JP5898879B2 - 海藻含有肥料の製造方法並びにその製造方法により得られる海藻含有肥料 - Google Patents

Description

本発明は、肥料を製造するための方法並びにその製造方法により得られる肥料に関し、詳しくは、主成分に海藻を含有する肥料の製造方法並びにその製造方法により得られる肥料に関するものである。

植物は、土中に根を張り生育するもので、該土中から生育に必要な栄養分を根によって吸収する。植物の生長が進むにつれ、土中の栄養分は吸収されることによって減少していくため、植物生育に必要な栄養分が枯渇してしまい、更なる植物の生長を阻害することとなる。

そのため、土中栄養分を補ったり、植物の生長促進のため、植生箇所周囲の表土上若しくは土中に、肥料を与えることが従来より行われており、特に農業や家庭菜園における野菜等の栽培においては、肥料なしに栽培をすることの方が珍しくなっている。その際に使用される肥料としては、効能や製造コストなどの点で化学肥料が多用される傾向がある。

ところで、かかる化学肥料により栽培した野菜を食した場合に、化学物質が人体に蓄積されるとされており、食した人の健康に影響を及ぼす危険も指摘されている。かかる問題から、無農薬により栽培された野菜類が、人々に好まれるようになってきているが、無農薬栽培には植物の生長という面で、発育が遅い等の問題もある。
そこで、自然物を原料とすることで、安心かつ安全であるとともに、化学肥料に劣らない効能を発揮するような、自然素材の肥料の開発が望まれるところである

特開２００２−３５６３９０号公報 特開平９−５９０８０号公報

上記問題点に鑑み、本発明は、米ぬかや海藻、その他の自然素材を肥料の主成分として用いることで、廃棄物の再利用に資するとともに、安心かつ安全で、効能にも優れた肥料を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、米ぬかと糖蜜とカット後に乾燥させたコットニーを水で戻しゲル状とした液状海藻と発酵菌とを混合材料として撹拌混合する混合工程と、前記混合工程により得られた混合物を堆積して乾燥させる乾燥工程と、から成る海藻含有肥料の製造方法である。

また、請求項２に係る発明は、米ぬかと糖蜜とカット後に乾燥させたコットニーを水で戻しゲル状とした液状海藻と発酵菌とを混合材料として撹拌混合する混合工程と、前記混合工程により得られた混合物をペレット状に成形する固形化工程と、前記固形化工程により得られた固形物を堆積して乾燥させる乾燥工程と、から成る海藻含有肥料の製造方法である。

さらに、請求項３に係る発明は、前記糖蜜について、黒糖を原料としたものを採用した海藻含有肥料の製造方法である。

さらにまた、請求項４に係る発明は、前記発酵菌として、納豆菌を採用した海藻含有肥料の製造方法である。

そしてまた、請求項５に係る発明は、前記混合工程における混合割合が、米ぬか１００容積％に対して、糖蜜３〜１０容積％、液状海藻３〜１０容積％、発酵菌０．０１〜０．０５容積％とした海藻含有肥料の製造方法である。

そしてさらに、請求項６に係る発明は、前記混合工程において、混合材料の添加物としてニームオイル、ステビアパウダー、木材チップ、木材粉末、炭粉末から選択される少なくとも１種が添加されている海藻含有肥料の製造方法である。

本発明にかかる海藻含有肥料の製造方法並びにその製造方法により得られる海藻含有肥料によれば、各種成分を混合し、必要に応じて固形化し、堆積・乾燥させるという簡単な工程で製造することが可能であり、製造における煩わしさがなく、製造コストの削減にも資するものである。

また、本発明にかかる海藻含有肥料の製造方法並びにその製造方法により得られる海藻含有肥料によれば、米ぬかと糖蜜と液状海藻と発酵菌といった、自然素材を主成分とすることで、人体および自然環境にも安心で安全な肥料を提供することが可能となる。

さらに、本発明にかかる海藻含有肥料の製造方法並びにその製造方法により得られる海藻含有肥料によれば、廃棄物としての米ぬかの再利用に資するとともに、海藻成分の効能により発根並びに茎、葉の生長が促進され、また、糖蜜成分が土中の有効微生物のエサとなって該微生物の繁殖を活性化し、さらに、納豆菌が有害雑菌の繁殖を抑制するとともに土壌病害の抑制作用を発揮して、これらの相乗効果により植物の生長促進に優れた効果を奏するものである。

本発明に係る製造方法により海藻含有肥料が製造される工程を示す説明図である。（実施例１） 本発明に係る製造方法により海藻含有肥料が製造される工程を示す説明図である。（実施例２） 本発明に係る製造方法により製造された海藻含有肥料を使用した際の植物の発育状態を示す比較説明図である。（実施例３）

本発明は、自然素材からなる肥料として、米ぬか１と糖蜜２とカット後に乾燥させたコットニーを水で戻しゲル状とした液状海藻３と発酵菌４を主成分としたことを最大の特徴とする。以下、本発明にかかる海藻含有肥料１０の製造方法並びにその製造方法により得られる海藻含有肥料１０の実施形態を、図面に基づいて説明する。

なお、本発明は、下記の実施形態に示した構成・態様に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の要旨に逸脱しない範囲で、任意に変更することができるものである。

図１は、本発明の第一の実施例に係る製造方法により海藻含有肥料１０が製造される工程を示す説明図である。本実施例に係る海藻含有肥料１０の製造方法に使用される原材料は、米ぬか１と、糖蜜２と、液状海藻３と、発酵菌４である。

米ぬか１は、本発明における肥料の基材として用いられる。該米ぬか１は、米の精米時に副産物として得られるものであって、一部ぬか床等に利用されているものの、そのほとんどが廃棄されるものである。かかる米ぬか１を肥料基材として利用することで、自然環境に無害であるとともに、廃棄物の再利用・ゴミの減量に資する。

糖蜜２は、糖を液状化したものであって、粘性を有する。該糖蜜２の原液は、粘性がかなり強いため、水により５〜８倍程度に希釈して使用する。該糖蜜２を混合することで、植生に有効な微生物・発酵菌４にとってのエサとなって、土壌中微生物の繁殖を活性化させる作用を奏する。また、糖蜜２の粘性は、各混合材料からなる混合物を撹拌後に固形化する際に利用することができる。
なお、糖蜜２の原料については、特に限定するものでないが、例えば黒糖を原料として製造された糖蜜２を採用することが考え得る。黒糖には、ミネラル成分が多く含まれており、該ミネラル成分が植物の生長促進に資するからである。

液状海藻３は、カット後に乾燥させたコットニーを水で戻しゲル状にしたものを使用する。すなわち、本発明における液状海藻３の液状とは、ゲル状を含む概念である。乾燥したコットニーを水で戻すに際しては、例えば、乾燥したコットニーの容積に対しおよそ４倍の水を使用する。すなわち、４リットルの乾燥したコットニーから約２０リットルの液状海藻３が完成する。
海藻には、ミネラル、糖質、ビタミン、アミノ酸等が豊富に含まれ、これらの要素が植物の生長を促進させ、特に発根促進に有効に作用する。
なお、液状海藻３の原料については、ミネラルなど上記要素がより豊富に含まれているものとして、コットニーを原料とする。

コットニーは、オオキリンサイ属の海藻で、上記要素のほか、陰イオン性高分子化合物であるカラギーナン成分を多く含んでいる。該カラギーナンは、弾力のある高分子で二重らせん構造を作って互いにからみ合っており、これにより常温でゲルを形成することから、食品や医薬品、工業製品などの多くの分野でゲル化剤、増粘剤、安定剤などとして使われている。かかるコットニーを液状海藻３の原料として採用することにより、海藻としてのミネラルなどの要素が植物の生長促進に作用するだけでなく、コットニーが有する粘性を撹拌後の混合物固形化に利用することもできる。

発酵菌４は、混合物を発酵させて堆肥化するためのものである。すなわち、米ぬか１等の有機物を発酵菌４の作用により微生物発酵させて分解し、有機肥料化するために発酵菌４は用いられる。なお、本発明における発酵菌４の概念は、混合物を堆肥化するにあたって有用な菌のみを意味する概念である。
かかる発酵菌４の種類については、乳酸菌や酵母菌、放線菌、枯草菌、糸状菌など特に限定はないが、発酵作用の安定性を考慮して、一般的にも土壌に良いとされる納豆菌を採用することが考え得る。
ところで、前述した微生物・発酵菌４のエサとなる糖蜜２の原液を水で希釈する段階において、既に雑菌が繁殖して無用な発酵が行われてしまうこととなるが、本発明で発酵菌４を混合することにより、植生に有用な発酵を優先的に行うことが可能となる。

本発明の製造方法に係る混合工程において、上記した各混合材料について、撹拌しつつ混合を行うことにより、混合物が得られる。撹拌・混合の方法については、特に限定するものではなく、撹拌機を使用するなど常法に従って行えばよい。

本工程における各混合材料の混合割合については、材料単価や効能、発酵にかける日数、その他種々の条件を考慮して決定されることとなる。実験により多くの混合割合のパターンを試した結果、混合割合について、米ぬか１に対して容積比３〜１０％の糖蜜２、容積比３〜１０％の液状海藻３、容積比０．０１〜０．０５％の発酵菌４とすることが望ましい。
なお、上記混合割合のうち最良の混合割合は、米ぬか１に対して糖蜜２が容積比５％、液状海藻３が容積比５％、発酵菌４が容積比０．０２％である。

上記混合割合について、米ぬか１に対して糖蜜２を容積比３〜１０％とするのは、３％未満であると微生物の繁殖が進行し難くなるとともに、粘性を混合物の固形化に利用するのは困難であるためである。また、１０％より多く添加しても、微生物の繁殖・活性化にさほど影響を及ぼすことがないためである。
また、米ぬか１に対して液状海藻３を容積比３〜１０％とするのは、３％未満であると海藻の有効成分が全体的に薄くなって、海藻を混合することによる有用性を発揮し得ないからである。また、液体海藻は高価であるため、１０％より多く添加すると、完成する肥料の高騰を招くことになるとともに、３〜１０％で充分に植物の生長促進作用を発揮し得るからである。
さらに、米ぬか１に対して発酵菌４を容積比０．０１〜０．０５％とするのは、０．０１％未満であると発酵開始までに時間を要するため、時間的ロスが生じることになるためである。また、０．０１〜０．０５％程度発酵菌４を混合すれば、微生物自体の繁殖活動によって、発酵が充分に促されるからである。

なお、本工程における混合材料の撹拌・混合に際し、目的に合わせて添加物５を適宜添加することも可能である。かかる添加物５としては、例えば、ニームオイル５ａやステビアパウダー５ｂ、木材チップ５ｃ、木材粉末５ｄ、炭粉末５ｅなどが考え得る。

ニームオイル５ａは、ニームの実の核を圧搾機で絞って抽出するオイルであって、虫除けに効果を奏し、一般に農業用の害虫対策資材として使用されているものである。かかるニームオイル５ａの原液を水で適当に希釈し、それを混合材料に添加することで、害虫を寄せ付けない忌避効果を発揮させることが可能となる。
なお、該ニームオイル５ａの添加方法として、前記混合材料にニームオイル５ａの希釈水をそのまま適量添加したり、あるいは、該ニームオイル５ａの希釈水を前記糖蜜２を希釈する水として用いる方法などが考え得る。

ステビアパウダー５ｂの原料となるステビア草は、キク科ステビア属の多年草であって、甘味成分を有するとともに、抗酸化作用等の効能も具え、その葉や茎を熱水抽出した濃縮液その他加工品は、甘味料や医薬品、農業用資材や美容分野において、既に多く用いられている。農業用資材としての利用については、ステビア濃縮液を農作物に与えることにより、残留化学物質を分解し、有効微生物を活性化し、土壌改良（抗酸化作用）、農作物の栄養補強、病害虫の予防に有効に作用するといわれている。また、収穫された農作物の日持ちが良くなり、農産物はみずみずしくビタミン・ミネラルが豊富になり、味も向上するという報告もある。
ステビアパウダー５ｂは、自然乾燥させたステビア草の茎と葉を粉砕機で微粉末に加工したもので、これを混合材料に添加することで、上記した多くの効果を発揮させることが可能となる。
なお、該ステビアパウダー５ｂの添加方法としては、前記混合材料にそのまま適量を添加することとなる。

木材チップ５ｃ並びに木材粉末５ｄは、木を製材する際に発生するチップ若しくは粉末で、そのほとんどが廃棄物として処理されてしまう。木材チップ５ｃ並びに木材粉末５ｄの原料となる木の種類については、特に限定はないが、例えば杉その他落葉樹などが考え得る。木の種類によっては、抗酸化作用を有する成分が含まれており、また、木の香りには、植物の生長促進効果があるといわれている。かかる木材チップ５ｃ若しくは木材粉末５ｄを混合材料に添加することで、廃棄物の再利用に資するとともに、土壌の抗酸化作用や植物の生長促進作用を発揮させることもでき、さらには、前記発酵菌４等有効微生物の住処としても機能することとなる。
なお、木材チップ５ｃ並びに木材粉末５ｄの添加方法としては、前記混合材料にそのまま適量を添加することとなる。

炭粉末５ｅは、炭原料を炭化して粉末状に砕いたものである。炭原料については、特に限定はなく、木や竹などが考え得る。該炭粉末５ｅには、酸化土壌のｐＨを中和する作用があるとともに、ミネラル分を多く含み、透水性・保水性・保肥性に優れている。かかる炭粉末５ｅを混合材料に添加することで、土壌の抗酸化作用やミネラルによる植物の生長促進作用を発揮させ、また、前記発酵菌４等有効微生物の住処としても機能し、さらには、水分保持や肥効性の持続にも資することとなる。

前記混合工程により得られた混合物は、その後乾燥工程において、堆積されて発酵を促進させて熟成しつつ、乾燥が行われる。
堆積時における発酵促進過程においては、必要に応じて１乃至複数回の切り返しが行われる。
乾燥の方法については、特に限定はなく、自然乾燥であると人工的に乾燥させるとを問わない。ただし、発酵による熟成を行いつつ乾燥させることから、自然乾燥による方法が望ましい。なお、発酵・熟成並びに乾燥にかかる期間は、人工的に乾燥させた場合はおよそ１日程度、自然乾燥の場合でおよそ１０日程度である。

以上の混合工程と乾燥工程を経て、本発明の第一の実施例に係る海藻含有肥料１０が完成する。完成した海藻含有肥料１０は、粉末状となっている。該海藻含有肥料１０は、全て自然素材であるため自然環境に安心・安全であり、糖蜜２や海藻、発酵菌４そして添加物５の夫々の相乗効果により、優れた植物の生長促進効果を奏するものである。
なお、該海藻含有肥料１０の使用方法については、常法に従えばよく、農業用地等の植生地面に略均一に適宜施肥することで使用される。

図２は、本発明の第二の実施例に係る製造方法により海藻含有肥料１０が製造される工程を示す説明図である。本実施例に係る海藻含有肥料１０の製造方法に使用される原材料は、米ぬか１と、糖蜜２と、液状海藻３と、発酵菌４であって、上記第一の実施例と同様であるため、各構成材料についての説明は省略する。

本実施例が上記第一の実施例と相違する点は、混合工程により得られた混合物をペレット状に成形する固形化工程を有する点である。
すなわち、前記混合工程により得られた混合物は、その後乾燥工程に移行する前に、固形化工程においてペレット状に成形される。ペレット状に成形する方法については、特に限定するものではなく、例えば、混合物が撹拌機から排出される際に、機械的に自動でペレット状に成形された状態で排出される態様などが考え得る。
なお、かかるペレット状への成形には、混合材料である糖蜜２やコットニーの粘性がそのまま利用されるものであって、改めて増粘剤等の添加は不要である。

前記固形化工程により得られた固形物は、その後乾燥工程において、堆積されて発酵を促進させて熟成しつつ、乾燥が行われる。かかる乾燥工程における発酵・熟成並びに乾燥にかかる期間その他乾燥の方法等については、上記第一の実施例と同様である。

以上の混合工程と固形化工程と乾燥工程を経て、本発明の第二の実施例に係る海藻含有肥料１０が完成する。完成した海藻含有肥料１０は、固形化されペレット状となっている。該海藻含有肥料１０は、全て自然素材であるため自然環境に安心・安全であり、糖蜜２や海藻、発酵菌４そして添加物５の夫々の相乗効果により、優れた植物の生長促進効果を奏するものである。
なお、該海藻含有肥料１０の使用方法については、常法に従えばよく、農業用地等の植生地面に略均一に適宜施肥することで使用される。

図３は、本発明に係る製造方法により製造された海藻含有肥料１０を使用した際の植物の発育状態を示す比較説明図である。なお、本発明に係る海藻含有肥料１０として、米ぬか１００リットル、糖蜜５リットル、液状海藻５リットル、納豆菌２０ｃｃを撹拌混合してペレット状に固形化し堆積・乾燥を行ったものを使用した。また比較に際して正確を期すため、本発明に係る海藻含有肥料１０を使用した場合と未使用の場合とで、同じ環境の下での植生状態の観察という手法で比較を行った。

図３（ａ）は、観察植物（苺の苗）について、茎Ｓ及び葉Ｒの生長を観察した比較説明図である。該図から明確に判るように、未使用の植物Ｇ２に比して本発明に係る海藻含有肥料１０を使用した植物Ｇ１の方が、茎Ｓび葉Ｒが生長している様子が顕著に観察できる。
図３（ｂ）は、観察植物（苺の苗）について、根Ｃの生長を観察した比較説明図である。該図から明確に判るように、未使用の植物Ｇ２に比して本発明に係る海藻含有肥料１０を使用した植物Ｇ１の方が、根Ｃが大きく生長している様子が顕著に観察できる。

以上の比較考察の結果、本発明に係る海藻含有肥料１０を使用することにより、まず植物の発根が促され、該発根作用により根Ｃが大きく生長することで、植物の茎Ｓや葉Ｒの生長も共に促進されることが判る。

本発明は、米ぬか１と糖蜜２と液状海藻３と発酵菌４といった、自然素材を主成分とすることで、人体や自然環境に安心かつ安全な肥料を提供することができるとともに、廃棄物としての米ぬか１の再利用に資し、また、海藻と糖蜜２と発酵菌４の相乗効果により、発根並びに茎・葉の生長促進、微生物の繁殖活性化、有害雑菌の繁殖抑制、土壌病害の抑制などといった多くの優れた作用効果を発揮するものであって、本発明に係る海藻含有肥料１０の製造方法並びにその製造方法により得られる海藻含有肥料１０の産業上の利用可能性は大である。

１ 米ぬか
２ 糖蜜
３ 液状海藻
４ 発酵菌
５ 添加物
５ａ ニームオイル
５ｂ ステビアパウダー
５ｃ 木材チップ
５ｄ 木材粉末
１０ 海藻含有肥料
Ｇ１ 植物（本発明使用）
Ｇ２ 植物（本発明未使用）
Ｓ 茎
Ｒ 葉
Ｃ 根

Claims (6)

1. 米ぬかと糖蜜とカット後に乾燥させたコットニーを水で戻しゲル状とした液状海藻と発酵菌とを混合材料として撹拌混合する混合工程と、
   前記混合工程により得られた混合物を堆積して乾燥させる乾燥工程と、
   から成ることを特徴とする海藻含有肥料の製造方法。
2. 米ぬかと糖蜜とカット後に乾燥させたコットニーを水で戻しゲル状とした液状海藻と発酵菌とを混合材料として撹拌混合する混合工程と、
   前記混合工程により得られた混合物をペレット状に成形する固形化工程と、
   前記固形化工程により得られた固形物を堆積して乾燥させる乾燥工程と、
   から成ることを特徴とする海藻含有肥料の製造方法。
3. 前記糖蜜が、黒糖を原料とするものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の海藻含有肥料の製造方法。
4. 前記発酵菌が、納豆菌であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の海藻含有肥料の製造方法。
5. 前記混合工程における混合割合が、米ぬか１００容積％に対して、糖蜜３〜１０容積％、液状海藻３〜１０容積％、発酵菌０．０１〜０．０５容積％であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の海藻含有肥料の製造方法。
6. 前記混合工程において、混合材料の添加物としてニームオイル、ステビアパウダー、木材チップ、木材粉末、炭粉末から選択される少なくとも１種が添加されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の海藻含有肥料の製造方法。