JP4056980B2 - Soil active material and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、土壌活性材およびその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、得られる農作物中のカルシウム含有量を増加させ得る土壌活性材およびそのような土壌活性材の簡便安価な製造方法に関する。 The present invention relates to a soil active material and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a soil active material capable of increasing the calcium content in the obtained crop and a simple and inexpensive method for producing such a soil active material.
従来より、農作物中のカルシウム含有量を増加させることにより農作物の身が締まり、鮮度や貯蔵性が増すことが知られている。これは、植物体内に吸収されたカルシウムがペクチンと結合することにより、農作物の細胞壁の組織を維持・強化するためと考えられている。さらに、カルシウム含有量の増加に伴い、農作物中の糖度やアミノ酸含有量が増加し、かつ、農作物の苦味やえぐみの原因となる硝酸態チッソの含有量が低下することも知られている。 Conventionally, it is known that increasing the calcium content in a crop will tighten the crop and increase freshness and storage. This is thought to be due to the maintenance and strengthening of the cell wall tissue of crops by binding of calcium absorbed in the plant body to pectin. Furthermore, it is also known that as the calcium content increases, the sugar content and amino acid content in crops increase, and the content of nitrate nitrogen that causes bitterness and bitterness in crops decreases.
ここで、農作物中のカルシウム含有量は、単に土壌に石灰資材(カルシウム含有資材)を施すことによっては増加しない。これは、カルシウムが土壌中においてリン酸と容易に結合してしまい、植物体内に吸収されにくいリン酸カルシウムとなるためと考えられる。仮にカルシウムを土壌中において植物体内に吸収されやすい状態にして、植物体内へのカルシウムの吸収を促したとしても、カルシウムは植物体内において当該植物体内中の有機酸やリン酸などと結合してしまい、植物体内を移動しにくい非水溶性の化合物となってしまう。したがって、植物体内に有効にカルシウムを供給して、農作物中のカルシウム含有量を増加させることは困難である。 Here, the calcium content in crops does not increase simply by applying lime material (calcium-containing material) to the soil. This is presumably because calcium easily binds to phosphoric acid in the soil and becomes calcium phosphate that is not easily absorbed into the plant body. Even if calcium is apt to be absorbed into the plant body in the soil and the absorption of calcium into the plant body is promoted, calcium will bind to organic acids and phosphoric acid in the plant body in the plant body. It becomes a water-insoluble compound that is difficult to move through the plant body. Therefore, it is difficult to increase the calcium content in agricultural crops by effectively supplying calcium into the plant body.
このような問題を解決するために、植物体内へのカルシウム吸収を促進させる配合肥料の開発が試みられている。しかし、この配合肥料は、得られる農作物のカルシウム含有量を十分に増加させることはできない。しかも、その製造はきわめて煩雑であり、生産性およびコストのいずれもが不十分である。 In order to solve such problems, attempts have been made to develop a compound fertilizer that promotes calcium absorption into the plant body. However, this blended fertilizer cannot sufficiently increase the calcium content of the resulting crop. Moreover, the production is extremely complicated, and both productivity and cost are insufficient.
したがって、得られる農作物中のカルシウム含有量を増加させ得る土壌活性材およびそのような土壌活性材の簡便安価な製造方法が強く望まれている。 Accordingly, there is a strong demand for a soil active material that can increase the calcium content in the resulting crop and a simple and inexpensive method for producing such a soil active material.
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、農作物のカルシウム含有量を著しく増加させることができる土壌活性材およびそのような土壌活性材の簡便安価な製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to provide a soil active material capable of remarkably increasing the calcium content of agricultural crops and the convenience of such a soil active material. The object is to provide an inexpensive manufacturing method.
本発明の土壌活性材は、可溶態カルシウムとマグネシウムとを含有する。 The soil active material of the present invention contains soluble calcium and magnesium.
好ましい実施形態においては、上記土壌活性材は、上記マグネシウム1重量部に対して2.5〜3.5重量部のカルシウムを含有する。 In preferable embodiment, the said soil active material contains 2.5-3.5 weight part calcium with respect to 1 weight part of said magnesium.
好ましい実施形態においては、上記土壌活性材は、pHが10.5〜11.5の範囲である。 In a preferred embodiment, the soil active material has a pH in the range of 10.5 to 11.5.
好ましい実施形態においては、上記可溶態カルシウムは、上記土壌活性材水溶液中の含有量が生石灰水溶液中のカルシウム含有量に比べて小さいにもかかわらず、該土壌活性材を用いて得られる農作物中のカルシウム含有量が生石灰を同等量用いて得られる農作物のカルシウム含有量の2倍以上となるような形態を有する。 In a preferred embodiment, the friendly溶態calcium, despite the content of the soil active material in an aqueous solution is small compared to the calcium content in the quick lime aqueous solution, obtained using the soil activity material crops It has a form in which the calcium content therein becomes twice or more the calcium content of crops obtained using an equivalent amount of quicklime.
好ましい実施形態においては、上記土壌活性材は、穀類、果実および野菜の栽培に適用され得る。 In a preferred embodiment, the soil active material can be applied to the cultivation of cereals, fruits and vegetables.
好ましい実施形態においては、上記穀類、果実および野菜は、米、小麦、梅、トマト、ナシ、リンゴ、ブドウ、トウモロコシ、茶葉、ほうれん草、小松菜および大豆からなる群から選択される。 In a preferred embodiment, the cereal, fruit and vegetable are selected from the group consisting of rice, wheat, plum, tomato, pear, apple, grape, corn, tea leaf, spinach, komatsuna and soybean.
本発明によれば、食品系廃棄物と苦土石灰と生石灰とを含有する土壌活性材用組成物を所定の条件で加熱および撹拌することにより土壌活性材を得る。このような土壌活性材は、可溶態カルシウムとマグネシウムとを含有する。可溶態カルシウムは、通常の形態のカルシウムに比べて、植物(農作物)への吸収性および植物体内での移動性が非常に大きい。その結果、本発明の土壌活性材を用いて得られる農作物は、種類および栽培地を問わずカルシウム含有量が格段に多くなる。農作物中のカルシウム含有量が増大することにより、農作物の身が締まり、食味が大幅に改善される。さらに、農作物の糖度およびアミノ酸含有量を増大させることができる。加えて、農作物の貯蔵性が向上し、農作物の輸送可能距離が大きくなる。しかも、農作物に含まれる硝酸態チッソの量を低減することができるので、農作物の苦味やえぐみを低下させることができる。 According to this invention, a soil active material is obtained by heating and stirring the composition for soil active materials containing a food system waste, a bitter lime, and quicklime on predetermined conditions. Such a soil active material contains soluble calcium and magnesium. Soluble calcium is much more absorbable to plants (agricultural crops) and more mobile in plants than normal forms of calcium. As a result, the crops obtained using the soil active material of the present invention have a remarkably high calcium content regardless of the type and place of cultivation. Increasing the calcium content in crops tightens crops and significantly improves their taste. Furthermore, the sugar content and amino acid content of the crop can be increased. In addition, the storage of crops is improved and the transportable distance of crops is increased. In addition, since the amount of nitrate nitrogen contained in the crop can be reduced, the bitterness and puffy taste of the crop can be reduced.
さらに、本発明の土壌活性材は、従来の土壌活性材のように外来の微生物群を土壌に投入するのではなく、土着菌を活性化させることにより地力を向上させ、優れた生育環境を作り出す。したがって、外来微生物の悪影響により生育環境が激変したり土地がやせたりするという問題は生じない。しかも、土着菌を活性化させることにより農薬使用量が激減するので、人体にとって非常に好ましい農作物が得られる。 Furthermore, the soil active material of the present invention does not introduce an exogenous microorganism group into the soil as in the conventional soil active material, but improves the ground strength by activating indigenous bacteria and creates an excellent growth environment. . Therefore, there is no problem that the growth environment is drastically changed or the land is thinned due to the adverse effects of foreign microorganisms. Moreover, since the amount of agricultural chemicals used is drastically reduced by activating the indigenous bacteria, a very favorable crop for the human body is obtained.
本発明の土壌活性材は、可溶態カルシウムとマグネシウムとを含有する。本明細書において、用語「可溶態カルシウム」とは、土壌中において植物体内に吸収されやすく、かつ、吸収された後は植物体内を移動しやすい形態のカルシウムをいう。具体的には、土壌中のリン酸および植物体内中のリン酸および有機酸との結合が阻害されるような化学構造を有するカルシウムである。可溶態カルシウムは、土壌活性材水溶液中の含有量が生石灰水溶液中のカルシウム含有量に比べて小さいにもかかわらず、該土壌活性材を用いて得られる農作物中のカルシウム含有量が生石灰を同等量用いて得られる農作物のカルシウム含有量の2倍以上となることが、実験によって実際に確認されている。理論的には明らかではないが、そのような化学構造としては、例えば、塩生成反応を阻害するキレート構造が推定される。 The soil active material of the present invention contains soluble calcium and magnesium. In the present specification, the term “soluble calcium” refers to calcium in a form that is easily absorbed in the plant body in the soil and that easily moves through the plant body after being absorbed. Specifically, it is calcium having a chemical structure that inhibits the binding of phosphoric acid in soil and phosphoric acid and organic acid in the plant body. Yes溶態calcium, despite the content of soil active material solution is smaller than that of the calcium content in the quick lime aqueous solution, the calcium content in the crop obtained using the soil activity material quicklime It has been actually confirmed by experiments that the calcium content of crops obtained using equivalent amounts is more than twice. Although not theoretically clear, as such a chemical structure, for example, a chelate structure that inhibits a salt formation reaction is presumed.
さらに、マグネシウムを含有させることにより、可溶態カルシウムの植物体内への吸収が顕著に促進される。加えて、本発明の土壌活性材は食品系廃棄物を原料の1つとしているが(後述)、マグネシウムによって当該食品系廃棄物の分解が促進される。食品系廃棄物の分解によって、土着菌(栽培地の土中に本来存在する微生物または菌類)の活動が活発化し、可溶態カルシウムの植物体内への吸収が相乗効果的に促進されると考えられる。可溶態カルシウムとマグネシウムとを組み合わせて含有することによる相乗効果は、予期せぬ優れたものである。 Furthermore, absorption of soluble calcium into the plant body is significantly promoted by containing magnesium. In addition, although the soil active material of the present invention uses food waste as one of the raw materials (described later), decomposition of the food waste is promoted by magnesium. It is thought that the decomposition of food waste activates the activities of indigenous bacteria (microorganisms or fungi that are originally present in the soil of the cultivation area) and synergistically promotes the absorption of soluble calcium into the plant body. It is done. The synergistic effect of containing soluble calcium and magnesium in combination is unexpectedly excellent.
好ましくは、本発明の土壌活性材は、マグネシウム1重量部に対して2.5〜3.5重量部のカルシウムを含有する。なお、本明細書において、本発明の土壌活性材の成分として単に「カルシウム」というときは、可溶態カルシウムと可溶態カルシウムを形成しなかったカルシウムの両方を包含する。本発明の土壌活性材中のカルシウムは、大部分が可溶態カルシウムを形成していると考えられる。カルシウムとマグネシウムとをこのような割合で含有させることにより、可溶態カルシウムの植物体内への吸収がさらに効果的に促進される。その結果、植物体内および農作物中のカルシウム含有量を著しく増大させることができる。マグネシウムが上記割合よりも多量に含有される場合には、植物体内(結果的に農作物)への他のミネラル分の吸収が余剰のマグネシウムによって阻害される場合がある。マグネシウムが上記割合よりも少量に含有される場合には、可溶態カルシウムの植物体内への吸収が十分に図れない場合がある。 Preferably, the soil active material of the present invention contains 2.5 to 3.5 parts by weight of calcium with respect to 1 part by weight of magnesium. In the present specification, the term “calcium” as a component of the soil active material of the present invention includes both soluble calcium and calcium that did not form soluble calcium. It is considered that most of the calcium in the soil active material of the present invention forms soluble calcium. By containing calcium and magnesium in such a ratio, absorption of soluble calcium into the plant is further effectively promoted. As a result, the calcium content in the plant body and in the crop can be significantly increased. When magnesium is contained in a larger amount than the above ratio, absorption of other minerals into the plant body (as a result, crops) may be inhibited by excess magnesium. When magnesium is contained in a smaller amount than the above ratio, the soluble calcium may not be sufficiently absorbed into the plant body.
好ましくは、本発明の土壌活性材は、10.5〜11.5の範囲のpHを有する。このような範囲のpHを有することにより、本発明の土壌活性材が施された土壌は、そのpHが施行直後に約8.5〜9.0に上がり、施行後約1週間で約7.5になり、施行後約1ヶ月で約7.0になる。その結果、土壌活性材が施された土壌中において、弱アルカリ性の環境を好むラン藻類などを効果的に増殖させることができる。同時に、酸性の環境を好むカビの分解菌の働きを抑制することもできる。したがって、植物(農作物)の生育環境を効果的に改善することができる。 Preferably, the soil active material of the present invention has a pH in the range of 10.5 to 11.5. By having a pH in such a range, the soil to which the soil active material of the present invention is applied has its pH increased to about 8.5 to 9.0 immediately after the operation, and about 7. 5 and about 7.0 in about one month after enforcement. As a result, cyanobacterium and the like that prefer a weakly alkaline environment can be effectively propagated in the soil to which the soil active material has been applied. At the same time, it is possible to suppress the action of mold-degrading bacteria that prefer acidic environments. Therefore, the growth environment of plants (agricultural crops) can be effectively improved.
以下、本発明の土壌活性材の製造方法の好ましい一例を説明する。 Hereinafter, a preferable example of the manufacturing method of the soil active material of this invention is demonstrated.
本発明の土壌活性材は、食品系廃棄物と苦土石灰と生石灰とを含有する土壌活性材用組成物を加熱および撹拌することにより得られる。理論的には明らかではないが、食品系廃棄物中の微生物等および苦土石灰中のマグネシウムが存在する条件下で所定の熱エネルギーおよび力学的エネルギーを付与することにより、主に生石灰および食品系廃棄物由来のカルシウム(植物体内に吸収されにくく、あるいは、植物体内中を移動しにくい形態のカルシウム)から可溶態カルシウムが形成されると考えられる。 The soil active material of this invention is obtained by heating and stirring the composition for soil active materials containing a food type waste, a bitter lime, and quicklime. Although it is not theoretically obvious, by applying predetermined thermal energy and mechanical energy under the condition where microorganisms in food waste and magnesium in magnesium lime are present, mainly quick lime and food system It is considered that soluble calcium is formed from calcium derived from waste (calcium in a form that is difficult to be absorbed into the plant body or difficult to move through the plant body).
原料としての食品系廃棄物の組成は、通常の家庭や飲食店から出される食品系廃棄物であれば特に限定されない。言い換えれば、食品系廃棄物の組成に細かな相違があったとしても、可溶態カルシウムの形成に支配的な影響を与えるものではない。好ましくは、食品系廃棄物は、卵の殻、米糠、オカラなどのカルシウムを多く含有する材料を含む。このような材料を用いることにより、得られる土壌活性材中の可溶態カルシウムの含有量を増大させることができるからである。さらに、このような材料はいずれも食品製造時に副生されるものであり、安価で入手することができるので、土壌活性材の製造コストを低く抑えることができる。加えて、このような材料は調味料(特に、合成化学調味料)が添加されない状態で入手できる場合が多いので、製造時に脱塩などの余分な工程を省略することができ、生産性を向上させることができる。さらに好ましくは、卵の殻、米糠およびオカラの含有比率は、卵の殻1重量部に対して米糠3〜5重量部およびオカラ1〜3重量部である。このような含有比率を有することにより、得られる土壌活性材中の可溶態カルシウムの含有量をさらに増大させることができる。さらに、このような原料を用いて得られた土壌活性材は、微生物が好む栄養素を多く含むこととなるので、土壌中の微生物を活性化して植物の生育環境をさらに改善することができる。 The composition of the food waste as a raw material is not particularly limited as long as it is a food waste from a normal home or restaurant. In other words, even if there is a slight difference in the composition of the food waste, it does not have a dominant influence on the formation of soluble calcium. Preferably, the food-based waste includes a material containing a large amount of calcium such as egg shell, rice bran, and okara. It is because the content of soluble calcium in the obtained soil active material can be increased by using such a material. Furthermore, since all such materials are by-produced during food production and can be obtained at low cost, the production cost of the soil active material can be kept low. In addition, such materials are often available without the addition of seasonings (especially synthetic chemical seasonings), so extra steps such as desalting can be omitted during production, improving productivity. Can be made. More preferably, the content ratio of egg shell, rice bran, and okara is 3-5 parts by weight of rice bran and 1-3 parts by weight of okara per 1 part by weight of egg shell. By having such a content ratio, the content of soluble calcium in the obtained soil active material can be further increased. Furthermore, since the soil active material obtained using such a raw material contains many nutrients preferred by microorganisms, the microorganisms in the soil can be activated to further improve the plant growth environment.
苦土石灰は、当業界における代表的なマグネシウム含有材料(マグネシウムの供給源)である。可溶態カルシウムが植物体内に効果的に吸収されるのはマグネシウムの働きによると考えられるので、本発明の土壌活性材の製造方法において、マグネシウム含有材料を原料の1つとして用いることはきわめて重要である。生石灰は、当業界における代表的なカルシウム含有材料(カルシウムの供給源)である。カルシウムは食品系廃棄物からも供給されるが、得られる土壌活性材中のカルシウム含有量を制御するためには、カルシウム含有量が明確な原料である生石灰を用いるのが好ましい。なお、本明細書においては、苦土石灰と生石灰とをあわせて「石灰材料」という。 Mashed lime is a typical magnesium-containing material (magnesium source) in the industry. Since it is considered that soluble calcium is effectively absorbed into the plant due to the action of magnesium, it is extremely important to use a magnesium-containing material as one of the raw materials in the method for producing a soil active material of the present invention. It is. Quicklime is a typical calcium-containing material (a source of calcium) in the industry. Although calcium is also supplied from food-based waste, it is preferable to use quick lime, which is a raw material with a clear calcium content, in order to control the calcium content in the obtained soil active material. In the present specification, the clay lime and quick lime are collectively referred to as “lime material”.
好ましくは、本発明の土壌活性材の製造方法においては、食品系廃棄物5〜18重量部に対して石灰材料1重量部が用いられる。すなわち、石灰材料が食品系廃棄物の1/18〜1/5(重量比)の割合で用いられる。このような割合で石灰材料を用いることにより、石灰材料にかかるコストを低く抑えつつ、石灰材料および食品系廃棄物に含まれるカルシウムを効果的に可溶態カルシウムに変えることができる。石灰材料の割合が1/5より大きい場合には、可溶態カルシウムを形成し得なかったカルシウムが土壌活性材中に多量に残留することになる。一方、石灰材料の割合が1/18より小さい場合には、土壌活性材中の可溶態カルシウムの含有量が少なくなる場合が多い。その結果、農作物のカルシウム含有量を十分に増加させるためには、多くの土壌活性材を土壌に施すことが必要になる。 Preferably, in the method for producing a soil active material of the present invention, 1 part by weight of lime material is used with respect to 5 to 18 parts by weight of food waste. That is, the lime material is used at a ratio of 1/18 to 1/5 (weight ratio) of the food waste. By using the lime material at such a ratio, the calcium contained in the lime material and food waste can be effectively changed to soluble calcium while keeping the cost of the lime material low. When the ratio of the lime material is larger than 1/5, a large amount of calcium that could not form soluble calcium remains in the soil active material. On the other hand, when the ratio of the lime material is smaller than 1/18, the content of soluble calcium in the soil active material often decreases. As a result, in order to sufficiently increase the calcium content of crops, it is necessary to apply many soil active materials to the soil.
好ましくは、石灰材料は、苦土石灰1重量部に対して生石灰0.3〜0.7重量部の割合で用いられる。このような割合の石灰材料を用いることにより、苦土石灰由来のマグネシウムが、可溶態カルシウムの植物体内への吸収を効果的に促進する。苦土石灰が多すぎると、植物体内(結果的に農作物)への他のミネラル分の吸収が余剰のマグネシウムによって阻害される場合がある。苦土石灰が少なすぎると、可溶態カルシウムの植物体内への吸収が十分に図れない場合がある。 Preferably, the lime material is used in a ratio of 0.3 to 0.7 parts by weight of quick lime with respect to 1 part by weight of the clay lime. By using such a proportion of lime material, magnesium derived from the maternal lime effectively promotes the absorption of soluble calcium into the plant body. If there is too much mashed lime, absorption of other minerals into the plant body (and consequently crops) may be inhibited by excess magnesium. If there is too little mashed lime, the absorption of soluble calcium into the plant body may not be sufficient.
次に、具体的な製造手順を説明する。本発明の土壌活性材の製造方法は、上記食品系廃棄物を所定の温度で撹拌して有機混合物を調製する工程Aと、該有機混合物と上記苦土石灰と上記生石灰とを含む土壌活性材用組成物を所定の温度で撹拌する工程Bとを含む。 Next, a specific manufacturing procedure will be described. The method for producing a soil active material according to the present invention includes a step A in which the food waste is stirred at a predetermined temperature to prepare an organic mixture, and the soil active material includes the organic mixture, the bitter lime, and the quicklime. And a step B of stirring the composition at a predetermined temperature.
好ましくは、上記工程Aは、有機混合物が耳たぶの硬さ程度の粘弾性体になるまで行われる。そのような粘弾性体が得られる代表的な条件は、撹拌時の温度が70〜90℃であり、撹拌時間が40〜60分である。 Preferably, the step A is performed until the organic mixture becomes a viscoelastic body having the hardness of the earlobe. Typical conditions for obtaining such a viscoelastic body are a temperature during stirring of 70 to 90 ° C. and a stirring time of 40 to 60 minutes.
上記工程Bにおいては、土壌活性材用組成物が有機混合物よりも粘度が高い状態になるまで撹拌するのが好ましい。このような状態の土壌活性材用組成物が得られる代表的な条件は、撹拌時の温度が70〜130℃であり、石灰材料添加後の撹拌時間が60〜120分である。所定の時間加熱撹拌することにより、土壌活性材用組成物から土壌活性材が得られる。このような製造方法によれば、製造工程が簡略化され、製造時間が短縮されるので、低コストで土壌活性材が得られる。 In the step B, it is preferable to stir the composition for soil active material until the viscosity is higher than that of the organic mixture. Typical conditions for obtaining the composition for a soil active material in such a state are a temperature during stirring of 70 to 130 ° C., and a stirring time after addition of the lime material of 60 to 120 minutes. A soil active material is obtained from the composition for soil active material by heating and stirring for a predetermined time. According to such a manufacturing method, since the manufacturing process is simplified and the manufacturing time is shortened, the soil active material can be obtained at low cost.
あるいは、上記工程Bにおいては、石灰材料が2段階で添加される。石灰材料を2段階で加えることにより、可溶態カルシウムがより効果的に形成され得る。具体的には、上記工程Bは、まず苦土石灰を加えて中間組成物を調製し(工程B−1)、次いで、当該中間組成物に生石灰を加えて土壌活性材用組成物を調製する(工程B−2)。この場合、工程B−1においては、中間組成物が有機混合物よりも粘度が高い状態にまで撹拌するのが好ましい。このような状態の中間組成物が得られる代表的な条件は、撹拌時の温度が70〜90℃であり、苦土石灰添加後の撹拌時間が60〜120分である。工程B−2においては、土壌活性材用組成物がやや湿り気を有する粒状物(土壌活性材)になるまで撹拌するのが好ましい。このような状態の土壌活性材が得られる代表的な条件は、撹拌時の温度が90〜130℃であり、生石灰添加後の撹拌時間が5〜20分である。なお、工程B−2における加熱撹拌は、得られる土壌活性材中に水酸化アンモニウムが生成および残存するような条件下で行うのが好ましい。 Or in the said process B, a lime material is added in two steps. By adding lime material in two stages, soluble calcium can be more effectively formed. Specifically, in the above-mentioned step B, first, an intermediate composition is prepared by adding bitumen lime (step B-1), and then quick lime is added to the intermediate composition to prepare a composition for a soil active material. (Step B-2). In this case, in Step B-1, it is preferable to stir the intermediate composition to a state where the viscosity is higher than that of the organic mixture. Typical conditions for obtaining an intermediate composition in such a state are a temperature at the time of stirring of 70 to 90 ° C., and a stirring time after the addition of the bitter lime of 60 to 120 minutes. In Step B-2, it is preferable to stir until the composition for soil active material becomes a slightly wet granular material (soil active material). Typical conditions for obtaining the soil active material in such a state are that the temperature during stirring is 90 to 130 ° C., and the stirring time after the addition of quicklime is 5 to 20 minutes. In addition, it is preferable to perform the heating and stirring in the step B-2 under conditions such that ammonium hydroxide is generated and remains in the obtained soil active material.
あるいは、石灰材料の投入順序を逆にしてもよい。すなわち、生石灰を加えた後、苦土石灰を加えてもよい。この場合、生石灰添加後の好ましい撹拌条件は、加熱温度が90〜130℃であり、撹拌時間が10〜30分である。苦土石灰添加後の好ましい撹拌条件は、加熱温度が90〜130℃であり、撹拌時間が5〜10分である。 Or you may reverse the injection | throwing-in order of lime material. That is, after adding quick lime, you may add a bitter lime. In this case, as for the preferable stirring conditions after quicklime addition, heating temperature is 90-130 degreeC and stirring time is 10 to 30 minutes. The preferable stirring conditions after the addition of the mashed lime are a heating temperature of 90 to 130 ° C. and a stirring time of 5 to 10 minutes.
上記工程AおよびBにおいて好適に用いられる加熱撹拌装置を説明する。図1は、そのような加熱撹拌装置の一例を示す概略断面図である。この加熱撹拌装置10は、上記原料(食品系廃棄物など)を入れる撹拌槽12と、回転軸16と回転棒20とから構成されて上記原料を撹拌する撹拌手段24と、回転軸16を回転駆動させる駆動手段28と、撹拌槽12に付設されて撹拌槽12を加熱することによって撹拌槽12内の原料を加熱するバーナー32とを備える。このような装置の詳細な構成は、飼料製造機として特開2000−262265号公報に記載されており、当該公報の開示は参考として本明細書に援用される。なお、本発明において、生石灰を投入した後に行う加熱撹拌は、得られる土壌活性材を均質化する上で好ましいものであるが、中間組成物や食品系廃棄物に含まれる水分と生石灰との反応熱により、撹拌槽12内の原料が上記加熱温度に達する場合には、バーナー32による加熱は必ずしも必要とされない。
A heating and stirring apparatus suitably used in the above steps A and B will be described. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of such a heating and stirring apparatus. The heating and agitating
最後に、上記工程Bで得られた土壌活性材を常温まで冷却する。冷却方法は特に限定されない。通常は、所定時間放置して冷却する。 Finally, the soil active material obtained in the above step B is cooled to room temperature. The cooling method is not particularly limited. Usually, it is allowed to cool for a predetermined time.
このような製造方法によれば、十分に多くの可溶態カルシウムを含有する土壌活性材を短時間かつ低コストで製造することができる。さらに、食品系廃棄物は、上記の加熱撹拌によってそのほとんどが分解されるため、本発明の土壌活性材をその製造直後に土壌に施しても、食品系廃棄物が腐敗などして悪臭を放つおそれはない。むしろ、本発明の土壌活性材に含まれる食品系廃棄物の分解物は、土着菌にとって資化しやすい態様となっているため、かかる土壌活性材を土壌に施すことにより土壌中の微生物の増殖を促して、最終的には土壌の地力を上げることができる。 According to such a production method, a soil active material containing a sufficiently large amount of soluble calcium can be produced in a short time and at a low cost. Furthermore, since most of the food waste is decomposed by the heating and stirring described above, even if the soil active material of the present invention is applied to the soil immediately after the production, the food waste is spoiled and gives off a bad odor. There is no fear. Rather, since the degradation product of food waste contained in the soil active material of the present invention is a form that is easy to assimilate for indigenous bacteria, by applying such soil active material to the soil, the growth of microorganisms in the soil Encouragement and ultimately increase soil strength.
ここまで、本発明の好ましい実施形態による土壌活性材およびその製造方法を詳述してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他の形態でも実施し得るものである。 So far, the soil active material and the method for producing the same according to a preferred embodiment of the present invention have been described in detail, but the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in other forms.
例えば、本発明の土壌活性材用組成物は、任意の適切な他の成分(例えば、家畜などの糞尿、落ち葉)を含有し得る。また例えば、原料に用いられる食品系廃棄物は、一般に家庭などで発生する残飯、野菜屑、肉または魚などを含んでいてもよい。このような他の成分や原料を用いることにより、土壌中の微生物を活性化する栄養素をより多く含有する土壌活性材が得られ得る。なお、残飯などを含んで構成する場合には、これら残飯などから塩分が除かれていることが好ましい。また、カルシウムを多く含んでなるものであることが好ましい。 For example, the composition for soil active material of the present invention may contain any appropriate other component (for example, manure such as livestock, fallen leaves). In addition, for example, food waste used as a raw material may include leftovers, vegetable scraps, meat, fish, and the like that are generally generated at home. By using such other components and raw materials, a soil active material containing more nutrients that activate microorganisms in the soil can be obtained. In addition, when comprising including leftovers etc., it is preferable that salt is removed from these leftovers. Moreover, it is preferable that it contains many calcium.
さらに、上記落ち葉や残飯などは、食品系廃棄物と石灰材料とを加熱撹拌する前に添加するのが好ましい。具体的には、卵の殻と米糠とオカラとを含む食品系廃棄物に添加する態様、上記有機混合物に添加する態様、あるいは、卵の殻、米糠、オカラ、苦土石灰、および生石灰の未反応混合物に添加する態様を挙げることができる。 Furthermore, it is preferable to add the above-mentioned fallen leaves, leftover rice and the like before the food waste and the lime material are heated and stirred. Specifically, an aspect of adding to food-based waste containing egg shell, rice bran, and okara, an aspect of adding to the above organic mixture, or an egg shell, rice bran, okara, bitter lime, and quick lime The aspect added to a reaction mixture can be mentioned.
また、上記落ち葉や残飯などの添加量は、土壌活性材中に生成される可溶態カルシウムの濃度を著しく希釈するものでなければ、特に限定されるものではない。例えば、このような材料は、卵の殻と米糠とオカラと苦土石灰と生石灰との総量に対して、1/10〜1/5(重量比)の範囲にあることが好ましい。 Moreover, the amount of the above-mentioned fallen leaves, leftovers, etc. is not particularly limited as long as it does not significantly dilute the concentration of soluble calcium produced in the soil active material. For example, such a material is preferably in the range of 1/10 to 1/5 (weight ratio) with respect to the total amount of egg shell, rice bran, okara, mashed lime and quicklime.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited by these Examples.
図1に示すような加熱撹拌装置(みのり産業有限会社製、みのり菌体肥料製造機、M−10型)を用いて、卵の殻50kg、米糠200kgおよびオカラ100kgを80℃で50分間加熱撹拌して、有機混合物を調製した。次に、この有機混合物に苦土石灰(清水工業社製)40kgを加え、80℃で100分間加熱撹拌して、中間組成物を調製した。次に、この中間組成物に生石灰(近江工業社製)20kgを加え、110℃で15分間加熱撹拌し、その後放冷して、本発明の土壌活性材を得た。 Using a heating and stirring apparatus (Minori Sangyo Co., Ltd., Minori cell fertilizer making machine, Model M-10) as shown in FIG. 1, 50 kg of egg shell, 200 kg of rice bran and 100 kg of okara are heated and stirred at 80 ° C. for 50 minutes. An organic mixture was prepared. Next, 40 kg of clay lime (manufactured by Shimizu Kogyo Co., Ltd.) was added to this organic mixture, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 100 minutes to prepare an intermediate composition. Next, 20 kg of quicklime (Omi Kogyo Co., Ltd.) was added to this intermediate composition, heated and stirred at 110 ° C. for 15 minutes, and then allowed to cool to obtain the soil active material of the present invention.
(栽培試験1−1)
実施例1で得られた土壌活性材を、試験区に適量施して10日程度放置した後、通常の栽培方法にしたがってトマトの栽培を行った。試験区から得られたトマトについて、トマト100g中のカルシウム量および糖度を測定した。カルシウム量についてはRQフレックス(藤原製作所製)を用いて測定した。糖度については糖度レフラクト・メーター モデル 502132(EXTEC社製)を用いて測定した。測定結果を、日本食品標準成分表(四訂)に記載されるトマト100g中のカルシウム量と併せて表1に示す。
(Cultivation test 1-1)
An appropriate amount of the soil active material obtained in Example 1 was applied to the test area and allowed to stand for about 10 days, and then tomato was grown according to a normal cultivation method. About the tomato obtained from the test section, the amount of calcium and sugar content in 100 g of tomato were measured. About the amount of calcium, it measured using RQ flex (made by Fujiwara Seisakusho). The sugar content was measured using a sugar content refractometer model 502132 (manufactured by EXTEC). The measurement results are shown in Table 1 together with the amount of calcium in 100 g of tomato described in the Japanese food standard ingredient table (fourth revision).
表1から明らかなように、本発明の土壌活性材を用いた試験区から得られたトマトのカルシウム量は、従来の標準的なトマトよりも約5.6倍もの大きい量であることがわかる。 As is clear from Table 1, the calcium amount of tomato obtained from the test section using the soil active material of the present invention is about 5.6 times larger than the conventional standard tomato. .
(栽培試験2−1)
実施例1で得られた土壌活性材を、試験区No.1〜No.5にそれぞれ適量施した他は、通常の栽培方法にしたがって梅の栽培を行った。各試験区から得られた梅について、梅(果肉部)100g中のカルシウム量を、栽培試験1−1と同様にして測定した。なお、試験区No.5については、栽培試験2−1を2年続けて行った後に得られた梅(果肉部)100gに含まれるカルシウム量を測定した。測定結果を後述の栽培試験2−2の結果と併せて表2に示す。
(Cultivation test 2-1)
The soil active material obtained in Example 1 was tested as No. 1-No. Plum was cultivated according to a normal cultivation method, except that 5 was applied in an appropriate amount. About the ume obtained from each test section, the amount of calcium in 100 g of ume (fruit pulp) was measured in the same manner as in the cultivation test 1-1. The test section No. For 5, the amount of calcium contained in 100 g of plum (fruit pulp) obtained after continuous cultivation test 2-1 for 2 years was measured. The measurement results are shown in Table 2 together with the results of cultivation test 2-2 described later.
(栽培試験2−2)
対照区No.6〜No.9において、通常の栽培方法にしたがって梅の栽培を行った。カルシウム供給源およびマグネシウム供給源としては、通常の生石灰および苦土石灰をそれぞれ用いた(試験区の土壌活性材と同等量を施した)。各対照区から得られた梅について、栽培試験1−1に記載の方法と同様にして、カルシウム量を測定した。その結果を表2に示す。
(Cultivation test 2-2)
Control No. 6-No. In No. 9, plums were cultivated according to a normal cultivation method. As a calcium supply source and a magnesium supply source, normal quick lime and mashed lime were used, respectively (the same amount as the soil active material in the test area was applied). About the plum obtained from each control section, it carried out similarly to the method of the cultivation test 1-1, and measured the calcium content. The results are shown in Table 2.
表2の結果から、試験区から得られた梅は、対照区から得られた梅に比べてカルシウム量が最大で約4.3倍高くなることがわかる。 From the results of Table 2, it can be seen that the ume obtained from the test group has a maximum calcium content that is about 4.3 times higher than the ume obtained from the control group.
実施例1で得られた土壌活性材について、pH4およびpH7の1重量%水溶液をそれぞれ調製した。pHの調整は、塩酸および/またはアンモニアを適量添加することにより行った。それぞれの溶液中のカルシウム濃度を、プラズマ式原子吸光装置(VISTA−MPX;Seiko Instruments and Varian Instruments社製)を用いて測定した。濃度測定は2回行った。得られた溶液中のカルシウム濃度を、後述の比較例の結果と併せて表3に示す。 About the soil active material obtained in Example 1, 1 weight% aqueous solution of pH4 and pH7 was prepared, respectively. The pH was adjusted by adding appropriate amounts of hydrochloric acid and / or ammonia. The calcium concentration in each solution was measured using a plasma atomic absorption apparatus (VISTA-MPX; manufactured by Seiko Instruments and Varian Instruments). Concentration measurement was performed twice. Calcium concentration of the resultant solution, shown in Table 3 together with the results of Comparative Examples described below.
(比較例)
実施例2と同様の手順を用いて、生石灰および苦土石灰溶液中のカルシウム濃度を求めた。得られた結果を上記表3に示す。
(Comparative example)
Using the same procedure as in Example 2, it was determined calcium concentration of quicklime and verbosity lime solution. The results obtained are shown in Table 3 above.
表2および表3の結果から明らかなように、同等量を施行した場合には、本発明の土壌活性材は、生石灰に比べて非常に少ないカルシウム含有量(溶液中)でありながら、得られる農作物(ここでの実験では梅)のカルシウム含有量は2倍以上(最大で約4.3倍)となっている。このことから、本発明の土壌活性材は、従来のカルシウム供給源とは全く異なる形態(土壌中において植物体内に吸収されやすく、かつ、吸収された後は植物体内を移動しやすい形態)を有するカルシウム(可溶態カルシウム)を含有していることがわかる。また、苦土石灰がpH4とpH7で水溶性カルシウムの量が大きく変化するのに対し、本発明の土壌活性材は、いずれの環境でも水溶性カルシウムの量が安定している。このことから、本発明の土壌活性材は、種々の環境を有する土壌で広範囲に使用され得ることがわかる。
As is apparent from the results of Tables 2 and 3, when the same amount is applied, the soil active material of the present invention can be obtained while having a very small calcium content (in solution) compared to quick lime. The calcium content of crops (plum in this experiment) is more than twice (up to about 4.3 times). From this, the soil active material of the present invention has a completely different form (a form that is easily absorbed in the plant body in the soil and is easily moved in the plant body after being absorbed). It turns out that calcium (soluble calcium) is contained. Further, while the amount of water-soluble calcium varies greatly dolomite is pH4 and pH 7, soil activity material of the present invention, the amount of water-soluble calcium is stable in either environment. This shows that the soil active material of this invention can be used widely in the soil which has various environments.
以上のように、本発明の土壌活性材は、あらゆる植物(農作物)に好適に適用され得る。適用可能な農作物としては、例えば、穀類、果実および野菜(例えば、米、小麦、梅、トマト、ナシ、リンゴ、ブドウ、トウモロコシ、茶葉、ほうれん草、小松菜、大豆)が挙げられる。 As described above, the soil active material of the present invention can be suitably applied to all plants (agricultural crops). Applicable crops include, for example, cereals, fruits and vegetables (eg, rice, wheat, plum, tomato, pear, apple, grape, corn, tea leaf, spinach, Japanese mustard, soybean).
10 加熱撹拌装置
12 撹拌槽
16 回転軸
20 回転棒
24 撹拌手段
28 駆動手段
32 バーナー
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該土壌活性材が、生石灰および苦土石灰の合計1重量部と、卵の殻、米糠およびオカラからなる食品系廃棄物5〜18重量部とを加熱撹拌することにより得られ、該生石灰が該苦土石灰1重量部に対して0.3〜0.7重量部の割合で用いられる、
土壌活性材。 A soil active material containing soluble calcium and magnesium,
The soil activity material, quicklime and a total of 1 part by weight of verbosity lime, egg shells, obtained by heating and stirring the food waste from 5 to 18 parts by weight of the rice bran and Ocala, lime organism is the Used at a ratio of 0.3 to 0.7 parts by weight with respect to 1 part by weight of the clay lime ,
Soil active material.
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