JPH0446105A - 植物用土壌抗菌材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は植物病原菌に強い殺菌作用を有するにかかわら
ず、雨又は撒水により溶出又は分散して地下水又は河川
に流出しないため、使用しても農薬汚染の問題を生しる
ことのない植物用土壌抗菌材料に関するものであり、更
に詳しくは殺菌性を有する金属、即ち、銀、銅、亜鉛か
ら選ばれた少くとも１種の金属又は金属イオンをセラミ
ックスに担持させ、成形して植物の根部土壌に設置する
ことにより、或はそのセラミックスをマット、スポンジ
、又は活性炭繊維に保持させて根部土壌に設置すること
により、病原菌から植物を保護するとともに、農薬汚染
を生じない植物用土壌抗菌材料に関するものである。

（従来の技術） 土壌中の病原菌によって野菜、果実、草木、木ボウ等の
露地、温室又は水耕栽培における苗立枯病及び相席病、
アファノマイセス属菌による、大根、カブ、白菜などの
根くびれ病或はエントウの相席病、モノスボラスカス菌
によるメロンの黒点相席病、フザリウム菌及びリゾクト
ニア菌による稲の苗立枯病、フィトフソラ菌によるチュ
ーリ・７プ疫病、ビシラム菌によるチューリフブ相席病
、ビシラム菌及びリゾクトニア菌による芝の春はげ病、
ラコデイウム菌による針葉樹種子の地中腐敗病など土壌
中の病原菌によって多くの病害が発生している。これら
病害の予防、治療に銅、無機有機銅塩、チウラム、銅・
オキサシキシル、ジチアノン・銅、マンゼブ、キャブタ
ン・ホセチル、ＴＰＮ、グアザチン、イプロジオン、キ
ャブタン、メフロニル、ポリオキシンなどの殺菌、抗菌
剤が使用されている。これらの殺菌剤以外にも、除草剤
、殺虫剤が農薬として多量に使用されている。

このため残留農薬による人体への影響が心配され、特に
又近年はゴルフ場での農薬大量使用による飲料水への農
薬汚染が問題となゲている。一方植物も農薬による病害
を生じ、農薬に対する耐性菌による茄子の灰色カビ病や
、銅による植物の成育障害などが報告されている。又、
ゴルフ場で大量に使用されている肥料についても、それ
力く農業用水に流れ込み、その富栄養化を生じ、農業、
漁業に悪影響を及ぼしている。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 本発明は植物病原菌に強い殺菌効果を示すので、土壌中
の病原菌を効率よく殺菌するとともに植物への吸収が殆
んど生しないので残留農薬へのＩＣ・自己がなく、加え
て水に溶出、分散すること力くな０ので、農薬汚染の問
題を生じない安全な植物用土壌抗菌材料を提供すること
を主目的とし、更に各種物質を強く吸着するので、施肥
により肥料が吸着保持され、水に溶出、分散して富栄養
化した農業用水を発生しがたい植物用土壌抗菌材料を提
（共することを第２の目的としている。

（課題を解決するための手段及び作用）前記のように、
土壌中の病原菌により植物に病害を生じる。この予防、
治療のため各種の殺菌剤が水剤（乳剤χ粉剤、粒剤など
の形で用し１られているが、薬剤が水により溶出、分散
するのでその効果が減じ、大量に使用すること力（必要
となっている。特にゴルフ場は広い場所に薬剤を使用す
るため、多量の薬剤を必要とし、農薬汚染が生じ問題と
なっている。

一方、木炭や活性炭などの粉末を植物の根部土壌に混ぜ
ると、僅かな肥料を施すだけで植物が良く成長すること
が知られている。然しなから、木炭や活性炭の粉末は取
扱いにくく、特に、ある種の苗や芝生のように移植を必
要とするところでは、扱いにくく使用し難い。

そこで、農薬汚染、用水゛の富栄養化などの副作用を発
生しない植物用土壌抗菌材料を検討した結果、本発明を
達成した。即ち本発明による植物用土壌抗菌材料は抗菌
性金属、即ち、銀、銅、亜鉛からえらばれた少くとも１
種の金属又は金属イオンをイオン交換により、珪素系又
はリン酸カルシウム系セラミックスに担持させた抗菌性
セラミックスを作り、その粉末又は顆粒を成形し或はそ
れをシートマット、スポンジ、繊維状活性炭などに保持
させ、目的に応じた成形物を植物根部の土壌や水中で使
用するので土壌、水中の殺菌を長期間行い、病原菌から
植物を守るとともに殺菌剤が土壌、水中に溶出、分散す
ることがなく農薬汚染の問題を生しない。加えて抗菌性
金属イオンを担持させたセラミックス、及びシート、マ
ット、スポンジ、活性炭などの保持材はいずれも多孔性
であり、施肥された肥料を吸着してその分散、溶出を阻
止し、肥料の有効利用が達成され農業用水の富栄養化が
生じ難い。

本発明に使用できるセラミックスはゼオライト沸石など
の珪酸系又はリン酸３カルシウム、第２リン酸カルシウ
ム、第４リン酸カルシウム、ポリリン酸カルシウム、燐
灰石系化合物などのリン酸カルシウム系セラミ、クスで
あり、特にハイドロキシアパタイトはイオン交換能、吸
着能、安全性の面から好ましい。以下ハイドロキシアパ
タイトを例にして抗菌性セラミックスの製法を示すが、
他のセラミックスでも同様にして製造できる。天温しで
、充分攪拌し、攪拌後沈降する結晶を採取し、充分水洗
して付着している抗菌性金属塩を除去後乾燥脱水して抗
菌性ハイドロキシアパタイトをえる。ハイドロキシアパ
タイトにイオン交換により担持させる抗菌性金属イオン
の量は使用する金属塩の量及び溶液のｐＨに依存するの
で、要すれば金属塩水溶液のｐＨを酸又はアルカリを添
加して予め調整しておくことも可能である。一般にはハ
イドロキシアパタイトに担持させる金属イオンの量を０
．０１〜５０％に調整するよう処理ン町とが好ましい。

このようにしてえられた抗菌性ハイドロキシアパタイト
は、水中に浸漬しても金属イオンを溶出、分散させるこ
とがなく、又有機殺菌材とことなり、熱に対して安定で
、加熱しても効果を減じることはない。えられた抗菌性
ハイドロキシアパタイトはそのま＼或は顆粒状でそのま
＼植物根部土壌に設置することも可能であるが、抗菌性
ハイドロキシアパタイトを粉末あるいは顆粒状で土壌に
使用した場合、植物の植換え、肥料の追加、抗菌側の交
換、土壌の交換等の際に土壌中の抗菌性ハイドロキシア
パタイトを取り出すことが困難である。

従って・ 成形しあるいはシート、 マ する。又、 これら保持材に保持させて使用すると、有効利用が計ら
れるので更に好ましい。抗菌性ハイドロキシアパタイト
粉末をかかる保持材に保持させるには一般に使用されて
いる方法を使用できる。即ち抗菌性ハイドロキシアパタ
イト粉末−を必要量の一般に使用されている結合剤、例
えばア了 ラビーゴム、メチルセルローズ、ＰＭＭＡＸＰＶＡ、そ
の他、の存在、不存在下に保持材又はセラミックスと混
練し目的の形状に成形するか成形焼結する。発泡性樹脂
素材に抗菌性ハイドロキシアパタイトを混練し、加熱発
泡成形させてスポンジを作る。抗菌性ハイドロキシアパ
タイトを混練した炭素繊維原料を処理して繊維状物質を
作るなどの方法により容易に保持物を作ることができる
。

抗菌性ハイドロキシアパタイトが熱に対して強いことは
、これら保持物の成形を著しく簡便可する。

これら保持物に混練させる抗菌性ハイドロキシアパタイ
トの量はある程度任意に選択できるが、保持材に対して
０．１％以上であれば充分であり、１〜３０％が良好で
ある。このようにしてえられた保持物を植物根部の土壌
中に設置することにより、土壌中の病原菌は殺菌され、
保持物より過剰の抗菌性金属イオンが土壌中に溶出、分
散されることがなく、植物体内に吸収されることもない
ので、殺菌剤による土壌汚染、残留農薬の問題も生ぜず
、加えて保持材の多孔、吸着性により施肥された肥料が
溶出、分散することがないので用水の富栄養化を発生せ
ず、肥料の効率が向上する。

以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

例１） リゾクトニア菌の確認された芝草地の土壌を芝草ととも
に厚さ約２０ｃｍをていねいに掘り出す。

この土壌の下部約１０ｃｍを、高さ２０−１−辺２０ｃ
ＩｉＩの木製容器に入れ、その上に銀５％、亜鉛１％含
有リす酸三カルシウム抗菌荊を５％混練して作成した一
辺が約２０１、厚さ１ｍ、網目約５鶴のネットを敷き、
その上に残りの上部約１０ｃｏ＋の土壌を芝草と共に敷
＜（Ａ）、掘りだした厚さ約２０〔の同し土壌を高さ２
０ＣＩ１１、−辺３０ωの木製容器に芝草と共に入れる
（Ｂ）。これら（Ａ）（Ｂ）を容器ごと土中に埋める。

約半年後、土壌中のりジフトニア菌の確認を行なった。

その結果、（Ａ）ではりジフトニア菌が見られなかった
が、（Ｂ）では認められた。

例２） 銅２％含有ハイドロキシアパタイト抗菌剤を１％練り込
んだ厚さ１ｃＩ１１、−辺が５ｃｍのスポンジをガラス
容器に入れ、ショ糖を０．３％添加した蒸留の菌そうを
約５Ｎの角片として切り取り、上記の滅菌した容器中に
入れる。この容器を２５℃の恒温槽中に入れ２週間後に
ビシラム菌の確認を行なったところ、認められなかった
。抗菌側を練り込まないスポンジを用いて同様の試験を
行なったところ、ビシラム菌が大量に確認された。

例３） ビシラム菌の確認された畑土壌を高さ３０１、直径３０
ＣＩ１１のガラス容器に厚さ約１０ｃｍ入れ、その上に
銅１０％含有ハイドロキシアパタイト抗菌剤を２０％担
持した繊維状活性炭、直径約２０国、厚さ約０．５　ｔ
ｍ、重さ約１０ｇを敷き、その上に再び畑土壌を厚さ約
１０ｃｍ敷く　（Ｃ）。同じ畑土壌を高さ３０口、直径
３０Ｇのガラス容器に厚さ約２０ｃｍ入れる（Ｄ）、こ
れら（Ｃ）、（Ｄ）の土に水を撒き、温度２５℃、湿度
６０％の恒温、恒湿槽に入れる。５週間後に取り出して
土壌中のビシラム菌数を測定した。その結果、（Ｃ）で
は土壌１ｇあたり１０以下、（Ｄ）では１００以上のビ
シラム菌が確認された。

例４）金属イオンの溶出試験 例Ｉ）の銀５％、亜鉛１％含有リす酸三カルシウム抗菌
剖を５％混練して作成したネット、例２）の銅２％含有
ハイドロキシアパタイト抗菌剤を１％練り込んだスポン
ジ、例３）の銅ｌＯ％含有ハイドロキシアパタイト抗菌
剤を２０％担持した繊維状活性炭をそれぞれ１ｇ切り取
り、蒸留水１００ｍｅ中に入れて４週間攪拌した後、溶
液中の金属イオンを原子吸光分光光度計を用いて測定し
、金属の溶出量を求めた。

その結果、銀はｏ、ｏ１ｐｐｍ１ｐｐ亜鉛はｏ、２ｐｐ
ｍ以下、銅は０．１　ｐｐｍ以下と、全ての金属溶出量
測定において検出限界以下であり、金属を溶出しない材
料であった。

（発明の効果） 本発明による植物用抗菌材料は金属と安全なセラミック
スを用いたもので金属の溶出がないため、鉢植え、花壇
などから、ゴルフ場の芝生や、山林などの広大な場所に
まで使用可能である。又、カイワレ大根やトマトの水耕
栽培などに用いても金いた場合には土壌の抗菌と同時に
、植物の育成促進や活性炭繊維に少しの肥料を含ませる
ことにより、 大量の肥料と同し効果が得られるため、肥料 の流出による水質汚染を防ぐことができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）シート、マット、スポンジ又は活性炭繊維から選
   ばれた保持材に、銀、銅又は亜鉛から選ばれた抗菌性金
   属イオンを含有する抗菌性セラミックスを保持させたこ
   とを特徴とする植物用土壌抗菌材料。
2. （２）保持材が活性炭繊維である請求項（１）の土壌用
   抗菌材料。
3. （３）セラミックスがリン酸カルシウム系である請求項
   （１）又は（２）の土壌用抗菌材料。
4. （４）リン酸カルシウム系セラミックスがハイドロキシ
   アパタイトである請求項（３）の土壌用抗菌材料。
5. （５）抗菌性セラミックスの保持量が、重量で１〜３０
   ％である請求項（１）乃至（４）のいずれか１項に記載
   の土壌用抗菌材料。