| 【発明の名称】 |
植物栽培用育苗人工培地及びその育苗方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】大竹 勝
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】本発明は、ライムケーキと播潰籾殻を混合してなるてん菜その他植物栽培用育苗人工培地を提供するものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ライムケーキ及び擂潰籾殻を含有すること、を特徴とする植物栽培用育苗人工培地。
【請求項２】 育苗土壌を含有しないこと、を特徴とする請求項１に記載の培地。
【請求項３】 ライムケーキと擂潰籾殻の混合比が９０：１０〜１０：９０であること、を特徴とする請求項１又は２に記載の培地。
【請求項４】 甜菜用培地であること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の培地。
【請求項５】 黒根病耐性培地であること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の培地。
【請求項６】 ライムケーキの水分が、２０〜６０重量％、好ましくは２５〜３５重量％であること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の培地。
【請求項７】 擂潰籾殻が、飽和容水量５０〜１００ｍｌ、好ましくは７０〜１００ｍｌ／１００ｍｌであり、その擂潰籾殻に容量比で５〜４０％、好ましくは１０〜３０％の水を吸水させたものであること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の培地。
【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載の培地で育苗すること、を特徴とする植物の育苗方法。
【請求項９】 請求項８に記載の育苗方法によって育苗してなる、植物の苗。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、植物の育苗に使用する栽培用育苗人工培地に関し、その人工培地を使用した植物の育苗方法並びにその育苗方法で育苗した苗に関する。
【０００２】
【従来の技術】植物の育苗培地は、土壌を使用することが一般的であるが、近年、育苗培地に適した土壌が少なくなりつつあり、土壌の代替え品の使用が一部で行われている。又、労働力の減少や老齢化に呼応して、軽量化が計られている。これらは、野菜用、花卉用、てん菜用、稲用等何れの植物についても要望されていることである。
【０００３】野菜やてん菜等では、育苗容器（紙筒、セル成型容器、ナウエル容器等）を使用する育苗法が現在普及している。この方法は、培地に沢山の土壌を使用することと、植物の育苗移植作業に培地、容器等の重み等により、多くの労力が必要となる。
【０００４】２０００年の北海道のてん菜栽培面積は約６９，０００ｈａで、その約９６％で紙筒移植栽培が行われている。移植栽培のために必要な１ｈａ分の紙筒６０冊当たりの育苗培地土壌の容積は２．５ｍ3で、北海道全体では１６．８万ｍ3に及ぶ。移植栽培では、３月中旬に育苗肥料添加の土壌を充填した紙筒にてん菜種子を播種し、ビニールハウス内で４５日前後育苗を行い、４月下旬から５月上旬に畑に移植している。
【０００５】てん菜は、砂糖を集積する地下部（根部）を利用する作物であることから、育苗紙筒は深く、紙筒１本の形状は口径１９ｍｍ、長さ１３０ｍｍで、容量は３０ｍｌあり、これを１，４００本綴って１冊としている。培地土壌充填後の重量は、使用土壌の容積重の大小により幅があるが、５０ｋｇから６０ｋｇあり（後記表１１）、１人で持つには相当な困難が伴う。
【０００６】現在、大部分の農家は自分の畑土壌を採取して培地土壌を確保しているが、その採取、運搬、砕土、篩分け等の培地調整に多くの労力を必要としている。また、土壌によってはそう根病や苗枯病等の育苗期の病害を引き起こすものがあり、殺菌して使う方法もあるが、そのためには多大な労力を要する。また、土壌の種類によって重量が異なるばかりでなく、培地調整上扱いにくかったり、潅水などの育苗管理法が異なる場合がある。これは、育苗技術の汎用化や、技術普及を行う上では不利である。育苗終了後には紙筒苗を移植する畑まで運び、移植機に積み込む作業があり、これらを大部分手作業で行っている。
【０００７】一方、近年、バレイショのそうか病やてん菜のそう根病を防ぐという目的で、畑土壌のｐＨを低く抑えるべく、耕作者が畑地への石灰資材の投入を控える傾向があり、本来、作物の中では比較的高いｐＨ（６．５〜７．０の範囲）を好むてん菜にとっては栽培環境が悪化しているのが実状であり、低ｐＨ土壌では生育障害や収量の減少が生じている。よって、畑地ｐＨへの影響を最小限にして石灰資材を施用する方法の１つに、施肥機のダブルタンクを用いた作条施用があるが、ダブルタンク付きの施肥機を所有する耕作者が限られることから、普及は限られている。
【０００８】これまで、てん菜育苗培地の土壌改良を目的に、調整泥炭やバーク堆肥などの土壌改良資材が検討され市販されているが、土壌を用いない全くの人工培地として検討されたことはなかった。てん菜の揚合、水稲や野菜等に比べ、面積当たりの収益率が低く、また、てん菜の紙筒育苗用には必要量が多いため、既販の培地および培地素材の利用は経済的に使えない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のような背景があり、培地土壌の使用量を軽減すること、植物の育苗培地の確保を容易にすること、育苗技術の汎用化の両面から、更には畑土壌の低ｐＨ対策や育苗作業の省力、即ち、育苗苗の軽量化等の観点から、新たな育苗人工培地が切望されている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、本発明者らは、各方面から広く検討した結果、甜菜糖製糖工場において、ライミング・カーボネーション工程で排出されるライムケーキに着目した。ライムケーキは、格別の有効利用の途がなく、そのほとんどが産業廃棄物として埋立処理されているのが現状である。そして、このライムケーキを主成分として、これに籾殻の処理物、特に籾殻の粉砕物ではなく擂潰物を混合したところ、全く予期せざることに、土壌を全く混合することなく育苗できることをはじめて発見した。
【００１１】本発明は、上記した有用な新知見に基づき、更に検討、研究の結果、完成されたものであって、従来てん菜糖製糖工場で、産業廃棄物として多量に産生していたライムケーキを主成分として、そのライムケーキに従来焼却等廃棄処分されていた米の籾殻、特にその擂潰物とを混合し、更に必要に応じて肥料成分等を加え、それを植物の育苗人工培地とするのにはじめて成功したものである。
【００１２】ライムケーキそのままでは、育苗培地として気相が少ないために根の生育が非常に劣る。その気相を確保するための素材として、適度な保水性を持ち、植物の稚苗の生育に有害な成分や微生物を含まず、育苗中の苗に悪影響を及ぼすような発酵がないことが条件として挙げられ、このために、籾殻、しかもその擂潰物を併用するのである。
【００１３】培地の原料となるライムケーキは、てん菜糖製糖工場の製糖工程中における粗糖汁の清浄に使用された石灰を炭酸ガスで飽充中和（ライミング・カーボネーション工程）し、その炭酸ガス飽充汁を濾過等で固形分と糖液に分離する。その固形分（水分は２０〜６０％重量である。）が本発明で使用するライムケーキの基となる原料である。工場から直接排出されたこの固形分は、生の有機物（てん菜由来）を含有しているため、育苗培地として用いると植物の発芽、生育に害となることがある。そのため、ライムケーキを、植物の発芽、育苗、移植後の生育の少なくともひとつにおいて害とならないように、もしくは多少の害は認められても重篤なものでなく実質的に害とならないように、もしくは害が完全になくなるまで処理をする。本発明においては、このようにして処理したライムケーキ、即ち、消化安定させたものを用いる。その消化安定化処理としては、上記目的を達成する処理であればすべてのものが適宜使用可能であるが、例えば、人工的に微生物を添加して消化をおこなうか、又は、数カ月〜数年間貯蔵する、又は、凍結、解凍、加温、乾燥等の物理的処理法その他適宜の手段で生化学的、化学的、ないし物理的に処理して行い、このようにして処理したものを本発明のライムケーキとして用いる。実際人工培地に使用されるライムケーキの水分は２０〜６０重量％（好ましくは２５〜３５容量％）がよい。製糖工場から排出されるライムケーキのほとんどが産業廃棄物として埋立処理されており、糖業においても廃棄物の減量化・再資源化は環境対策上取り組むべき最大の課題であり、本発明はこの課題を解決するための有効な手段のひとつとして高く評価されるものである。
【００１４】ライムケーキの化学成分の分析事例を表１に示した。主成分は石灰（そのほとんどが炭酸カルシウム）であり、他に若干の窒素、リン酸、苦土と１割弱の有機物を含む。アルカリ分（石灰と苦土（石灰に換算）の合計値）は約３３％である。なお、ライムケーキの消化安定化については、貯蔵ないし放置処理による場合、一応の目安として、ｐＨ値が当初９．５〜１０．５から、７〜８．５、好ましくは７．５〜８．３程度に低下した時点で、消化安定化が達成されたものとすることができる。ただし、このｐＨの変化による消化安定度のチェックは、一応の目安であって、１例として示したものであり、他の指標を目安にして消化安定処理の終点（エンドポイント）を適宜定めることも充分可能である。
【００１５】
【表１】
【００１６】（注１）分析値は、平成０９／１０年当社美幌製糖所産のライムケーキを３年間貯蔵し、有機物を安定消化した後の一例であり、値はサンプルの採取時期によって多少異なる。
（注２）分析法 ｐＨ：ガラス電極法、リン酸：トルオーグ法、Ｃ、Ｎ：ＣＮコーダー法（注３）分析値は風乾物当たりで表示。
【００１７】てん菜の収穫根は、製糖所で洗浄され、薄い短冊状に裁断された後に、約７０℃の熱水に６０分間漬けて砂糖を浸出する。仮にてん菜がそう根病や根腐病などの根部病害に侵されていたとしても、これらの病原菌は洗浄、浸出工程で除去・殺菌される。こうして得た粗糖汁は、更にライミング・カーボネーション工程で高ｐＨで且つ約８０℃の条件に６０分維持されるため、再度殺菌を受けるのと同じ状態におかれる。よって、ライムケーキの土壌由来の病原菌の有無については製糖工程上からは存在しないと言える。また、籾殻も擂潰するため、その過程において殺菌を受けるのと同じ状態におかれ、したがって両者を混合してなる本培地は、きわめて衛生的であって、例えばてん菜における重篤な病害である黒根病の発生に対してすぐれた耐性を示す。
【００１８】また、ライムケーキとしては、上記したようにてん菜糖製糖工場由来のものを使用するほか、上記したようにライムケーキは炭酸カルシウムを主成分とし、その組成がわかっているため、所望するのであれば人工的に製造することも可能であって、その場合、きわめて衛生的に製造できるのみでなく、消化安定処理が必要でない場合もあり、また、必要に応じて、ｐＨ、水分、配合成分等を適宜コントロールして所望する性質を有する人工ライムケーキを製造することもできる。
【００１９】一方、ライムケーキと併用する籾殻は、擂潰した籾殻に含水させたものを使用する。好ましくは、擂潰籾殻の飽和容水量が７０〜１００ｍｌ／１００ｍｌ（乾物１００ｇあたりの吸水量２７０〜３３０ｇ）であって、その擂潰籾殻に容積比（体積比）で５〜４０％、好ましくは１０〜３０％、更に好ましくは２０〜３０％分の水を含水した擂潰籾殻を使用するのがよい。なお、含水した擂潰籾殻としては、飽和容水量が５０〜１００ｍｌ／１００ｍｌのものも使用可能である。
【００２０】植物の育苗の要点は、苗歩留りに直結する種子の高発芽率を維持し、根を健全に育成することである。発芽期の培地水分を適切に維持することが極めて重要である。そのために擂潰籾殻に水を添加する必要がある。
【００２１】本発明では、擂潰籾殻を使用するが、籾殻の擂潰は、例えば未発酵の籾殻を市販の籾殻擂潰装置で行うことができる。その装置によれば、籾殻は、凸状のローター（雄型）と凹状のハウジング（雌型）の「擂る作用」と「潰す作用」を受けながら、籾殻表面のガラス質層が傷つき、細粉化されるので、本来籾殻が持っている撥水性が失われ、籾殻表面からの吸水が旺盛となり容水量（保水量）が高くなる。また、籾殻は擂潰処理を行っても重量が軽いことから、軽量化の効果が期待できる。擂潰籾殻としては、このように擂潰処理したものが適宜使用され、例えば１ｍｍ以上の粒度分布が１〜５０％、好ましくは１０〜４０％、更に好ましくは１５〜３５％程度のものが例示される。これに対して、ハンマーミル等で粉砕処理した粉砕籾殻は、１ｍｍ以上の粒度分布が１％にも満たず、粒度が細かすぎて、充填量が多くなるため培地重量が重くなるし、ライムケーキと混合した場合、充分な気相等を形成することができない。
【００２２】本発明に係る培地は、ライムケーキと擂潰籾殻を混合することを特徴とするものであって、両者の混合比は、９０：１０〜１０：９０（容量比）であり、苗の種類、育苗時期等にしたがい、上記範囲内で適宜定めることができ、一般に、擂潰籾殻の混合比が増加すると、気相が増加し、７０〜８０％の混合比で土壌の３相分布に近似してくる。
【００２３】本発明に係る培地は、上記のように土壌を全く含有しない完全な人工培地である点を重要な特徴とするものであるが、所望する場合には育苗肥料を添加してもよいし、パーライトやピートモス等の添加も可能であり、更に所望するのであれば、殺菌処理や殺虫処理等により病害菌や害虫等の植物有害生物を排除した育苗土壌（例えば乾性火山灰土：水分２５．５％その他黒ボク土等）の添加も可能である。
【００２４】本発明に係る培地を用いることにより、てん菜、ホウレン草、キャベツ、レタス、ハクサイ、ネギ、玉ネギ、ニラ、セロリ、ナス、オクラ、メロン、スイカ、キュウリ、トマトその他各種の野菜等の植物の育苗を実施することができる。その際、本発明に係る培地はきわめて衛生的であるため、病害を受けることなく健全な育苗を実施することができる。また、本発明に係る培地は、キャベツ等の植物のブロック苗の育苗にも好適であり、本培地で育苗された苗は、培地でしっかりブロックされ、移植時の培地の崩落も完全に防止することができる。以下、本発明の実施例について述べる。
【００２５】
【実施例１】（擂潰籾殻の製造方法）未発酵の北海道十勝音更産の米の籾殻を使い、市販の籾殻擂潰装置（株式会社北川鉄工所 ミルクル・ミニＧＭＧ１５０型）で表２に示した粒度分布に処理した籾殻を製造した。これは、飽和容水量８５ｍｌ／１００ｍｌであった。なお、粉砕籾殻は、上記籾殻をハンマーミルで粉砕したものである。容積重（ｇ／Ｌ）は、籾殻が１２８、擂潰籾殻が３６５であり、粉砕籾殻は更に重くて４００以上であった。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【実施例２】（育苗人工培地の一例）表１のライムケーキを使用し、それと表２の擂潰籾殻（容積比２０％の水を添加、すなわち、擂潰籾殻５Ｌに水１Ｌを噴霧）を６０：４０の容積比で混合し、更に、紙筒６０冊当たり、紙筒育苗専用肥料５０ｋｇを添加混合して育苗人工培地（ライムケーキ培地）を作成した。その培地は、慣行育苗培地に比べて置換性石灰が２倍以上含まれ、ｐＨやＥＣが高く、更には窒素分（硝酸態とアンモニア態）も多い。また、籾殻にはカリウム分が多く含まれるため、この培地のカリウム含有率は高くなっている（表３）。
【００２８】
【表３】
【００２９】
【実施例３】てん菜の慣行的な育苗では、培地を充填し、てん菜種子を播種した後の発芽前の紙筒（日本甜菜製糖製：ペーパーポットＮｏ．１型使用）に対して１冊当たり約１０リットルの水を灌水する。この灌水後のライムケーキ混合培地における３相の分布を調査した（表４）。土壌のみと比較するとライムケーキ（表１記載のもの使用）単独では気相が少ないが、擂潰籾殻（表２記載のもの使用）の割合が増えるに従って気相が増加し、土壌のみの３相分布に近くなっている。
【００３０】
【表４】
【００３１】
【実施例４】ライムケーキ（表１のもの使用）を容積でａ）８０％、ｂ）６０％、ｃ）４０％に対し、水を吸水させた擂潰籾殻（表２のもの使用）をそれぞれａ）２０％、ｂ）４０％、ｃ）６０％混合し、それぞれについて水の吸水量を擂潰籾殻の容積比０％、１０％、２０％、３０％の４処理で行った。対照として慣行培地（黒ボク土）１００％の培地を準備し、いずれの培地についても、紙筒育苗専用肥料を慣行量である１ｈａ分紙筒６０冊の培地当たり５０ｋｇを添加した。これらを紙筒充填後、慣行方法でてん菜種子を播種、覆土をして通常に管理し、４０日後に苗の生育を調査した（表５）。なお、覆土は慣行の土を用いた。
【００３２】
【表５】
【００３３】その結果、いずれの混合割合の組み合わせにおいても、吸水量の容積比が０％の処理が発芽率および苗歩留りが最も低く、また慣行培地に比べても大きく下回った。その他の吸水量は慣行培地に比べて高いものや低いものがあったが、慣行培地に近い値を示した。また、根部生重は慣行培地よりも低くなる傾向にあった。てん菜の育苗として指数９０以上が満足できる値であるが、育苗終了時の要素含有率（表６）と収穫時の最終的な収量（表７）には影響がなかった。
【００３４】
【表６】
【００３５】
【表７】
【００３６】
【実施例５】黒根病について黒根病耐性の低い品種ＥＤＤＡを用いて慣行培地（多湿黒ボク土）と実施例２のライムケーキ培地で育苗し、黒根病発生畑に移植して収穫時期に於ける発病程度と収量および根中糖分を調査した。黒根病の調査は、収穫全個体を表８の基準によって分類し、指数０を健全、指数１および２を軽症、指数３を中症、指数４および５を重症とする。
【００３７】
【表８】
【００３８】その結果、ライムケーキ培地の健全個体割合が増加し、軽症、中症、重症個体割合が低下したので、平均発病程度は低くなった。また、健全てん菜の根中糖分は慣行培地と差はなかったが、根重は慣行培地よりも増加する傾向にあった（表９）。
【００３９】
【表９】
【００４０】
【実施例６】表９の健全てん菜の苗移植前後の圃場の土壌ｐＨを測定した。作付け後の土壌ｐＨに影響を残さないこと（表１０）から、土壌ｐＨ降下を主な対策としているバレイショのそうか病についても問題とならない。
【００４１】
【表１０】
【００４２】
【実施例７】実施例２の育苗人工培地及び土壌の慣行培地（黒ボク土）をてん菜の育苗慣行法に従って、同一容積となるよう、紙筒（日本甜菜製糖製：ペーパーポットＮｏ．１型）に充填し、それにてん菜種子を播種し、その上に同一培地で覆土し、重量を測定した。人工培地紙筒苗の重量が慣行よりも軽くなることから、農家の重作業を軽減することができる（表１１）。
【００４３】
【表１１】
【００４４】
【発明の効果】植物の育苗培地用として、通常、農家は自分の畑から土壌を採取するか、購入しているが、本発明は培地の工業的製造にはじめて成功したものであって、本発明の培地を育苗培地として用いることで、自家採土等の必要がなくなり、また、一定規格の培地が大量生産され、土壌の種類によって管理法や指導を変える必要もない。また、擂潰籾殻とライムケーキは、毎年多量に発生し、産業廃棄物としてその処分に困窮しているが、これ等を植物の生産に有効活用することができる。更に、擂潰籾殻は軽量であるため、本発明の人工培地も軽量となり、農家の育苗移植作業の省力に寄与する。
【００４５】また、近年、北海道において多発生しているてん菜の黒根病は、効果的な防除薬剤がなく、畑の排水性改善や耐性品種の開発によって被害が徐々に軽減されてきてはいるものの、高湿多雨年には全般的に多発する傾向にある。本発明の培地を育苗用として用いるだけで耐黒根病に効果的であることから、簡単な対策法として用いられる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２３１９８１
【氏名又は名称】日本甜菜製糖株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月１３日（２００１．３．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５７７５
【弁理士】
【氏名又は名称】戸田 親男
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２６２６５９（Ｐ２００２−２６２６５９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月１７日（２００２．９．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−７０９９５（Ｐ２００１−７０９９５） |
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