JP5302765B2

JP5302765B2 - 微生物資材

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Publication number: JP5302765B2
Application number: JP2009116701A
Authority: JP
Inventors: 雅子岡部
Original assignee: 岡部産業株式会社; 雅子岡部
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2009-05-13
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-05-13
Also published as: JP2010263817A

Description

本発明は、「近代農業が目先の利便性を追求しすぎたあまり化学肥料や農薬等に頼り過ぎ、一番大切な土づくりを疎かにして来た為に土地の荒廃や地下水の汚染を招き、地球環境に多大な悪影響を及ぼしていることを根本から改善するために、土づくりを第一に考え、本来安全であるべき農産物が"危険な野菜"と称され健康を脅かすものであってはならないという観点から、植物の健全な生育はもとより、微生物の優れた発酵分解力・調整力で利用して減肥栽培を可能にし、最も今問題視されている硝酸態窒素の値を低減し、安全・安心で農作物の本来の味を持った良質な水準の健全な農作物を作り出すことを目的とした有益な微生物資材」に関するものである。

農地問題（化学肥料や農薬の濫用）の観点から有機肥料や土壌改良資材等の開発が多々進められているが、何れも土本来の機能を向上されるものではなく長年の継続使用による効果の軽減が問題となっていた。
また、微生物を利用した土壌改良資材も種々開発されてはいるが、高い肥料効果や優れた耐病性が得られるかというと必ずしも十分と言えるものではなかった。

そこで発明者らは、作物に有益な微生物を既存のものより数段に増加させ且つ安定した状態とすることにより、各種農作物の発育を促進し、健康で良質な農作物を作り出すことができ、又、堆肥作りや生ゴミ処理や臭い消し等にも有効な微生物資材を既に報告している（特許文献１〜５）。

例えば、本出願人である岡部産業株式会社は、上記微生物資材として「バクタモン」（登録商標）を販売している。
「バクタモン」は、三種類の糸状菌（アスペルギリウス、ムコール、リゾープス）と一種類の酵母菌（ハンセヌラ）を鉱粉（赤土）に仕込んで生成される微生物資材であり、鉱粉の化学成分の大要は、無水けい酸72%・礬土13%・酸化鉄6%・石灰1%・苦土0.5%・窒素0.1%・リン酸0.1%・加里0.1%である（特許文献１）。

また、本出願人である岡部産業株式会社は、上記微生物資材にクロレラを添加した微生物資材を報告している（特許文献２）。

加えて、本出願人である岡部産業株式会社は、三種類の糸状菌（アスペルギリウス、ムコール、リゾープス）と一種類の酵母菌（ハンセヌラ）を栄養物質に接種して培養発酵させた後、これらを多孔質担持物質、天然鉱物、食品有用残渣物又は堆肥用材料に混合して増菌熟成して得られる微生物資材を報告している（特許文献３）。

特許公報昭２７−３１７４特開平１１−２５５５７２号公報特開２００３−１９９４３４号公報特開２００５−２０５３１２号公報特開平１１−７５７０９号公報

上述の微生物資材は、一定の効果を発揮し得るものではあった。しかし、最近の食料事情により、少ない土壌で効率的に植物を生育する必要がある。よって、さらに優れた土壌改良剤が求められている。加えて、微生物資材の担持物質である赤土は、使用できる量に制限があるので、新たな担持物質の開発が必要であった。

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、少なくとも酵母菌ハンセヌラ属、糸状菌アスペルギルス属、糸状菌ムコール属及び糸状菌リゾープス属（４種の菌を混合したものを「バクタモン菌」と称する）を培養発酵させた後、これらの菌をビートパルプに混合して得られることを特徴とする微生物資材を完成した。

すなわち本発明は以下よりなる。
「１．少なくとも酵母菌ハンセヌラ属、糸状菌アスペルギルス属、糸状菌ムコール属及び糸状菌リゾープス属を培養発酵させた後、これらの菌をビートパルプに混合して得られることを特徴とする微生物資材。
２．少なくとも酵母菌ハンセヌラ属、糸状菌アスペルギルス属、糸状菌ムコール属及び糸状菌リゾープス属を栄養物質に接種して培養発酵させた後、これらの菌をビートパルプに混合して増菌熟成して得られることを特徴とする微生物資材。
３．肥効調整能を有し減肥栽培を可能にすることを特徴とする前項１又は２に記載の微生物資材。
４．前項１〜３のいずれか１に記載の微生物資材を用いて生育した植物に使用した土壌中の硝酸性窒素濃度の低下方法。
５．前項１〜３のいずれか１に記載の微生物資材を用いて生育した植物体内の糖濃度の向上方法。
６．前項１〜３のいずれか１に記載の微生物資材を用いて生育した植物体内の硝酸濃度の低下方法。」

本発明の微生物資材によれば、従来の微生物資材と比較して、該資材中に多くの菌数を有する。さらに、該資材は、生育した植物の根量重を増加させ、植物体内の糖度を向上させ及び硝酸濃度を低下させるという効果も有する。

（栄養物質）
本発明で使用する栄養物質は、少なくとも酵母菌ハンセヌラ属、糸状菌アスペルギルス属、糸状菌ムコール属及び糸状菌リゾープス属を培養発酵させることができれば特に限定されない。
例えば、米糠と馬鈴薯を同量ずつ粉砕して、それぞれ６０分以上の蒸気で滅菌し、攪拌混合して得られた栄養物質を利用することができる。多量の微生物資材を製造する場合には、コストを考慮して米糠、馬鈴薯を使用することが好ましい。

（ビートパルプ）
本発明で使用するビートパルプは、甜菜（ビート）から砂糖分・糖蜜分等を抽出した後の残渣を意味する。ビートからの砂糖分の抽出は、ビートの根塊を断面形状が厚さ２〜５mm、幅４〜７mm角程度の細長いチップ状に裁断し、これを熱湯に浸漬して砂糖分等を抽出する。そして、抽出後のビートはパルプ状となって残っており、該熱湯中から取出したビートパルプは多量の水を含んでいるため、ハンドリング等の観点から脱水し、乾燥する。

さらに、本発明で使用するビートパルプは、処理すべき有機性物質の含有する水分量によって異なるが、好ましくは水分を５０重量％以下、好ましくは３０〜１０重量％、より好ましくは１０〜２重量％としたものが良い。また、必要に応じて成形加工して、顆粒状、棒状、タブレット状等の形状としてもよい。
加えて、ビートパルプには、必要に応じて他の成分を配合することもできる。他の成分としては、処理後の微生物資材の用途に応じて選択され、ビートパルプの発酵促進作用及び水分吸収作用等を阻害しない範囲で用いられる。
例えば、ビートパルプに添加する成分は、米糠、魚粉、油カス、コーヒー粕、ビール粕、バーク堆肥・ピートモスなどが挙げられる。

（微生物資材の製造方法）
微生物資材の製造方法は、以下の製造例を示すが特には限定されない。
前記栄養物質を真菌類の数だけ等分し（本例の場合は４種類であるので４等分）、各々に酵母菌ハンセヌラ属、糸状菌アスペルギルス属、糸状菌ムコール属、糸状菌リゾープス属の菌を接種し、その後、２０℃〜４０℃、より好ましくは２７℃〜３３℃の温度に保ち、２〜１０日間、より好ましくは３〜５日間発酵させる。
なお、真菌の種類は上記の組合せが目的用途、含有菌数等を考慮すれば最良と考えられるが、他の菌種を追加しても良い。

次に、上記４種類の真菌類発酵生成物を混合して、更に２〜１４日間、より好ましくは３〜７日間熟成を行う。この熟成期間において、発酵により４０℃を越える時には、手入れや換気を行って熱を放散させたほうが良い。

次に、上記熟成させた混合発酵生成物に水分を５〜３０％添加し、これをビートパルプに５〜５０％、より好ましくは１０〜４５％の割合で混合し、増菌室に堆積させた後に更に十分な熟成を行う。

最後に、上記ビートパルプに菌糸がよくついている状態を確認してから、該ビートパルプを増菌室から取出し、乾燥させ、必要に応じて適宜袋詰めする。

出来上がった本発明の微生物資材は、従来の微生物資材と比較して、多量の菌数を担持しているから、各用途における作用効果も従来品を大幅に上回っている。

（微生物資材の利用方法）
本発明の微生物資材は、その特性から各種の利用方法が行えるものであって、例えば１０a（アール）当たりおいて稲作では基肥時に２０〜４０Ｌ、畑作では播種・移植の１４日前に２０〜５０Ｌ、果菜類では４０〜６０Ｌをそれぞれ他の肥料とともに施用し、耕うん又は覆土する。

また、本発明の微生物資材は、堆肥の発酵菌として使用することができる。有機物量の０．５〜３％の本発明の微生物資材を散布し、よく混ぜながら積んでいき、３〜６日して５０〜７０℃程度の高温になったら切り返しする。これを３〜５回繰り返すと良質の堆肥が出来上がる。畜ふんだけの場合は、等容量の籾殻や稲わら等を短く刻んだものを混ぜながら積んでいけば良い。

以上でも述べたが、本発明の微生物資材は、元肥や追肥への混用によって肥料効果を促進したり調整させることができ、土壌や作物に特異な作用を呈させ、安定した収穫量の増大や品質の向上を図ることができる。また、農薬や肥料を必要最小限度に抑えることが出来るものであり、その効果は従来資材の数倍にも及ぶものである。
また、本発明の微生物資材は、単用、液状葉面散布、堆肥発酵等の使用法にも有効である。加えて、本発明の微生物資材は、土壌改良のみではなく肥料の促進や調整と微生物が自ら作り出す代謝産物や分泌物の微量要素を上手く植物が利用して高品質の農産物を生産させることができる。これにより、作物の種類や気象状況等に対応した施用方法によって作物生理を強化して収量安定を目指すものである。
例えば、本発明の微生物資材を土壌に施した場合、土壌中の粗大有機物に寄生し、分解作用を起して各種肥料要素を菌体に取り込みながら繁殖していく。その際、代謝産物として植物生長ホルモン、各種アミノ酸、各種ビタミン類、核酸、有機酸類、各種酵素類等や抗生物質、抗菌性物質を分泌し微量要素が可給態に改善されて、その後徐々に自己分解して植物に吸収されやすい形態の有機化合物となって長期に亘りバランスの取れた植物栄養源としての機能を発揮する。特に窒素は菌体微生物によって分解されアンモニア態窒素（有機態窒素）になり、次いで徐々に自己分解し肥料流亡を抑え、地力窒素となって利用される。無機質の化学肥料も有機態に変化させる事で肥効が安定し、菌体中のリン溶解作用によりリン酸並びにカリの肥効も倍加されると言われている。既述した一連の流れは本資材の菌数の増加によって数段に経時的、質的にも向上するものである。

本発明の微生物資材は、極めて高い分解力、発酵力を具備しているからセルロースやリグニン質の分解や、堆肥作り等にも適しており、短期間における良質の堆肥を作り出すことが可能であり、又、各種有機性廃棄物の処理（一般家庭の生ゴミ等も含む）においても高度な分解処理を行う事ができる。更に本発明の微生物資材は、汲み取り式トイレ、ペット、畜産の現場等における臭い消しとしての効果も高く、それだけに留まらずあらゆる方面において利用分野が広く、その用途についても特定されるべきものではない。

一方、硝酸態窒素は殆どの金属を溶かしてしまうくらい、酸化力、反応力の強い物質であり、健康に及ぼす悪影響が指摘されている。地下水の汚染も由々しき問題であるが、酸化力が非常に強い物質でもあるため人体への影響では発がん性物質であることも確認されている。
本発明の微生物資材は、硝酸態窒素を低減する方法としても利用することができる。本発明の微生物資材中の有効微生物群が土中で増殖し菌体形成する際に、強制的に窒素を菌体構成の栄養として取り込み有機化することで肥料養分の流亡を防止し、肥効を安定させ、その後徐々に自己分解して緩効性窒素（地力窒素）として作物に利用される。これにより、硝酸態窒素の残留値を低減させ安全で安心な農作物を生産することができる。

加えて、本発明の微生物資材は、キャリアを工夫し既存の微生物資材よりも菌数を数段に増加させ且つ安定した微生物資材の開発に着手し増菌に成功したものである。すなわち、既存の微生物資材の半世紀以上に及ぶ有益な効力や実績を積み重ねた結果を踏まえ、増菌させた事によりその効力をさらに強化して作物の栄養生長を生殖成長に移行させ品質の向上と健全な農作物の生産を図り、同時に順序正しい代謝と循環を繰り返しながら菌体も作物の栄養源となり、有効腐植となって蓄積され肥沃な土壌を作るという働きを併せ持った微生物資材である。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。

（担持物質の比較による微生物資材中の菌数の測定）
本発明のビートパルプを使用した微生物資材が、他の担持物質を使用した微生物資材と比較して、菌数量が優れていることを確認にした。詳細は、以下の通りである。

（使用した微生物資材）
本実施例では、以下の担持物質（Ｉ〜Ｖ）を使用した微生物資材を使用した。なお、使用した菌は、いずれも酵母菌ハンセヌラ属、糸状菌アスペルギルス属、糸状菌ムコール属及び糸状菌リゾープス属である。
Ｉ：竹炭
ＩＩ：コーヒーかす
ＩＩＩ：貝殻
ＩＶ：ゼオライト
Ｖ：ビートパルプ（本実施態様）

（菌数の測定方法）
５種類の担持物質を使用した時における各微生物資材において、それぞれ任意に取り出して、各菌種の菌数を測定した。
詳しくは、各検査試料１０ｇを０．０５％寒天加滅菌生理食塩液９０ｍｌで激しく混和後、上清を採取した。上清を原液としてポテトデキストロース寒天培地で培養後、個々の菌数（試料１ｍｌ当たりの菌数）を測定した。なお、試料の希釈も０．０５％寒天加滅菌生理食塩液で行っている。

菌数の測定結果を下記表１に示す。
本発明のビートパルプを担持物質として使用した微生物資材は、他の担持物質を使用した微生物資材と比較して、全体的に菌数が明らかに増加していることを確認できた。

（微生物資材を使用した施肥による植物生育の測定）
本発明の微生物資材を使用した肥料を用いた植物生育が、他の肥料を使用した植物生育と比較して、優れていることを確認した。さらに、植物生育に使用した土壌中の硝酸イオン濃度を確認した。詳細は、以下の通りである。

（使用した肥料）
使用した肥料は以下の通りである。
対照区：基礎肥料（化成肥料、N:P₂O₅:K₂O＝8:8:8）のみの画分
有機質区：基礎肥料にビートパルプを添加した画分
バクタモン菌添加区：基礎肥料にバクタモン菌を添加した画分
実施態様１区：基礎肥料に本発明の微生物資材（バクタモン菌＋ビートパルプ）を添加した画分
実施態様２区：基礎肥料に本発明の微生物資材（バクタモン菌＋ビートパルプ＋バーク堆肥）を添加した画分

（植物の生育方法）
生育する植物はコマツナ（品種：きよすみ）とした。そして、1/5000a ワグネルポットを使用して、上記基礎試料のポット当たり施用全窒素量を0.6kg（30kg/10aに相当する）とした。市販の未耕地黒ぼく土壌（pH6.0に調整済み）に、上記各肥料を全層に混合後、各ポットに3kgずつ充填した。そして、該充填したから１週間後に、ポット当たり８粒播種した。該播種の２週間後に、ポット当たり４株となるように間引きした。さらに、該播種の60日後に、生育したコマツナを収穫した。

（植物中及び土壌中の各濃度の測定方法）
（１）糖度Brix値の測定
上記収穫したコマツナを細断して、さらに乳鉢ですり潰して抽出液を得た。該抽出液の糖濃度を糖度計で測定した。
（２）植物生体内の硝酸イオン濃度の測定
上記収穫したコマツナを凍結乾燥後にミキサーで粉砕した。該粉砕物0.2gを、250mL容ポリ瓶に入れ、純水200mLで1時間振とう抽出した。その後、該抽出液1mLをDismic-3でろ過し、硝酸イオン濃度をイオンクロマトグラフィーで測定でした。
（３）土壌中の硝酸イオン濃度の測定
対照区及び実施態様１区で使用した土壌中の硝酸イオン濃度（mg/100g dry soil）をイオンクロマトグラフィーで測定した。

（測定結果）
上記（１）の糖度Brix値の測定結果を下記表２に示す。
下記表２から明らかなように、本発明の実施態様区は、他の区と比較して、生育した植物体内の糖度を向上させることを確認した。
なお、本発明の微生物資材は、植物体内の糖濃度を向上させることができるので、果実等を有する植物の生育に適している。

上記（２）の植物体内中の硝酸イオン濃度（mg/100g 新鮮重）の測定結果を下記表３に示す。
下記表３から明らかなように、本発明の実施態様区は、他の区と比較して、生育した植物体内の硝酸イオン濃度を低下させることを確認した。
なお、生育した植物体内の硝酸態窒素は、発癌性があるといわれており、特に根菜類の硝酸態窒素は問題となっている。
よって、本発明の微生物資材は、植物体内の硝酸イオン濃度を低下させることができるので、根菜類の生育に適している。

上記（３）の土壌中の硝酸イオン濃度（mg/100g dry soil）の測定結果は、以下の通りであった。
対照区：1.81
実施態様１区：0.89
本発明の実施態様区は、対照区と比較して、明らかに土壌中の硝酸イオン濃度を低下させることを確認した。
よって、本発明の微生物資材は、硝酸態窒素含有量が問題となっている土壌中に使用することに適している。

以上により、本発明の微生物資材は、従来の微生物資材と比較して、該資材中の菌量が多く、さらには生育する植物の糖濃度を向上及び硝酸イオン濃度を低下させることができる。さらに、本発明の微生物資材は、従来の微生物資材と比較して、生育する植物の根重量を増加させることも確認している。加えて、本発明の微生物資材は、生育する植物に使用する土壌中の硝酸イオン濃度を低減させることができる。

本発明の微生物資材は、土壌に有益な微生物の働きによってバランスの良い健全な土作りが図られるものであり、農業・園芸等において広範囲に使用できる。

Claims

少なくとも酵母菌ハンセヌラ属、糸状菌アスペルギルス属、糸状菌ムコール属及び糸状菌リゾープス属を培養発酵させた後、これらの菌をビートパルプに混合して得られることを特徴とする微生物資材。
少なくとも酵母菌ハンセヌラ属、糸状菌アスペルギルス属、糸状菌ムコール属及び糸状菌リゾープス属を栄養物質に接種して培養発酵させた後、これらの菌をビートパルプに混合して増菌熟成して得られることを特徴とする微生物資材。
肥効調整能を有し減肥栽培を可能にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の微生物資材。
請求項１〜３のいずれか１に記載の微生物資材を用いて生育した植物に使用した土壌中の硝酸性窒素濃度の低下方法。
請求項１〜３のいずれか１に記載の微生物資材を用いて生育した植物体内の糖濃度の向上方法。
請求項１〜３のいずれか１に記載の微生物資材を用いて生育した植物体内の硝酸濃度の低下方法。