JP2018012608A - 植物活性液、その製造と使用の方法 - Google Patents

Abstract

【課題】農作物栽培時に用いて作物の品質向上および収穫量の増加に結び付けるとともに、副作用の少ない持続性のあるものにするための植物活性液の製造と使用の方法の提供。【解決手段】原料は、サトウキビのうち未利用部分から得られた液体分を主体とし、サトウキビの１部分を絞ったものから糖分を採取した残液や、直接の食用および糖分採取用原料などに用いられなかった部分を集めて絞り取った液体分などを用いる。それに加える活性化の加工処理としては、ミネラル分を活性化処理するために乳酸菌を加えて発酵をさせる、テラヘルツ波を発生する鉱物を粉状にしたもの、あるいはセラミックスボールのような成型物にしたものを液中に浸漬する、光合成菌の添加を行うなどを行う。得られたものを対象とする栽培用植物が効率的に吸収できるようにするには、栽培用植物の葉に噴霧する。【選択図】なし

Description

本発明は、農作物栽培時に用いて作物の品質向上および収穫量の増加に結び付けるとともに、副作用の少ない持続性のあるものにするための植物活性液の製造と使用の方法に関する。

農作物栽培のために重要なもののとしてこれまで土壌が中心として考えられてきた。土壌は、植物に対して水の供給、肥料分の供給、植物と共生する微生物などが活動する場の提供などの役割をするからである。とくに肥料分の供給のために土壌に供給されていたものが肥料分である。従来の肥料の中心をなしてきた化学肥料は、肥料の３要素としてのチッソ、リン酸、カリなどの供給には適しているが、随伴していた酸性成分などが残存することによる土壌酸性化などの問題を伴なうことが多い。また、栽培作物に色々な病気が発生しやすくし、農薬を使う悪循環が始まる場合も多い。一方、化学肥料ではなく、動植物期限の堆肥、腐植土、土壌改良材などさまざまな名称で呼ばれているものも１部利用されているが、製造の手間、肥料効果などの点から、使われる場が限られている。また、一般的に液肥と呼ばれているものもあるが、広く用いられるには至っていない。

化学肥料に依存しないで作物の栽培を促進しようとする方法として、特許文献１にリンゴの絞り滓を混合して蓄糞有機材料を発酵させて堆肥化する方法が示されている。特許文献２には園芸栽培用の混合用土に陽イオン置換された人工ゼオライト混合して過剰施肥による肥料焼けや、栽培植物による産出される有機酸を吸着または中和して担子菌類の増殖を抑制し、根腐れを防止する方法が示されている。ゼオライトは吸収力、吸着力、脱臭力を利用して、厩肥の消臭、発酵促進材として使用されている。また、堆肥や肥料に混ぜて施すと、保肥性やリン酸の利用効率がよく高まることが知られている。特許文献３には、樹木の枝葉を短期間で完熟状態に堆肥化できる方法として、枝葉材に刈芝または雑草、米ぬか、発酵菌および水分を添加して混合攪拌した後、かに殻を添加してから発酵工程に移る方法が示されている。かに殻などの甲殻類外皮は粉砕するとチッソ、リンを含む普通肥料に利用できること、未粉砕でも特殊肥料に使われることが知られている。特許文献４には、有機性廃棄物に火山灰、軽石粉末、酸化アルミニウム、酸化鉄、カオリナイトおよび酸性白土からなる群から選ばれる１種または２種以上の無機触媒を添加して加熱乾燥処理した後、１５０〜２００℃で８〜４０時間保持する熱処理を行って有機質肥料を製造する方法が示されている。特許文献５には生ゴミを炭化するステップと、炭化した生ゴミにＥＭ菌を配合するステップを有する肥料生成方法が示されている。特許文献６には、バーク堆肥などの有機質土壌改良材、光合成細菌、菌根菌、根粒菌、放射菌のうちから選ばれる少なくとも１種からなる植物生育促進用微生物などからなる緑化資材が示されている。特許文献６には、家畜糞を堆肥化過程を経ないで燃焼し、過剰に持ち込まれたチッソを系外に排出し、その過程で発生するエネルギーを発電に活用し、さらに生成した家畜糞燃焼灰と鉱酸を反応させた肥料組成物を得る方法が示されている。特許文献７には、土壌の団粒構造化に必要な資材を過不足なく含む土壌改良材として、土壌の粒子をつなぐためのシルト・粘土分を含む泥土や焼却灰などの繋ぎ材料、有機物分解菌などの生育場所となる珪藻土やそれを高熱処理したものなどの多孔質資材、有機物を分解するための分解菌やバクテリアなどの微生物、および堆肥や合成肥料などの有機物を混合し、これにセメント系などの固化材を混入して硬化させ粒状としたものが示されている。草木灰はカリウム、カルシウムなどを含むことから、土壌に全面に梳きこむなどの元肥としての使用、あるいはカリを含むことから追肥として使用することが知られている。しかし、草木灰は、アンモニア性窒素を含んだ肥料と混合使用するとアンモニアの揮発を促進したり、水溶性リン酸を含んだ肥料と混合するとリン酸の不溶化を起こすこと、カリウムが過剰になるとカルシウム、マグネシウムの吸収を阻害するなどの過剰障害を起こすことも知られている。また、一般に堆肥化の過程ではアルカリ性が強すぎると微生物の活動を阻害すると考えられていた。また、木炭は多孔質で吸着性を有することから、土壌に添加すると土壌の透水性および保水性の改善、陽イオンの交換能力の向上、有害微生物の吸着固定などの機能を有し、土壌改善効果を持つことが知られている。また、特許文献８においては、本発明と同一の発明者による、蓄糞、鶏糞などの家畜排泄物を主原料として有効利用し、化学肥料に依存することなく、各種の栽培植物および使用時期に応じた適正な機能を持った栽培用素材が示されている。

特開２００４−１９６５８０号公報 特開２００２−８４８７７号公報 特開２０００−２３９０８４号公報 特開２００４−１６８６１４号公報 特開２００１−３０２３７８号公報 特開２００６−２９７１８７号公報 特開２００３−３２７９６３号公報 特開２００９−２８０４７２号公報

栽培時の作物に加えて、作物の成長速度を速める、作物の病気に対する抵抗力を高める、作物の品質を向上する、収穫量を高めるなどの効果が得られるとともに、栽培土壌に汚染などの悪影響を残さない植物活性液の製造と使用の方法を提供する。

上記の課題を解決するための具体的手段の第１は、原料としてサトウキビのうち未利用の部分から得られた液体分を主体とするものを用い、活性化の加工処理を加えて得られたものを、栽培用植物が吸収しやすいように加えることである。

具体的手段の第２は、０００６の原料として用いるものの１部が、栽培されたサトウキビの１部分を絞ったものから糖分を採取した後の残液であることである。

具体的手段の第３は、０００６において、原料の１部として栽培されたサトウキビから、直接の食用、および糖分採取用原料などに用いられなかった部分を集めて絞り取った液体分を用いることである。

具体的手段の第４は、０００６において液体状の原料に加える処理の第１の方法が、ミネラル分を活性化処理するために乳酸菌を加えて発酵をさせることである。

具体的手段の第５は、０００９の発酵促進のための第２の方法が、テラヘルツ波を発生する鉱物を粉状にしたもの、あるいはセラミックスボールのような成型物にしたものを液中に浸漬することである。

具体的手段の第６は、植物活性液に、土壌を介しての栽培用植物のミネラル分吸収能を高めるために、光合成菌の添加を行うことである。

具体的手段の第７は、付加することが望ましいミネラル成分を含むものとして、液体に海水にがりを加えることである。

具体的手段の第８は、抗病原性効果を付与するために、キチンキトサンナノパウダーを加えることである。

具体的手段の第９は、０００６〜００１３の方法で得られたものを、対象とする栽培用植物が吸収できるように加えることである。

具体的手段の第１０は、００１４において栽培用植物が吸収できるように加える方法が栽培用植物の葉に噴霧することである。

０００６の方法により、栽培されたサトウキビのうち、有効に利用されて部分を用いてミネラル分などの有効成分の吸収促進などの処理を行ってから、各種の農作物の栽培時に加えて、栽培土壌の汚染などの悪影響を残すことなく、効率的に、作物の成長速度を速める、作物の病気に対する抵抗力を高める、作物の品質を向上する、収穫量を高めるなどの効果を得ることができる。０００７の方法により、サトウキビから糖分を採取した後の液を有効利用することができる。０００８の方法により、サトウキビのうちこれまでに有効利用されていなかった部分を活用することができる。０００９の方法により、００１０の方法により、植物活性液の発酵処理を促進することができる。００１１の方法により、土壌を通しての栽培植物のミネラル分の吸収も促進することができる。００１２の方法により、サトウキビ起因のものでは不足するおそれのあるミネラルの成分を補うことでできる。００１３の方法により、栽培用植物に抗病原性を付与することができる。００１４の方法により、植物活性液に含まれるミネラル類を栽培用植物が吸収できるようにする。００１５の方法により、とくにその吸収率を高めることができる。

サトウキビは、テンサイと並んで砂糖原料となる農作物である。茎は竹のように木化し、節がある。茎の節間の内部は竹とは異なり空洞ではなく、糖分を含んだ髄となっている。茎は高さ３ｍにもなる。葉はトウモロコシのように幅広い線形である。茎の隨を生食したり、部位を選んで搾った汁が製糖その他食品用に用いられている。しかし、それらの目的には、まず、利用できる部位が限られており、また、絞った汁から糖分を取り除いた後の液体については、うまく利用されていない。エタノールなどの燃料製造用の原料に使用する方法も検討されているが、実用化はあまり進んでいない。本発明が着眼するのはサトウキビの中に豊富に含まれるミネラル分を生かし、適切な処理方法で各種の栽培植物の収穫（品質及び量）の改善に結び付けることである。そのために、対象とする原料の第１は、栽培されたサトウキビの１部分を絞ったものから糖分を採取した後の残液である。対象とする原料の第２は、サトウキビのうち、直接の食用、および糖分採取用原料などに用いられなかった部分を集めて絞り取った液体分である。なお、その他の栽培作物や果実などの未利用分から液体分を絞り取ったものも併せて利用することも可能であるが、例えばリンゴなどは、サトウキビに比べてミネラル分含有量が少ないので、液体としての配合率はサトウキビ起因のものの重量の２０％以下にとどめることが望ましい。

このようにして得られた原料液を処理して、植物活性液として効果的に利用できるようにするための第１の方法は、液体の中に含まれているミネラル分が作物に吸収されやすいように活性化処理することである。そのために、液の発酵を促進のために乳酸菌類を加える。乳酸菌は代謝により乳酸を生成する細菌類の総称である。ヨーグルト、乳酸菌飲料、漬け物など食品の発酵に寄与するが、一部の乳酸菌は生物体内に常在して、他の病病原微生物から生体を守り、恒常性維持に役立っている。本発明の乳酸菌類とは、とくに農作物栽培に好ましい影響を及ぼすＥＭ菌、乳酸菌、納豆菌のうちの１つ、あるいは２つ以上を指す。このような乳酸菌類を培養、増殖した液を乳酸菌類発酵液と呼ぶが、これを液体状の原料に加えて、１０〜６０日、保持する。

００１７で得られた原料の液体、あるいはそれに００１８で述べた処理を加えた液を、さらに植物活性液として効果的に利用できるようにするための方法は、液体にテラヘルツ波を発生させる物質を加えることである。テラヘルツ領域波とは、周波数が０．１〜１０ＴＨｚの領域の電磁波で、電波と、光の一種である赤外線の中間の領域にあり、光と電波の性質を併せもっている。これを照射することによって物質や生体を活性化することができる。テラヘルツ波の発生法としては、ジャオロトロン、後進波管、遠赤外線レーザー、量子カスケードレーザー、自由電子レーザー、シンクロトロン放射、フォトミキシングソースなどがある。また、いくつかの物質からも発生するが、ほとんどの場合にきわめて微弱である。本発明では、原子番号が５７以上の元素、とくに好ましくは、ランタノイド系元素、アクチノイド系元素が１種あるいはそれ以上含まれている鉱物を用いる。これらの条件を満足する鉱物を粉状、あるいは多孔質のセラミックスボールのようなセラミックス成型物にして液中に浸漬する。成型物にする時には、これらの鉱物の微粉に、シリカ分を主体とする粗めの粉を混合してボンドを加えて、たとえば、直径２〜６ｍｍの球状として、２５０℃以上、６００℃以下の温度で焼成する。これによって、セラミックボールの表面や内部に形成される微細空間が、菌類などがテラヘルツ波を受けて活性化し効率的に増殖、あるいは機能する場として有効に利用されるという効果が得られる。なお、球状でなくても、成型されていれば同様の機能を発揮できる。本発明では、処理する液体の発酵処理時に加えて、発酵を促進して、ミネラル分が栽培用植物に吸収されることを促進する。

００１７で得られた原料の液体、あるいはそれに００１８で述べた処理を加えている液を、さらに植物活性液として効果的に利用できるようにするための補助的な方法は、処理する液体に、光合成菌を加えることである。光合成菌とは、酸素非発生型光合成をする細菌の総称であり、紅色細菌や紅色非硫黄細菌、緑色硫黄細菌、緑色非硫黄細菌などがある。これらの菌の１つあるいは２つ以上を加えると、土壌を通しての栽培植物のミネラル分の吸収を促進することができる。

液体状の原料を処理して、植物活性液として効果的なものにするための補助的な方法の第２は、サトウキビ起因のものに含まれているものが比較的少ないものについて、それを補足するためのものを加えることである。そのための方法の１つは、海水にがりを１％以内、添加することである。また、以下のようなものを含む多孔質の岩石を微粉にしたものを１．５〜３％加えることが効果的である。ＳｉＯ２；約７１％、Ａｌ２Ｏ３；約１４％、ＦｅＯｘ；約３％、ＭｇＯ；約３％、ＣａＯ：約３％、Ｎａ２Ｏ；２％、Ｋ２Ｏ；約２、ＴｉＯ２；０．４％、Ｐ２Ｏ５；約０２％。

栽培植物に加える植物活性化液に望まれる付加的機能の１つが、抗病原性効果を持たせることである。そのために方法の１つはキチンキトサンナノパウダーを加えることで、添加量は植物活性液の２〜４％であることが適正である。

上記の方法で得られた植物活性液は、使用の対象とする作物の状況に応じて、原液そのまま、あるいは原液を水で最大１０００倍まで希釈した液にしてから、作物に加える。その加え方としては、通常の液肥のように土壌に加える方式から、作物の葉面などに散布する方式まで各種のものが可能である。特に効率的なのは、葉面に噴霧して葉が濡れるような状態にすることである。それに比べて、土壌に散布する場合は、同じ効果を得るためには１０倍以上の植物活性液（原液）を必要とする。

（処理条件の第１；原料の構成）
条件Ａ；サトウキビの１部を絞って得られた液から糖分の除いた後の液の重量；サトウキビから糖分抽出用に用いられなかった部分から液体を抽出した液体の重量；その他の液体の重量＝６：４：０
条件Ｂ：サトウキビの１部を絞って得られた液から糖分の除いた後の液の重量；サトウキビから糖分抽出用に用いられなかった部分から液体を抽出した液体の重量；その他の液体の重量＝５：４：１
条件Ｃ：サトウキビの１部を絞って得られた液から糖分の除いた後の液の重量；サトウキビから糖分抽出用に用いられなかった部分から液体を抽出した液体の重量；その他の液体の重量＝４：４：２
（処理条件の第２；液の活性化処理法）
条件Ｄ；特に発酵促進剤を加えることなく自然発酵させた。
条件Ｅ；発酵促進のために乳酸菌を添加した。
条件Ｆ；発酵促進のために乳酸菌を添加し、さらにテラへルツ波発生物を添加した。
（処理条件の第３；液への添加物）
条件Ｇ；光合成菌を添加した。
条件Ｈ；海水にがりを添加した。
条件Ｉ：キチンキトサンナノパウダーを添加した。
条件Ｊ；上記のような添加物なし
（処理条件の第４；農産物への添付方法）
条件Ｋ；得られた液を葉面に散布
条件Ｌ；得られた液を水で８倍に希釈して葉面に散布
条件Ｍ；得られた液を栽培物の根元の土壌に散布
（適用結果の特性値と、比較対象物の条件）
条件Ｎ；作物はサトウキビで、比較のベースは、通常の化学肥料を用いた場合で、特性値は、得られた製造された糖分量（１．０とする）。
条件Ｐ；作物は小麦で、比較のベースは、通常の化学肥料を用いた場合で、特性値は、得られた生産された小麦の量（１．０とする）。
トウモロコシ生産（条件Ｎ）
（１）条件；Ａ，Ｅ，Ｊ，Ｋ
結果；生産量：相対値１．２、病虫害などの被害なし
（２）条件；Ｂ、Ｆ，Ｊ，Ｌ
結果；生産量：相対値１．３、病虫害などの被害なし
（３）条件；Ｃ，Ｇ，Ｉ，Ｍ
結果；相対値１．３、病虫害などの被害なし
（４）条件；Ａ，Ｄ，Ｊ，
結果；相対値１．１、病虫害などの被害なし
小麦生産
（１）条件；Ｃ，Ｆ，Ｈ，Ｍ
結果；相対値１．２、病虫害などの被害なし
（２）条件；Ａ，Ｆ，Ｈ，Ｍ
結果；結果；相対値１．１、病虫害などの被害なし

栽培されたサトウキビのうち、有効に利用されて部分を用いて、各種の農作物の栽培時に加えて、栽培土壌の汚染などの悪影響を残すことなく、効率的に「作物の成長速度を速める」、「作物の病気に対する抵抗力を高める」、「作物の品質を向上する」、「収穫量を高める」などの効果を得られることができる。

Claims (10)

1. 原料として、サトウキビのうち、未利用部分から得られた液体分を主体とするものを用い、それに活性化の加工処理を加えて得られたものを、栽培用植物が吸収できるように加えることを特徴とする植物活性液の製造と使用の方法。
2. 請求項１において、原料の１部として栽培されたサトウキビの１部分を絞ったものから糖分を採取した残液を用いることを特徴とする植物活性液の製造方法。
3. 請求項１において、原料の１部として、栽培されたサトウキビから、直接の食用および糖分採取用原料などに用いられなかった部分を集めて絞り取った液体分を用いること特徴とする植物活性液の製造方法。
4. 請求項１において、液体状の原料に加える処理の第１の方法が、ミネラル分を活性化処理するために乳酸菌を加えて発酵をさせることを特徴とする植物活性液の製造方法。
5. 請求項１において、液体状の原料に加える処理の第２の方法が、テラヘルツ波を発生する鉱物を粉状にしたもの、あるいはセラミックスボールのような成型物にしたものを液中に浸漬することを特徴とする植物活性液の製造方法。
6. 請求項１において、植物活性液に土壌を介しての栽培用植物のミネラル分吸収能を高めるために光合成菌の添加を行うことを特徴とする植物活性液の製造方法。
7. 請求項１において、付加することが望ましいミネラル成分を含むものとして、液体に海水にがりを加えることを特徴とする植物活性液の製造方法。
8. 請求項１において、抗病原性効果を付与するために、キチンキトサンナノパウダーを加えることを特徴とする植物活性液の製造方法。
9. 請求項１〜８で得られたものを、対象とする栽培用植物が吸収できるように加えることを特徴とする植物活性液の使用方法。
10. 請求項９において栽培用植物が吸収できるように加える方法が栽培用植物の葉に噴霧することを特徴とする植物活性液の使用方法。