JP3485401B2 - 動物性有機肥料の良質腐熟化法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動物性有機質肥料
を原料とする良質腐熟化有機肥料の製造方法に関する。
更に詳細には、乾血などの動物性有機質肥料を特定の外
部温度及び特定の含水率の条件下で発酵する良質腐熟化
有機肥料の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】動物性有機質肥料を発酵させて得られる
腐熟化動物性有機質肥料は、連作障害の軽減、根の発育
促進、肥料焼けが起きない、味がよいなど未発酵の動物
性有機質肥料や化学肥料には見られない特徴がある。有
機肥料の発酵過程では発酵温度と水分調整が重要であ
る。しかし、有機肥料の発酵方法には、最適な発酵条件
として定まったものがなく、従来は農家の勘と経験を頼
りに、温度計を使った温度管理と、手触りによる水分調
整により発酵過程が管理されてきた。この方法では、手
法を標準化することができないために、場合によって
は、堆肥づくりに失敗したり、作成した肥料の品質にバ
ラツキが有ったり、人手がかかるなどの欠点があった。
また、このようなバラツキをなくすために人工的な高温
環境下で発酵させることが知られているが、この方法に
は高価な機器が必要であり、また電気が大量に必要なる
等、非常にコストが高い問題点があった。さらに、発酵
過程では、強い悪臭が発生するために、有機肥料の発酵
の普及を妨げてきた。悪臭を除去するために、オゾン脱
臭法、生物脱臭法、土壌脱臭法などが行われてきたが、
コスト、効果の持続性、広い土地の必要などの問題があ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、高価な発酵装置がなくても、低温で発酵させること
によって植物病害の発生を抑制する効果を有する有機肥
料を得ることができる発酵方法を提供することにある。
更に本発明の目的は、低温発酵では一般的に腐熟化速度
が遅いので、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ属の
特定の細菌を用いて発酵を促進させることができる発酵
方法を提供することにある。更に本発明の目的は、発酵
過程での悪臭が従来問題になってきたが、これを解消し
た発酵方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成し得る方法を見出すことを目的として鋭意研究した
結果、乾血などの動物性有機質肥料を外部温度２５〜３
５℃及び含水率１５〜３５％で発酵することによって、
高価な発酵装置を使用することなく通常の方法によっ
て、植物病害菌の抑制において極めて優れた腐熟化有機
肥料が得られることを見出した。更には、動物性有機質
肥料の発酵過程において分離されたＢａｃｉｌｌｕｓ
ｓｕｂｔｉｌｉｓ属の新たな細菌を添加することによっ
て発酵が促進されること、また発酵に先だって動物性有
機質肥料を予め造粒しその後に発酵することによって悪
臭の発生を抑制できることを見出した。本発明はこのよ
うな知見に基づいて完成されたものである。すなわち、
本発明は、動物性有機質肥料を、外部温度２５〜３５℃
及び含水率１５〜３５％で発酵することによって良質腐
熟化することを特徴とする良質腐熟化有機肥料の製造方
法である。更に、本発明は、上記の製造方法においてＢ
ａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＳ−２菌（寄託
番号 ＦＥＲＭ Ｐ−１５２０１）を添加することによ
って発酵を促進させる、良質腐熟化有機肥料の製造方法
である。更に、本発明は、上記の製造方法において、動
物性有機質肥料を予め造粒した後に発酵させる、良質腐
熟化有機肥料の製造方法である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の製造方法において原料と
して用いられる動物性有機質肥料としては、通常知られ
ているいずれの動物性肥料でも良く、特に、乾血、肉骨
粉、魚カス、魚肥、肉カス粉末及び骨粉から選ばれる少
なくとも１種が好ましい。なかでも、乾血入り肉骨粉な
どの乾血を含む動物性有機質肥料が好ましい。これらの
動物性有機質肥料は、通常多くの微生物を含んでおり、
従ってそのまま発酵に付すことができる。勿論、通常肥
料を得るために用いられている発酵菌、例えばバチルス
属、クロストリジウム属に属する発酵菌を添加して発酵
に付しても良い。発酵方法は通常採用されている方法を
そのまま採用することができる。即ち、例えば動物性有
機質肥料をコンクリートブロック製の発酵槽中に堆積し
て、常温で好気発酵させる、いわゆる静置堆積法を採用
することができる。

【０００６】本発明では、動物性有機質肥料を発酵させ
るに際し、外部温度２５〜３５℃及び含水率１５〜３５
％という特定の温度及び特定の含水率の条件下で発酵を
行う。ここで外部温度とは、動物性有機質肥料を発酵さ
せる際の環境温度を意味する。従って、冬季などの寒い
時期に発酵を行う場合には、温風などを吹き込んで発酵
を実施する方法などが採用される。また、含水率とは、
動物性有機質肥料の全重量に対する、該肥料中に含有す
る水の重量割合いを指す。含水率が１５％未満の場合に
は、動物性有機質肥料に水を加え、また含水率が３５％
を越える場合には乾燥して、含水率が１５〜３５％の範
囲内に調整した後に発酵を行うのが望ましい。本発明で
は、外部温度は、発酵期間の全期間にわたって、２５〜
３５℃の範囲内に設定するのが好ましいが、勿論、発酵
期間の途中において多少の期間、外部温度が２５〜３５
℃の範囲外であってもよい。また、含水率は、発酵を開
始する際の含水率である初期含水率を２０〜３５％の範
囲内に設定して発酵を開始するのが望ましい。発酵開始
後は、含水率を特に水分を添加して変化させる必要はな
く、そのままの状態で発酵を完了することができる。ま
た、発酵期間の全期間にわたって、含水率が１５〜３５
％の範囲内に設定して発酵を行うのが望ましいが、発酵
期間の少なくとも前半部分の期間にわたって、含水率が
２０〜３５％の範囲内に設定して発酵を実施するのが特
に好ましい。通常、発酵期間は５〜８週間程度であるの
で、発酵期間の少なくとも前半部分、すなわち少なくと
も２．５〜４週間にわたって含水率を２０〜３５％の範
囲内に設定するが特に好ましい。本発明では、特に外部
温度３０℃及び初期含水率２１．７〜２７．７％の条件
下で発酵を行うのが好ましい。このように、特定の温度
範囲及び特定の初期含水率範囲で発酵を行うことによ
り、通常の静置堆積法による発酵によって植物病害の発
生を抑制する効果を有する有機肥料を得ることができ
る。

【０００７】本発明では、後述する実施例において詳細
に説明されている、本発明者によって初めて分離された
Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＳ−２菌を、
発酵の際に動物性有機質肥料に添加することによって、
外部温度２５〜３５℃という比較的低温での本発明の発
酵工程を促進し、動物性有機質肥料を完熟肥料とするま
での発酵期間を短縮することができる。Ｂａｃｉｌｌｕ
ｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＳ−２菌の添加量は、通常、
動物性有機質肥料１００ｍｌに対して、Ｂａｃｉｌｌｕ
ｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＳ−２菌の培養液（１×１０
⁹ ｃｆｕ／ｍｌ）として１〜３０ｍｌ、好ましくは２０
〜３０ｍｌの範囲の割合いが適当である。

【０００８】本発明においては、発酵させる前に、動物
性有機質肥料を予め造粒することもできる。このように
造粒後に発酵させる場合には発酵時の臭い発生を抑制す
ることができる。造粒する際の動物性有機質肥料の粒径
は、通常２〜２０ｍｍ、好ましくは５〜１０ｍｍであ
る。造粒方法は、通常肥料の造粒に用いられる方法なら
いずれでもよく、例えば転動造粒、攪拌混合造粒、噴霧
乾燥造粒、流動層造粒、押し出し造粒などの方法を採用
することができる。造粒の際に結合剤を添加してもよ
く、結合剤としてはカルボキシメチルセルロースナトリ
ウム、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ゼラチン、セルロースアセテートフタレートなどを
用いることができる。本発明においては、発酵を促進さ
せるために、通常使用されているシュークロース、グル
コース、マルトースなどの栄養源を動物性有機質肥料に
添加してもよい。また、必要に応じて、稲ワラ、牧草な
どの有機質資材、あるいはゼオライトなどの無機質資材
を添加してもよい。本発明の方法により動物性有機質肥
料を発酵させて良質腐熟化有機肥料を得るためには、通
常、前記した通り、５〜１０週間程度の発酵期間で十分
である。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例１発酵条件の検討 （１）動物性有機質肥料の腐熟化 動物性有機質肥料として乾血入り肉骨粉（含水率６．１
％、窒素含量９．４％、組成：乾血２０％、肉骨粉７０
％及び硫酸カリウム１０％）を用いて、これに水を水分
添加率として２０％、３０％及び４０％の割合いで添加
し、初期含水率がそれぞれ２１．７％、２７．７％及び
３２．９％となるように調整した。これらの動物性有機
質肥料を発酵容器ステンレスバット（１６×１６×１１
ｃｍ）に入れ、それぞれ、発酵外部温度３０℃、４０℃
及び５０℃の条件で８週間発酵させ、以下に示す各種試
験を実施した。尚、発酵２、４、６及び８週間後の肥料
の含水率は、以下の表１の通りであった。

【００１０】

【表１】 表１：発酵期間における含水率変化 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 発酵外部温度（℃） 含水率（％） 初期含水率 ２週間 ４週間 ６週間 ８週間 ３０ ２１．７ ２１．０ １９．９ １９．２ １８．９ ２７．７ ２４．１ ２２．８ ２２．１ ２１．０ ３２．９ ２６．９ ２５．２ ２４．９ ２３．９ ──────────────────────────────────── ４０ ２１．７ ２０．８ １９．２ １８．８ １７．９ ２７．７ ２３．４ ２２．１ ２１．６ ２０．８ ３２．９ ２６．７ ２４．９ ２３．８ ２３．２ ──────────────────────────────────── ５０ ２１．７ ２０．３ １９．０ １８．２ １７．４ ２７．７ ２２．９ ２１．８ １９．９ １８．６ ３２．９ ２４．１ ２３．２ ２１．３ ２０．５ ────────────────────────────────────

【００１１】（２）微生物相の調査 発酵過程の有機肥料から分離される微生物の菌数を、発
酵開始後、２０日毎に調査した。微生物の分離は希釈平
板法（土壌微生物研究会．１９９２．“土壌微生物実験
法、”ｐｐ．１５−１６．養賢堂、東京．）で行った。
なお、分離条件は以下の表２の通りである。

【００１２】

【表２】 ^* Ｂ−３培地（イーストエキス２０ｇ，ＮａＣｌ ７０
ｇ，亜硫酸ソーダ１．２ｇ，寒天１５ｇ，蒸留水１リッ
トル， ｐＨ５．７；Ｂａｃｉｌｌｕｓ属菌の選択培
地）

【００１３】以上の条件下で調査した、発酵過程の有機
肥料中に存在する微生物数は、表３に示した通りであ
る。

【００１４】

【表３】

【００１５】表３に示した結果から明らかなように、発
酵初期には高温性の細菌および放線菌が多く、発酵後期
になると中温性の細菌および放線菌が多くなった。細菌
および放線菌菌数は、初期含水率２１．７％および２
７．７％の場合の方が初期含水率３２．９％の場合より
も多かった。糸状菌については、発酵２０日目、４０日
目では、いずれの場合も検出されなかったが、６０日目
には発酵外部温度が３０℃、４０℃の場合に限り少量検
出された。 （３）キュウリ発芽試験 発酵開始後８週目の有機肥料を、窒素施用量が２７ｋｇ
／１０ａになるように、元肥として使用した。直径１５
ｃｍの素焼鉢に砂壌土（ｐＨ６．１、Ｃ／Ｎ１１．５〜
１２．３、ＣＥＣ ２７．８ｍｅ／１００ｇ）を入れ、
１ポットにキュウリ（品種：青長四葉）種子を１０粒播
種し、発芽率を経時的に調査した。なお、対照区として
未発酵肥料区を設定した。実験は５反復行った。得られ
た結果は表４に示した通りである。

【００１６】

【表４】

【００１７】表４の結果から明らかなように、キュウリ
発芽試験では、３０℃で発酵した肥料がキュウリの種子
発芽に害を与えなかった。 （４）キュウリつる割れ病発病および土壌微生物に及ぼ
す影響 振とう培養したキュウリつる割れ病菌（Ｆｕｓａｒｉｕ
ｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ Ｓｃｈｌｅｃｈｔｅｎｄａｈ
ｌ ｆ．ｓｐ．ｃｕｃｕｍｅｒｉｎｕｍ Ｏｗｅｎ Ｆ
−２２）２００ｍｌを、砂壌土５リットルに接種し病土
を作成した。発酵６０日目の有機肥料を用い、窒素施用
量が２７ｋｇ／１０ａになるように、元肥で全部使用し
た。１５ｃｍの素焼鉢にキュウリ（品種：青長四葉）種
子を１０粒播種した。また、発酵有機肥料から微生物を
除いた肥料の影響を調べるために、同肥料をオートクレ
ーブで１２１℃，２０分殺菌後、同様に試験した。播種
２０日後にキュウリつる割れ病菌菌数およびその他の微
生物の菌数を調べた。また、キュウリ萎凋枯死個体数を
経時的に調べて発病率とした。実験は５反復行った。得
られた結果は図１に示した通りである。キュウリつる割
れ病発病および土壌微生物に及ぼす図１に示した結果よ
り、３０℃で発酵した肥料を施用した土壌中の糸状菌お
よびフザリウム菌が最も少なかった。また、オートクレ
ーブ処理をした発酵肥料が無処理肥料よりもフザリウム
菌を減少させる傾向を示した。以上に示した（２）〜
（４）の結果より、発酵外部温度は３０℃が最も適して
いると考えられた。水分添加後の含水率は２１．７〜２
７．７％が適当であると考えられたので、これについて
さらに詳細に以下の実験を行った。 実施例２発酵条件詳細の決定 （１）動物性有機質肥料の腐熟化 動物性有機質肥料として乾血入り肉骨粉（含水率６．１
％、窒素含量９．４％、組成：乾血２０％、肉骨粉７０
％及び硫酸カリウム１０％）を用いて、これに水を水分
添加率として２５％、３０％及び３５％の割合いで添加
し、初期含水率がそれぞれ２４．８％、２７．７％及び
３０．４％となるように調整した。これらの動物性有機
質肥料を発泡スチロール容器（４３×２７×２０ｃｍ）
に入れ、それぞれ、発酵外部温度３０℃の条件で８週間
発酵させ、以下に示す各種試験を実施した。尚、発酵
２、４、６及び８週間後の肥料の含水率は、以下の表５
の通りであった。

【００１８】

【表５】 表５：発酵期間における含水率変化 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 発酵外部温度（℃） 含水率（％） 初期含水率 ２週間 ４週間 ６週間 ８週間 ３０ ２４．８ ２２．１ ２０．８ ２０．２ １９．０ ２７．７ ２５．０ ２３．４ ２３．０ ２２．１ ３０．４ ２８．０ ２５．９ ２４．８ ２４．０ ────────────────────────────────────

【００１９】（２）各種試験 実施例１と同様にして、キュウリの発芽試験を実施し
た。得られる結果は表６に示した通りである。

【００２０】

【表６】

【００２１】表６に示した結果から明らかなように、キ
ュウリの発芽試験において、水分添加後の含水率が２
４．８、２７．７、３０．４％で発酵させた肥料を用い
た場合、キュウリ発芽率はそれぞれ、９６．７、９０．
０、８３．３であり、含水率が少ないほど発芽率が高か
った。また、水分添加後の含水率が２４．８％の場合
に、発酵時の悪臭が少なかった。更に、実施例１の
（２）と同様にして、発酵後の微生物相の調査を実施し
た。得られる結果は、表７に示した通りである。

【００２２】

【表７】

【００２３】表７の結果から明らかなように、中温菌、
高温菌、Ｂａｃｉｌｌｕｓ属菌、Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ
菌のいずれの菌数も、水分添加後の含水率が２４．８％
のものが最も多かった。以上より、発酵時の水分添加後
の含水率としては２４．８％が適当であり、発酵時の水
分管理が、発酵過程において非常に重要であることが明
らかになった。 実施例３Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ菌を利用した発酵促進試験 （１）Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＳ−２菌の分離 動物性有機質肥料として乾血入り肉骨粉（含水率６．１
％、窒素含量９．４％、組成：乾血２０％、肉骨粉７０
％及び硫酸カリウム１０％）を用いて、これに水を水分
添加率として２５％の割合いで添加し、初期含水率が２
４．８％となるように調整した。これらの動物性有機質
肥料を発泡スチロール容器（４３×２７×２０ｃｍ）に
入れ、発酵外部温度３０℃の条件で４週間発酵させた。
発酵後の有機肥料から希釈平板法で微生物の分離を行っ
た。なお、分離培地はＢ−３培地（イーストエキス２０
ｇ，ＮａＣｌ ７０ｇ，亜硫酸ソーダ １．２ｇ，寒天
１５ｇ，蒸留水１リットル，ｐＨ５．７；Ｂａｃｉｌｌ
ｕｓ属菌の選択培地）を用い、５０℃で２日間培養後、
２７℃で２日間培養した。その結果、種々の菌が分離さ
れ、種々の菌について、表８にまとめて示した。

【００２４】

【表８】

【００２５】コロニー形状から判断して多数を占めると
考えられた、コロニーが大きく、表面がしわの１０菌株
を単離した。これらの菌株をそれぞれＢＳ−ａ〜ｊ菌と
して次の実験に用いた。前記と同様の乾血入り肉骨粉を
用い、発酵開始時に、水の代わりに発酵過程で分離した
Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ菌ＢＳ−ａ〜ｊ菌の培養液を添加
することにより、発酵が促進されるかを調査した。発酵
条件は以下の通りである。 ・発酵外部温度 ３０℃ ・水分または培養液添加後の含水率 ２４．８％ ・発酵容器 発泡スチロール容器（４３×
２７×２０ｃｍ） ・試験区 １区．ＢＳ−ａ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ２区．ＢＳ−ｂ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ３区．ＢＳ−ｃ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ４区．ＢＳ−ｄ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ５区．ＢＳ−ｅ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ６区．ＢＳ−ｆ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ７区．ＢＳ−ｇ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ８区．ＢＳ−ｈ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ９区．ＢＳ−ｉ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） １０区．ＢＳ−ｊ株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） １１区．水のみ（対照区）

【００２６】各試験区において、発酵後の肥料の内部温
度を調べた。その結果は図２に示した通りである。図２
に示した結果から明らかなように、水を添加して発酵さ
せた１１区（対照区）では、発酵７日目から初期の内部
温度上昇が始まった。一方、ＢＳ−ａ〜ｊ菌の培養液を
添加して発酵させた１〜１０区では、発酵内部温度の上
昇が発酵開始２〜４日目に認められた。特に、ＢＳ−ａ
菌を添加した場合は、発酵開始２日目に発酵温度が上昇
した。従って、発酵促進に優れた効果を奏する菌として
ＢＳ−ａ菌を選択し、ＢＳ−ａ菌をＢＳ−２株と改名
し、以後の実験に用いた。かくして分離されたＢａｃｉ
ｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＳ−２菌は、以下の培
養条件下で培養できる。 培 地：麦芽エキス・酵母エキス・ペプトン培地 培地のｐＨ：６．８ 培地の殺菌条件：１２１℃、２０分 培養温度：３０℃ 培養期間：２４時間 酸素要求性：好気性Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＳ−２菌（以
下ＢＳ−２菌と略す）は、平成７年９月２６日付で工業
技術院生命工学工業技術研究所に受託され、受託番号と
してＦＥＲＭ Ｐ−１５２０１が付与されている。 （２）ＢＳ−２菌がキュウリつる割れ病菌菌数に及ぼす
影響 上記の発酵実験の発酵過程で分離したＢＳ−２菌、およ
び微生物遺伝資源配布目録ＭＡＦＦ０３１７０２である
Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ菌（以後、ＢＳ−１菌とする）
を、キュウリつる割れ病病土に導入した場合に、土壌中
のＦｕｓａｒｉｕｍ属菌菌数が受ける影響を調査した。
ＢＳ−１菌およびＢＳ−２菌を２４時間振とう培養した
培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ）４０ｍｌを上述のキ
ュウリつる割れ病病土５００ｍｌに混合した。混合前と
混合後５日目のＦｕｓａｒｉｕｍ属菌菌数およびＢａｃ
ｉｌｌｕｓ属菌の菌数を、それぞれローズベンガル寒天
培地およびＢ−３培地を用いる希釈平板法で調査した。
結果は、表９に示した通りである。

【００２７】

【表９】

【００２８】表９の結果から明らかなように、ＢＳ−１
菌およびＢＳ−２菌の培養液を添加した土壌では、キュ
ウリつる割れ病菌を含むＦｕｓａｒｉｕｍ菌菌数を減少
させる効果があった。特にＢＳ−２株添加区ではＦｕｓ
ａｒｉｕｍ菌が検出限界以下にまで減少していた。 （３）ＢＳ−２菌の添加による発酵肥料の温度変化 ｉ）前記と同様の乾血入り肉骨粉を用い、以下の条件で
発酵させた。 ・発酵外部温度 ３０℃ ・水分または培養液添加後の含水率 ２４．８％ １区．水のみ（対照区） ２区．ＢＳ−１株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ３区．ＢＳ−２株培養液（１×１０⁹ ｃｆｕ／ｍｌ） ・発酵容器 発泡スチロール容器（４３×２
７×２０ｃｍ） ｉｉ）実施例１の（４）と同様にして、キュウリつる割
れ病菌菌数に及ぼす効果について調べた。また、発酵後
の肥料の内部温度も調べた。結果は図３に示した通りで
ある。図３に示した結果から明らかなように、水を添加
して発酵させた１区（対照）では、発酵７日目から初期
の内部温度上昇が始まった。一方、ＢＳ−１菌およびＢ
Ｓ−２菌の培養液を添加して発酵させた２，３区では、
発酵２日目から内部温度が上昇し始めた。特に、ＢＳ−
２菌を添加した場合は、初期発酵温度促進効果が大きか
った。

【００２９】実施例４ （１）悪臭緩和発酵 悪臭を緩和する発酵方法を模索するため、前記と同様の
乾血入り肉骨粉を用い、以下の方法で発酵させた。 ・発酵外部温度 ３０℃ ・水分添加後の含水率 ２４．８％ ・発酵容器 発泡スチロール容器（４３×２７×
２０ｃｍ） ・発酵条件（試験区） 発酵時の悪臭を緩和するために、有機肥料を予め粒径７
ｍｍから１０ｍｍに造粒した後に発酵させる区（造粒
区）と造粒させずに発酵させる区（非造粒区）を設定し
た。造粒は高速混練混合機（新東工業 ＭＤＳ−５）を
用いた。発酵肥料について、以下の試験を実施した。 （２）発酵時のアンモニア臭気発生量 発酵そう中のアンモニアガス濃度を（株）ガステックの
ガス検知管を用いて測定した。結果は図４に示した。図
４に示した結果から明らかなように、有機肥料を造粒後
発酵させた場合（造粒区）は、内部温度が高い発酵１５
日および２５日目の時点では、非造粒区よりアンモニア
の発生量が少なく、半量以下であった。したがって、有
機肥料を予め造粒して発酵することにより、悪臭を緩和
する事ができた。また、発酵日数に関わらず、造粒の有
無は発酵内部温度にほとんど影響を与えなかった。

【００３０】（３）コマツナ発芽試験 ８週間発酵させた有機肥料に、１０倍量の蒸留水を加え
て３０分煮沸して熱水抽出した。抽出液をろ過したろ液
１０ｍｌをろ紙に染み込ませ、シャーレ（内径９ｃｍ）
に入れた。ろ紙の上にガーゼを引き、コマツナ種子５０
粒を播種し１８℃の恒温器内で４日間静置して、経時的
に発芽率を調査した。実験は５反復行った。結果は図５
に示した通りである。図５に示した結果から明らかなよ
うに、コマツナ発芽試験においては、未発酵肥料は発酵
肥料に比べて初期発芽の遅延が認められた。なお、造粒
の有無による発芽遅延の差はほとんどなかった。 （４）キャベツ生育試験 ８週間発酵させた有機肥料を、窒素の施用量が２７ｋｇ
／１０ａになるように土壌に混合した。キャベツを各区
５０粒播種し、播種後３０日目のキャベツ茎長、地上部
新鮮重および乾燥重を調査した。なお、対照として、未
発酵肥料区を設定した。実験は２反復行った。結果は表
１０に示した通りである。

【００３１】

【表１０】

【００３２】表１０に示した結果から明らかなように、
キャベツ生育試験では、発酵肥料が未発酵肥料よりも若
干生育状態が良かった。なお、造粒の有無によるキャベ
ツ生育の差はほとんどなかった。 （５）キュウリつる割れ病発病に及ぼす影響 実施例１の（４）と同様にして、キュウリつる割れ病発
病に及ぼす影響を調べた。結果は図６に示した通りであ
る。図６の結果から明らかなように、発酵肥料を用いる
と、未発酵肥料を用いる場合より、キュウリつる割れ病
の発病が抑制された。なお、造粒の有無による発病率の
差はほとんどなかった。以上の（２）〜（５）の試験結
果をまとめると、次の通りである。 １．動物性有機肥料を予め造粒して発酵することによ
り、アンモニア臭気発生量を軽減する事ができた。 ２．造粒後発酵させた肥料と未造粒で発酵させた肥料は
発酵内部温度、コマツナ発芽率、キャベツ生育
量、キュウリつる割れ病発病率においてほぼ同等であ
った。

【００３３】実施例５有機肥料の圃場試験 （１）仕込みと発酵 乾血入り肉骨粉３００ｋｇ（乾血２０％、肉骨粉７０
％、硫酸カリウム１０％）を水分添加後の含水率が２
４．８％となるように水を添加しながらミキサーで混合
し、高速混練混合機（新東工業ＭＤＳ−５）を用いて粒
径７ｍｍから１０ｍｍとなるよう造粒後、コンクリート
ブロック製の発酵槽（間口１１０ｃｍ×奥行き１００ｃ
ｍ）中に堆積し発酵させた。肥料の水分、温度を観察し
ながら適宜切り返しを行い、２ヵ月間発酵させた。２ヶ
月の発酵期間にわたって、外部温度は、ほぼ２５℃〜３
５℃の範囲内であった。また含水率、ｐＨ及び電気伝導
度（ＥＣ）の変化は、表１１に示した通りであった。

【００３４】

【表１１】 表１１：発酵期間における含水率等の変化 ─────────────────────────────────── 発酵期間（週） ｐＨ ＥＣ（μＳ） 含水率（％） ─────────────────────────────────── ２ ７．８ ６７００ ２２ ４ ７．５ ６９００ ２１ ６ ７．１ ５８００ ２０ ８ ７．２ ６２００ １８ ────────────────────────────────────

【００３５】表１１の結果から明らかなように、発酵が
進むにしたがってｐＨが低下し、含水率が減少した。Ｅ
Ｃ（電気伝導度）は変化しなかった。 （２）発酵肥料に対する試験 実施例１の（２）と同様にして、微生物相の調査を行っ
た。結果は表１２に示した通りである。

【００３６】

【表１２】

【００３７】表１２の結果から明らかなように、発酵肥
料中の微生物相は、中温菌、高温菌とも発酵が進むに
従って増加し、Ｂａｃｉｌｌｕｓ属菌数、Ｂ．ｓｕｂ
ｔｉｌｉｓ菌数は発酵開始後６週目から８週目にかけて
増加した。 （３）圃場試験 つくば市のビニールハウスで２年間にわたり圃場実験を
行った。各試験区あたり、キュウリ（品種：四葉）を１
０本定植した。中規模（３００ｋｇ）で発酵させた有機
肥料、未発酵有機肥料、化成肥料を、それぞれ３０ｋｇ
窒素／１０ａ元肥で施肥した。なお、化成肥料は、窒素
１０％、リン酸２０％、カリ１４％（商品名：エーコー
プ硝加燐安（苦土、マンガン、ホウ素、尿素入り）を用
いた。 試験区の設定 １区．病土・連作区・化成肥料施肥 ２区．病土・連作区・未発酵有機肥料施肥 ３区．病土・連作区・発酵有機肥料施肥 ４区．健全土・輪作区・化成肥料施肥 ５区．健全土・輪作区・未発酵有機肥料施肥 ６区．健全土・輪作区・発酵有機肥料施肥 キュウリつる割れ病菌汚染病土の作成 キュウリつる割れ病菌を、キノコ培養瓶につめた培地
（米ぬか３１バーミキュライト１２１グルコース１００
ｇ蒸留水２１を混合）に植菌後１ヵ月培養した。これを
良く攪拌し、１ｍ² あたり１リットル接種した。

【００３８】調査項目 ｉ）発生病害の種類と発生株率 キュウリに発生した病害の種類と、キュウリ枯死株数を
調査した。 ｉｉ）キュウリ伸長量、収穫本数および収量 定植約１ヶ月後にキュウリ伸長量を測定した。また、毎
朝２０ｃｍ以上になった実を収穫し、各区毎の収穫本数
および収量を測定した。 ｉｉｉ）土壌中の微生物（細菌、放線菌、糸状菌、Ｆｕ
ｓａｒｉｕｍ属菌）の菌数、施肥前および施肥後２週間
〜１ヶ月毎に、各試験区土壌中の細菌、放線菌、糸状
菌、Ｆｕｓａｒｉｕｍ属菌菌数を調査した。分離は希釈
平板法で行い、細菌数、放線菌数の測定にはアルブミン
寒天培地、糸状菌数の測定にはローズベンガル寒天培地
を用いた。 ｉｖ）土壌化学性 肥料の土壌中での残存・窒素の無機化状況を調査するた
めに、施肥前および施肥後２週間〜１ヶ月毎に、土壌中
の全窒素、アンモニア態窒素、硝酸態窒素量を測定し
た。

【００３９】（４）圃場試験の結果 発生病害の種類と発生株率 平成６年度の試験では、定植後６日目に健全土・化成肥
料施肥区（４区）の５０％の苗が疫病（Ｐｈｙｔｏｐｈ
ｔｈｏｒａ）により枯死した。しかし、発酵肥料施肥区
（３区、６区）では、枯死株はなかった。平成７年度の
試験では、定植後約１ヶ月経過した時点で、病土・連作
圃場・化成肥料施用区（１区）で、２株（２０％）がつ
る割れ病により枯死した。しかし、発酵肥料施肥区（３
区、６区）では、枯死株はなかった。 キュウリの伸長量、収穫本数および収量 キュウリの伸長量、収穫本数および収量の結果は表１３
に示した通りである。

【００４０】

【表１３】

【００４１】表１３の結果から明らかなように、キュウ
リ収穫本数および収量はともに、両年度ともほぼ同様の
傾向であり、健全土・輪作圃場（４，５，６区）で多
く、病土・連作圃場（１，２，３区）で少なかった。施
用した肥料による収穫本数、収量の差はあまり認められ
なかった。定植約３６日目の各区のキュウリ伸長量は病
土・連作圃場・化成肥料施用区（７区）で低かったが、
他区ではいずれの区間にも顕著な差は認められなかっ
た。 土壌中の微生物（細菌、放線菌、糸状菌、Ｆｕｓａｒ
ｉｕｍ属菌）の菌数 土壌中の細菌数は１０⁵ 〜１０⁷ ｃｆｕ／ｇ乾土、放線
菌数は１０⁴ 〜１０⁶ｃｆｕ／ｇ乾土、糸状菌数は１０
³ 〜１０⁶ ｃｆｕ／ｇ乾土であり、無肥料区との大きな
差異は認められなかった。一方、Ｆｕｓａｒｉｕｍ属菌
菌数は、差が認められたので、無施肥土壌から分離され
た菌数と比較し、対数グラフとして図７に示した。健全
土・輪作圃場（４，５，６区）のＦｕｓａｒｉｕｍ属菌
菌数は、無肥料区とほぼ同等であった。病土・連作圃場
（１，２，３区）では、施肥直後は無肥料区より１０
^1.5 倍多かった。病土・連作区に発酵肥料を施肥した３
区では、直ちにＦｕｓａｒｉｕｍ属菌菌数が減少して無
肥料区と同レベルになった。しかし、病土・連作区に化
成肥区を施肥した１区では、８週経過してもＦｕｓａｒ
ｉｕｍ属菌菌数は初期状態からほとんど減少しなかっ
た。未発酵肥料施肥区（２区）では菌数は減少したが発
酵肥料区ほど顕著でなかった。したがって、発酵肥料は
キュウリつる割れ病菌などの重要な土壌病害を引き起こ
すＦｕｓａｒｉｕｍ属菌の菌数を減少させる効果があっ
た。

【００４２】土壌化学性 全窒素量（％）は、無肥料区以外の施肥土壌では、０．
２１〜０．４８（％）の間の値であった。無肥料区は
０．１３〜０．２０で推移した。各肥料施肥区とも、全
窒素量は緩やかに経時的に減少する傾向であった。アン
モニア態窒素量が全窒素量に占める割合を、図８に示し
た。健全土と病土の間および連作圃場と輪作圃場の間
で、本割合に差が認められなかったので、各肥料区の合
計を平均した値で示した。本割合は、化成肥料区では施
肥０，２週目で３５〜４０％もあったが、４週目以降は
１０％以下に減少した。一方、発酵肥料区では、常に１
０％以下であった。未発酵肥料区では、施肥２週目時点
の割合が最も高くおよそ１５％であった。これは、未発
酵肥料が土壌中で発酵しアンモニア態窒素になったため
であると考えられる。硝酸態窒素量が全窒素量に占める
割合は、いずれの肥料を施肥してもほぼ同等であった。
本割合は、施肥４週目に最も高く１４〜１９％であり、
その他の時期にはおよそ３〜１３％であった（図９）。
以上の結果から、本発明の方法により発酵させた肥料
は、特に植物病害菌に対する抑制効果において優れてお
り、一方、有機肥料中の窒素成分の無機化速度は通常の
有機肥料と少なくとも同等の緩効性を有しており、また
キュウリ収量の点で化成肥料と同等であった。

【００４３】

【発明の効果】動物性有機質肥料を、外部温度２５〜３
５℃及び含水率１５〜３５％で発酵することによって、
通常の静置堆積法により、植物病害に対する抑制効果の
点で優れた良質腐熟化有機肥料が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】有機肥料の発酵条件が土壌中の糸状菌数に及ぼ
す影響を示す。

【図２】発酵日数と肥料の内部温度との関係を示す。

【図３】Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＳ−
２菌の添加による発酵肥料の温度変化を示す。

【図４】肥料の発酵前の造粒処理がアンモニア発生量及
び肥料内部温度に及ぼす影響を示す。

【図５】発酵有機肥料および未発酵有機肥料がコマツナ
の発芽に及ぼす影響を示す。

【図６】発酵有機肥料および未発酵有機肥料によるキュ
ウリつる割れ病発病抑制効果を示す。

【図７】圃場試験における、発酵肥料、未発酵肥料およ
び化成肥料を施用した圃場土壌中のＦｕｓａｒｉｕｍ属
菌数の割合いを示す。

【図８】圃場試験における、発酵肥料、未発酵肥料およ
び化成肥料施用土壌中のアンモニア態窒素量が全窒素量
に占める割合いを示す。

【図９】圃場試験における、各肥料施肥区での硝酸態窒
素量が全窒素量に占める割合いを示す。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乾血を含む動物性有機質肥料を、外部温
   度２５〜３５℃及び含水率１５〜３５％で発酵すること
   によって良質腐熟化することを特徴とする良質腐熟化有
   機肥料の製造方法。
2. 【請求項２】 バチルス ズブチルス（Ｂａｃｉｌｌｕ
   ｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＢＳ−２菌（寄託番号 ＦＥＲ
   Ｍ Ｐ−１５２０１）を添加することによって発酵を促
   進させる請求項１の製造方法。
3. 【請求項３】 乾血を含む動物性有機質肥料を、予め造
   粒した後に発酵させる請求項１または２の製造方法。