JPH055805B2

JPH055805B2 -

Info

Publication number: JPH055805B2
Application number: JP61203472A
Authority: JP
Inventors: Yukiaki Matsuo; Jinichi Ito; Katsue Ooshima
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1993-01-25
Also published as: JPS6360904A

Description

【発明の詳細な説明】

「技術分野」本発明は、土壌の改良、病害菌等の制御と共生
菌育成、果実の成長成熟促進などの効果を有する
Agイオン水からなる農作物等植物栽培用生育促
進補助水（以下「生育促進補助水」と言う）に関
する。「従来技術およびその問題点」農作物等の栽培に際して、各種の土壌改良剤、
農薬、成長促進剤が使用されていることは周知の
事実である。ハウス土壌においては、室温が高く水分の蒸発
が促進され、水が毛細管現象で下から上に移動す
るのに伴ない、水に溶けた塩類が地表近くに移動
集積し、水分の蒸発で地表面において結晶化し、
塩濃度を異常に高める。一方、土壌は継続的に施される化学肥料成分の
化学反応により、酸性化する傾向がある。施肥直
後に起こる土壌と肥料による酸性化、引続いて起
こるNH₄−Ｈの硝酸化成による酸性化等が生じ
る。ハウス内では雨水による流亡・中和現象が期
待できないため、塩結晶と酸性化したコロイドが
団塊状態で同居するという複雑な土壌特性とな
り、作物の根は塩濃度障害を受けたり、酸性土壌
コロイドのため、根と共生関係にある微生物の活
性が弱められることが多い。また、ハウス内においては、高温多湿の環境に
なりやすいため、カビ類が繁殖して植物の呼吸を
阻害し、土中ではフザリウム菌が繁殖し、根くさ
れ病を引き起こして作物に大きな被害を与えるば
かりか連作が不能になることが多い。このようなハウス土壌の問題を改善するため、
従来は、大量の潅水により塩類の流亡を図つてき
たが、一時的に潅水と一緒に下へ押し下げられた
塩類はいずれ地表へ戻つてきてしまうため、この
拮抗状態を破ることはできなかつた。多大のコストをかけてハウス土壌をすきとり、
土壌交換する以外に手立てがないが、せつかく土
壌を交換してもある期間を過ぎると再び前の状態
に戻り根本的解決になつていない。また、酸性土壌中の有害菌に対しては、種々の
化学殺虫農剤を散布するが、糸状菌のように農薬
に堪えるもの、粘菌糸状菌のように外的環境に合
せて生体系を変えて生きのこるもの、厚膜胞子と
なつて冬眠する微生物などには効果が認められな
いばかりか、多年の使用により耐性菌が発生する
場合もあり、収穫時に堪大な被害を受ける。さら
に農薬の多用は人間の健康に著しい害を与える危
険性を絶えずはらんでいる。次に、露地栽培又は果樹園等にみられる農耕地
の酸性土壌は、ハウスの場合といささか環境が異
なる。多量の雨水によつて土壌が潅水すると、プラス
の手をもつて土壌コロイドと弱結合をしているナ
トリウムやカリウムは、水になじみやすいため土
壌コロイドからすぐに離脱して、水分子のマイナ
ス電荷の手に囲まれた形となり土壌コロイドのマ
イナス荷電と反発しあい分散流亡しやすい。カルシウムやマグネシウムは土壌コロイドとの
結合が強いため少々の水では離れず分散しにくい
が、これらも時間の経過と共に活性を欠いた金属
として流亡することにかわりはない。かくして、土壌全体としてはH⁺イオンが金属
イオンと置換していくため、水素イオン濃度の高
い酸性土壌となつてバランスのとれた土壌ではな
くなる。また、土中の酸素含有率は低く、共生菌
を支配した病害菌によつて占められている場合が
多く、植物の生長が著しく阻害されている。また、ハウス内養液栽培は土壌から離れた作物
の栽培法でミスト法、水耕法、固形培地耕法に大
別され、農業の工場生産化を計るものであるが、
礫耕や砂耕では残根処理が難しく根が残ると病害
菌の汚染源となり、病気の頻度が高く、一旦病気
が発生したとき急激に全作物に広がる。さらに、
栽培用養液には土のような酸素溶存能がないた
め、酸欠状態を起こし植物成長阻害を起こす。これを解決するために、化学薬剤投与や土壌交
換等を行なつているが、有効な効果が得られてい
ない。さらに、従来、Agイオン水を健康飲料水とし
て、あるいはプールの殺菌剤として利用する試み
はなされている。しかし、これらはいずれもAg
イオンの殺菌効果のみ着目したものであり、Ag
イオン水を農業の分野で有効に利用しようとする
試みは全くなされていなかつた。「発明の目的」本発明の目的は、農作物等植物栽培における塩
類過剰、酸性化などの複雑な土壌問題を解決し、
また、農薬の継続的投与からくる人体への悪影響
などの心配なしに、農作物等の病害菌等を駆除
し、共生有益菌を育成する環境を作り、さらに、
植物の生育に必要な溶存酸素を充分に与えると共
に農作物等植物の果実部分の成長・成熟を促進さ
せるなどの作用を有する画期的な生育促進補助水
を提供することにある。「発明の構成」本発明の生育促進補助水は、PH５以下、Ag⁺イ
オン濃度30〜2000ppbの電気伝導度350〜2000μ
／cm³酸素溶存量12〜30ppmのAgイオン水から
なることを特徴とする。本発明の生育促進補助水をハウス土壌に散布浸
水すると、ハウス土壌の表面に集積した塩類は溶
解され、電気化学的ポテンシヤルが付加されて、
土壌コロイドに付着している水素イオンは金属イ
オンと短時間で強制置換され、塩類は遊離状態と
なる。その上で、大量の潅水を行なえば過剰の塩
類は水と共に容易に下方に流亡し、バランスのと
れた正常な土壌コロイドを形成させることができ
る。また、露地土壌に散布浸水すると、土壌中に含
まれる金属などの無機成分が電気化学的ポテンシ
ヤルを付加されて活性化し、土壌コロイドに付着
している水素イオンと置換して、農作物等の生育
に必要な無機成分を豊富に含有するバランスのと
れた土壌コロイドを形成させる効果が得られる。
なお、この場合、土壌の緩衝作用により酸性度が
高まることはない。土壌栽培では有機肥料も併用して施肥されるこ
とが多く、土中の有機物を分解して病害菌や厚膜
胞子、卵胞子の形をとつた微生物が多数存在し、
強力な農薬も効果のないような状態となることが
多い。本発明の生育促進補助水を土壌に散布浸水せし
めると、土中に含まれるタンパク質とAgイオン
との錯体結合もなく、そのままの状態で病害菌や
微生物に接触し、それらの細胞膜から電気化学ポ
テンシヤルの勾配に従い細胞内に流入し、Agイ
オンのもつ触媒作用により細胞膜のアルコール化
現象を引き起こさせることにより、その機能を失
格させ、病害菌や微生物を激減することができ
る。当然、植物共生有益菌も同様に激減するが、そ
の後植物の根が活発に生長をはじめて有機物を分
泌しはじめると、共生有益菌のみが大繁殖して植
物の健全な共生環境がつくられる。これは有害微
生物が安定した共生関係を破壊して増殖してくる
までの時間差を利用するのである。なお、これは
養液栽培の場合においても養液中に本発明の生育
促進補助水を混入することにより、有機肥料や根
のタンパク質に付着する菌またはカビの細胞膜へ
の作用と、それを失活させる効果は、全く同じで
ある。また、本発明の生育促進補助水を植物の茎葉に
散布すると、茎葉部の病害菌等に対する静菌効果
も全く同様に著しい。本発明の、Agイオン水は、人体に対して安全
であり、農薬のような危険性がない。さらに、
Agイオンの有する静菌効果に対しては、耐性菌
が発生することがない点も有利である。本発明の生育促進補助水は、植物の根の部域の
成長が著しく、茎葉は太くなり、果実の成長熟成
が促進され収量が増大するという効果が得られ
る。植物生体内で生成されるホルモンが、植物の全
体または各器官の成長に重要な役割りを果してい
ることは多くのテストによつて証明されている。
代表的な成長ホルモンとしては、オーキシン、ジ
ベレリン、サイトカイニン等複雑な分子構造をも
つものと、最もシンプルな構造で気体状のエチレ
ンがある。これらは相互にかかわりながら植物の
成長現像に関与している。このうちオーキシンは、植物組織の中に遊離状
態またはタンパク質にとり込また形で普遍的に存
在するインドール核をもつアミノ酸トリブトフア
ンによつて合成され、インドール−３−酢酸
（IAA）の分子構造として同定されている。IAA
は主要なオーキシンであり、多くの植物組織によ
つて不活性化され、インドール酢酸エチルの形で
貯蔵される。これは一種の濃度調整の役も果して
いる。今迄オーキシンによつて直接ひき起されていた
多くの効果には、オーキシンによるエチレンの合
成促進という中間段階が介在しており、また、オ
ーキシンについてもエチレンが反応をひき起して
いる事実が発見された。これは内生オーキシンの
多い部域ではエチレンも多量につくられており、
密接な関係にあることを証明している。オーキシンの細胞伸長への作用は、オーキシン
が茎、または子葉鞘組織においてH⁺イオンの分
泌を促進する作用をもち、その結果細胞壁のPHを
低下させ、細胞壁の分子間結合を弱め軟化させる
ことにより、細胞の吸水ポテンシヤルを高め、成
長を促進させるものと考えられる。細胞の液胞化
の過程で起こる体積増加の大半は、プロトプラス
トへの吸水によるものであるが、その植物細胞を
とりまく細胞壁の軟化が前提条件となることは言
うまでもない。子葉鞘あるいは黄化茎組織を低PH
（3.0付近）の溶液に浸すと伸長成長が引き起こさ
れる。いわゆる酸生長効果と呼ばれるものである
が、オーキシンによる伸長促進作用と似ている。オーキシンの効果のもう一つの現象は、サイド
カイキンとの相乗効果による細胞分裂の促進に伴
う果実の肥大成長である。また、オーキシンは根
の分化伸長にも関与している。前述の如くオーキシンがエチレンの合成に深く
かかわつていることからオーキシンがエチレンと
は相関的関係において植物の生長に関与している
と思われる。即ち、エチレンの存在下では茎は伸
長せず、横方向への肥大成長を生じ太くなる。こ
れは細胞壁でのセルローズ性ミクロフイブリルの
配列の変化とセルラーゼ活性の増加が関係するも
のと考えられる。なお、エチレンは成熟中の果実のクリマクテリ
ツク上昇現象（老化期に入るとき呼吸低下に先立
ち大きな呼吸する）を高めて果実の成熟促進の効
果を生ずる。以上のオーキシンのホルモン反応を総括すると
オーキシンの活性化により、まず根部域の成長が
みられ、さらに茎、子葉鞘部にH⁺イオンを分泌
させ細胞壁のPHを下げ、軟化させることにより、
細胞の吸水ポテンシヤルを高め、細胞の体積増加
のテンポを早め、茎などの成長や果実の肥大成長
も促進される。さらにエチレンの相乗効果により、茎葉を太ら
し、その上果実の成熟促進の効果が生れるものと
想定できる。これらの現象を人為的に起さしめるためには、
植物の組織中貯蔵されている不活性化されたイン
ドール酢酸エチルのエチレンを分離することによ
つてオーキシンの活性化を計ることができればエ
チレンの効果も同時に関与さすことができること
になる。そのためには、

【式】に対して触媒機能をもつ銀を使い、さらに、PH５以下に環境をつ
くり、活性Agイオンを直接細胞壁に働きかけさ
せ、タンパク質内のインドール酢酸エチルに関与
せしめ、茎葉成長ホルモンとしてのオーキシンの
活性化を計ることと、また、余剰の塩基を流亡さ
せ土壌コロイドを正常化し、根の浸透圧（５〜７
気圧）より土壌の浸透圧をできるだけ下げること
により根の吸収ポテンシヤルを高め、液胞内に多
量の栄養素を送り込むことなどの、自然のメカニ
ズムを利用することによつて、茎葉を太らせ、果
実の肥大化を促進できるのではないかと考えた。
PH５以下、Ag⁺濃度30〜2000ppb、電気伝導度
350〜2000μ／cm³のAgイオン水を土壌中に散布
させたところ、土壌の電気化学的ポテンシヤルが
高められ、根細胞への浸透圧が上がり、吸収率が
上昇した。細胞中のインドール酢酸エチルから、
銀の選択的触媒機能によりエチレンが分離生成さ
れ、オーキシンおよびエチレンが活性化し、根毛
は大いに伸長し、茎葉部間がたくましく太くな
り、果実は30％の増収と共に糖度を高めることに
成功した。これは露地栽培、養液栽培においても、その効
果は同じである。本発明の生育促進補助水を構成するAgイオン
水は、PH５以下、Ag⁺イオン濃度30〜2000ppbと
されている。PH５以下とした理由は、微量元素の
種類に拘らず、それらとタンパク質との結合に
「H⁺」プロトンの存在が大きく関与し、PH５以
下、PH８以下の中性条件下では、Agイオンが土
壌中あるいは養液中のタンパク質などの有機物と
錯体を形成して吸収されやすくなり、Agイオン
の有する静菌効果や生理活性効果が発揮されなく
なるからである。 Ag＋イオン濃度30〜200ppbとした理由は、
30ppb未満では土壌や養液中における静菌効果を
充分に得ることができず、2000ppbを超えると共
生菌などの有用な菌の生育まで阻止してしまうか
らである。本発明の好ましい態様においては、生育促進補
助水は、電気伝導度350〜2000μ／cm³とされる。
このように、電気伝導度を350μ／cm³以上とし、
電気化学的ポテンシヤルを高めることにより、
Agイオンが細菌等の細胞膜を透過しやすくなり、
さらに土壌コロイドと結合している水素イオンを
金属イオンと強制的に置換させることができる。
電気伝導度が350μ／cm³未満では上記の効果が
乏しくなり、電気伝導度が2000μ／cm³をこえる
場合はその製造が困難となる。本発明のさらに好ましい態様によれば、生育促
進補助水は、酸素溶存量12〜30ppmとされる。こ
のように活性酸素溶存量を高めることにより、農
作物に酸素を供給して生育を良好にすることがで
きる。特に、養液栽培の場合は、酸素を積極的に
供給する必要があるが、酸素溶存量を上記のよう
にすることにより、曝気作業などをする必要がな
くなり設備費など生産費の大幅ダウンができる。
酸素溶存量が12ppmより少ない場合は上記効果が
乏しく、30ppmをこえる場合は製造困難となる。本発明の生育促進補助水の製造方法は、特に限
定されていないが、例えば陽極と陰極とを有し、
陽極に銀が設けられた第１電解室と、陽極と陰極
とを有し、両電極の間に隔膜が形成され、陽極室
と陰極室とに区画された第２電解室とを備え、源
水を前記第１電解室から前記第２電解室の陽極室
を通して流出させる流路と、源水を前記第１電解
室から前記第２電解室の陰極室を通して流出させ
る流路とを備えた装置によつて製造することがで
きる。すなわち、その装置を用い、電圧を印加しつつ
源水を第１電解室に通してAgイオンを溶出させ、
これを第２電解室の陽極室に通して取出すことに
より、PH５以下の酸性のAgイオン水を得ること
ができる。この場合、源水の流量、印加する電圧
等を調整することにより、所望のPH５およびAg⁺
イオン濃度のすることができる。なお、Agイオ
ン水の製造方法におよび装置については、本発明
者らが先に行なつた特許出願（特願昭61−123133
号）にさらに詳細に記載されている。「発明の実施例」実施例１土壌の改良効果条件露地及びハウスの土をそれぞれ100ｇずつ
用意し、源水（水道水、電気伝導度187μ／
cm³）と、この源水で生成した本発明の生育促進
補助水（PH3）の二種類の水100c.c.をそれぞれ
の土に散布混合した後、濾過した水の変化を調
べた。 (1) 土壌内残存電気伝導度 PH３＞水道水

【表】このように、本発明の生育促進補助水は、土壌
中に散布した後においても電気伝導度が高く、土
壌コロイドに対して金属イオンを強制的に置換さ
せる効果が期待できる。 (2) PH 変化

【表】このように、本発明の生育促進補助水を散布
した場合、土壌コロイドの強制置換によりその
酸性度は次第に緩和されるので、植物の生育に
悪影響を与える虞れはない。 (3) Caイオンppm PH３＞水道水

【表】このように、本発明の生育促進補助水は、健
全な土壌コロイドに置換された以外の余剰の金
属イオンを流亡させる効果がより優れている。 (4) Naイオンppm 水道水＞PH３

【表】 Naイオンの場合は、Caイオンとは逆に本発
明の生育促進補助水を用いた方が流亡量が少な
くなる。Naイオンの場合は、流亡しやすいた
め、健全な土壌コロイドに置換された以外の余
剰のイオンが少ない。したがつて、本発明の生
育促進補助水は、余剰の金属イオンを流亡させ
る効果は大きいが、土壌コロイドに吸着されて
いる金属イオンまで流亡させることは少ないと
いえる。 (5) 溶存酸素 PH３＞水道水

【表】このように、本発明の生育促進補助水は、溶
存酸素を多く含有しており、植物の生育に必要
な酸素を充分に供給することができる。 (6) 濾過速度（c.c.／分）PH３＞水道水

【表】このように、本発明の生育促進補助水は、濾
過速度が速く、このことは、短時間で置換作用
による効果が得られることを意味している。実施例２トマト栽培土壌における細菌数変化トマト栽培土壌を100ｇとり、これに本発明の
生育促進補助水を加水率65％になるように添加混
合し、25℃に放置して所定時間経過後に採取し、
水１c.c.中に含まれる細菌数を測定した。なお、使
用した生育促進補助水は、PH５、Agイオン濃度
2000ppb、電気伝導度1500μ／cm³である。この
結果を第１図に示す。図から明らかなように、本発明の生育促進補助
水を添加することにより、土壌中の細菌数が大幅
に減少するが、時間の経過と共に再び細菌数が増
加する傾向がある。実施例３トマトの収穫効果トマト「ポンデローザ」（品種名）を無加温ガ
ラス室内にて水耕栽培した。培地はロツクウー
ル、を用い、培養液循環方式で行なつた。培養液
は、有機肥料「バイオアクア」（商品名、株式会
社サンライク製）を本発明の生育促進補助水（PH
５、Ag⁺イオン濃度2000ppb、電気伝導度400μ
／cm³）で1500倍に希釈したものを実施例とし、
有機肥料「バイオアクア」（商品名、株式会社サ
ンライク製）を精製水で、1500培に倍釈したもの
を比較例とした。この培養液を用い、昼夜２時間毎に10分間給水
しながら、栽培したトマトの成熟果数、平均成熟
日数、最長成熟日数を測定した。その結果を次表
に示す。

【表】

【表】上表に示す通り、本発明の生育促進補助水を用
いることにより、トマトの果実の成熟を促進さ
せ、収穫量を増大させる効果が得られる。「発明の効果」以上説明したように、本発明によれば、PH５以
下、Ag⁺イオン濃度30〜2000ppbのAgイオン水を
農作物等植物栽培に用いることにより、ハウス土
壌などの塩類集積酸性化状態を改善して良好な土
壌コロイド状態を形成することができ、農薬の継
続的投与からくる人体への悪影響などの心配なし
に病害菌等を効果的に駆除すると共に、土壌中の
共生有益菌を繁殖させる良好な共生環境を作るこ
とができ、さらに、オーキシンやエチレンが誘起
されることによつて果実の成長・成熟を促進する
効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による生育促進補助水を土壌に
添加した場合における土壌中細菌数の変化を示す
図表である。

Claims

【特許請求の範囲】１ PH５以下、Ag⁺イオン濃度30〜2000ppbのAg
イオン水からなることを特徴とする農作物等植物
栽培用生育促進補助水。２特許請求の範囲第１項において、電気伝導度
350〜2000μ／cm³、酸素溶存量12〜30ppmのAg
イオン水からなる農作物等植物栽培用生育促進補
助水。