JP4467945B2 - 芝草のサッチの分解を助長するペニシリウム・ビライおよびそれを含有する製剤 - Google Patents
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Description
本発明は、芝草の土壌圏におけるサッチ分解能を助長するペニシリウム・ビライ（Penicilium bilaii）を有効成分とする微生物資材に関する。
庭やゴルフ場のグリーンなどの芝草が生育する場所では一定の間隔を置いて芝草を刈り込む必要があり、常に地上部が刈り込まれた状態で放置される。このため、芝草地上部の刈りカスが生じる。また一部の芝草が枯死した場合には芝草全体を除去する必要がある。こうした芝草の刈りカスや枯死した芝草の根、冠部、地下茎および葡萄茎などの残さを長期間にわたって土壌中に蓄積すると、サッチ層が形成される。さらに地表面上に芝の刈りカスが積み上げられると、疑似サッチと呼ばれる層が形成される。
芝草のサッチおよび疑似サッチを除去する方法には、バーチカルによる機械的なサッチ層の除去、春・秋のエアレーションによる除去などの物理的除去方法、バチルスを含有する微生物資材を施用する方法（例えば、特許文献１参照）、および海藻粉末、フミン酸等によって、土壌中のサッチ分解微生物の分解能を助長させる資材を施用する方法などの生物的サッチ除去方法がある。
バチルスを含有する微生物資材を施用し生物的にサッチを除去する方法では、バチルスのサッチを効率よく分解する適温は２５℃以上である。一方、６月以降の高温時の場合には、土壌中に多数の微生物が生息しているので、６月以降の高温時にはそれらの微生物の活動が活発となるため、微生物資材を利用しない条件においてもサッチが自然に分解されてしまい、微生物資材の分解効果が明瞭に再現できないという問題がある。
一方、ペニシリウム・ビライ（Penicilium bilaii）は、土壌から植物摂取に利用可能なリンおよび／または微量要素の量を増加させる方法および組成物として公知の微生物であるが（例えば、特許文献２参照）、サッチの分解および／またはサッチの分解を助長させる微生物資材としては知られていない。
ペニシリウムビライ種微生物が、サッチを分解するために必要な能力であるリグニン分解能およびセルロース分解能を有する、という報告はなされていない。本発明は、このペニシリウム・ビライを芝に散布することによって、芝根圏に寄生し有機酸を産生することにより、土壌中に生息する微生物とくにリグニン等を分解する微生物の活動する環境を調整し、芝のサッチ分解を助長する微生物資材を提供することを目的としている。
本発明者は、以上のような問題を解決するために鋭意研究を進めた結果、リグニン分解能およびセルロース分解能を有さない本菌体を芝に散布することによって、本菌体が芝根圏に寄生し、有機酸を産生することにより、土壌中に生息する微生物とくにリグニン等を分解する微生物の活動する環境を調整し、芝のサッチを分解することを見出して、本発明を完成するに到った。
すなわち本発明は、芝草のサッチの分解能を助長するペニシリウム・ビライ（Penicilium bilaii）である。また本発明は、ペニシリウム・ビライを、サッチ分解用菌体組成物１ｇ当たり1.0×105〜1.0×1010コロニー形成ユニット含有し、スキムミルクをサッチ分解用菌体組成物１００重量部に対して１〜１００部含有し、水をサッチ分解用菌体組成物１００重量部に対して１〜１００重量部を含有する、サッチ分解用菌体組成物である。
本発明におけるサッチ分解用菌体組成物を簡易に散布するための方法は、前記したサッチ分解用菌体組成物を含む固形水中分散製剤を大量の水に分散させて芝に均一に散布する方法、および前記したサッチ分解用菌体組成物を粘土鉱物に均一に分散させた粒剤として芝に均一に散布する方法である。
本発明で使用するサッチ分解用菌体組成物は、本菌体の菌数が長期間低下しないようにするために調製するものである。このサッチ分解用菌体組成物において、菌体組成物１００重量部に対して、好ましくはスキムミルクを１０部〜１００部混合する。また、菌体組成物１００重量部に対して、好ましくは水を１部〜２０部混合する。
本発明の固形水中分散製剤は本菌体組成物、表面活濯剤、崩壊剤、結合成型剤を均一に混合し得られるものである。製剤化のための混合比率は、本菌体組成物１００重量部に対して、表面滑濯剤０．１〜１０重量部好ましくは０．５〜５重量部、崩壊剤１〜１００重量部好ましくは１〜１０重量部、結合成型剤１〜１００重量部好ましくは５〜３０重量部である。
本発明の固形水中分散製剤に使用する表面活濯剤としては、ステアリン酸Ｍｇ、Ａｌ、Ｎａ、Ｃａなどのステアリン酸金属塩、タルク、ベントナイト、ホワイトカーボンなどの種々鉱物、澱粉、グルコース、ラクトース、フルクトースなどの糖類が挙げられる。これらの表面活濯剤は１種単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明の固形水中分散製剤に使用する崩壊剤としては、カルボキメチルセルロースのカルシウム塩、硫酸アンモニウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリビニルピロリドン立体構造、ポリプラスドン（ポリビニルピロリドンの商品名）などが挙げられる。これらの崩壊剤は１種単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明の固形水中分散製剤に使用する結合成型剤としては、ポリビニルピロリドン直線構造、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、澱粉、デキストリン、リグニンスルホン酸金属塩、結晶セルロース、セオラス（結晶セルロースの商品名）などが挙げられる。これらの結合成型剤は１種単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明の粒剤は、本菌体組成物および固着剤を均一に混合し、粘土鉱物の表面に均一に吹き付けて得られるものである。製剤化のための混合比率は、本菌体組成物１重量部に対して、粘土鉱物１０００〜１０００００重量部、好ましくは５０００〜５００００重量部、固着剤１〜１００重量部、好ましくは１０〜１００重量部である。
本発明の粒剤に使用する粘土鉱物としては、平均粒子径１mm〜５mmのオリビンサンド、硫化鉄、珪酸鉄などの鉱物が挙げられる。本発明の粒剤に使用する固着剤としては、水溶性ポリマーなどが挙げられる。
本発明によれば、ペニシリウム・ビライは本菌体を芝に散布することによって、芝根圏に寄生して有機酸を産生することにより、土壌中に生息する微生物、特にリグニン等を分解する微生物の活動する環境を調整し、芝のサッチの分解を助長することができる。また本発明によれば、ペニシリウム・ビライを含有し芝のサッチの分解を助長することのできる、サッチ分解用の固形水中分散製剤、およびサッチ分解用粒剤が提供される。さらに、本発明のペニシリウム・ビライは環境に対して悪影響を与えないという効果を有する。
本発明の固形水中分散製剤は、刈りカスの量、サッチ層の厚み、施用時期および施用場所により施用量は異なるが、水で５０万倍〜２００万倍に希釈して散布することが、サッチ分解効果面および作業効率の面から好適である。
すなわち、約０．５〜２．０ｇの本発明の固形水中分散製剤を１０００ｍｌの水で希釈し、１ｍ２当り５００ｍｌ〜２０００ｍｌ施用すれば良く、１．０ｇ／ｍ２／１０００ｍｌで施用することがサッチ分解効果および作業効率面から好適である。
本発明の粒剤は刈りカスの量、サッチの厚み、施用時期および施用場所により施用量が異なるが、１ｍ２当り１ｇ〜５０ｇを施用すれば良く、ブロードキャスターなどの大型散布機械を用いて均一散布する場合には、１ｍ２当り５ｇ〜２０ｇで施用することがサッチ分解効果および作業効率の面から好適である。
本発明のサッチ分解資材は、地温２５℃以下の時期であれば施用可能である。施用時期は、通常晩秋〜早春の間に１回施用すれば十分であるが、本菌体が土壌中に効率良く散布されるためには、散布後に散水することが好ましく、または小雨時に施用することも好ましい。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［菌体組成物の調製］
１．０×１０10コロニー形成ユニットの本菌体１０重量部に、スキムミルク粉末８０重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合しながら、水１０重量部を滴下し、サッチ分解用菌体組成物を調製した。
１．０×１０10コロニー形成ユニットの本菌体１０重量部に、スキムミルク粉末８０重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合しながら、水１０重量部を滴下し、サッチ分解用菌体組成物を調製した。
［固形水中分散製剤の調製］
結晶セルロース１４重量部、ポリビニルピロリドン５重量部、ステアリン酸マグネシウム１重量部、サッチ分解用菌体組成物８０重量部を、高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合し、次に、打錠成型器（ＫＳ−II：日栄精工（株））により、直径９ｍｍの錠剤化を実施した。
結晶セルロース１４重量部、ポリビニルピロリドン５重量部、ステアリン酸マグネシウム１重量部、サッチ分解用菌体組成物８０重量部を、高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合し、次に、打錠成型器（ＫＳ−II：日栄精工（株））により、直径９ｍｍの錠剤化を実施した。
［固形水中分散製剤の調製］
カルボキシメチルセルロースカルシウム塩１５重量部、ポリビニルアルコール４重量部、タルク１重量部、サッチ分解用菌体組成物８０重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合し、次に、打錠成型器（ＫＳ−II：日栄精工（株））により、直径９ｍｍの錠剤化を実施した。
カルボキシメチルセルロースカルシウム塩１５重量部、ポリビニルアルコール４重量部、タルク１重量部、サッチ分解用菌体組成物８０重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合し、次に、打錠成型器（ＫＳ−II：日栄精工（株））により、直径９ｍｍの錠剤化を実施した。
［固形水中分散製剤の調製］
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１４重量部、メチルセルロース５重量部、グルコース１重量部、サッチ分解用菌体組成物８０重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合し、次に、打錠成型器（ＫＳ−II：日栄精工（株））により、直径９ｍｍの錠剤化を実施した。
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１４重量部、メチルセルロース５重量部、グルコース１重量部、サッチ分解用菌体組成物８０重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合し、次に、打錠成型器（ＫＳ−II：日栄精工（株））により、直径９ｍｍの錠剤化を実施した。
［固形水中分散製剤の調製］
ポリアクリル酸アンモニウム１３重量部、ポリビニルアルコール４重量部、タルク３重量部、サッチ分解用菌体組成物８０重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合し、次に、打錠成型器（ＫＳ−II：日栄精工（株））により、直径９ｍｍの錠剤化を実施した。
ポリアクリル酸アンモニウム１３重量部、ポリビニルアルコール４重量部、タルク３重量部、サッチ分解用菌体組成物８０重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて混合し、次に、打錠成型器（ＫＳ−II：日栄精工（株））により、直径９ｍｍの錠剤化を実施した。
［菌体粒剤の調製］
１ｍｍ〜２ｍｍに調整されたオリビンサンド９９重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて撹拌し、そこへサッチ分解用菌体組成物１重量部を加え、混合撹拌した。次に、０．１％ポリビニルアルコール水溶液１０ｍｌを滴下し、混合撹拌・乾燥することにより、吸着型の粒剤を調製した。
１ｍｍ〜２ｍｍに調整されたオリビンサンド９９重量部を高速攪拌機（ニューグラマシン：（株）セイシン企業）にて撹拌し、そこへサッチ分解用菌体組成物１重量部を加え、混合撹拌した。次に、０．１％ポリビニルアルコール水溶液１０ｍｌを滴下し、混合撹拌・乾燥することにより、吸着型の粒剤を調製した。
［根圏微生物を含まない擬似サッチ分解能の検討］
圃場で生育管理しているペンクロスベントグラスを約10ｃｍに生育させた後、約2ｃｍに刈り込んだ。刈り取ったベントグラスの刈りカスを３日間天日乾燥し、篩で砂などを落として刈りカスのみを集めた。刈りカスを1ｃｍ程度に鋏で切断し、さらに１４日間乾燥した。
内径9.5ｃｍ、高さ30ｃｍの透明プラスチック円筒を用意し、これらの底に二重のガーゼをかぶせてガムテープで留め、ここにゴルフ場のグリーンで使用している目砂を上部から5ｃｍまで充填した。
円筒の上部から10ｃｍのところに直径7ｃｍに円く切り抜いた網戸用の網を3枚敷き、その上に刈りカス2ｇを均一になるように敷き詰め、その上部にさらに直径7ｃｍに円く切り抜いた網戸用の網3枚を置きその上に5ｃｍの目砂を詰めて人工サッチ層を作製した。この人工サッチ層に１ｍ2当り4000ｍｌ（1円筒当り28.3ｍｌ）の水を散布した。その直後に実施例1で得た菌体組成物を水で1,000,000倍(w/v)に希釈し、１ｍ2当り1,000ml（１円筒当り7.08ml）、2,000ml（１円筒当り14.16ml）を散布した。無処理区は、水のみを散布した。散布後20℃に管理した人工気象室（暗条件）にて30日間静置した。
散布30日後にそれぞれの円筒から刈りカスを回収し、80℃の温風乾燥機で２日間乾燥した後、ピンセットで乾燥した刈りカスに付着した砂などをきれいに取り除き、乾燥重量を測定してサッチ分解能として評価した。
結果を［表１］に示す。
圃場で生育管理しているペンクロスベントグラスを約10ｃｍに生育させた後、約2ｃｍに刈り込んだ。刈り取ったベントグラスの刈りカスを３日間天日乾燥し、篩で砂などを落として刈りカスのみを集めた。刈りカスを1ｃｍ程度に鋏で切断し、さらに１４日間乾燥した。
内径9.5ｃｍ、高さ30ｃｍの透明プラスチック円筒を用意し、これらの底に二重のガーゼをかぶせてガムテープで留め、ここにゴルフ場のグリーンで使用している目砂を上部から5ｃｍまで充填した。
円筒の上部から10ｃｍのところに直径7ｃｍに円く切り抜いた網戸用の網を3枚敷き、その上に刈りカス2ｇを均一になるように敷き詰め、その上部にさらに直径7ｃｍに円く切り抜いた網戸用の網3枚を置きその上に5ｃｍの目砂を詰めて人工サッチ層を作製した。この人工サッチ層に１ｍ2当り4000ｍｌ（1円筒当り28.3ｍｌ）の水を散布した。その直後に実施例1で得た菌体組成物を水で1,000,000倍(w/v)に希釈し、１ｍ2当り1,000ml（１円筒当り7.08ml）、2,000ml（１円筒当り14.16ml）を散布した。無処理区は、水のみを散布した。散布後20℃に管理した人工気象室（暗条件）にて30日間静置した。
散布30日後にそれぞれの円筒から刈りカスを回収し、80℃の温風乾燥機で２日間乾燥した後、ピンセットで乾燥した刈りカスに付着した砂などをきれいに取り除き、乾燥重量を測定してサッチ分解能として評価した。
結果を［表１］に示す。
［表１］に示すように、本発明のサッチ分解用菌体組成物を、根圏微生物が生息していない条件下で使用した場合には、本菌体組成物がサッチ分解能を持たないことが示された。
［本菌体のサッチ分解効果発現までの期間の検討］
ゴルフ場内の通常の刈り込みおよび施肥管理等を行っている予備のペンクロスベントグラスグリーンを１区１０ｍ 2 （４ｍ×２．５ｍ）に区画し、２００２年３月２０日に、実施例２に記載されている固形水中分散製剤０．０１ｇを、水１０Ｌに希釈しジョロにて均一に散布した。調査は、処理前の２００２年３月２０日および処理１５日後、３０日後、６０日後に行い、処理区内の任意の１０点に直径１０ｍｍのコルクボーラーを用いて芝を垂直に抜き取り、水を張った容器内に抜き取った芝を１時間浸した後、ほぐれたサッチを水洗し、サッチ厚をノギスにて測定して、サッチ分解能として評価した。
結果を［表２］に示す。
ゴルフ場内の通常の刈り込みおよび施肥管理等を行っている予備のペンクロスベントグラスグリーンを１区１０ｍ 2 （４ｍ×２．５ｍ）に区画し、２００２年３月２０日に、実施例２に記載されている固形水中分散製剤０．０１ｇを、水１０Ｌに希釈しジョロにて均一に散布した。調査は、処理前の２００２年３月２０日および処理１５日後、３０日後、６０日後に行い、処理区内の任意の１０点に直径１０ｍｍのコルクボーラーを用いて芝を垂直に抜き取り、水を張った容器内に抜き取った芝を１時間浸した後、ほぐれたサッチを水洗し、サッチ厚をノギスにて測定して、サッチ分解能として評価した。
結果を［表２］に示す。
［表２］に示すように本菌体を含むサッチ分解用の固形水中分散製剤は、芝に散布し、散布３０日後より明らかなサッチ分解効果を示した。
［菌体含有製剤の芝生サッチ分解効果試験］
ゴルフ場内の通常の刈り込みおよび施肥管理等を行っている予備のペンクロスベントグラスグリーンを、１区１０ｍ 2 （４ｍ×２．５ｍ）に区画し、２００２年１１月２０日に実施例１〜５に記載される固形水中分散製剤０．０１ｇを水１０Ｌに希釈し、ジョロにて均一に散布した。一方、実施例６に記載される本菌体を含む粒剤１０ｇを均一に芝の上から均一に散布した。調査は、処理前の２００２年１１月２０日および処理１５４日後の２００３年４月２３日に行い、処理区内の任意の１０点に直径１０ｍｍのコルクボーラーを用いて芝を垂直に抜き取り、水を張った容器内に抜き取った芝を１時間浸した後、ほぐれたサッチを水洗し、サッチ厚をノギスにて測定して、サッチ分解能として評価した。
結果を［表３］に示す。
ゴルフ場内の通常の刈り込みおよび施肥管理等を行っている予備のペンクロスベントグラスグリーンを、１区１０ｍ 2 （４ｍ×２．５ｍ）に区画し、２００２年１１月２０日に実施例１〜５に記載される固形水中分散製剤０．０１ｇを水１０Ｌに希釈し、ジョロにて均一に散布した。一方、実施例６に記載される本菌体を含む粒剤１０ｇを均一に芝の上から均一に散布した。調査は、処理前の２００２年１１月２０日および処理１５４日後の２００３年４月２３日に行い、処理区内の任意の１０点に直径１０ｍｍのコルクボーラーを用いて芝を垂直に抜き取り、水を張った容器内に抜き取った芝を１時間浸した後、ほぐれたサッチを水洗し、サッチ厚をノギスにて測定して、サッチ分解能として評価した。
結果を［表３］に示す。
［表３］に示すように、本菌体含有の固形水中分散製剤の芝生サッチ分解効果は、晩秋に処理しても翌春に分解効果が確認されることが示された。
庭やゴルフ場のグリーンなどの芝草が生育する場所で、芝草サッチ層を分解することが可能になる。
Claims (12)
- ペニシリウム・ビライ（Ｐｅｎｉｃｉｌｉｕｍ ｂｉｌａｉｉ）を芝に散布し、該ペニシリウム・ビライを芝根圏に寄生させ、有機酸を産生させてリグニン等を分解する微生物の活動する環境を調整することを特徴とする芝草のサッチの分解助長方法。
- ペニシリウム・ビライ（Penicilium bilaii）を、サッチ分解用菌体組成物１ｇ当たり1.0×105〜1.0×1010コロニー形成ユニット含有し、スキムミルクをサッチ分解用菌体組成物１００重量部に対して１〜１００重量部含有し、水をサッチ分解用菌体組成物１００重量部に対して１〜１００重量部含有することを特徴とするサッチ分解用菌体組成物。
- 請求項２に記載のサッチ分解用菌体組成物を１００重量部、表面滑濯剤を０．１〜１０重量部、崩壊剤を１〜１００重量部、結合成型剤を１〜１００重量部含有することを特徴とする固形水中分散製剤。
- 前記した表面滑濯剤の含有量が、０．５〜５重量部である請求項３記載の固形水中分散製剤。
- 前記した表面滑濯剤が、ステアリン酸金属塩、タルク、ベントナイト、ホワイトカーボン、澱粉、グルコース、ラクトース、フルクトースの中から選択される１種または２種以上である請求項３または請求項４記載の固形水中分散製剤。
- 前記した崩壊剤の含有量が、１〜１０重量部である請求項３記載の固形水中分散製剤。
- 前記した崩壊剤が、カルボキメチルセルロースのカルシウム塩、硫酸アンモニウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリビニルピロリドンの中から選択される１種または２種以上である請求項３または請求項６記載の固形水中分散製剤。
- 前記した結合成型剤の含有量が、５〜３０重量部である請求項３記載の固形水中分散製剤。
- 前記した結合成型剤が、ポリビニルピロリドン直線構造、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、澱粉、デキストリン、リグニンスルホン酸金属塩、結晶セルロースの中から選択される１種または２種以上である請求項３または請求項８記載の固形水中分散製剤。
- 請求項２に記載のサッチ分解用菌体組成物を１重量部、粘土鉱物を１０００〜１０００００重量部、水溶性高分子固着剤を１〜１００重量部含有することを特徴とするサッチ分解用粒剤。
- 前記した粘土鉱物の含有量が、５０００〜５００００重量部である請求項１０記載のサッチ分解用粒剤。
- 前記した水溶性高分子固着剤の含有量が、１０〜１００重量部である請求項１０記載のサッチ分解用粒剤。
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