JP3581247B2 - 硫黄酸化菌類を含有する土壌改良組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、硫黄酸化菌類を含有する土壌改良組成物およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、従来より作土の酸度矯正や塩類集積のために使用されてきたアルカリ資材による土壌のアルカリ化が問題となっている。土壌がアルカリ化することにより作物の栽培環境が悪化し、例えば作物の発育不良、微量元素の土壌水分への不溶化による欠乏症の発生、病害(例えば、ジャガイモのそうか病、サツマイモの立枯病、テンサイのそう根病等)の増加等の問題が生じる。この対策として硫酸塩資材(硫酸鉄、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等)や硫黄末が使用されているが、前者の効果は一過性に過ぎず、また後者は硫黄酸化菌の少ない土壌ではその効果が現れにくいなどの欠点を有している。従って、上記の欠点を改善した、好酸性作物や樹木の植栽に適した酸性の有機土壌改良資材の供給が熱望されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、資材そのもののpHが酸性であり、更に土壌に施用後も長期にわたり持続的に土壌pHを酸性域に保つことのできる土壌改良組成物およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、硫黄酸化菌類の培養物を含有し、さらに硫黄末および/または硫黄化合物を含有する土壌改良組成物を使用することにより、資材そのもののpHが酸性であり、さらに土壌に施用後も組成物中の硫黄酸化菌類が該組成物中または土壌中の硫黄もしくは硫黄化合物を経時的に酸化し、持続的に土壌中に酸基を放出することで、従来の硫酸塩資材や硫黄末の使用時に比べ、長期にわたり持続的にかつ安定して土壌pHを酸性域に保つことに成功し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、硫黄酸化菌類の培養物を含有する土壌改良組成物に関する。
【0005】
本発明はまた、硫黄末および/または硫黄化合物をさらに含有する前記土壌改良組成物に関する。
本発明はさらに、担体に吸着させた硫黄酸化菌類を培養資材に接種し、通気条件下で培養し、培養物を得ることを特徴とする土壌改良組成物の製造方法に関する。
以下、本発明を詳細に説明する。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の土壌改良組成物に使用される硫黄酸化菌類としては、Thiobacillus thioparus(IAM 12113)、Thiobacills thiooxidans(IFO 13701)、Thiobacillus denitrificans(ATCC 23642)、Thiobacills neapolitans(IAM 12116)、Thiobacillus ferrooxidans(IFO 14245)、Thiobacillus novellus(IFO 12443)、Thiobacillus Intermedius(IFO 14564)、Thiobacillus perometabolis(IFO 14565)等が挙げられる。これらの菌類の詳細はBERGEY’S MANUAL OF DETERMINATIVE BACTERIOLOGY 等の文献に記載されている。これらの菌類は単独で使用してもよいが、2種以上を混合して使用してもよい。
【0007】
上記硫黄酸化菌類は、土壌、堆肥類から分離し、硫酸アンモニウム、塩化カリウム、リン酸二カリウム、リン酸一カリウム、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硫黄末あるいはチオ硫酸ナトリウム等を含む液体培地で、30℃で1〜2週間振とう培養後、ビートモス、ゼオライト等の担体に吸着させて接種源とする。
【0008】
本発明の土壌改良組成物には、上記硫黄酸化菌類に加えて硫黄末および/または硫黄化合物を使用してもよい。硫黄化合物としては、例えば、パイライト、チオ硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【0009】
本発明の土壌改良組成物に使用される培養資材としては、魚粕、鶏糞、フェザーミール、骨粉、肉粕、乾燥菌体、カニ殻等の動物性有機質(動物性肥料)、なたね粕、米糠、コーヒー粕、綿実粕、ビートモス等の植物性有機質(植物性肥料)、活性炭、焼却灰、ゼオライト等の無機資材の混合物が挙げられる。
本発明の土壌改良組成物は、例えば以下のようにして製造することができる。
【0010】
前記の培養資材を混合後、予め上記の方法で培養調製した硫黄酸化菌類を接種し、通気条件下50〜60日間発酵処理を施し、1g(乾燥重量)当たり107〜108という高濃度の硫黄酸化菌類を含有する培養物を得る。また、この培養中期(例えば培養開始より10〜20日後)に1〜5重量部(以下、「部」と略す)の硫黄末および/または硫黄化合物を添加する。この際、該硫黄末および/または硫黄化合物の添加量が1部以下では該培養物のpHを6.0以下にすることが出来ず、また、5部以上添加したり、通気処理初期から添加すると、通気発酵処理過程で有機物を分解する微生物に悪影響を与え、有機物の分解が遅れるので好ましくない。あるいは、硫黄末および/または硫黄化合物の添加は培養後に行なってもよく、また培養中期と培養後の両方に行なってもよい。培養後の培養物に硫黄末および/または硫黄化合物を添加する場合は、例えば1〜20部用いることが例示される。
【0011】
上記のようにして調製した本発明の土壌改良組成物は、土壌に例えば300〜600kg/10a施用すればよい。本発明の土壌改良組成物の使用により土壌pHを4.5〜6.0好ましくは5〜5.5の酸性域に保つことができ、土壌のアルカリ化等の栽培環境の悪化を防止することができる。また、好酸性作物(例えば、ジャガイモ、ニンニク、らっきょう、水稲、牧草等)や樹木の栽培資材としても非常に有効である。
【0012】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔実施例1〕(製造例1)
硫酸アンモニウム3部、塩化カリウム0.1部、リン酸二カリウム0.5部、硫酸マグネシウム0.5部、硝酸カルシウム0.01部を脱イオン水1000部に溶解し、1N硫酸または1N水酸化ナトリウムでpH3〜4に調整した液体培地に、硫黄末またはチオ硫酸ナトリウムを1部添加し、殺菌後、Thiobacillus thiooxidansおよびThiobacillus perometabolisからなる硫黄酸化菌類を1×102/ml 接種し、30℃で、1〜2週間培養した。得られた培養菌液50部をビートモス50部に、または該培養菌液30部をゼオライト70部に吸着させ、硫黄酸化菌類接種源を調製した。魚粕10部、鶏糞10部、カニ殻10部、肉粕10部、米糠20部、コーヒー粕30部、活性炭5部を混合した培養資材に、前記硫黄酸化菌類接種源5部を混合し、50日間通気条件下で培養し、得られた培養物を本発明の土壌改良組成物とした。該培養物はpHが7.2で、培養物中の硫黄酸化菌類の濃度は1 ×108/g(乾燥重量)であった。
【0013】
〔実施例2〕(製造例2)
実施例1で得られた培養物90部に硫黄末10部を添加混合し、本発明の土壌改良組成物を得た。
〔実施例3〕(製造例3)
実施例1で得られた培養物85部に酸性硫酸アンモニウム15部を添加混合し、本発明の土壌改良組成物を得た。
【0014】
〔実施例4〕(製造例4)
魚粕10部、カニ殻10部、フェザーミール10部、食品加工排水に由来する乾燥菌体10部、ナタネ粕20部、コーヒー粕25部、ゼオライト10部を混合した培養資材に、前記硫黄酸化菌類接種源5部を混合し、10日間通気条件下で培養した後、5部のパイライトを添加混合し、さらに40日間通気条件下で培養し、得られた培養物を本発明の土壌改良組成物とした。該培養物はpHが5.1で、培養物中の硫黄酸化菌類の濃度は1 ×107/g(乾燥重量)であった。
【0015】
〔実施例5〕(製造例5)
魚粕10部、鶏糞10部、カニ殻5部、肉粕5部、米糠35部、コーヒー粕25部、活性炭5部を混合した培養資材に、硫黄酸化菌類接種源5部を混合し、20日間通気条件下で培養した後、該培養物に対し硫黄末3部を添加混合し、さらに40日間通気条件下で培養し、得られた培養物を本発明の土壌改良組成物とした。該培養物はpHが5.1で、培養物中の硫黄酸化菌類の濃度は1 ×108/g(乾燥重量)であった。
【0016】
〔実施例6〕(製造例6)
実施例5で得られた培養物90部に硫黄末10部を添加混合し、本発明の土壌改良組成物を得た。
〔試験例1〕(土壌pHの変化)
魚粕10部、鶏糞10部、カニ殻5部、肉粕5部、米糠35部、コーヒー粕25部、活性炭5部を混合した培養資材に、硫黄酸化菌類接種源5部を混合し、20日間通気条件下で培養後、培養物に対して0.5、1、3、5部の硫黄末を添加混合し、さらに40日間通気条件下で培養し、培養物のpHの推移を調べた。結果を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
表1に示されるように、培養物に対して硫黄末0.5部以下の添加では、添加40日でもpH6.0以下にはならない。従って、培養中期に硫黄末を添加する場合、培養物に対して少なくとも1.0部以上の硫黄末を添加することが好ましいと判断される。
【0019】
〔試験例2〕(土壌pHの変化)
実施例5で得られた本発明の土壌改良組成物と、硫酸塩資材(硫酸マグネシウム15部、硫酸カルシウム50部、ゼオライト35部の混合物)の土壌pHに及ぼす効果を砂土で比較した。供試土壌(砂土pH6.39)に所定量(5.5g/kg)の上記試料を混合し、畑状態の水分に調整してから30℃の恒温器内に放置して土壌pHの推移を調べた。各試験区の結果を表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】
表2に示されるように、硫酸塩資材区は、処理直後は土壌pHを降下させるが、その効果は一時的であり、処理40日後では無処理区と大差がないほどまでに土壌pHが上昇したが、本発明品区では処理60日後でもその効果が持続した。
【0022】
〔試験例3〕(土壌pHの変化)
実施例6で得られた本発明の土壌改良組成物と、硫黄末区の土壌pHに及ぼす効果を消毒黒土で比較した。
クロールピクリンで消毒した高pH黒土(pH6.97)に所定量(10g/kg)の上記試料を混合し、畑状態の水分に調整してから25℃の恒温器内に放置して土壌pHの変化を調べた。各試験区の結果を表3に示す。
【0023】
【表3】
【0024】
表3に示されるように、硫黄末区はpHの降下が著しく遅いのに対し、本発明品区では処理10日後から効果が発現し、処理60日後でもその効果が持続した。
【0025】
〔試験例4〕(植生試験1)
実施例5で得られた本発明の土壌改良組成物のみすぎ小松菜〔サカタのタネ(株)〕の植生に対する効果を、魚粕10部、鶏糞10部、カニ殻5部、肉粕5部、米糠35部、コーヒー粕25部、活性炭5部、ビートモス5部を混合した培養資材を60日間通気条件下で培養した培養物を対照として調べた。
両試験区に上記各試料500kg/10aとともに、窒素−リン酸−カリウムからなる化成肥料も14kg/10a添加した。両試験区における播種30日後の生育状況を表4に示す。
【0026】
【表4】
【0027】
表4に示されるように、本発明品区は対照区に比べて明らかに生育量が優れていた。
【0028】
〔試験例5〕(植生試験2)
実施例6で得られた本発明の土壌改良組成物のオーチャードグラス〔タキイ種苗(株)〕の植生に対する効果を、魚粕10部、カニ殻10部、フェザーミール10部、食品加工排水に由来する乾燥菌体10部、コーヒー粕10部、ゼオライト15部を混合した培養資材を50日間通気条件下で培養した培養物を対照として調べた。
両試験区に上記各試料500kg/10aとともに、窒素−リン酸−カリウムからなる化成肥料を14kg/10a添加した。両試験区における播種30日後の生育状況を表5に示す。
【0029】
【表5】
【0030】
表5に示されるように、本発明品区は対照区に比べて明らかに生育量が優れていた。
【0031】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の硫酸塩資材や硫黄酸化菌類の少ない土壌および消毒後の土壌での硫黄末の使用に比べ、長期にわたり持続的にかつ安定して土壌pHを酸性域に保つことができる土壌改良組成物およびその製造方法が提供される。
Claims (2)
- 担体に吸着させた硫黄酸化菌類を培養資材に接種し、通気条件下で培養し、pHが4.5〜6.0の硫黄酸化菌類の培養物を得る工程を含む土壌改良組成物の製造方法であって、硫黄末および/または硫黄化合物を培養中期若しくは培養後、または培養中期と培養後の両方に添加することを特徴とする、前記土壌改良組成物の製造方法。
- 培養資材が、動物性有機質、植物性有機質および無機資材を混合原料とする混合物である、請求項1に記載の土壌改良組成物の製造方法。
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JP10904298A JP3581247B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 硫黄酸化菌類を含有する土壌改良組成物およびその製造方法 |
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