JPS62234005A - 農林水産業用微生物製剤 - 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） 本発明は微生物製剤に関する。詳しくは細菌、放線菌、
糸状菌を高分子物質により固定化することで、保存の安
定性及び微生物濃度を高め、これを土壌中及び植物体に
接種し、微生物の作用により土壌病害、連作障害の軽減
を有効ならしめるといった作用を有する微生物製剤に関
するものである。

したがって本発明は、微生物の技術分野だけでなく、農
薬、肥料、植物生長調整剤、栽培、養林、水産養殖、芝
生造成といった５園芸、林業、水産業の技術分野におい
ても重要な役割を果すものである。

（従来の技術） 近年、同一作物の連作や化学肥料の多用等で作土の塩基
バランスの不均衡、物理性の悪化、土壌微生物相の悪化
等をきたし、作物根の機能低下や土壌病害虫の激発を引
起している。これらの対策として現状では農薬による消
毒、施肥法の改善等対症的療法にとどまっている。

このように有機農業はほとんど行われていないのが現状
であるが、微生物を積極的に利用する試みとしては、わ
ずかに堆肥が実際に利用されているにすぎない、しかし
ながら、堆肥は、オガクズ。

ワラ、樹皮、青草等を長期間発酵させてなるものであっ
て、微生物を利用したものとはいっても狭雑物が多過ぎ
て、とても、微生物製剤などとよべるものではな゛い。

このように、微生物を純粋な状態で直接利用できる真の
意味での微生物製剤は、農林水産業界では全く知られて
いないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 既知の微生物利用農業資材であるところの堆肥は、最近
の農業形態の変化により、これを調製しようにも原材料
の入手が困難であるし、また調製時より長期間を過ぎる
と微生物数及び微生物分布が変化し、作土での施用時に
おいては微生物の効力がなくなるという場合もしばしば
である。

また有用微生物を土壌に施用して土壌病害菌を抑えたり
根圏微生物の環境を変えて連作障害を防止したりする場
合、上記堆肥等をむやみに土壌に施用しても土壌中の無
数の微生物に影響を受け、増殖できなかったり、逆に微
生物のエサとなったりして死滅し、何ら効果を発揮でき
ないことが多しＡ。

このように従来の技術では、製剤に含まれる微生物の種
類及び量をコントロールすることができないし、そもそ
も、従来の技術レベルでは、微生物を当初から添加して
積極的に堆肥等微生物利用農業資材をａａａするという
技術思想が存在しなかったのである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、無機化が進行している現在の一次産業の現実
に鑑みてなされたものであって、−次産業の有機化をは
かることを目的とし、堆肥等にあっては上記欠点を解決
することを目的としてなされたものである。

そして、有用微生物を土壌に施用して土壌病害菌の抑制
及び連作障害の軽減に効果を出すには。

製剤中の微生物の活性の持続、さらに施用後の微生物活
性の強化、また土壌中で優勢に増殖することが・必要な
点に着目し、そのためには発想を根本的に転換する必要
を認め、微生物学、肥料学、作物栄養学を中心として鋭
意検討の結果、必要な微生物のみを予じめスクリーニン
グしておいて、これを直接利用する以外に有効な手段が
ないとの知見を得た。

そこでこの°技術思想を具体的に現実に実現するための
手段を鋭意検討、研究した結果、微生物を固定化した製
剤を調製したところ、製剤が安定化するだけでなく且つ
大量の微生物を自由にその中に増殖せしめ得ることを見
出し、また、固定化剤としては特に高分子物質が有効で
あることも見出し、これらの新知見を基礎にして更に研
究の結果。

本発明に到達したものである。

すなわち本発明は微生物を、担体としての高分子物質で
固定化した点を重要なポイントとするものである。

微生物としては各種の微生物が広く使用されるが細菌、
放線菌及び糸状菌が有用であり、中でも特に次のものが
好適である。

例えば、硫黄細菌、光合成細菌、硝酸菌、メタン細菌、
根粒菌、活性汚泥、バチルス属菌、アゾトバクタ−属、
菌といった細菌；ストレプトマイセス属菌、ミクロモノ
スポラ属菌、ノカルディア属菌といった放線菌；トリコ
デルマ属菌、アスペルギルス属菌、ペニシリウム属菌と
いった糸状菌；が微生物として広く利用できる。

これらの具体例としては以下のものが挙げられ。

自由に入手することができる。

（１）細菌 紅色非硫黄細菌 Ｒｈｏｄｏｐｓｅｄｏ＊ｏｎａｓ　５ｐｈｅｒｏｉｄｅ
ｓ（ＩＦＯ１２２０３）紅色非硫黄細菌 Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ　　ｒｕｂｒｕｍ（ＩＦ
Ｏ３９８６）紅色硫黄細菌 Ｃｈｒｏ■ａｔｉｕ■ｓｐ、（京都大学小林達治助教授
より分ＩＩ） バチルス　ズブチルス Ｂａｃｉｌｌｕｓ　５ｕｂｔｉ１ｉｓ（ＩＦυ３１３４
）バチルス　メガテリウム Ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｍｅｇａｔｅｒｉｕ箇（ＩＦｏ　３
００３）アゾトバクタ−りロロコツカム Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ、ｃｈｒｏｏｃｏｃｃｕ＋５（
ＩＦＯ１２９９４）アゾトバクタ−ビネランデイ Ａｚｏｔｏｂａｃｔａｒ　−ｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ（Ｉ
ＦＯ１３５８１）メタノバクテリウム　テルモオートト
ロフイカム Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔａｒｉｕｍ　　ｔｈｅｒ＊ｏａ
ｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃｕｍ（ＡＴＣＣメタノサリシナ　
パルケリ Ｍａｔｈａｎｏｓａｒｉｃｉｎａ　ｂａｒｋｅｒｉｉ（
ＡＴＣＣ２９８９４）メタノモナス　メチロポーラ Ｍｅｔｈａｎｏｍｏｎａｓ　ｍｅｔｈｙｌｏｖｏｒａ（
ＡＴＣＣ２１９６３）リゾビウム　ジャポニクム Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ　ｊａｐｏｎｉｃｕｍ（ＩＦＯ１３
３３８）ニトロソモナス　ユーロパエ Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ　　ｅｕｒｏｐａｅａ（ＡＴ
ＣＣ２５９７８）ニトロソコツカス　モビリス Ｎ１ｔｒｏｓｏｃｏｃｃｕｓ　ｍｏｂｉｌｉｓ（ＡＴＣ
Ｃ２５３８０）ニトロバクタ−ウイノグロドスキイ ｎ１ｔｒｏｂａｃｔｅｒ　ｔｌｌｉｎｏｇｒａｄｓｋｙ
ｉ（ＡＴＣＣ２５３９１）（２）放線菌 ストレプトマイセス　フラディア Ｓｔｒｅｐｔｏｗｙｃｅｓ　ｆｒａｄｉａｅ（ＩＦＯ３
３６０）ストレプトマイセス　アルボロンガス Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ　　ａｌｂｏｌｏｎｇｕｓ（
ＩＦＯ１３４６５）ストレプトマイセス　アルバス Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃａｓ　　ａｌｂｕｓ（ＩＦＯ３１
９５）ノカルディア　エリスロポリス Ｎｏｃａｒｄｉａ　ａｒｙｔｈｒｏｐｏｌｉｓ（ＡＴＣ
Ｃ２１０３５）ミクロモノスポラ　プルプレア Ｍｉｃｒｏｍｏｎｏｓｐｏｒａ　ｐｕｒｐｕｒｅａ（Ｎ
ＲＲＬ　２９５３）（３）糸状菌 トリコデルマ　ビリデ Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒ＋ｓａ　ｖｉｒｉｄｅ（ＩＦＯ３０
５４７）アスペルギルス　フミガラス Ａｓｐａｒｇｉｌｌｕｓ　ｆｕｍｉ（ａｔｕｓ（ＩＦＯ
７８３９）ペニシリウム　フリクエンタンス Ｐａｎｉｃｉｌｌｉｕｍ　ｆｕｒｅｑｕａｎｔａｎｃｅ
（ＩＦＯ７９２１）また、これらの微生物のほか、クロ
レラ　ビレノイドーサ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ　ｐｙｒｅ
ｎｏｉｄｏｓａ）、クロレラウルガリス（Ｃ，ｖｕｌ＠
ａｒｉｓ）、クロレラ　エリプソイブ（Ｃ，ｅｌｌｉｐ
ｓｏｉｄａａ）といった単細胞藻類；アマノリ、ヒトエ
グサ、アオンリ、カワノリ、アオサ、シオグサといった
緑藻類も使用することができる。

次いで、どれらの微生物は固定化する。固定化法として
は、微生物を内部及び／又は表面に固定できる方法であ
ればすべての方法が利用でき１例えば、担体結合法、架
橋法、包括法のいずれもが使用できる。固定化法として
は、固定化の容易性。

取扱いの容易性、施用後の微生物の生存及び増殖性、施
用後の環境汚染防止といった安全性といった各方面から
検討した結果、特に、高分子物質を使用するのが有利で
あることが判明した。

高分子物質としては、天然及び合成高分子物質が自由に
使用でき、例えば１次のような固定化方法によって、微
生物を固定するのが好適である。

セルロース、デキストラン、アガロース等多糖類、ポリ
アクリルアミドゲル、アルブミン等を担体として用いる
共有結合法：　ＤＥＡＥ−セルロース。

ＤＥＡＥ−セファデックス等を用いるイオン結合法；デ
ンプン、グルテン、コンカナバリンＡ等に物理的に吸着
させる物理的吸着法；といった担体結合法。

グルタルアルデヒド、イソシアナート等を用いる架橋法
。

マイクロカプセル型又は格子型といった包括法。

例えば、高分子物質としてアルギン酸ナトリウムを用い
て包括法によって微生物を固定化する場合は、アルギン
酸ソーダ水溶液に菌体培養液や胞子懸濁液を加えてよく
攪拌した後、塩化カルシウムといった固化剤水溶液を添
加して、ビーズ状その他の形状に固定化する。そして、
しばらく放置した後固化剤溶液又は殺菌水を用いて濾過
洗滌して固定化微生物製剤を得る。同様にして、カラギ
ーナン（固化剤：塩化カリウム）、寒天（冷水）その他
前記した天然高分子物質を用いて微生物を固定化する。

固定化は、上記のように天然高分子物質のほかに合成高
分子物質も使用でき、例えば、ポリビニルアルコールを
利用する場合には、ホウ砂、硫酸ナトリウムを用いて固
化する。また、ポリアクリルアミドゲルを利用する場合
は、アクリルアミドモノマーに、架橋剤（Ｎ、　Ｎ’−
メチレンビスアクリルアミド等）１重合促進剤（β−ジ
メチルアミノプロピオニトリ゛ル、　Ｎ、　Ｎ、　Ｎ’
、　Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、アンモニウ
ムミョウバン等）。

重合開始剤（ベルオクソニ硫酸カリウム、リボフラビン
等）を微生物培養液又は懸濁液に加えて重合させ、微生
物をゲル内に包含せしめるようにすればよい。

高分子物質としては微生物を包含もしくはコーティング
して内部及び表面に固定化できるものであればいずれで
も可能であるが、微生物が生存及び増殖できるものでな
ければならない。

また高分子物質で固定化したあとは容易に崩壊しないた
めに、高分子物質に助剤を添加することが可能である。

必要ある場合には、このような微生物製剤のゲル化を海
苔網上で行って、またはゲルを網に付着させて、海苔胞
子を含有したゲルを直接海苔網に付着させることができ
、従来の海苔養殖のように網を単に海中に浸漬して何も
操作することなく海苔胞子類の網への付着を自然にまか
せる方法とは。

その付着率、生長率が格段に相違し、海苔の収率が大巾
に増加する。ゲル内に肥料等海苔の栄養成分を共存させ
ておけば更にその効果が高まる。海苔網と同様の手法に
よって、芝その他植物の種子と必要に応じて肥料とを、
ネット等に付着せしめておけば、このネットを道路の法
面、ゴルフ場の面上に単にマウントしておくだけできわ
めて簡単に且つ迅速に芝生等各種の植物の植付は栽培が
できる。

以下、本発明を実施例について説明する。

実施例１ 植物根から分泌される各種有機酸（ギ酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、ピルビン酸、乳酸、コハク酸、フマル酸
、リンゴ酸）を基質として利用することのできる光合成
細菌（Ｒｈｏｄｏｐｓａｕｄｏｍｏｎａｓｓｐｈｅｒｏ
ｉｄｅｓ　　ＩＦＯ１２２０３，Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉ
ｌｌｕｍ　　ｒｕｂｒｕ＋ｗＩＦＯ３９８６，Ｃｈｒｏ
ｍａｔｉｕｗ　ｓｐ、　　京都大学小林達治助教授より
分譲）を液体培地（下記）に接種し、嫌気明条件下で培
養を行ない、（３０℃〜３５℃）ｃａｌｌｗａｌｌ　１
０’／ｍＱの培養菌体液をアルギン酸ナトリウムでそれ
ぞれ固定化した。

固定化は、アルギン酸ナトリウムを用いた包括法で行な
った。まず、３％アルギン酸ナトリウムを湯冷中で溶解
し、冷却した後、培養菌体液をアルギン酸ナトリウムの
最終濃度が２％となる様に加え十分に攪拌した。しばら
く放置後注封筒を用いてＯ−ＬＭ　ＣａＣ１，溶液中に
気胞が入られない様に滴加しビーズ状に固定化した。

１５ｓｉｎ程度放置後０．ＩＭＣａＣ１□または殺菌水
ですばやく濾過洗浄して固定化微生物製剤を得た。

固定化した製剤は培地上でも土壌中においても菌体の生
育が認められ、ｉｌ剤中での生存も認められた。また固
定化したビーズを凍結乾燥した製剤からも菌体の生育が
認められた。

紅色硫黄細菌の培地組成 紅色非硫黄細菌の培地組成 ｒｃＩｌ、ｃＯＯＮａ　　　　　０．５％嫌気明条件下
での培養ではＮａ１ｌＣＯ＊　０．１％を加える微量元
素溶液 実施例２ 土壌病害微生物に対して拮抗作用のあるＢａｃｉｌｌｕ
ｓ　５ｕｂｔｉｌｉｓ　（ＩＦＯ３１３４）及びＢａｃ
ｉｌｌｕｓｍｅｇａｔａｒｉｕ＋５（ＩＦＯ３００３）
をＮＢ液体培地に接種し、３０℃で１〜２日間振どう培
養した。

このようにして得た培養液（１０＠乙ｉ）の等量混合物
を、実施例１と同様にしてアルギン酸ナトリウムで固定
化し、固定化製剤を得た。

実施例３ 空中窒素固定能力のあるＡｚｏｔｏｂａｃｔｅｒｃｈｒ
ｏｏｃｏｃｃｕｍ（ＩＦＯ１２９９４）Ａｚｏｔｏｂａ
ｃｔｅｒ　ｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ（ＩＦｏ　１３５８１
）をＢｕｒｋの培地に接種し３０℃２日〜３日振どう培
養し、この培養液（１０”／ｗｉ）を実施例１と同様に
してアルギン酸ナトリウムで固定した。

実施例４ 抗生物質を産生ずる放線菌である５ｔｒｅｐｔｏｓｙｃ
ｅｓｆｒａｄｉａｅ　　ＩＦＯ３３６０，Ｓｔｒｅｐｔ
ｏｍｙｃａｓ　　ａｌｂｏｌｏｎｇｕｓＩＦＯ１３４６
５，５ｔｒｅｐｔｏｓ＋ｙｃａｓ　ａｌｂｕｍ　ＩＦＱ
　０３１’Ｊ５をにｒａｉｎｓｋｙの澱粉−ＮＨ４Ｃ１
寒天培地で３０℃、７日間培養して、多数の胞子を得た
。また、その胞子の振どう培養で小さいペレット状の菌
糸塊を多数得た。

胞子懸濁液（１０１個／ｍＱ）および培養菌糸を次のよ
うにして寒天に固定化した。

すなわち、０．１規定の水酸化ナトリウムを含んだ２％
寒天を加温し溶解した。固定する前に微生物懸濁液を加
え、それを注射筒に移し、冷却水に滴下または冷却水中
に押し出した。さらに強度を高めるために２％のエピク
ロルヒドリンを含んだ燈油に入れ架橋を行ない、固定化
微生物製剤を得た。

実施例５ 連作障害を起こす土壌病害微生物（Ｆｕｓａｒｉｕｍｏ
ｘｙｓｐｏｒｕｍ、　Ｐｈｙｔｈｉｕｓ　ｕｌｔｉｍｕ
ｓなど）に対して拮抗性を示す糸状菌であるＴｒｉｃｈ
ｏｄｅｒｍａ　ｖｉｒｉｄｅ　ＩＦＯ３０５４７、Ａｓ
ｐｅｒ（ｉｌｌｕｓ　ｆｕｍｉｇａｔｕｓ　ＩＦＯ７８
３９゜Ｐａｎｉｃｉｌｌｉｕｍ　ｆｒｅｑｕｅｎｔａｎ
ｃａ　ＩＦＯ７９２１をＰＤＡ培地に接種して、３０℃
、１０日間培養により多数の胞子を得た。また、その胞
子を振とう培養することによって多数のペレット状の菌
糸を作成した。胞子懸−液（１０６コ／■ａ）および培
養菌糸を次のようにして固定化した。すなわち、完全ケ
ン化型でＣ−２０のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を
用いる方法で固定化を行なった。まず、　ｌ（）％ＰＶ
Ａを湯浴中で溶解し、冷却後、菌体を加えよく攪拌した
。　　ＰＶＡの最終濃度は７．５％とした。しばらく放
置し、注射筒を用いて気泡が入らないようにマルチプレ
ートに分注した。−８２℃で急速凍結後、凍結乾燥を行
ない。

固定化微生物製剤を得た。

実施例６ 実施例５で得た胞子懸濁液または培養菌糸を含んだ１０
％ＰＶＡを注射筒に移し、　１０％硫酸ナトリウム、２
％四ホウ酸ナトリウムの混合液に滴下して。

微生物を含んだＰＶＡをビーズ状に固定化した。

（発明の効果） 本発明によって得られる微生物製剤は、当業界では未知
の全く新規なものであるばかりでなく、製剤後の微生物
が安定であり、かつ土壌その他に施用後も活性が衰えず
、増殖が見られることにより、製剤品質の安定性さらに
施用後の不活化を防止することができ、数々の用途に広
く利用でき、その効果はきわめて高い。

すなわち、光合成細菌、ｖ！１素固定菌、硝酸菌等を固
定した製剤を土壌中に施用すれば１作物の生育を促進す
る肥料、植物生物生長剤として有効に作用し、土壌病害
菌に対して拮抗作用を有する微生物又は拮抗作用物ｆｆ
（例えば抗生物質）を産生ずる微生物を土壌中に施用す
れば、目的とする作用以外の作用を生ぜしめずに、土壌
病害菌の作用を受けることなく作物が健康に生育し、ひ
いては害虫の被害を軽減されて、連作障害もなくなり、
非常に有利である。

また、これらの微生物の分泌する粘液等の作用によって
、土壌の団粒化がひき起され、土壌改良剤としての効果
も併せ得られるし、各種微生物製剤の併用も可能である
。したがって本発明に係る製剤は一種の人工堆肥、新し
いタイプの堆肥ということができる。

そのうえ１本発明に係る製剤は、前記したように、芝生
の造成、林木の成長促進、耐病害虫性の付与にも使用で
きて、園芸、林産の技術分野においてもきわめて有効で
ある。また、前記したように、海苔の胞子、幼生、クロ
レラ等を製剤化することもでき、これらを病害虫からの
被害を防止しつつ大量に増殖することができるので、農
林業のみでなく水産業においても非常に大きな貢献をな
すものである。

このように本発明は、無機化がすすみ、環境破壊へとつ
ながる農林水産業界において、全く新しいシステムによ
って目的に応じた有機化を着実に促進するものであって
、従来の未知の効果を奏するのみでなく、奏される効果
がきわめてすぐれているという格別の特徴を有するもの
である。

手続補正書 昭和６１年　６月２０日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 細菌、放線菌、及び糸状菌等の少なくとも１種又は２種
   以上の微生物を高分子物質により固定化してなることを
   特徴とする農林水産業用微生物製剤。