そして、この場合の比較は、含有重量の比較により行う。上記有機物に含まれるリン（P）とカリウム（K）の合計量に対する窒素（N）の重量比は、好ましくは１〜１０であり、より好ましくは５〜１０である。   Here, nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) are total nitrogen, total phosphoric acid, and total potassium, respectively. And the comparison in this case is performed by comparison of a content weight. The weight ratio of nitrogen (N) to the total amount of phosphorus (P) and potassium (K) contained in the organic material is preferably 1 to 10, more preferably 5 to 10.

本明細書において、全窒素とは土壌及び堆肥中の無機態及び有機体窒素の総和を意味する。全リン酸とは土壌及び堆肥中の無機態および有機体リン酸の総和を意味する。この全窒素はケルダール法で定量することができ、全リンは過塩素酸分解法によって抽出後、モリブデン青法で定量することができる。   In this specification, the total nitrogen means the sum of inorganic and organic nitrogen in soil and compost. Total phosphoric acid means the sum of inorganic and organic phosphoric acids in soil and compost. This total nitrogen can be quantified by the Kjeldahl method, and total phosphorus can be quantified by the molybdenum blue method after extraction by the perchloric acid decomposition method.

本明細書において、全カリウムとは土壌及び堆肥中の無機態及び固定カリウムの総和を意味する。また、全カリウムは過塩素酸分解法によって抽出後、原子吸光光度計により分析することができる。   In this specification, total potassium means the sum total of the inorganic state and fixed potassium in soil and compost. Further, total potassium can be analyzed by an atomic absorption photometer after extraction by the perchloric acid decomposition method.

このような有機物としては、上記の条件を満たすものであれば特に限定はされないが、例えば大豆カス、油カス、魚粉、タンパク質、ペプチド、アミノ酸などが挙げられ、これらを１種単独で使用しても良いし、２種以上を混合して使用しても良い。   Such an organic substance is not particularly limited as long as it satisfies the above conditions, and examples thereof include soybean scum, oil scum, fish meal, protein, peptide, amino acid, and the like. Alternatively, two or more kinds may be mixed and used.

以下、本発明の製造方法の各工程について説明する。   Hereinafter, each process of the manufacturing method of this invention is demonstrated.

混合工程
本発明の製造方法の混合工程では、家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と、リン（P）とカリウム（K）の合計量と比較して窒素（N）の方が含有量が高い有機物を混合し原料混合物とする。 Mixing step In the mixing step of the production method of the present invention, the content of nitrogen (N) is higher than the total amount of livestock manure and / or plant waste and phosphorus (P) and potassium (K). Organic materials are mixed to make a raw material mixture.

家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物に対する上記有機物の混合比は、使用する家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物の窒素成分の不足分を補うのに必要な上記有機物の量を考慮して決定する。当該混合比は、使用する家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と上記有機物の種類により異なってくるので、使用する家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と上記有機物の成分を毎回測定するか、又は予め決定した成分に基づいて混合比を適宜決定することができる。   The mixing ratio of the organic matter to livestock manure and / or plant waste is determined in consideration of the amount of the organic matter necessary to make up for the deficiency of the nitrogen component of the livestock manure and / or plant waste used. . The mixing ratio varies depending on the type of livestock manure and / or plant waste used and the organic matter, so the livestock manure and / or plant waste used and the organic matter components are measured each time, or The mixing ratio can be appropriately determined based on the components determined in advance.

上記家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物に対して上記有機物を混合する量は、例えば家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物１００に対して上記有機物を１〜３０重量部、好ましくは５〜２０重量部添加することが挙げられる。特に馬糞尿を使用する場合は、馬糞尿１００に対して、大豆カス、油カス、魚粉、タンパク質、ペプチド、又はアミノ酸を１〜３０重量部、好ましくは５〜２０重量部添加することが挙げられる。   The amount of the organic matter mixed with the livestock manure and / or plant waste is, for example, 1 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight of the organic matter with respect to the livestock manure and / or plant waste 100. Part addition. In particular, when using horse manure, 1 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight of soybean dregs, oil dregs, fish meal, protein, peptide, or amino acid are added to horse manure 100. .

混合する物は家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と上記有機物だけではなく、必要に応じて他の物、例えば、各種ビタミン類、微量金属等の微生物を活性化する栄養成分等を添加しても良い。混合する方法については、公知の方法により、混合した物が均一に混ざるようにして行えば良い。   The products to be mixed are not only livestock manure and / or plant waste and the above organic matter, but other items such as various vitamins, nutrients that activate microorganisms such as trace metals, etc. are added as necessary. Also good. About the method of mixing, what is necessary is just to carry out so that the mixed thing may be mixed uniformly by a well-known method.

発酵工程
本発明の製造方法の発酵工程では、上記原料混合物の発酵を行う。 Fermentation process In the fermentation process of the production method of the present invention, the raw material mixture is fermented.

上記の混合工程で家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と上記有機物を混合しただけでは、窒素(N)：リン(P)：カリウム(K)の比率が植物の生育に適したものとはなっておらず、植物が直接吸収可能な硝酸態窒素、水溶性リン酸及び水溶性カリウムを微生物による分解作用により生産させる必要がある。   The ratio of nitrogen (N): phosphorus (P): potassium (K) is suitable for plant growth only by mixing livestock manure and / or plant waste and the organic matter in the above mixing process. However, it is necessary to produce nitrate nitrogen, water-soluble phosphoric acid, and water-soluble potassium that can be directly absorbed by plants by the decomposition action of microorganisms.

発酵は公知の方法により行うことができる。例えば、堆積し、発酵と切返しを繰り返して行う。   Fermentation can be performed by a known method. For example, it accumulates and repeats fermentation and turning.

発酵工程における発酵温度は、５０℃以上、特に８０〜１００℃であることが望ましい。また、原料混合物のpHは、５〜９、好ましくは６〜８に調整することが望ましい。このような温度やpHとすることで、微生物による発酵が活発に行われることが可能になる。また、発酵に適した原料混合物の水分量は、好ましくは５０〜８０重量%、より好ましくは６０〜７０重量%であり、このような適切な水分量とするために、適宜水の添加又は水の吸収により水分量の調節を行うことが望ましい。   The fermentation temperature in the fermentation process is desirably 50 ° C. or higher, particularly 80 to 100 ° C. Further, the pH of the raw material mixture is desirably adjusted to 5 to 9, preferably 6 to 8. By setting such temperature and pH, fermentation by microorganisms can be actively performed. The water content of the raw material mixture suitable for fermentation is preferably 50 to 80% by weight, more preferably 60 to 70% by weight. It is desirable to adjust the amount of water by absorbing water.

発酵を行う微生物については、原料混合物に元から存在する微生物により発酵を行っても良いが、原料混合物に有用微生物を添加することにより発酵を行っても良い。このような有用微生物としては、窒素、リン、及び／又はカリウムの循環活性を有する微生物、例えば、アンモニア酸化細菌等が挙げられる。   About the microorganisms which perform fermentation, you may ferment with the microorganisms which exist in the raw material mixture originally, but you may ferment by adding a useful microorganism to a raw material mixture. Examples of such useful microorganisms include microorganisms having a circulation activity of nitrogen, phosphorus, and / or potassium, such as ammonia-oxidizing bacteria.

発酵期間は、発酵温度や微生物の活性などにより変わってくるが、通常３０〜１８０日程度である。本工程で、原料混合物を発酵させることにより、植物が直接吸収可能な硝酸態窒素、水溶性リン酸及び水溶性カリウムを植物生育に適した割合で含む堆肥とすることができる。   The fermentation period varies depending on the fermentation temperature and the activity of microorganisms, but is usually about 30 to 180 days. By fermenting the raw material mixture in this step, compost containing nitrate nitrogen, water-soluble phosphoric acid, and water-soluble potassium that can be directly absorbed by plants in a proportion suitable for plant growth can be obtained.

堆肥
本発明の堆肥は、上記製造方法により製造されることを特徴とする。 Compost The compost of the present invention is produced by the above production method.

本発明の堆肥は、窒素(N)：リン(P)：カリウム(K)の比が植物生育に適した割合となっており、具体的には窒素(N)：リン(P)：カリウム(K)比が、好ましくは１：［１〜１０］：［１〜１０］、より好ましくは１：１：１の範囲にある。従来の堆肥を施用した有機農法では、農作物の至適生育あるいは生産量増大のために化学肥料の添加が必要であったが、本発明の堆肥は、窒素含有量が従来の有機質堆肥の１０〜１００倍高濃度であり、植物生育に適した窒素(N)：リン(P)：カリウム(K)比となっている。そのため、本発明の堆肥のみで農作物の至適生育が可能になるので、尿素や硫安などの窒素化学肥料の施用量を削減できる。   In the compost of the present invention, the ratio of nitrogen (N): phosphorus (P): potassium (K) is a ratio suitable for plant growth. Specifically, nitrogen (N): phosphorus (P): potassium ( The K) ratio is preferably in the range of 1: [1-10]: [1-10], more preferably 1: 1: 1. In the conventional organic farming method using compost, it is necessary to add chemical fertilizer for optimal growth of crops or increase of production. However, the compost of the present invention has a nitrogen content of 10 to 10% of that of conventional organic compost. It is 100 times higher in concentration and has a nitrogen (N): phosphorus (P): potassium (K) ratio suitable for plant growth. Therefore, since the optimal growth of agricultural products becomes possible only with the compost of the present invention, the amount of nitrogen chemical fertilizer such as urea and ammonium sulfate can be reduced.

以下、本発明を更に詳しく説明するため実施例を挙げる。しかし、本発明はこれら実施例等になんら限定されるものではない。   Examples are given below to illustrate the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to these examples.

試験例１
各種有機質堆肥（馬糞堆肥、牛糞堆肥、鶏糞堆肥、バーク堆肥、及びモミガラ堆肥）の窒素(N)、リン(P)、カリウム(K)、及び、全炭素について常法に従い成分分析を行った。総微生物数について環境DNA法に基づいて計測し、環境DNA（eDNA）についてはAoshimaらの方法（H. Aoshima H, Kimura A, Shibutani A, Okada C, MatsumiyaY, Kubo M (2006) Evaluation of soil bacterial biomass using environmental DNA extracted by slow-stirring method. Applied Microbiology and Biotechnology 71: 875-880）に従って行った。結果を表１に示す。
表１の結果から、従来の堆肥に含まれる硝酸態窒素は水溶性リン酸及び水溶性カリウムと比較して1/10〜1/100程度であるということが分かった。 Test example 1
Component analysis was performed according to a conventional method for nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), and total carbon of various organic composts (horse manure compost, cow manure compost, chicken manure compost, bark compost, and rice straw compost). The total number of microorganisms is measured based on the environmental DNA method, and environmental DNA (eDNA) is measured by the method of Aoshima et al. (H. Aoshima H, Kimura A, Shibutani A, Okada C, MatsumiyaY, Kubo M (2006) Evaluation of soil bacterial Biomass using environmental DNA extracted by slow-stirring method. Applied Microbiology and Biotechnology 71: 875-880). The results are shown in Table 1.
From the results of Table 1, it was found that nitrate nitrogen contained in conventional compost is about 1/10 to 1/100 compared with water-soluble phosphoric acid and water-soluble potassium.

・環境DNA（environmental DNA、eDNA）解析
滅菌したチューブに供試土壌1.0 g、DNA抽出緩衝液（100 mM Tris-HCl (pH 8.0)、100 mM 2Na・EDTA、100 mM NaH2PO4、1.5 M NaCl、1% (w/v) Hexadecyltrimethylammonium Bromide）を8.0 ml、20 % (w/v)ドデシル硫酸ナトリウム溶液1.0 mlを加え、攪拌機（簡易型微生物DNA抽出前処理装置1004、井元製作所）で攪拌（1,500 rpm、室温、20分間）した。攪拌した溶液1.5 mlを遠心分離（8,000 rpm、室温、10分間）に供し、水層700μlを新たなチューブに分取し、クロロホルム・イソアミルアルコール（24:1 (v/v)）700μlを添加し、緩やかに転倒混和後、遠心分離（14,000 rpm、室温、10分間）した。水層500μlを新たなチューブに分取し、2-プロパノール300μlを添加し、緩やかに転倒混和後、遠心分離（14,000 rpm、室温、20分間）した。水層を除去後、70 %(v/v)エタノール1.0 mlを添加し、遠心分離（14,000 rpm、室温、5分間）した。水層を除去後、アスピレーターで減圧乾燥し、環境DNA（eDNA）を得た。このeDNAをTE 緩衝液に溶解し、1％（w/v）のアガロースゲル電気泳動に供した。マーカーとしてsmart ladder（NIPPON GENE、富山）を使用した。アガロースゲル上のDNA量はKODAK 1D Image Analysis software（KODAK、東京を用いて解析した。eDNA量は以下の式（A）から算出した。
eDNA量＝ゲル中のDNA量（ng）×［TE緩衝液量（μl）／eDNA溶液量（μl）］×［全溶液量（μl）／分取した水槽量（μl）］×10-3 ・・・（A）
さらに、eDNA-総細菌数の検量線（R2 = 0.94）から算出した以下の式（B）に従って総細菌数を算出した。
総細菌数（cells/g-sample）＝eDNA量（μg/ g-sample）×1.70×108 ・・・（B）

Figure 2011184267
・ Environmental DNA (environmental DNA, eDNA) analysis 1.0 g of test soil in a sterilized tube, DNA extraction buffer (100 mM Tris-HCl (pH 8.0), 100 mM 2Na · EDTA, 100 mM NaH 2 PO 4 , 1.5 M Add 8.0 ml of NaCl, 1% (w / v) Hexadecyltrimethylammonium Bromide) and 1.0 ml of 20% (w / v) sodium dodecyl sulfate solution, and stir with a stirrer (simple microbial DNA extraction pretreatment device 1004, Imoto Seisakusho) (1,500 rpm, room temperature, 20 minutes). Centrifuge 1.5 ml of the stirred solution (8,000 rpm, room temperature, 10 minutes), separate 700 μl of the aqueous layer into a new tube, and add 700 μl of chloroform / isoamyl alcohol (24: 1 (v / v)). The mixture was gently mixed by inversion and then centrifuged (14,000 rpm, room temperature, 10 minutes). 500 μl of the aqueous layer was dispensed into a new tube, 300 μl of 2-propanol was added, gently mixed by inversion, and centrifuged (14,000 rpm, room temperature, 20 minutes). After removing the aqueous layer, 1.0 ml of 70% (v / v) ethanol was added and centrifuged (14,000 rpm, room temperature, 5 minutes). After removing the aqueous layer, it was dried under reduced pressure with an aspirator to obtain environmental DNA (eDNA). This eDNA was dissolved in TE buffer and subjected to 1% (w / v) agarose gel electrophoresis. A smart ladder (NIPPON GENE, Toyama) was used as a marker. The amount of DNA on the agarose gel was analyzed using KODAK 1D Image Analysis software (KODAK, Tokyo. The amount of eDNA was calculated from the following formula (A).
eDNA amount = DNA amount in gel (ng) × [TE buffer solution amount (μl) / eDNA solution amount (μl)] × [total solution amount (μl) / sorted water tank amount (μl)] × 10 −3 ... (A)
Furthermore, the total number of bacteria was calculated according to the following formula (B) calculated from a calibration curve (R 2 = 0.94) of eDNA-total number of bacteria.
Total number of bacteria (cells / g-sample) = eDNA amount (μg / g-sample) x 1.70 x 10 8 (B)
Figure 2011184267

実施例１
稲ワラ馬糞100重量部に大豆カス5部を混合し原料混合物とする。そして、当該原料混合物を発酵温度70℃で50日間以上発酵させて堆肥を得る。得られた堆肥は、窒素（N）：リン（P）：カリウム（K）の割合が極めて良好であり、当該堆肥を使用して植物を良好に生育させることができる。 Example 1
Mix 100 parts by weight of rice straw horse dung with 5 parts of soybean waste to make a raw material mixture. Then, the raw material mixture is fermented at a fermentation temperature of 70 ° C. for 50 days or more to obtain compost. The obtained compost has a very good ratio of nitrogen (N): phosphorus (P): potassium (K), and plants can be grown well using the compost.

本発明の方法により製造された堆肥は、有機栽培農作物の栽培・生産に利用できる。   The compost produced by the method of the present invention can be used for the cultivation and production of organically grown crops.

Claims (7)

家畜糞尿及び／又は植物性廃棄物と、リン（P）とカリウム（K）の合計量と比較して窒素（N）の方が含有量が高い有機物を混合し原料混合物とする工程、及び該原料混合物を発酵させる工程を有する堆肥の製造方法。   Mixing livestock manure and / or plant waste with organic matter having a higher content of nitrogen (N) compared to the total amount of phosphorus (P) and potassium (K) to form a raw material mixture; and A method for producing compost having a step of fermenting a raw material mixture. 前記家畜糞尿が馬糞尿、牛糞尿及、豚糞尿、鶏糞尿、及び羊糞尿からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the livestock manure is at least one selected from the group consisting of horse manure, cow manure, pig manure, chicken manure, and sheep manure. 前記植物性廃棄物がバーク、籾殻、おが屑、チップ、わら、落ち葉、及び刈り草からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the plant waste is at least one selected from the group consisting of bark, rice husk, sawdust, chips, straw, fallen leaves, and cut grass. 前記有機物のリン（P）とカリウム（K）の合計量に対する窒素（N）の重量比が１〜１０である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。   The method as described in any one of Claims 1-3 whose weight ratio of nitrogen (N) with respect to the total amount of the said organic substance phosphorus (P) and potassium (K) is 1-10. 前記有機物が、大豆カス、油カス、魚粉、タンパク質、ペプチド、及びアミノ酸からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic substance is at least one selected from the group consisting of soybean scum, oil scum, fish meal, protein, peptide, and amino acid. 製造される堆肥の硝酸態窒素：水溶性リン酸：水溶性カリウムの重量比が、１：［１〜１０］：［１〜１０］であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。   The weight ratio of nitrate nitrogen: water-soluble phosphoric acid: water-soluble potassium of compost to be produced is 1: [1-10]: [1-10], any one of claims 1-5 The method according to claim 1. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法により製造される堆肥。   The compost manufactured by the method as described in any one of Claims 1-6.
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