JP2017099375A - 複合微生物の複合発酵を利用した無農薬減農薬無化学肥料ハウス栽培農法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウス栽培において農薬を使用せずにないし農薬の使用を大幅に減らして病原菌等を抑制し、化学肥料を用いないで土壌の継続使用を実現することを課題とし、この問題を解決した微生物を利用したハウス栽培農法を提供することを目的とする。【解決手段】複合発酵技術を用いて土壌を浄化して継続使用すると同時に複合発酵技術により、灌水、葉面撒布及びミスト撒布をおこなうハウス栽培農法。

Description

本発明は、ハウス栽培において、複合微生物による複合発酵を用いて土づくり、潅水及び施肥を行い、無農薬もしくは減農薬で、一切化学肥料を用いない農業方法に関する。

農薬や化学肥料を本格的に使用しだしたのは戦後であり、それ以前の農業はすべて無農薬農法であった。しかしこの無農薬農法では、病害虫の発生などで年によって収穫に大きな増減があり、飢饉の年には死活問題になりかねなかった。その後農業においては農薬と化学肥料を使用することで安定した収穫と除草などの手間が省けることから農薬と化学肥料の使用が一般的になっていったものである。ところが、農薬が農薬を使用する者や収穫物を食する人体、周辺の環境に対して有害であることが明らかになり、過度の農薬の使用や危険な農薬を使用した食品の流通などが社会問題化した。

また、長年に亘って化学肥料ばかりを使い続けると、自然の生態系に悪影響があることが次第に分かって来ている。土壌中の微生物は本来落ち葉や腐った木、糞尿等の有機物を分解して利用するが、無機質の化学肥料ばかりを大量に使用し続けると有機物が不足し、土壌中の微生物が減少してしまい、腐敗性の微生物が優勢となり、植物は健康に育たないようになり、病虫害に弱くなり、その対処のために農薬の使用を増やすようになって、ますます環境を悪化させる悪循環に陥ってしまった。

そのような反省から、化学物質の利用を止め、旧来のような天然の有機物や天然由来の無機物による肥料などを用いる有機農業が見直されてきたのである。しかし、有機農業は慣行栽培に比べ、統計的に単位面積あたりの収量が低いという問題があり、さらに化学肥料を用いないとしても有機肥料、天然に存在する無機肥料を使用するものであり、土壌内に腐敗性の微生物が優勢になると化学肥料を大量に使用し続けた場合と同様に植物が健康に育たないようになり、病虫害に弱くなり、その対処のために農薬の使用を増やすことになる結果は同様である。

農林水産省の定める有機ＪＡＳ規格では３０種類の農薬が使用可能とされている。従って慣行栽培はもちろん、有機農業であっても農薬を全く用いない無農薬農法は実現困難な状況である。病害虫の発生に対して、環境による防除、作物による防除、及び栽培法による防除が行われているが、無農薬農法として確立されたものはないのが現状である。

ハウス栽培は、▲１▼従来の露地栽培が栽培する作物の本来の時期しか栽培できないこと、及び▲２▼天候、病害虫などの被害が出やすいという欠点をカヴァーするために行われるようになったもので、ハウス栽培のメリットとして、▲１▼一年を通じて栽培可能であること、▲２▼栽培する作物が市場に少ない時期でも収穫できるため、より高値で販売可能であること、▲３▼外部と隔離できるため、天候、病害虫の被害を露地よりも少なくすることが可能であることを理由に増加したものである。

しかし、ハウス栽培には次のようなデメリットがある。▲１▼栽培コストが高いこと、▲２▼大面積化に非常にコストがかかること、▲３▼作物によって連作障害対策が必要であること、▲４▼作業性が悪いこと等が欠点である。

ハウス栽培の最大の問題点は、ハウス内の土壌が好気性フザリウム、ないし嫌気性フザリウム（酸化性細菌）に侵されると土壌の酸化・変敗・腐敗を招き、病気が出て、根腐れなどを起こすことである。特に連作を続けるとフザリウムの発生を招くことが多く、いわゆる農薬による土壌消毒を行うことが必要だとされてきた。又、一定の土壌を継続して使用するハウス栽培では、肥料の施肥が不可欠とされており、ハウス栽培において、無農薬、減農薬、無化学肥料農法は不可能とされている。

本発明はハウス栽培において農薬を使用せずに、ないし農薬の使用を大幅に減らして病原菌等を抑制し、化学肥料を用いないで土壌の継続使用を実現することを課題とし、この問題を解決した微生物を利用したハウス栽培農法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した本発明は、ハウス栽培における土壌を、複合発酵技術を用いて浄化し、継続使用するもので、複合発酵技術によって発酵を起こさせた液体を灌水及び葉面撒布する使用水に一定量投入して、フザリウム（酸化性細菌）の発生を抑制して、酸化・変敗・腐敗を防止し、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成処理、合成処理（汚染物質と微生物が菌床として利用する物質以外の余剰物質を分解消失してエネルギー化する）を行って、作物に灌水及び葉面撒布を行うことで、病原菌、ウィルス、リケッチャー、雑菌等を抑制し、病気の抑制を行い、作物植物がエネルギーを生体エネルギーとして取り込み、健康で丈夫な植物体をつくり、ビタミン・ミネラル・アミノ酸を豊富に含んだものとなり、さらに個体が大きくなり、茎・根・花・実の数が多くなり収量を増加させるものである。

上記目的を達成するために、請求項２に記載した本発明は、土壌への灌水及び葉面撒布に代えてミスト撒布を行うことを特徴とする請求項１に記載したハウス栽培法。

複合発酵法とは、情報微生物工学、情報生命工学、分子生物学より構成された複合微生物体系の複合微生物動態系解析における複合発酵法という科学技術を言い、微生物の機能性と基質性と情報性による発酵法、増殖法、誘導法を用い、単発酵、復発酵、並行復発酵、平衡復発酵、固体（固形）発酵を同時に行い、好気性菌と嫌気性菌及び通性嫌気性菌のすべての微生物群の共存、共栄、共生を可能にするものである。

複合発酵法の微生物プロセスは次のとおりである。まず、微生物酵素と植物酵素による抗酸化効果を用いて酸化・変敗・腐敗を抑制する。すると好気性発酵微生物である酵母、乳酸菌などがビタミン、ミネラル、アミノ酸などの生理活性物質をつくり、大腸菌や糸状菌などの好気性有害菌、好気性フザリウムを抑制する。次に、通性嫌気性乳酸菌へとリレーして放線菌が現われる。この放線菌は、抗菌性物質をつくり、細菌、病原菌、ウィルス、リケッチャーなどの嫌気性有害菌、嫌気性フザリウムを淨菌する。この二つの淨菌作用が連動すると、アゾトバクター、アミロバクターや根瘤菌などの窒素固定菌が空気中の窒素を取りこんで固定化する働きをし、最後に光合成細菌や藻類、藻菌類などの合成型の微生物が気体を培地として置換と交換を行う。これらの微生物が強く連動することで、複合発酵という理想的な生態系へと導かれる。

複合発酵状態になると、発酵→分解→合成のサイクルが生まれ、好気性及び嫌気性有害菌は抑制される。このような生態系が生じると、すべての微生物を、共存、共栄、共生させることが可能となり、フザリウム属の占有率がゼロになり、酸化、変敗、腐敗を断ち切り、生態系内における微生物群の死滅率がゼロになることによって、すべての微生物群を発酵から合成に導き、生菌数を１ミリリットルあたり１０のｎ乗から無限大とし、同時に生菌数が１種類１ミリリットルあたり１０の９乗を超えると、菌のスケールが１０分の１以下となり、凝集化（固形化）を生じ、数千種、数万種の増殖が可能となる。これにより、微生物の高密度化が起こり、微生物のＤＮＡ核内に一酸化窒素、二酸化窒素及び高分子タンパク結晶による情報接合とエネルギー接合を引き起こし、その結果、微生物間でのＤＮＡ融合が生じ、融合微生物による対抗性菌、耐衡性菌により獲得した酵素及びタンパク質の高分子結合結晶が発生し、情報触媒の作用として情報とエネルギーを現生・発現させ、すべての物質、分子、原子レベルに対する分解菌並びに分解酵素を現生させて、すべての元素の原子核の陽子における分裂と崩壊の法則（β回路）を抑制し、中性子における合成と融合の法則（α回路）をハンドリングすることにより、常温超伝導、常温核分解、及び常温核融合を発現させる。以上の作用により、土壌中の汚染物質、余剰物質の軽減消失を可能にするものである。

複合微生物とは何か。（松本慎也・常田聡「システム論的アプローチによる複合微生物系の解析と制御」早稲田大学理工学術院教授）
地球上のあらゆる場所に生息している細菌は極めて多様性の高い複合微生物系を形成しており、現在のところ分離培養されているものは全細菌種のうち１％以下であると考えられている。人為的に培養できなければその細菌の性質を調べることは不可能であり、したがって従来は複合微生物系の中身はブラックボックスとして扱われていた。しかし１９９０年代以降の分子生物学的手法の発達により、培養を介さずに細菌の系統分類に基づいた群集構造解析や機能の推定が可能となった。上記手法が積極的に適用された結果、複合微生物系内では多種多様な細菌が相互に影響し合い、そこに存在する細菌の機能を単に足し合わせた以上の高次の機能を発揮していることが明らかになってきた。未培養細菌を含む複合微生物系の高次な機能をコントロール可能になれば、産業利用の観点からそのポテンシャルは計り知れない。しかしながら、複合微生物系の解析データを実際にバイオプロセスの管理に応用した例はほとんどない。その理由の一つとして、複雑多岐にわたる生態系の現象に対して、分子生物学的手法で得られる情報はいまだ限定されており、要素還元型の実験的アプローチのみでは複合微生物系全体の機能に結び付けることが困難なことが挙げられる。したがって、複合微生物系全体を一つの複雑なシステムとして捉え、分子生物学で得られた様々な情報をシミュレーションにより再構築し、複合微生物系の機能の全体像を明らかにするシステム論的アプローチが必要である。
以上の点を鑑みると、複合微生物系でシミュレーションを行う意義は、▲１▼目では直接見えない複合微生物系内の微生物生態構造を可視化することで考察を行う。▲２▼大規模かつ長期運転を要する複合微生物系バイオリアクターの性能評価および処理能力を予測する、という二つが考えられる。

複合微生物系の機能を利用した高度水処理技術の体系化とその評価（東京大学都市環境工学グループ、研究代表：松尾友矩、大垣眞一郎）
複合微生物系とは、さまざまな微生物が共存する微生物生態系のことである。例えば、下水処理場では下水は微生物により浄化されるが、そこでは食品や薬剤の生産に用いられるバイオテクノロジーとは異なり、特定の種類の微生物が働くのではなくさまざまな微生物が共存して働いている。下水そのものがたくさんの微生物を含んでいて、それらをいちいち除去するわけにはいかないので、必然的にさまざまな微生物が下水処理場に住み着いてしまうのである。また、かえってその方が時々刻々と変わる下水の成分に対してうまく対処できるという側面もあると思われる。いずれにせよ、下水処理場はさまざまな微生物の働き、すなわち複合微生物系の働きによって成り立っている。

以上のように、本発明によれば、農薬を使用せずに病原菌、ウィルス、リケッチャー、雑菌、大腸菌を抑制し、さらに農作物の健康を増進し、ビタミン・ミネラル・アミノ酸等を豊富に含み人間の身体にも良い食糧を提供すると共に、農作物の病原菌、ウィルス、リケッチャー等の病害と害虫を寄せ付けない強い細胞膜を形成して病害虫による被害を抑制し、いわゆる連作障害を防止し、さらに農作物の収穫量を大幅に増加させ、かつおいしく人の健康に良い農作物を栽培するものである。

本発明の実施の形態を詳細に説明する。
９００Ｌの水にエアレーションをしながら糖蜜５ｋｇを投入して良く攪拌し、複合発酵嫌気基礎５ｋｇを投入して良く攪拌し、最後に複合発酵酵素液３Ｌを投入し、これを発酵させ、６日間で完全発酵を起こさせ、複合微生物の増殖を促したものを複合発酵増殖液という。

複合発酵酵素液は、水９０重量％、松、笹、梅、無花果、栗、桃、柿の葉から抽出した抽出液６重量％、オカラ３重量％、糖蜜１重量％からなる原液に、空気中から微生物を混入させて、１ｃｃあたりの微生物数（生菌数）が、１０^７〜１０^８から１０^９に増加すると菌の死滅がなくなり、それによって、１０^２０〜１０^３０へと飛躍的に増大し、微生物の高密度化がおき、さらにこの水溶液内で微生物酵素の高濃度化が起き、前記松、笹、無花果、栗、桃、柿の葉に含まれる植物酵素とともに結合結晶化（合成融合）し、誘導体たる抗酸化物質が生成される。
この抗酸化物質を含む溶液を濾過して前記酵素液を得るのである。
この酵素液には、発酵が優勢なものと、合成が優勢なものがある。

複合発酵嫌気基礎は、乾燥鶏糞（鶏糞を酸化・変敗・腐敗する前の状態で乾燥させたもの）５０％、乾燥オカラ（豆腐製造の際に豆乳を搾った後の残りの大豆かすを酸化・変敗・腐敗する前の新鮮な状態で乾燥させたもの）４０％、精米の際に出る米糠を９％、及び複合発酵酵素液を１％加え、培養タンクで高密度化したものである。

複合発酵固形バイオは、好気性微生物、嫌気性微生物、通性嫌気性微生物が共存・共栄・共生して、１ｇあたりの生菌数が１０の９乗を超え、コロニー化して固形発酵（固体発酵）を起こしたもので、土壌を複合発酵に導く。米糠９０％、籾殻２．５％、藁（細かく裁断したもの）２．５％、水５％に複合発酵酵素液を加え、複合発酵を起こし、その後固形発酵を起こしたものを乾燥させて粉砕したものである。

複合発酵酵素水は、複合発酵バイオ液肥を発酵→発酵合成→合成という微生物の発酵増殖フローにより微生物の情報性を現生・発現させ、発酵法・増殖法・誘導法を用いて有機エネルギーと微生物生命情報を有し、抗酸化作用を生じるものをいう。

複合発酵バイオ液肥は、好気性微生物、嫌気性微生物、通性嫌気性微生物の共生効果と土壌微生物群の活性化に用いられる微生物剤であり、水９００Ｌに糖蜜５ｋｇを投入してよく攪拌し、エアレーションをして３０分経過後に複合発酵嫌気基礎５ｋｇ、複合発酵固形バイオ５ｋｇを投入してよく攪拌しエアレーションをしながら６日置いて完全発酵させたものをいう。

本発明の実施例について詳細に説明する。複合発酵酵素水５００Ｌと複合発酵増殖液５００Ｌに複合発酵酵素液（合成が優勢なもの）１Ｌを加え、１０日以上エアレーションをしたものを複合発酵Ａ液という。水１０００Ｌに糖蜜０．３％を入れてよく攪拌し２４時間エアレーションをしたものに複合発酵Ａ液を１Ｌ加えて、７２時間エアレーションしたもの（土壌活性水という）を播種、植苗前のビニールハウス内の土壌に固形バイオを、一反あたり２０ｋｇをほぼ均一に撒いた後、土壌活性水を撒布する。固形バイオの分量は一反あたり２０ｋｇを標準とし、土壌の状況によって増加するものとし、土壌活性水の量も一反あたり１０００Ｌを標準に、土壌の状況によって増減するものとする。

土壌に播種、植苗後の水遣りは複合発酵Ａ液を水で１０００倍に希釈して根元に点滴する方法で灌水する。

複合発酵酵素水１０００Ｌに複合発酵酵素液（合成が優勢なもの）１Ｌを加え、２０分エアレーションしたものを複合発酵Ｂ液という。この複合発酵Ｂ液を水で１００倍に希釈して葉面撒布を行う。

上記の灌水と葉面撒布に代え、複合発酵酵素水１０００Ｌに複合発酵酵素液（発酵が優勢なもの）１Ｌを加え、７２時間エアレーションしたものを複合発酵Ｃ液という。この複合発酵Ｃ液をハウス内の土壌に一日２回ミスト状に１分間噴霧する。噴霧する量は１分間を標準とし、土壌の乾燥状態等の状況によって増減するものとする。

本発明によって無農薬、減農薬、完全無化学肥料ハウス栽培農法が可能となれば、病害虫に強い健康な作物ができ、作物本来の美味しさをもち、かつ収量が増加する。この農法によって、熊本の例では反当り２５トンのトマトが収穫され（全国平均の収穫は反当り４．５トン）、また本農法採用前は反当り１０トンが限度であったミニトマトの収穫量が反当り１５トンを超え香りの良い美味しいトマトが収穫されたとの報告がある。イチゴ、ブドウ（巨峰等）でも大変美味しいものが収穫され、痛みにくい良質のものとなっている。これらによって、ハウス栽培の長所が活かされ、良質な作物が多収穫となることでハウス栽培の欠点であった高コストが克服され、農業生産の産業上の利用可能性が大幅に増加する。

Claims (2)

1. 本発明は、ハウス栽培における土壌を、複合発酵技術を用いて浄化し、継続使用するもので、複合発酵技術によって発酵を起こさせた液体を灌水及び葉面撒布する使用水に一定量投入して、フザリウム（酸化性細菌）の発生を抑制して、酸化・変敗・腐敗を防止し、自然菌の拮抗を抑制して複合微生物の共生効果を起こさせ、酵素・酸・生理活性物質等々の触媒効果によって発酵合成処理、合成処理（汚染物質、微生物が菌床として利用する物質以外の余剰物質を分解消失してエネルギー化する）を行って、作物に灌水及び葉面撒布を行うことで、病原菌、ウィルス、リケッチャー、雑菌等を抑制し、病気の抑制を行い、作物植物がエネルギーを生体エネルギーとして取り込み、健康で丈夫な植物体をつくり、ビタミン・ミネラル・アミノ酸を豊富に含んだものとなり、さらに個体が大きくなり、茎・根・花・実の数が多くなり収量を増加させるハウス栽培法。
2. 土壌への灌水及び葉面撒布に代えてミスト撒布を行うことを特徴とする請求項１に記載したハウス栽培法。