JPS6140637B2

JPS6140637B2 -

Info

Publication number: JPS6140637B2
Application number: JP12120478A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Kume; Hyogo Ei; Yukiharu Awashima; Kyoshi Nakamura
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-03
Filing date: 1978-10-03
Publication date: 1986-09-10
Also published as: JPS5551789A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、耕土改質用堆肥熟成法の改良に係
り、イネワラ等の堆肥素材1000Kgに対して、好熱
性繊維分解菌、放線菌、糸状菌、酵母菌、光合成
細菌、従属栄養細菌等の土壌中の有機性物質の分
解、腐植化に役立つ微生物を種菌そして、培地と
共に培養したもの、これ等の微生物の要求する特
殊な有機性窒素源、ビタミン類、微量栄養素、微
量生育因子等を、パーミキユライト粉と炭酸石灰
岩粉との混和物に吸着させた粉末状の土壌活性剤
60Kgと適量の水分を加えて約10日間仮積みし、次
いで、窒素1.2Kgに相当する硫安または尿素を散
布し、適度に散水しながら軽く踏みて本積みと
し、中途に、一回切り返しを施して約45日間放置
し、その間に発酵を完了させて堆肥を腐熟させる
ことを特徴とするもので、簡易な操作によつて、
その堆肥の腐熟性を著しく高めて耕土改質用堆肥
を確実容易に熟成させることを目的とするもので
ある。

従来、堆肥の腐熟を早めるために、硫安、石灰
窒素、下肥等を加えて堆肥を速成することが公知
であり、また、高熱温泉地帯から分離培養した発
酵菌たる好気性好熱菌即ち窒素固定菌、糖化菌、
硝酸菌、硫黄菌、硝化菌または繊維素発酵菌等を
接種し、この菌を繁殖させることによつて諸種の
有機物を速かに発酵し繊維質を破壊させ、同時に
酵素等に媒介剤たる海縁石及びヂブサムと適量混
和してものを添加して常に中性または微アルカリ
性を維持しつゝ細菌類を繁殖させて有機質を分解
して熟成有機物を得させることが、従来公知であ
る。

更に、堆肥発酵菌を多量に含有する物料を製造
するために、微粒状の炭素を浸着させた脱脂綿に
適当な培養液を吸収させ、これに繊維分解菌を移
殖してその培養を行い、そのまゝ、これを乾燥さ
せて、脱脂綿に吸収性と炭素の微菌吸着性とに加
えるに炭素微粒を浸着させた綿繊維が微菌の培養
に対する光線的作用とによつて乾燥に際して特に
多量の繊維分解菌を胞子の状態において附着させ
て堆肥発酵菌の含有密度特に高い物料を製造させ
ることも亦従来公知である。

或いは亦、生石灰並に炭酸石灰混和物に窒素、
燐酸、加里、苦土、石灰、酸化マガジン、硅酸、
硫黄、酸化鉄、はん土、水分を成分とし、微生物
並に有機性物質を含有する入江における沈降性粘
土泥または同成分を含有する特殊粘土を添加し反
応させず微生物を減失させず且つ有機性物質を分
解させない程度の低温度を保持するよう放熱状態
において発熱消化反応させ、これに家畜糞の乾燥
粉末、米麦糠等有機物質類に一種若くは二種以上
を混合し、これに硫黄若くは硫黄化合物の粉末を
添加して堆肥速速成剤を製造するととも、従来、
公知に属している。

これ等の公知例は、その操作が複雑になる惧れ
がある。

これに対して、この出願の発明は、これ等来方
法を改良して、簡易な操作によつて、その堆肥に
腐熟性を著しく高めて耕土改質用堆肥を熟成させ
ることを目的とするものであつて、この出願の発
明によれば、イネワラ等の堆肥素材1000Kgに対し
て、好熟性繊維分解菌、放線菌、糸状菌、酵母
菌、光合成細菌、従属栄養細菌等の土壌中の有機
性物質の分解、腐植化に役立つ微生物を種菌そし
て、培地と共に培養したもの、これ等の微生物の
要求する特殊な有機性窒素源、ビタミン類、微量
栄養素、微量生育因子等を、パーミキユライト粉
と炭酸石灰岩粉との混和物に吸着させた粉末状の
土壌活性剤60Kgと適量の水分を加えて約10日間仮
積みし、次いで、窒素1.2Kgに相当する硫安また
は尿素を散布し、適度に散水しながら軽く踏みて
本積みとし、中途ひ、一回切り返しを施して約45
日間放置し、その間に発酵を完させて堆肥を腐熟
させているため、その土壌活性剤によつて、好熟
性繊維菌、分解菌、放熱菌、酵母、光合成細菌、
従属栄養細菌等の土壌有効菌を人工培養し、これ
を種菌として散布、増殖し、有機性物質の分解腐
植化をより確実に、且つより促進して土壌の豊か
な肥沃化をはかることができることになるので、
簡易な操作によつて、その堆肥の腐熟性を著しく
高めて耕土改質用堆肥を確実容易に熟成させるこ
とができて頗る有用である。

この発明における土壌活性剤について、次に詳
細に説明する。

この土壌活性剤は、好熱性繊維分解菌、放線
菌、糸状菌、酵母菌、光合成細菌、従属栄養細菌
等の土常壌中の有機性物質の分解、腐植化に役立
つ微物を種菌として、Viljoen、Fred、Peterson
（1926）の培地または天然培地に、ペプトン、炭
酸カルシウム過剰、リン酸水素アンモニウムナト
リウム、リン酸二水素カリウム、硫硫酸マグネシ
ウム、塩化カルシウム、塩化第二鉄痕跡、繊維
素、井水または水道水或は他の清浄水等の水を使
用し、60±５℃の嫌気的或は通性嫌気的条件下
で、48〜60時間培養し、これに、バーミキユライ
トと炭酸石灰岩粉とを加えてよく撹拌混合して吸
着し、或いはこれを賦型するものである。

改めて指摘するまでもなく、わがは、国土が狭
く、資源も乏しい中にあつて、土は最も重要な資
源であり、また、農業経営の基盤でもある。しか
し、わが国の土壌は、多雨のために酸性化、塩基
の流亡など自然条件の厳しさに加え、化学肥料と
農薬偏重による多肥多収穫農法、更に、日夜集約
化の方向を辿りつつある中で、労働力の不足等か
らの省力栽培化ということもあつて、土壌の劣悪
化が著しく、気象災害等に対する抵抗力も弱まつ
て、地力の低下が強く懸念されている。この現実
に対する強い反省が所轄官庁を始めとする関係諸
機関の「土つくり運動」のより強力な推進であ
る。

土づくりとは、植物が生育するための土地環
境、または土壌の条件を満たし、その機能を最高
の形にするため総合的努力であつて、結局、土づ
くりの目標は、良質の有機性物質の施用と深耕に
よつて、土壌微生物の働きを促がして、真正腐植
を理学的にまたは化学的に、そして生物的に安定
した物質として土壌中に集積していくことであ
る。

地力の根源は、土壌中の腐植である。腐腐植は
有機窒素に富み、植物の養分である陽イオンの吸
着保持、キレート作用、土壌の団粒化、微生物活
性を促すなど、土つくりに欠くことのできない農
業上きわめて重要な物質で、土壌の物理性、化学
性は、土壌微生物活性に深く係つている。土壌に
は、屡々擬人法的表現がなされ、「土が生きて
る」とか、「土が疲れてる」、「土が死んでいる」
等といわれる。

土壌には、物質の形態を変化させる能力があ
る。

この能力は、生物によつて引き起される化学変
化なので、生化学的変化と云われ、この生化学的
変化能力を土壌活性と呼んでいる。即ち、土壌活
性は、微生物に由来することがはなはだ大きい。

従つて、この土壌活性剤によつて、好熱性繊維
素分解菌、放熱菌、酵母、光合成細菌、従属栄養
細菌等の土壌有効菌を人工培養し、これを種菌と
して散布、増殖し、有機性物質の分解腐植化をよ
り確実に、且つ、より促進して土壌の豊かな肥沃
化をはかることができる。

次に、この発明における土壌活性剤の構成は、
（）好熱性繊維素分解菌や紅色無硫黄細菌等の
通性気性または、嫌気性菌の培養、（）糸状
菌、放線菌、酵母及びこの発明で使用する従属栄
養細菌のような好気性菌の培養、（）特殊有機
性窒素源のビタミン類及び微量生育因子の添加、
（）パーミキユライトと炭酸石灰岩粉との混合
による賦型剤の製造と、前記微生物の培養との混
和によるこの発明土壌活性剤の製造という４段階
の要素的工程からできている。

中でも、特に強調したい特徴は、賦型剤としバ
ーミキユライトと炭酸石灰玩粉との混合物を使用
したことである。

バーミキライトは、次のような優れた性質を持
つている。

(イ) バーミキユライト篩別した蛭石（Vermiculite）を乾燥後、
1000℃前後で焼成したものを、普通バーミキユ
ライトと呼んでいる。

バーミキユライトの分析表 sio硅酸 45.07％ Tio₂チタン 1.84 Al₂O₃アルミナ 15.25 Fe₂O₃酸化第二鉄 13.17 Feo酸化第一鉄 1.08 Mgo若土 7.16 CaO石灰 2.01％ K₂O加里 3.32 ＋H₂O100℃で揮散しない結晶水 5.80 −H₂O100℃で揮散る水分 2.23 その他 3.07 の上記成分表は、その一例であつて、バーミキユ
ライト自体のカリウムの含有量が多い。

(ロ) 気孔率が高く、水分吸収や保水力に優れ、排
水や空気の流通がよく土壌団粒構造がよく発達
するので、高度化した微生物の棲みかが豊富に
できる。

(ハ) 著しく強力な塩基の置換性を持つているの
で、肥料持ちがよく、過剰肥料のコントロール
に勝れた能力を持つている。

例えば、加里過剰による若土欠乏症の防止に
特異的な効果を示す。

(ニ) 栽培植物の発根が旺盛で、毛根根ががつちり
と、バーミキユライトに入り込むので、植え痛
みが少ない。

好熱性繊維素分解菌等の通性嫌気性または、嫌気
性菌の培養 (イ) 好熱性繊維素分解菌の培養繊維素分解菌と称される中には、細菌、放線菌
及び糸状菌等の種々の種類が含まれる。しかし、
繊維素分解力の旺盛な点、幅広い繁殖条件などの
点から植物性有機性物質の分解腐植植化に
Crostridium Thermocellum、Bacillus
Thermocellulolyticus、Bacillus
Thermofibrincolus、Bacillus
Cellulosaedissolveus等の好熱性細菌が重要な役
割を果す。

好熱性繊維素分解菌の培養は、Viljoen、
Fred、Peterson（1926）の培地：ペプトン５
ｇ、炭酸カルシウム過剰、リン酸水素アンモニウ
ムナトリウム２ｇへ、リン酸二水素カリウム１
ｇ、硫酸マグネシウム0.3ｇ、塩化カルシウム１
ｇ、、塩化第二鉄痕跡、繊維素15ｇ、井水または
水温水1000c.c.を使用する。この培地組成の一部を
天然物に置きかえてもよい。

60±５℃嫌気的或は、通性嫌気的条件下で48〜
60時間培養する。

(ロ) 紅色無硫黄細菌の培養光合成細菌は、紅色硫黄細菌、緑色硫黄細菌及
び紅色無硫黄細菌の三種類に大別される。この発
明で、主として使用する細菌は、紅色無硫黄細菌
で、本菌の持つ優れた性質、即ち有機性物質の分
解によつて生ずる低分子の有機酸、アミノ酸、ア
ルコール類等を好んで資化し、硫化水素を分解
し、空気中の窒素を固定する能力等を積極的に活
用する。

紅色無硫黄細菌の培養は、Huiner（1946）の
培地、K₂HPO₄0.05（％）、KH₂PO₄0.05（％）、
（NH₄）₂HPO₄0.08（％）、MgSO₄0.02（％）、乳酸
0.3（％）、醋酸0.1（％）、クエン酸0.1（％）、
Fe200（γ％）、Ca500（％）、B5（％）、Cu1
（％）、Mn100（％）、Zn200（％）、Ga1（％）、
Co1（％）、Mo5（％）以上の成分を蒸留水に溶
解し、更に、その1000c.c.にピチオン13.7μｇ、酵
母自己消化物600mgを添加し、PHを66.8〜8.5に調
整したものを基本培地として使用する。そのとき
の状況に応じて、天然物に一部代替する。25±７
℃、好気的または嫌気的（通性嫌気性））、明
（光）、または、暗（光）の条件下で48〜72時間培
養する。

(ハ) 上記細菌の量産一部天然物に代替することもあるが、それぞれ
の単離または集殖用培地を使用する。好熱性繊維
素分解菌には、単段連続発酵方式により、また、
紅色無硫黄細菌は、多段循環型連続発酵方式によ
つて、300〜1000／日、嫌気的または通性嫌気
的に多量培養する。

放射菌等の好気性菌の培養 (イ) 放線菌の培養土壌中の働きについて一般的に云うことは、難
しいが、各種に有機性物質、特に、難分解性のセ
ルロース、リグニン等を分解し、土壌肥沃の下に
なる腐植の生成に他の微生物を共に重要な働きを
しており、また、生物質の生産を通じてミクロフ
ロラ・コントロールの面で重要な意義を持つもの
と見られている。

この発明で使用した放線菌は、主に、
Aactinomycesmelanosporus型である。本菌の培
養は、Krainsky（1914）の人工培地、塩化アン
モニウム0.005ｇ、リン酸水素二カリウム0.05
ｇ、繊維素2.0ｇ、井水または水道水100c.c.を用
い、27±３℃、１〜２週間保温。

(ロ) 糸状菌及び酵母菌の培養便宜上、または実用上糸状菌と酵母菌とに大別
されているが、系統分類学上、共に真正菌
（Eumycetes）に属する。

糸状菌は、植物遺体などの有機性物質の分解に
預かり、土壌の肥沃化に関係する。主として分解
の初期段階に活動していると考えられる。

次に、酵母菌の土壌中における働きについて
は、不明な点が多い。しかし、土壌中には相当数
の酵母菌が存在し、且つ、その保有する微量生長
因子をめぐつて、他の微生物との共棲や、土壌活
性など、将来の研究に期待されることが大きい。

糸状菌及び酵母菌の培養に、Czapek Dox
（1910）の培地、硝酸ナトリウム２ｇへ、リン酸
水素二カリウム１ｇ、塩化カリウム0.5ｇ、硫酸
マグネシウム（MgSO₄・7H₂O）0.5ｇ、硫酸第一
鉄（FeSO₄・7H₂O）0.01ｇ、蔗糖30ｇ（適宜）、
蒸留水1000c.c.、固型培地には寒天15ｇを添加した
ものを使用する。

この発明における土壌活性剤では、糸状菌とし
てムコール属菌、アスペルス属菌、ペニシリウム
属菌、トリコデルマ属菌等を、また酵母菌として
は、ハンゼヌラ属菌、トルラ属菌、ビヒア属菌、
エンドミセス属菌、サツカロミセス属菌等を土常
壌或は堆肥中より単離する。

(ハ) 従属栄養細菌（腐敗菌）の培養糖類の分解も同様であるが、タンパク質を分解
してアンモニヤを化成する細菌の特定のものは稀
であつて、殆んど細菌一般の通性となつている。
この発明では、好気性の枯草菌群細菌を利用す
る。

枯草菌群細菌の培養は、Waksman（1922）の
培地、ブドウ糖１ｇ、リン酸水素二カリウム0.5
ｇ、硫酸マグネシウム（ＭｇSO₄・7H₂O）0.2
ｇ、硫酸酸第二鉄（Fe₂（SO₄）₃・9H₂O）痕跡、
卵白（粉末）0.25ｇ、蒸留水1000c.c.、PH7.2を使
用して、本菌群を好機的に集殖する。

(ニ) 上記好気性菌の量産単離または集殖培養した上記好気性菌を粗成糖
密等を、10〜20倍に稀釈した培地に接種し、800
〜1000／日、回分式（Batchwise）装置によつ
て、これに、減菌空気を導入し、好気的条件下で
量培養する。

粗成糖密の成分の一例は、下記の通りである
が、必要があれば、窒素源またはリンの一部を添
加する。

各種好気性菌の培地としては、比較的優秀であ
り、且つ安価で、経済的に菌を増殖させることが
できる。

粗成糖密の成分粗タンパク質 10.0％可溶性無窒素物 62.1％粗灰分カリウム 3.67％カルシウム 0.74％マグネシウム 0.35％ナトリウム 0.16％塩素・硫黄微量リン 0.08％ビタミン類ビタミンB₄ 0.4mg％コーリン 860.0mg％パントテン酸 18.0mg％ナイアシン 20.0mg％リボフラビン・ビリドキシンが割合多く、ビ
タミンＣ、Ｅ等が若干水分 26.0％可消化養分総量 54.0％特殊有機性窒素源、ビタミン類及び微量成育因子
の添加水田でも、畑地でも同様であるが、良質の耕作
土中に×10⁷〜×10⁹と云う驚くべき数の細菌が存
在する。

その中で、糖と無機塩類だけで生育できるのは
15％に満たない。大部分の細菌は、何んらかの形
でアミノ酸、ビタミン類、VGFF（末知の生育因
子）を要求する。

好熱性繊維素分解菌も、紅色無硫黄細菌も、ま
たその例外ではない。若し、これらが欠除した場
合、好熱性繊維素分解菌の連続培養が不可能にな
り、また、紅色無硫黄細菌では増殖が停止して異
常発酵を起す。

そこで、前者の微量生育因子をVGF―α、後
者ではVGF―β（別名グロスター）とする。こ
れらは、この発明者達が新規に発見したものであ
つて、VGF―αは、40ppm以上、VGF―βは
0.5ppm以上を、それぞれに培養に使用する。

また、以上のような理由から一般土壌有効菌の
ために、下記のような微量栄養素をこの発明の土
壌活性剤中に添加してある。

ビタミンB₁（チアミン） 1.00ppm以上ビタミンB₂（リボフラビン） 5.00〃〃ニコチン 800〃〃ビタミンB₆（ビリドキシン） 0.40〃〃パントテン酸 400〃〃葉酸 0.20〃〃コリン 10.0〃〃ビオチン 0.20〃〃ビタミンB₁₂（コバラミン） 0.05〃〃パラアミノ安息香酸 5.00〃〃コーンステツプリカ（CSL） 0.01％〃脱脂大豆塩酸加水分解物 0.05 〃賦型剤と土壌活性剤の製造先に、バーミキユライト特性について、それ自
体にカリウムの含量の多いこと、気孔率が高く、
水分吸収や保水力に優れ、排水や空気の流通がよ
く、特に、強力な塩基の置換性を持つていること
等を上げたが、炭酸石灰粉についても、また、カ
ルシウムイオンやマグネシウムイオンは好熱性繊
維素分解菌を始め、土壌有効菌の栄養源となるば
かりでなく、土壌水素イオン濃度の調整や土壌団
粒構造の造成、その他の良好な環境条件を作るの
に役立つものである。

従つて、両者の特性と、耕地の利用法、土壌の
性質、或は栽培植物の種類等に応じて、炭酸石灰
岩粉に対して10％から50％まで、両者の配合割合
と、更に散布器機の種類等によつて両者の粒度を
定め、最後に有害菌の汚染、保存、工程管理、経
済性、種菌劣化の防除等まで考慮し、総合的な判
断の下に粉末状、ペリツト状、パール状等土壌活
性剤の形態を決定する。

そこで、この発明における土壌活性剤は、前記
の通り、土壌中の有機性物質の完熟腐植化に役立
つ菌即ち好熱性繊維素分解菌及び紅色無硫黄細菌
等の嫌気的または通性嫌気的培養に、それぞれ適
合する天然高分子、擬集剤を加えて得られる濃厚
菌体液、放線菌、糸状菌、酵母菌、従属栄養細菌
等の好気的粗成糖密培養を培地と共に、更に有機
性窒素源、ビタミン類、微量生育因子等を、バー
ミキユライトと炭酸石灰岩粉とを主材とした賦型
剤に加えて、よく撹拌混合し、決定された形態の
製品とする。

原材料配合の一例は、下記の通りである。

原材料の配合割合（炭酸石灰岩粉1000ｇに対して）好熱性繊維素分解菌の濃厚菌体液 0.2ｇ紅色無硫黄細菌の濃厚菌体液 0.5ｇ放線菌、糸状菌、酵母菌、従属栄養細菌の粗成
糖蜜培養液 5.0ｇ VGF―α 55.0mg VGF―β（別名グロスター） 15.0mg ビタミンB₁ 1.2mg 〃 B₂ 5.5mg ニコチン酸 830.0mg ビタミンB₆ 0.5mg パントテン酸 420.0mg 葉酸 0.3mg コリン 12.0mg ビオチン 0.2mg ビタミンB₁₂ 0.1mg パラアミノ安息香酸 7.0mg コーンステツプリカ（CSL） 0.3ｇ脱脂大豆塩酸加水分解液 0.7ｇバーミキユライト 200ｇ炭酸石灰岩粉 1000ｇこのようにして、この発明の優れた効果とし
て、次のような利点を挙げることができる。

(イ) 好熱性繊維素分解菌、放線菌、糸状菌、紅色
無硫黄細菌、酵母菌、従属栄養細菌のような土
壌有効菌を培養し、これを人為的に土壌中に添
加して、菌の密度を高めることは、現在、日本
農業「土つくり」に対して、著しく有効な一つ
の方法である。

(ロ) このような人工接種法が成功するか否かは、
菌が定着し、活動する条件が造れるかどうかに
かかるが、同時に多量に散布される賦型剤のバ
ーミキユライト及び炭酸石灰岩粉は、排水、通
気、水分収、保水、団粒構造の造成、水素イオ
ン度の調整等高度化した微生物の棲みかを豊富
に造ると共に、栽培植物の土壌環境条件を改善
するのに役立つ。

(ハ) 土壌微生物の必要とする各種微量栄養素の添
加及び紅色無硫黄細菌と酵母菌の増殖は、土壌
微生物社会のサクセシヨンがうまく行われて、
土壌有機性物質の真正植化が確実且つ、迅速に
行われる。

(ニ) また、種菌を固型状とし、粉末、ペリツト、
パール状とその形態を選ぶことによつて、その
保存性、散布等を容易、確実なものにする。な
お、この発明の土壌活性剤は、低湿度、冷暗所
等の比較的保存条件のよい所では、数年間、種
菌の有効性を保持する。

この発明は、この土壌活性剤を施用したもの
で、その実施例を次に示す。

実施例１堆肥は、「土づくり」のための最高の総合的効
果の高い資材である。この発明の土壌活性材は、
堆肥の熟成にもすばらしい効果を示す。

イネワラ1000Kgに対して60Kgの粉末状土壌活性
剤（バーミキユライト：炭酸石灰岩粉＝20：
100）と水分を加えて、約10日間仮積する。次
に、窒素1.2Kgに相当する硫安または、尿素を散
布し、適度に散水しながら軽く踏み付けながら本
積とする。途中、一回切り返しを行う。よく発酵
し45日で完了する。

よく腐熟し、イネワラは容易にちぎれる程度と
なり、炭素率は17.3を示す。

そして、この発明の土壌活性剤の代りに、バー
ミキユライトと炭酸石灰岩粉（比率＝50：100）
の混合物50Kgを加えたものと無添加のものを対照
とし、その他は、土壌活性剤施用のものと全く同
様にして平行実施した結果は、前者は半熟程度、
後者は堆肥は認められなかつた。なお、対照前者
の炭素率は31.8後者は37.2であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１イネワラ等の堆肥素材1000Kgに対して、好熱
性繊維分解菌、放線菌、糸状菌、酵母菌、光合成
細菌、従属栄養細菌等の土壌中の有機性物質の分
解、腐植化に役立つ微生物を種菌として、培地と
共に培養してもの、これ等の微生物の要求する特
殊な有機性窒素源、ビタミン類、微量栄養素、微
量生育因子等を、パーミキユライト粉と炭酸石灰
岩粉との混和物に及着された粉末状の土壌活性剤
60Kgと適量の水分を加えて約10日間仮積みし、次
いで、窒素1.2Kgに相当する硫安または尿素を散
布し、適度に散水しながら軽く踏みて本積みと
し、中途に、一回切り返して施して約45日間放置
し、その間に発酵を完了させて堆肥を腐熟させる
ことを特徴とする耕土改質用堆肥熟成法。