JP2019122345A - きのこ栽培用成長促進剤およびきのこ栽培用培養基 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性が高く、少量の添加で収穫量を増加させることができ、かつ収穫したきのこに含まれる必須ミネラル成分を増強できる、きのこ栽培用成長促進剤、およびそれを配合したきのこ栽培用培養基を提供する。【解決手段】下記（式１）で表される複合金属水酸化物を有効成分とする、きのこ栽培用成長促進剤を提供する。Ｃａ１−ｘ−ｙＭｇｘＭ２＋ｙ（ＯＨ）２−ｎｚ（Ａｎ−）ｚ（式１）（ただし、式中、Ｍ２＋はＦｅ、Ｍｎ、ＺｎおよびＣｕから選ばれる少なくとも１種以上の２価金属を示し、Ａｎ−はＢ、Ｍｏ、ＰおよびＳｅの酸素酸イオンから選ばれる少なくとも１種以上のｎ価のアニオンを示し、ｘ、ｙ、ｚおよびｎの範囲は、０≦ｘ＜１、０＜ｙ≦０．５、０＜ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ≦１、１≦ｎ≦６、０≦ｎｚ≦１である。）【選択図】図１

Description

本発明は、水酸化カルシウムおよび／または水酸化マグネシウムを主成分とし、Ｆｅ、Ｍｎ、ＺｎおよびＣｕ等の元素を含む複合金属水酸化物を有効成分とする、きのこ栽培用成長促進剤およびそれを配合したきのこ栽培用培養基に関する。

近年、ブナシメジ、シイタケ、マイタケ等のきのこの栽培において、軽作業で安定した収益が得られるという利点から、人工培養基が広く用いられている。その培養基としては、基材となる鋸屑やコーンコブに米糠、フスマ等の栄養剤を配合し、加水混合、充填成型、滅菌処理工程を経て、きのこの種菌を接種して培養したものが用いられる。

培養基できのこを培養する工程では、きのこ菌糸の生長に伴い、きのこの菌糸生長にとって、様々な弊害が生じてくる。具体的には、きのこ菌糸の呼吸に伴う培養基内の酸素の欠乏、きのこ菌糸の発熱に伴う培養温度の上昇、培地成分の分解に伴う培養基ｐＨの低下等が挙げられる。これらの不良要因によって、きのこの菌糸生長が阻害され、培養中あるいは栽培中の培養基の不良品の発生やきのこの品質の低下及び収量の低下を招くことがしばしば見られる。

これらを解決する手段として、種々の提案がなされてきた。例えば、特許文献１では、培養中のきのこ培養基のｐＨ低下を抑制し、培養中の培養基のｐＨをきのこの培養に適したｐＨに維持する効果を有するものとして、リン酸カルシウムや炭酸カルシウム等の難溶解性のカルシウム化合物を含有することを特徴とするキノコ培養用補強剤が開示されている。この発明の作用は、培養中のきのこ菌糸の培養基成分の分解に伴って生ずる、シュウ酸等の有機酸と培養基中に溶出したカルシウムとの反応により、カルシウム塩を生成させ、培養基のｐＨの低下を抑制しようとするものである。

特許文献２では、きのこ培養基の培養時の不良率が低減を目的とし、リン酸二水素カルシウムを含有することを特徴とするきのこ培養基、リン酸二水素カルシウムの添加量が、培養基全量に対して０．０１〜５重量％である、該きのこ培養基、きのこ培養基にリン酸二水素カルシウムを添加することを特徴とするきのこの培養法が開示されている。

特許文献３では、きのこ栽培用培養基の添加剤として、天然品または合成品の炭酸カルシウム・マグネシウムが提案されている。該添加剤の効果により、きのこ栽培用培養基のｐＨが適切な数値に保たれ、高いきのこ収量が安定して得られるとされている。

また特許文献４では、Ｃａおよび／またはＭｇを主成分とするハイドロタルサイト類、水酸化カルシウムおよび水酸化マグネシウムのいずれかの結晶の固溶体からなる農作物のミネラル補給剤が提案されている。該ミネラル補給剤は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ等の植物の必須ミネラル成分が、水酸化カルシウムおよび／または水酸化マグネシウムの結晶中に均一に固溶しており、Ｃａおよび／またはＭｇを含む全ての必須ミネラルが、同じ速度で徐々に水に溶解するとされている。

特開昭６３−１９６２１０号 特開２０００−２４５２５６号 特開２００６−１４９２５７号 特開２００５−８９２３７号

本発明の課題は、安全性が高く、少量の添加で収穫量を増加させることができ、かつ収穫したきのこに含まれる必須ミネラル成分を増強できる、きのこ栽培用成長促進剤を提供することである。

本発明者は、鋭意研究の結果、上記特許文献４に開示されている水酸化カルシウム系固溶体をきのこ栽培用培養基に少量添加することにより、きのこの収穫量が飛躍的に向上し、収穫後のきのこに含まれる必須ミネラル成分が増加することを見出し、本発明に至った。

本発明では、上記課題を解決したきのこ栽培用成長促進剤、該きのこ栽培用成長促進剤を含有するきのこ栽培用培養基を提供する。

より具体的には、本発明は以下のきのこ栽培用成長促進剤およびきのこ栽培用培養基を提供する。
１．下記（式１）で表される複合金属水酸化物を有効成分とするきのこ栽培用成長促進剤。
Ｃａ_{１−ｘ−ｙ}Ｍｇ_ｘＭ^２＋ _ｙ（ＯＨ）_２−ｎｚ（Ａ^ｎ−）_ｚ （式１）
（ただし、式中、Ｍ^２＋はＦｅ、Ｍｎ、ＺｎおよびＣｕから選ばれる少なくとも１種以上の２価金属を示し、Ａ^ｎ−はＢ、Ｍｏ、ＰおよびＳｅの酸素酸イオンから選ばれる少なくとも１種以上のｎ価のアニオンを示し、ｘ、ｙ、ｚおよびｎの範囲は、０≦ｘ＜１、０＜ｙ≦０．５、０＜ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ≦１、１≦ｎ≦６、０≦ｎｚ≦１である。）
２．前記１に記載の（式１）において、Ｍ^２＋がＦｅ、Ｍｎ、ＺｎおよびＣｕであり、かつｘおよびｙの範囲が０≦ｘ＜０．４、０＜ｙ≦０．３、０．１＜ｘ＋ｙ＜０．５である、前記１に記載のきのこ栽培用成長促進剤。
３．前記１に記載の（式１）において、Ｍ^２＋がＦｅ_{０．００５〜０．１}Ｍｎ_{０．００５〜０．１}Ｚｎ_{０．００１〜０．１}Ｃｕ_{０．００１〜０．０５}の組成で表され、ｘおよびｙの範囲がそれぞれ０．０１＜ｘ＜０．４、０．０１＜ｙ≦０．２、０．１＜ｘ＋ｙ＜０．５であり、Ａ^ｎ−がＢおよびＭｏの酸素酸イオンである、前記１に記載のきのこ栽培用成長促進剤。
４．前記１に記載のきのこ栽培用成長促進剤を０．０１〜５重量％含む、きのこ栽培用培養基。

本発明によれば、安全性が高く、少量の添加で収穫量を増加させることができ、かつ収穫したきのこに含まれる必須ミネラル成分を増強できる、きのこ栽培用成長促進剤を提供できる。

実施例２における収穫時のブナシメジの写真である。 実施例３における収穫時のブナシメジの写真である。 比較例１における収穫時のブナシメジの写真である。 比較例１における収穫時のブナシメジの写真である。

以下、本発明のきのこ栽培用成長促進剤およびきのこ栽培用培養基について具体的に説明する。

＜きのこ栽培用成長促進剤＞
本発明のきのこ栽培用成長促進剤は、有効成分として、以下で説明する複合金属水酸化物を含有する。

（複合金属水酸化物）
本発明のきのこ栽培用成長促進剤の有効成分である複合金属水酸化物の化学式、金属の種類、Ａ^ｎ−の種類、ｘの範囲、ｙの範囲、ｘ＋ｙの範囲、ｚの範囲、ｎの範囲、ｎｚの範囲、製造方法については以下の通りである。

（化学式）
本発明の複合金属水酸化物は、下記（式１）で表される。
Ｃａ_{１−ｘ−ｙ}Ｍｇ_ｘＭ^２＋ _ｙ（ＯＨ）_２−ｎｚ（Ａ^ｎ−）_ｚ （式１）
（ただし、式中、Ｍ^２＋はＦｅ、Ｍｎ、ＺｎおよびＣｕから選ばれる少なくとも１種以上の２価金属を示し、Ａ^ｎ−はＢ、Ｍｏ、ＰおよびＳｅの酸素酸イオンから選ばれる少なくとも１種以上のｎ価のアニオンを示し、ｘ、ｙ、ｚおよびｎの範囲は、０≦ｘ＜１、０＜ｙ≦０．５、０＜ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ≦１、１≦ｎ≦６、０≦ｎｚ≦１である。）

（金属の種類）
（式１）で表される本発明の複合金属水酸化物において、Ｍ^２＋はＺｎ、Ｆｅ、ＭｎおよびＣｕの少なくとも１種以上の２価金属である。これら以外の金属として、Ｃｒ^３＋および／またはＮｉ^２＋を含有していてもよい。好ましいＭ^２＋はＺｎ、Ｆｅ、ＭｎおよびＣｕである。さらに好ましいＭ^２＋は、Ｆｅ_{０．００５〜０．１}Ｍｎ_{０．００５〜０．１}Ｚｎ_{０．００１〜０．１}Ｃｕ_{０．００１〜０．０５}の範囲の組成である。

（Ａ^ｎ−の種類）
（式１）で表される本発明の複合金属水酸化物において、Ａ^ｎ−はＢ、Ｍｏ、ＰおよびＳｅの酸素酸イオンから選ばれる少なくとも１種以上のｎ価のアニオンである。Ｂ、Ｍｏ、ＰおよびＳｅの酸素酸イオンとしては、例えばＨＢＯ_３ ^２−、ＢＯ_３ ^３−、Ｂ_４Ｏ_７ ^２−、ＭｏＯ_４ ^２−、Ｍｏ_２Ｏ_７ ^２−、Ｈ_２ＰＯ_４ ⁻，ＨＰＯ_４ ^２−，ＰＯ_４ ^３−，ＳｅＯ_３ ^２−，ＳｅＯ_４ ^２−等が挙げられるが、この限りではない。

（ｘの範囲）
（式１）で表される本発明の複合金属水酸化物において、ｘの範囲は０≦ｘ＜１であり、好ましくは０≦ｘ＜０．４、より好ましくは０．０１＜ｘ＜０．４である。

（ｙの範囲）
（式１）で表される本発明の複合金属水酸化物において、ｙの範囲は０＜ｙ≦０．５であり、好ましくは０＜ｙ≦０．３、より好ましくは０．０１＜ｙ≦０．２である。

（ｘ＋ｙの範囲）
（式１）で表される本発明の複合金属水酸化物において、ｘ＋ｙの範囲は０＜ｘ＋ｙ≦１であり、好ましくは０．１＜ｘ＋ｙ＜０．５である。

（ｚの範囲）
（式１）で表される本発明の複合金属水酸化物において、ｚの範囲は０≦ｚ≦１であり、好ましくは０≦ｚ≦０．５である。

（ｎの範囲）
（式１）で表される本発明の複合金属水酸化物において、ｎの範囲は１≦ｎ≦６である。

（ｎｚの範囲）
（式１）で表される本発明の複合金属水酸化物において、ｎｚの範囲は０≦ｎｚ≦１であり、好ましくは０≦ｎｚ≦０．５である。

（製造方法）
本発明のきのこ栽培用成長促進剤の有効成分である複合金属水酸化物は、Ｃａ、ＭｇおよびＭ^２＋の水溶性塩、例えば硫酸塩、塩化物、硝酸塩等を水に溶解し、この水溶液と当量、もしくは当量以上のアルカリ、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、の水溶液と共沈させることにより製造することができる。共沈反応の好ましいｐＨと温度はそれぞれ、ｐＨ１０〜１４、温度２０〜５０℃である。共沈反応後、ろ過、水洗浄、脱水、乾燥、粉砕する。モリブデン酸塩、リン酸塩およびセレン酸塩を加える場合は、共沈反応後、ろ過前に添加し、攪拌する。ホウ酸塩を加える場合は、水洗浄、脱水後のケーキに添加し、混合する。乾燥雰囲気は大気雰囲気でもよいが、好ましくは非酸化雰囲気である。非酸化雰囲気で乾燥させることにより、ＦｅやＭｎの酸化を減少できる。

上記以外の反応方法では、アルカリおよびＣａの供給源としての両機能を持つ水酸化カルシウムと、ＭｇおよびＭ^２＋の混合水溶液とを反応させる方法も用いることができる。

＜きのこ栽培用培養基＞
本発明のきのこ栽培用培養基に用いられる培地は、きのこ栽培に用いられるものであれば、特に限定されないが、例えば鋸屑やコーンコブのようなリグニン・セルロースを主成分とした基材と、米糠、フスマ、コーンブラン、乾燥おからといった栄養源を含有するもの等が一般的に用いられる。

本発明のきのこ栽培用培養基は、本発明のきのこ栽培用成長促進剤を、培地全重量に対して０．０１〜５重量％、好ましくは０．０５〜１重量％含有する。０．０１％以上添加すれば、混合時にきのこ栽培用成長促進剤が培養基全体に分散され、菌糸生長促進効果が十分に発現される。５％より多く添加すると、きのこ培養基内のｐＨ値が上昇し過ぎ、菌糸生長の成長が阻害される。

きのこ栽培促進剤の培養基への添加は、培地全体に分散されるように行なうことが好ましく、鋸屑、米糠、フスマといった粉体と同時に添加しても良いし、加水した後に添加してもよい。しかし、植菌時に同時に培養基に注入してもよく、また、菌糸蔓延の完了までの間であれば、植菌直後や培養途中に、注入・添加することもできる。

以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硝酸第１鉄、硝酸マンガンおよび硝酸第２銅の混合水溶液（Ｃａ^２＋＝０．６１６ｍｏｌ／Ｌ、Ｍｇ^２＋＝０．２５ｍｏｌ／Ｌ、Ｆｅ^２＋＝０．０６ｍｏｌ／Ｌ、Ｍｎ^２＋＝０．０４５ｍｏｌ／Ｌ、Ｚｎ^２＋＝０．０２５ｍｏｌ／Ｌ、Ｃｕ^２＋＝０．００４ｍｏｌ／Ｌ）と４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を、計量ポンプを用いてそれぞれ、１００ｍｌ／分、約５０ｍｌ／分の流速で、容量２．５リットルのオーバーフロー付き反応槽に、ケミスターラーで攪拌しつつ、反応槽のｐＨを約１３、温度を約４０℃に保ち、約３０分間連続的に共沈反応を行った。オーバーフローして得られた懸濁液中に含まれる固形分１ｍｏｌに対し、０．００６４ｍｏｌ分モリブデン酸ナトリウム２水和物を加え、１０分攪拌保持した。その後、減圧濾過、水洗浄し、ケーキを得た。ケーキ中に含まれる固形分１ｍｏｌに対し、０．０２６ｍｏｌ分のホウ酸を加え、混合した。ケーキを熱風乾燥機に入れ、約１００℃で６時間乾燥した。約４０℃まで冷えた後、乾燥機から取り出しアトマイザーで粉砕し、本発明のきのこ栽培用成長促進剤Ａを得た。得られた粉末のＸ線回析パターンを測定した結果、ほぼ水酸化カルシウムのみの回析パターンであった。この粉末の化学組成は、ＩＣＰで分析した結果次の通りであった。
Ｃａ_{０．６１６}Ｍｇ_０．２５Ｆｅ_０．０６Ｍｎ_{０．０４５}Ｚｎ_{０．０２５}Ｃｕ_{０．００４}（ＯＨ）_{１．９３５２}（ＨＢＯ_３ ^２−）_{０．０２６}（ＭｏＯ_４ ^２−）_{０．００６４}

市販のスギ粉６２ｇ、米ヌカ６０ｇ、コーンコブ３０ｇ、オカラ２０ｇ、フスマ２０ｇにイオン交換水３５８ｇを加え、よく混合し、合計５５０ｇの培地を作製した。この培地に対し、実施例１で作製したきのこ栽培用成長促進剤Ａを０．６３ｇ添加した。培地の配合を表１に示す。

上記の培地を５セット用意し、ポリプロピレン製のビン５本にそれぞれに入れ、オートクレーブで滅菌を行った。滅菌完了後、オートクレーブから取り出し、クリーンベンチ内で常温になるまで冷却した。その後、予め冷蔵保管しておいた市販のブナシメジ菌種を接種し、温度２２℃、湿度７０％に設定し、８３日間培養を行った。

８３日間の培養後、ビンの蓋を開け、まんじゅう掻き法による菌掻きを行った。菌掻きを行ったビンに菌床上部が完全に浸かるように滅菌水を加えた。注水が完了したビンを３時間静置させ、その後、ビンを転倒させ余剰の水分を除去した。菌かきおよび注水が完了したビン上部のキャップを開けて、有孔ポリシートを被せた後、温度１４℃、湿度９５〜９９％に設定し、１２日間培養を行った。

１２日間の培養終了後、温度１４℃、湿度９５〜９９％、照度３００Ｌｕｘに設定し、さらに２６日間培養を行った。培養が完了したビンからブナシメジの子実体部分を収穫し、５本のビンにおける平均収量およびミネラル成分の平均値を測定した。ミネラル成分はＩＣＰにて分析した。分析結果を表１に、収穫時のブナシメジの写真を図１に示す。

実施例２において、培養開始前の培地に対し、実施例１で作製したきのこ栽培用成長促進剤Ａを１．２５ｇ添加した以外は同様にして培養し、ブナシメジの子実体部分を収穫した。培地の配合を表１に、分析結果を表２に、収穫時のブナシメジの写真を図２に示す。

（比較例１）
実施例２において、きのこ栽培用成長促進剤の添加を省いた以外は同様にして培養し、ブナシメジの子実体部分を収穫した。培地の配合を表１に、分析結果を表２に、収穫時のブナシメジの写真を図３および図４に示す。

表１より、本発明のきのこ栽培用成長促進剤を培地に添加した実施例２および３は、比較例１に比べ、子実体部分の平均収量が増加し、Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＺｎおよびＫのいずれのミネラル含有量も増加していることが分かる。

本発明によれば、安全性が高く、少量の添加で収穫量を増加させることができ、かつ収穫したきのこに含まれる必須ミネラル成分を増強できる、きのこ栽培用成長促進剤を提供できる。

Claims (4)

1. 下記（式１）で表される複合金属水酸化物を有効成分とするきのこ栽培用成長促進剤。
   Ｃａ_{１−ｘ−ｙ}Ｍｇ_ｘＭ^２＋ _ｙ（ＯＨ）_２−ｎｚ（Ａ^ｎ−）_ｚ （式１）
   （ただし、式中、Ｍ^２＋はＦｅ、Ｍｎ、ＺｎおよびＣｕから選ばれる少なくとも１種以上の２価金属を示し、Ａ^ｎ−はＢ、Ｍｏ、ＰおよびＳｅの酸素酸イオンから選ばれる少なくとも１種以上のｎ価のアニオンを示し、ｘ、ｙ、ｚおよびｎの範囲は、０≦ｘ＜１、０＜ｙ≦０．５、０＜ｘ＋ｙ≦１、０≦ｚ≦１、１≦ｎ≦６、０≦ｎｚ≦１である。）
2. 請求項１に記載の（式１）において、Ｍ^２＋がＦｅ、Ｍｎ、ＺｎおよびＣｕであり、かつｘおよびｙの範囲が０≦ｘ＜０．４、０＜ｙ≦０．３、０．１＜ｘ＋ｙ＜０．５である、請求項１に記載のきのこ栽培用成長促進剤。
3. 請求項１に記載の（式１）において、Ｍ^２＋がＦｅ_{０．００５〜０．１}Ｍｎ_{０．００５〜０．１}Ｚｎ_{０．００１〜０．１}Ｃｕ_{０．００１〜０．０５}の組成で表され、ｘおよびｙの範囲がそれぞれ０．０１＜ｘ＜０．４、０．０１＜ｙ≦０．２、０．１＜ｘ＋ｙ＜０．５であり、Ａ^ｎ−がＢおよびＭｏの酸素酸イオンである、請求項１に記載のきのこ栽培用成長促進剤。
4. 請求項１に記載のきのこ栽培用成長促進剤を０．０１〜５重量％含む、きのこ栽培用培養基。