×この技術を簡単クリック査定この機能をご利用いただくには、会員登録(無料)が必要です。出願した特許の牽制数、引用された数などを知る事ができます。気になる技術や特許をブックマークしておけば、いつでも後から読むことができます。後で印刷するために、公報をPDFでダウンロードできます。会員登録してastamuseを使えば、もっと簡単に便利にお使いいただけます。会員登録(無料)「astamuse」は世界中の挑戦したい社会課題に挑戦し、未来を創る人のプラットフォームです。※この項目の情報は公開日時点(2017年6月29日)のものです。土を原材料とする焼結粒子を使用することによって土壌を改質し、作物の増産を実現すること。地上から5cm以上深い領域にて、アルミナ(Al2O3)を18.0重量%含有する土を原材料とする多孔質焼結粒子1、就中黒ボク土を原材料とする多孔質焼結粒子1を4.0重量%以上含有することによって多孔質焼結粒子1中に生息している好気性及び嫌気性のバクテリアを介して、前記課題達成に寄与することができる作物育成用土壌2及び当該作物育成土壌2に使用する焼結粒子1。一般に、作物育成用土壌の改質には、トラクター又は耕運機等による掘り起こし以外に無機肥料及び/又は有機肥料の散布を必要不可欠としている。散布された肥料の成分が土壌内にて流動しない固定状態と化し、作物の根に供給され得ない場合が発生する。我が国の土壌のうちの4割を占めている黒ボク土の場合には、リン酸が土壌内に固定され、作物へのリン酸供給量が急激に低下するという傾向にある。このような黒ボク土におけるリン酸の固定化に対する対策として、例えば収穫を終了した水田における土起こしによって酸素を土壌内に浸透させ、好気性バクテリアの活動によって黒ボク土内に吸着されているリン(P)をリン酸(H3Po4)の状態とすることによって作物の根に供給可能とするという手法が究明されている。土壌を原材料として焼結した場合には、多孔質の焼結粒子が形成されるが、例えば特許文献1においては、好気性・嫌気性のバクテリアが繁殖できる多孔質焼結体によって、水槽中のアンモニア並びにアンモニウム、更には亜硝酸の蓄積を防止するという効果を発生させている。特許文献1に係る発明は、焼結粒子と作物の育成のために使用することについては、格別の考察を行っている訳ではない。出願人が特許権を有している特許文献2においては、焼結によって粒状とした火山灰土と、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩とを重量比200〜300:1の割合にて混合した混合物による鑑賞魚の水槽用底床土及び炉材が提唱されている。上記の焼結粒子が炉材として使用されるのは、当該炉材が多孔質であることによって空隙が存在するからであって、必然的に好気性バクテリアが生存可能な状態にある。然るに、特許文献2もまた、焼結粒子を作物育成のために使用することについて考察を行っている訳ではない。土を原材料とする焼結粒子を使用することによって土壌を改質し、作物の増産を実現すること。0001本発明は、作物を育成するために極めて有用な土壌に関するものである。背景技術0002一般に、作物育成用土壌の改質には、トラクター又は耕運機等による掘り起こし以外に無機肥料及び/又は有機肥料の散布を必要不可欠としている。0003しかしながら、散布された肥料の成分が土壌内にて流動しない固定状態と化し、作物の根に供給され得ない場合が発生する。0004特に、我が国の土壌のうちの4割を占めている黒ボク土の場合には、リン酸が土壌内に固定され、作物へのリン酸供給量が急激に低下するという傾向にある。0005このような黒ボク土におけるリン酸の固定化に対する対策として、例えば収穫を終了した水田における土起こしによって酸素を土壌内に浸透させ、好気性バクテリアの活動によって黒ボク土内に吸着されているリン(P)をリン酸(H3Po4)の状態とすることによって作物の根に供給可能とするという手法が究明されている。0006土壌を原材料として焼結した場合には、多孔質の焼結粒子が形成されるが、例えば特許文献1においては、好気性・嫌気性のバクテリアが繁殖できる多孔質焼結体によって、水槽中のアンモニア並びにアンモニウム、更には亜硝酸の蓄積を防止するという効果を発生させている。0007しかしながら、特許文献1に係る発明は、焼結粒子と作物の育成のために使用することについては、格別の考察を行っている訳ではない。0008出願人が特許権を有している特許文献2においては、焼結によって粒状とした火山灰土と、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩とを重量比200〜300:1の割合にて混合した混合物による鑑賞魚の水槽用底床土及び炉材が提唱されている。0009上記の焼結粒子が炉材として使用されるのは、当該炉材が多孔質であることによって空隙が存在するからであって、必然的に好気性バクテリアが生存可能な状態にある。0010然るに、特許文献2もまた、焼結粒子を作物育成のために使用することについて考察を行っている訳ではない。発明が解決しようとする課題0012本発明は、土を原材料とする焼結粒子を使用することによって土壌を改質し、作物の増産を実現することを課題としている。課題を解決するための手段0013前記課題を解決するため、本発明の基本構成は、地表から5cmまでの深さの領域にて、アルミナ(Al2O3)を18.0重量%以上含有する土を原材料とする多孔質焼結粒子を4.0重量%以上含有している作物育成用土壌からなる。発明の効果0014前記基本構成に立脚している本発明においては、多孔質の焼結粒子中に介在する好気性バクテリアの介在によってリンがリン酸状態と化し、焼結粒子中のアルミナ(Al2O3)との親和性によって焼結粒子中に保持され、リン酸イオンが当該焼結粒子に伸張した作物の根に吸着されることを可能としている。0015更には、ニトロソモナス、ニトロバクター、アースロバクター等のバクテリアによる好気的活動によって、有機物から環境中に発生する有害なアンモニア態窒素を、低害な硝酸態窒素に酸化分解することが可能となる。0016これらの作用によって、前記基本構成においては、作物の増産に寄与することが可能となる。図面の簡単な説明0017前記基本構成を示す土壌の断面図であって、(a)は、本発明に係る土壌において作物を育成している状態を示しており、(b)は、土壌中における焼結粒子の含有状態を示す(尚、焼結粒子の土壌中における含有状態については専ら(b)の図示に委ね、(a)の1、2に示す領域では当該図示を省略している。栽培したほうれん草の葉及び茎の育成の程度を対比しており、(a)は前記基本構成を採用した土壌の場合を示す。栽培したほうれん草の葉及び茎の育成の程度を対比しており、(b)は前記基本構成を採用していない土壌の場合を示す。栽培したほうれん草の茎の下端、即ち株の元における断面を対比した状態を示しており、(a)は前記基本構成を採用した土壌の場合を示す。栽培したほうれん草の茎の下端、即ち株の元における断面を対比した状態を示しており、(b)は前記基本構成を採用していない土壌の場合を示す。栽培したほうれん草の茎の育成状態を対比しており、(a)は基本構成を採用した土壌の場合を示す。栽培したほうれん草の茎の育成状態を対比しており、(b)は前記基本構成を採用していない土壌の場合前記を示す。0018前記基本構成は、図1(a)、(b)に示すように、地上から所定の深さによる土壌2の領域内にアルミナ(Al2O3)を含有する土を原材料とする多孔質の焼結粒子1を含有していることを要件としており、当該深さの下限値として5cmを設定している。図100195cmの下限値を設定した根拠は、大抵の作物3においては5cm以上の根32を地上表面から伸張させる点にある。0020因みに、後述するように、前記基本構成による土壌2においてほうれん草を栽培した場合には、主根32は10cmを超える深さに伸張している。0021前記基本構成においては、焼結粒子1を含む相対量の下限値を4.0重量%としている。00224.0重量%以上とした根拠は、後述するように5.0重量%の焼結粒子1を含有している土壌2でほうれん草の育成につき、中央部の葉及び茎31と地下の根32の全重量が前記基本構成を採用することによって約1.4倍の重量が増加したことから、4.0重量%の場合においても多少増加の割合が低下するとはいえ、明らかに光合成及び養分の吸収に基づく作物3の増収が期待し得ることに由来している。0023前記基本構成においては、焼結粒子1の含有量の最大値を設定していないが、焼結粒子1のみの場合、100重量%の場合であっても作物3の根32の主根部分は焼結粒子1間を通過し、かつ分枝根部分は焼結粒子1内に浸入することが確認されていることから、上記100重量%の場合であっても、作物3に必要な成分が存在するのであれば、作物3の育成が可能であることに由来している。0024アルミナ(Al2O3)を含有する土壌2の典型例は黒ボク土であるが、活性アルミニウムの主体となる成分がアロフェン・イモグライトであるアロフェン質黒ボク土と、上記主体となる成分がアルミニウム・腐食複合体である非アロフェン質黒ボク土とに分類されている。0025何れも活性のアルミニウムによるアルミナ(Al2O3)を含有しており、上記土中に焼結粒子1とした場合には、好気性バクテリアを介してリン酸(H3Po4)を確実に保持すると共に、活性化したリン酸イオンを作物3の根32に供給することが可能となる。土壌(黒ボク土)」記載の一覧表)。0027土を水を含有した状態にて焼結した場合には、必然的に多孔質の状態となるが、発明者の経験では、焼結に際し30〜40重量%の水を含有した状態にて100〜200°Cの加熱を行うことによって、多孔質の焼結粒子を得ることができる。0028本発明に係る焼結粒子1の平均粒径は、請求項5に記載のように、1.0mm〜5.0mmである場合が多いが、上記のような含水量及び加熱温度の下に粒子を流動又は撹拌しながら土を焼結した場合には、平均粒径が上記のような範囲であることが確認されている。0029作物育成に必要な元素は、窒素(N)、リン酸(H3Po4)、カリウム(K)を主要3要素とし、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、硫黄(S)を準主要3要素としており、更には、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、ホウ素(B)のような微量要素も必要としている。0030但し、微量要素は殆ど大抵の土壌2に包摂されているが、前記基本構成の床土2において、主要3要素又は準主要3要素が不足している場合がある。いう作用によって作物3に対する窒素の供給が可能である。基づく土壌2の効果につき、ほうれん草の栽培に即して明らかにする。0033町田市小山田地区における畝、即ち約39.6m2による黒ボク土の土壌2による畑を二分し、このうちの一方の18.8m2の領域を、平均粒径3mmによる黒ボク土焼結粒子1を深さ5cmの範囲内にて5.0重量%混在する状態とし、他方の18.8m2の領域を、焼結粒子1が混在しない状態としたうえで、平成19年11月18日、各領域につき、ほうれん草の播種を行い、平成20年2月11日に葉並びに茎31、及び根32を採取したうえで育成状態の対比を行い、同年3月4日残部を採取し、採取した葉及び茎31の100gにつき食品分析を行った。1.育成状態の対比(1)葉及び茎31の成長状態の相違は、図2(a)、(b)に示すとおりである。0034図2(a)に示す前記基本構成による土壌2において育成したほうれん草の葉及び茎31は、図2(b)に示す通常の黒ボク土壌2において育成されたほうれん草の葉及び茎31に比し、明らかに大きい状態にある。0035しかも、図2(a)の状態の場合の方は図2(b)の場合に比し、茎及び葉31の下端に至る迄緑色の程度が大きい状態にあり、光合成に関与する葉緑素(クロロフィル)の含有量が多いことを示している。0036前記基本構成に基づく土壌2において育成した合計20枚の葉及び茎31の合計重量が59.0gであるのに対し、通常の黒ボク土壌2において育成したほうれん草の合計21枚の葉及び茎31の重量は40.5gであって、約1.46倍だけ前記基本構成に基づく本件土壌2において育成したほうれん草の葉及び茎31の重量が多いことが判明する。0037(2)茎及び葉31の下端であって、根32との境界を示す領域の相違は、図3(a)、(b)に示すとおりである。0038図3(a)に示すように、前記基本構成に基づく土壌2において育成されたほうれん草のうちの茎及び葉31の下端は殆ど全体は乳白色であって、表面がやや桃色であるのに対し、図3(b)に示すように通常の黒ボク土壌2において育成したほうれん草の茎31の下端は中心領域が白色であるも、外側領域においては赤紫色を呈した状態であった。0039茎及び葉31の下端におけるこのような色彩の相違が育成上如何なる事項を意味するかについては、現時点では解明されていない。0040(3)根32の生育状況の相違は、図4(a)、(b)に示すとおりである。0041図4(a)、(b)は、収穫した時点においてそれぞれ最も大きな葉及び茎31に対する根32を撮影しているが、図4(a)に示す前記基本構成に基づく土壌2の場合には、図4(b)に示す通常の黒ボク土壌2の場合に比し、主根が短い状態にある一方、多数の支分根が支根から分枝し、しかも極めて長いことが判明する。0042そのような根32の状態の相違は、前記基本構成に基づく土壌2の場合には、焼結粒子1が混在している上側の領域に支分根が頻繁に伸張する一方、根32全体の伸張が支分根によって行われ、主根が通常の土壌2の場合のように下方に伸張する必要がないことに由来したためであるものと考えられる。0043図4(a)、(b)に示す根32の重量が、前記基本構成に基づく土壌2の場合には6.5gであるのに対し、通常の黒ボク土壌2の場合には5.0gであり、上記基本構成の場合には重量比が約1.2倍増加していることが判明する。0044(4)前記(1)、(3)の葉、茎31及び根32の合計重量の比率は、前記基本構成の土壌2の場合には、通常の黒ボク土壌2の場合に比し、(59.0+6.5)/(40.5+5.5)≒1.42倍の重量を示している。0045このような増加は正に前記基本構成に基づく土壌2の場合の方が通常の黒ボク土壌2の場合よりも、光合成、即ち光のエネルギーに基づいて炭酸を同化して有機物を合成する生物過程(理化学辞典の「光合成」の欄)の程度が大きいことを示している。0046光合成においては、ADPと無機リン酸からATPが発生するという所謂光リン酸化工程を必要不可欠としている。0047このように、光合成において、無機リン酸を必要不可欠とすることを考慮するならば、上記重量比の相違は、前記基本構成に基づく土壌2の場合には、焼結粒子1によって包囲されたリン(P)がバクテリアの作用によってリン酸(H3Po4)と化し、活性化したリン酸塩が養分として提供されたことを明瞭に推定することができる。2.成分分析(1)平成20年3月4日に収穫したほうれん草につき、前記基本構成に基づく土壌2及び通常の黒ボク土壌2において最も大きい状態を形成している葉及び茎31から採取した100gの株おける成分の分析は以下の表記載の通りである。00480049(2)炭水化物の含有量において、前記基本構成に基づく土壌2の場合には、通常の土壌2の場合に比し、約10%増と化していることによって、炭酸への同化の程度の相違による光合成の程度の相違を裏付けている。0050硝酸塩の含有量において、前記基本構成に基づく土壌2の場合には、通常の黒ボク土壌2の場合に比し、約14%少ない状態と化している。0051然るに、タンパク質の含有量において、前記基本構成に基づく土壌2の場合には、通常の黒ボク土壌2の場合に比し、約5%程増加している。0052このような相違は、効果の項において説明したように、焼結粒子1中の好気性バクテリア及び嫌気性バクテリアによってアンモニア態窒素を硝酸態窒素に酸化分解したうえで、更の硝酸態窒素を気体窒素に還元するという推定が成立し得ることを裏付けている。0053脂質の含有量については、前記基本構成に基づく土壌2の場合には、通常の土壌2の場合に比し、約16%少ない状態を示しているが、その原因は栄養分を構成する炭化水素が炭水化物及びタンパク質の形成に費消された結果、脂質の単位重量当たりの消費量が少なくなったものと考えられる。0054但し、前記1(1)の葉及び茎31の育成状態において、前記基本構成に基づく土壌2の場合には、通常の土壌2の場合に比し、約1.46倍もの育成状態であることを考慮するならば、脂質を形成する成分の全体の確保量は本件土壌2の場合の方が通常の土壌2の場合よりも大きいことが判明する。0055上記表における無機質とは、葉及び茎31に含有されているカリウム(K)、カルシウム(Ca)、鉄(Fe)等の炭素、水素、窒素によって構成されている有機質以外の成分による総量であるが、前記基本構成の土壌2の場合には、通常の黒ボク土壌2の場合に比し、約6%増加している。0056このような相違は、通常の土壌2の場合には、無機質が水溶性であることによって流出し易いのに対し、前記基本構成に基づく土壌2の場合には、焼結粒子1中の無機質は焼結によって保持され得る状況にあり、しかも焼結粒子1中に生息しているバクテリアが無機質保持に寄与している可能性を推定することができる。0057(3)前記試験に使用した焼結粒子1を分析したところ、約30%の体積につき空隙を形成しており、しかも空隙断面の径は0.002μm〜2μmであって、各種バクテリアが生息するのに好都合なサイズであった。0058風味においても、前記基本構成に基づく土壌2の場合の方が通常の黒ボク土壌2の場合に比し、甘味が多く苦味が少ない状況にあった。前記1,2のようなデータは、焼結粒子1の土壌2中の混在によって、リン酸の供給量の増大を原因とする光合成の程度の増加、気体窒素の供給の増加、ミネラル量の供給の増加を意味しており、このような状況は必然的にほうれん草だけでなく、他の作物においても明瞭に推認することができる。0059したがって、上記1,2の如き試験結果は基本構成に係る土壌2、更には当該土壌2に使用するアルミナ(Al2O3)を少なくとも18.0重量%以上含有し、かつ多孔質である焼結粒子1が極めて有用であることを裏付けている。4.総括このように、本発明のように土を原材料とする焼結粒子1を作物3の工作に使用した点において画期的意義を有している。0060のみならず、上記焼結粒子1については、作物3の工作に採用した点において、用途発明としての画期的な意義を有している。0061以下、実施例に即して説明する。0062実施例においては、焼結粒子1の結合の程度を1.0cmの厚さとした場合に、2.5kg重/cm2以上の圧力を加えることによって、結合状態が崩壊する程度であることを特徴としている。0063既に説明したように、作物3の枝分根32は容易に焼結粒子1中に浸入することができる。実施例0064上記浸入の結果、枝分根32は焼結粒子1を貫いた状態にて土壌2全体に伸張することが可能となり、作物3の更に有効な育成を推定することができる。0065本発明に係る土壌及び当該土壌に使用する焼結粒子は、作物増産に確実に寄与することができ、その利用価値は絶大である。作物の根ページトップへこの技術を出願した法人この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInこの技術を発明した人物この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedInページトップへ関連する挑戦したい社会課題この情報を共有FacebookTwitterGoogle+LinkedIn環境にやさしいエネルギーを実現する環境にやさしいエネルギーの実現は、経済成長と環境や健康面への配慮を両立させる社会につながります。発電やエネルギー創出時の環境への影響は、大気汚染などの健康被害にもつながり、また人命にかかわる気...最終更新日:2018/06/13高い食料自給率を実現する高い食料自給率を実現すると、国内での食料の安定供給や、他国の問題による食料不足などの問題を防止する可能性が高まります。10には、ワサビW1が植えられた栽培床50が配置されている。100は、植物の水耕栽培が可能な複数の容器2と、各容器2に取り付けられる骨伝導スピーカ3と、を有する。環境にやさしいエネルギーを実現する環境にやさしいエネルギーの実現は、経済成長と環境や健康面への配慮を両立させる社会につながります。発電やエネルギー創出時の環境への影響は、大気汚染などの健康被害にもつながり、また人命にかかわる気...高い食料自給率を実現する高い食料自給率を実現すると、国内での食料の安定供給や、他国の問題による食料不足などの問題を防止する可能性が高まります。日本の食料自給率は非常に低く、食料面で海外に大きく依存しているのが現状です...効率的な農作物生産を実現する効率的な農作物生産が実現すれば、食料廃棄時に掛かる年間約7,500億ドルのコスト、そして生産時における環境への影響を改善することに繋がります。データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。”未来を創るためのプラットフォーム”astamuseは、世界中で未来を創るための「仕組み」を提供するため日々改善を進めています。専門用語を解析し、意味や用法を知ることが出来るキーワード情報そしてこれらの情報を最大限活用することで、挑戦したい社会課題を独自の切り口で編集。社会に大きな変化を起こし、未来を創るために活動し続けるのは容易なことではありません。行う為に必要なサービスの提供を行っていきます。それが私たちの考える“未来を創ること”です。