JP3358671B2 - 土壌生息性有害生物の駆除方法および当該駆除用水の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作物の生育を保護する
ため、窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽和状態に
した水を土壌または生育床に灌水することにより土壌生
息性有害生物を駆除する方法および当該駆除方法に用い
る窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽和状態にした
水の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】作物の健全な生育を阻害する土壌生息性
有害生物の駆除方法としては、従来耕種的手段化学
的手段生物的手段物理的手段等が知られている。

【０００３】一方、窒素ガスおよび／または炭酸ガスを
過飽和状態にした水を製造するために、膜モジュールま
たはウォーターポンプと窒素濃縮装置あるいはイナート
ガス発生装置を組み合わせた土壌生息性有害生物駆除用
水の製造装置は知られていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の駆
除方法には、耕種的手段としての輪作体系による土壌
病害回避方法では、経済性の高い作物を安定して生産す
るには広い耕地を必要とするため我が国の現状には合わ
ないこと。化学的手段による有害昆虫の防除には有機
塩素剤、有機リン剤等が用いられていたが、前者には長
期土壌残留や作物残留の問題が、後者には十分な効果が
期待できないだけでなく作物残留の問題が提起されてお
り、また土壌病害や線虫の防除に使用されるクロルピク
リンや臭化メチルといった燻蒸剤の場合も、前者は強い
刺激性と催涙性を有するガスのため都市近郊での使用は
出来ず、後者はオゾン層を破壊する恐れが強いことから
国際的に使用が制限され、近い将来全面的に使用が禁止
される見通しであること。生物的手段としては土壌病
害の各種拮抗菌やＢＴ剤に代表される生物殺虫剤、ある
いは殺昆虫性線虫（スタイナーネマ）が知られている
が、ＢＴ剤以外は未だ実用化に至っておらず、またＢＴ
剤についても蚕に対する毒性から使用地域に制約がある
こと。物理的手段としては太陽熱を利用するハウス内
の殺菌、殺虫方法や蒸気を用いる苗床用の土壌消毒法が
あるが、極めて限られた面積等の場合に有効であり、大
型ハウスや畑には適用できないこと。等の難点がある。
このためこれ等の課題が解消された、効果的な土壌生息
性有害生物の駆除方法が強く望まれている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するため鋭意研究の結果、窒素ガスおよび／また
は炭酸ガスを過飽和状態にした安価で大量の水を土壌等
に適用すると、土壌生息性有害生物の密度を低下させ当
該有害生物から作物を保護し得ることを見いだし、本発
明を完成させるに至った。

【０００６】即ち、本発明は、窒素ガスおよび／また
は炭酸ガスを過飽和状態にした水（以下、窒素／炭酸ガ
ス過飽和水と称する。）を土壌または生育床に灌水する
ことを特徴とする土壌生息性有害生物の駆除方法、土
壌または生育床に灌水して土壌生息性有害生物の駆除に
用いる窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽和状態に
した水を製造するための装置であって、(1)気体は透過
し、かつ、液体は透過しない膜が組み込まれた膜モジュ
ールおよび(2)窒素濃縮装置あるいはイナートガス発生
装置から構成され、膜モジュールの膜の一方の側に水の
流入管を接続し、また、膜の他の側に窒素ガス濃度が高
い空気あるいは炭酸ガス濃度が高い空気の導入管を接続
して成ることを特徴とする装置、土壌または生育床に
灌水して土壌生息性有害生物の駆除に用いる窒素ガスお
よび／または炭酸ガスを過飽和状態にした水を製造する
ための装置であって、(1)ウォーターポンプおよび(2)窒
素濃縮装置あるいはイナートガス発生装置から構成さ
れ、ウォーターポンプの吸入側には原水の導入管ととも
に、窒素ガス濃度が高い空気あるいは炭酸ガス濃度が高
い空気の吸入管を設けて成ることを特徴とする装置に関
する。

【０００７】本発明の窒素／炭酸ガス過飽和水を土壌
や、ロックウール、バーミクライト等の生育床に灌水す
るには空中散布、地表への灌水等任意の方法を用いる事
ができる。特に土壌または生育床に灌注することが好ま
しい。中でもビニールハウス等の施設栽培では自然降雨
はないので灌水または灌注による給水がなされるが本発
明の水を土壌中に供給する場合は、土壌中に３０〜５０
ｃｍに埋設した透水性のある管より、作物の播種または
作付け前に１回、以後は３０日毎に各３０ｍｍ降雨相当
を土壌中に供給することが好ましいが、土壌表面をポリ
エチレンフィルム等の非透気性のフィルムまたはシート
で被覆（マルチング）し、その中に散水チューブを敷設
して供給しても良い。また多量に供給することが可能で
あれば土壌表面に流しながら処理しても良い。

【０００８】土壌中に窒素／炭酸ガスを注入する手段と
しては、窒素／炭酸ガスを直接土壌へ送り込むこともで
きるが、当該ガスを過飽和状態にした水と比較すると、
土壌中を窒素／炭酸ガスの雰囲気にする能力は劣るため
好ましくない。これはガスが抵抗の少ない箇所を集中的
に流れ、速やかに大気中へ拡散するためであると推察さ
れる。また拡散する過程で、土壌中の水分を奪うという
欠点もある。

【０００９】本発明でいう土壌生息性有害生物とは、主
に土壌中に生息し作物に有害な生物であり、例えばピシ
ウム菌、フザリウム菌、リゾクトニア菌、バーティシリ
ウム菌等の土壌病害菌、ネグサレセンチュウ、ネコブセ
ンチュウ等の線虫類、キスジノミムシ、シバオサゾウム
シ、ネアブラムシ、コガネムシ等の昆虫類、ダンゴム
シ、ヤスデ等の多足類、ナメクジ、ウスカワマイマイ等
の陸生の軟体動物、更に水田や周辺水路に生息するスク
ミリンゴガイ（ジャンボタニシ）等が挙げられる。

【００１０】本発明に使用される窒素／炭酸ガス過飽和
水は、窒素／炭酸ガスが、使用温度において、１気圧の
空気下での飽和濃度を越えて溶解しているものであれば
良く、水に溶解している全気体種中の溶存酸素のモル分
率が１５％以下、好ましくは７％以下、さらに好ましく
は３％以下の水であれば特に良い。本発明に使用される
窒素／炭酸ガス過飽和水に溶解している全気体種中の酸
素のモル分率の下限については、自ずから限界はあろう
が、低いこと自体は何ら不都合はなく、その下限を設け
ることを要しない。

【００１１】本発明で使用する窒素／炭酸ガス過飽和水
中の窒素ガス或いは炭酸ガスの溶存濃度は、窒素の場
合、２０〜１５０重量ｐｐｍが好ましく、炭酸ガスの場
合、５０〜１００００重量ｐｐｍが好ましい。

【００１２】本発明に使用される窒素／炭酸ガス過飽和
水の溶存酸素濃度は、１気圧の空気下での飽和酸素濃度
より低い場合も、同じである場合も、高い場合もあり得
る。即ち、溶存酸素濃度が１気圧の空気下での飽和酸素
濃度と同じか高い場合であっても、窒素／炭酸ガスが過
飽和に溶解しており、溶解している全気体種中の酸素の
モル分率が１５％以下になっておれば良い。しかしなが
ら、窒素／炭酸ガス過飽和水の溶存酸素濃度が、１気圧
の空気下での飽和酸素濃度以下であること、即ち２０℃
に於ては９重量ｐｐｍ以下であることが、本発明の効果
を十分発揮する上で好ましく、３重量ｐｐｍ以下である
ことがさらに好ましく、１重量ｐｐｍ以下であることが
最も好ましい。因みに、１気圧における２０℃の空気飽
和水に含まれる気体の濃度は、窒素が約１８重量ｐｐ
ｍ、酸素が約９重量ｐｐｍ、炭酸ガスが約０．６重量ｐ
ｐｍ、それに痕跡量のアルゴン等であり、酸素のモル分
率は約３０％である。

【００１３】水に溶解している気体の種類と各気体種の
濃度は、オストワルド法（実験化学講座１基本操作
［Ｉ］、２４１頁、１９７５年、丸善）、マススペクト
ル法、ガスクロマトグラフィーにより測定できる。また
酸素や炭酸ガスについては、ガルバニ電池型やポーラロ
グラフィー型等の簡便な電気式の溶存濃度計や比色分析
法で測定することができる。但し、これらの電気式溶存
濃度計を用いて、過飽和水の気体濃度を測定すると、セ
ンサー部に気泡が発生し、正確な測定ができない場合が
ある。このような時には、測定すべき水を該気体の濃度
が既知の水で希釈したサンプルを測定し、計算により濃
度を求める方法を採ることができる。

【００１４】以下に本発明で使用する窒素／炭酸ガス過
飽和水の製造方法について述べる。まず、窒素／炭酸ガ
スを過飽和に溶解させる手段としては、気体は透過し液
体は透過しない膜の一方の側に原水を通し、他の側に溶
解させるべき気体を供給する膜式気体溶解装置（例えば
特開平４−７０７８）、耐圧容器内で加圧水と加圧気体
を接触させる加圧溶解装置、バブリング装置、ウォータ
ーポンプの吸入側に水と同時に気体を供給する方式の装
置等、任意の装置を採用し得る。

【００１５】膜式気体溶解装置は、装置が小形であるこ
と、取扱が容易であること、高度の過飽和水が容易に製
造できる等の点で好ましく、膜が中空糸膜であること
で、装置をコンパクトにすることが可能であるため好ま
しく、中空糸膜の内径を２５０μｍ以下にすることが、
よりコンパクト化が可能であるため好ましい。また、不
均質膜は水の漏洩の恐れがなく散気状態になりにくい
為、気体溶解膜として好適であり、ポリ−４−メチルペ
ンテン−１は疎水性で気体透過速度が高く強度もあり、
膜素材として好適である。膜の水側表面が親水性の膜を
使用することも、水中への気泡の発生量を減少させるこ
とができるため好ましい。膜式気体溶解装置の他にウォ
ーターポンプ方式による装置も簡便で好ましい。

【００１６】膜式気体溶解装置の場合、供給気体は加圧
であっても常圧であってもよい。また純粋気体であって
も混合気体であってもよい。供給気体種の分圧を高くす
るほど、該気体種の溶存濃度を高くすることができる。
水の圧力は、加圧状態であっても常圧であってもよい
が、加圧であることが好ましく、気体の全圧より高い条
件で運転することが、水中への気泡の発生量を減少させ
ることができるため好ましい。

【００１７】窒素／炭酸ガス過飽和水の溶存酸素濃度
を、１気圧の空気下での飽和濃度未満とする場合に、溶
存酸素濃度を減少させる手段（以下脱酸素方法と称す
る）としては例えば、気体は透過し液体は透過しない膜
の一方の側に原水を通し、他の側を減圧する膜式真空脱
気法（例えば特開昭６３−２５８６０５）、気体は透過
し液体は透過しない膜を介して原水と酸素吸収剤を接触
させる隔膜酸素吸収法、充填塔やスプレー塔内を減圧す
るいわゆる真空脱気法、温度上昇に伴う気体溶解度の減
少を利用する加熱脱気法、窒素ガスあるいは炭酸ガスの
バブリング法、超音波脱気法、還元剤の添加法等の任意
の方式を採用し得る。これらの中では、膜式真空脱気
法、次いで真空脱気法が好ましい。

【００１８】上記の脱酸素方法は、独立した工程として
実施せず、窒素ガスあるいは炭酸ガスの溶解工程と兼用
することができる。即ち気体溶解の際に、液体と接触
（隔膜接触も含む）した気体の一部を廃棄することで窒
素ガスあるいは炭酸ガスの溶解と脱酸素を同時に行わし
めることができる。脱酸素処理を独立した工程として実
施する場合には、窒素ガスあるいは炭酸ガスの溶解に先
立って実施することが好ましい。

【００１９】本発明に使用する原水については特に制約
はなく、水道水、井戸水、湧水、河川水、湖沼水および
これらの処理水等任意のものが使用できる。また、本発
明に使用する原水および／または窒素／炭酸ガス過飽和
水には、塩類、肥料、殺虫剤、抗菌剤等を含有させるこ
とも可能である。

【００２０】窒素／炭酸ガス過飽和水を常圧下で土壌等
へ灌水すると、過飽和分の気体が水から逃散し、気体が
発生する。この気体中の酸素濃度は、窒素／炭酸ガス過
飽和水に溶解している気体組成の他、圧力、温度、土壌
のｐＨ等により変わり得るが、窒素／炭酸ガス過飽和水
に溶解している酸素の組成より低い値となることが多
い。従って、１種以上の窒素ガスあるいは炭酸ガスを、
使用温度において１気圧の空気下で過飽和に溶解し、好
ましくは溶解している全気体種中の溶存酸素のモル分率
が１５％以下である水を土壌等へ灌水すると、土壌中の
酸素ガス濃度が空気中の酸素濃度よりかなり低下する。
また、窒素／炭酸ガス過飽和水から発生した気体が土壌
中に拡散するために、灌水範囲より広い範囲が低酸素状
態となる。更に、溶存酸素濃度が９重量ｐｐｍ以下であ
るような窒素／炭酸ガス過飽和水を用いると、土壌中の
酸素ガスを水が吸収することにより、土壌中の酸素ガス
濃度はさらに低下する。

【００２１】次に、本発明に係る窒素ガスおよび／また
は炭酸ガスを過飽和状態にした水を製造する装置につ
き、実施例で用いる膜モジュールの構造（第１図）、お
よび装置の構成（第２図および第３図）を用いて説明す
る。

【００２２】本発明に係る窒素ガスおよび／または炭酸
ガスを過飽和状態にした水を製造する装置の第１例は、
気体は透過し液体は透過しない膜１（この例では中空糸
膜）が気体と液体を隔てるべく組み込まれた膜モジュー
ル１０と窒素濃縮装置あるいはイナートガス発生装置１
６から構成され、膜モジュール１０の膜１の一方の側に
水の流入管を接続し、また、膜の他の側に窒素濃縮装置
あるいはイナートガス発生装置１６にて製造された酸素
濃度１０容量％（以下、単に％で示す）以下の低酸素空
気の導入配管を接続して成る装置である。

【００２３】気体は透過し液体は透過しない膜の構造に
ついては特に限定する必要はなく、気体透過性の素材で
構成された均質膜や不均質膜、緻密層が気体透過性の素
材で構成された複合膜、更に疎水性多孔質膜等任意のも
のが使用でき、また、膜形態についても、平膜、中空糸
膜等任意のものが使用できる。これらの中で、装置を小
形化できる点から中空糸膜が好ましく、中空糸膜の内径
が２５０μｍ以下であることがより好ましい。また、気
体透過速度が高く水の漏洩の恐れがない等の理由で、不
均質膜が好適であり、膜素材としてはポリ−４−メチル
ペンテン−１が、疎水性で気体透過速度が高く、強度も
あるため好適である。膜の水側表面が親水性の膜を使用
することも、水中への気泡の発生量を減少させることが
できるため好ましい。不均質膜および複合膜に次いで、
疎水性の多孔質膜が好ましい。

【００２４】モジュール１０の形状についても特に制約
はなく、平膜の場合には積層型やスパイラル型等、中空
糸膜や管状膜の場合には内部灌流型、外部灌流型等任意
のものが使用できる。これらの中で、中空糸膜を使用し
た内部灌流型は、構造が簡単で安価に製造できるため好
ましい。いずれの場合にも、膜モジュール１０の水側に
は液体流入口６と液体流出口７が設けられており、気体
側には気体導入口８が設けられている。気体側にも気体
排出口９を設け、余剰の気体を排出できるようにするこ
とが、長期使用時にも溶存窒素ガスあるいは炭酸ガス濃
度の変動を少なくできるため好ましい。

【００２５】本発明の装置に使用される窒素濃縮装置あ
るいはイナートガス発生装置は、空気を原料として酸素
濃度１０％以下の低酸素空気を製造できる物なら任意の
物を使用できる。これらの窒素濃縮装置あるいはイナー
トガス発生装置は、空気を原料として、実際上、無限
に、窒素ガス濃度が高い空気あるいは炭酸ガス濃度が高
い空気を製造できるため、ガスボンベ等の運搬が不要で
あり、本装置の使用場所の制約を少なくすることができ
る。

【００２６】窒素濃縮装置は、空気中の窒素と酸素を分
離することにより窒素を濃縮し、窒素濃度９０％以上、
好ましくは９５％以上、更に好ましくは９９％以上の窒
素濃縮空気を連続して製造できるものであり、例えばＰ
ＳＡ式（圧力スイング吸着式）や膜式がある。空気中の
酸素消費によるいわゆるイナートガス発生装置は、石油
等の燃焼により空気中の酸素を消費する場合が一般的で
あり、この場合も残存酸素濃度が１０％以下、好ましく
は５％以下、更に好ましくは１％以下の物が使用でき
る。

【００２７】本発明の装置は、膜モジュールの気体側へ
は、本装置に組込まれた窒素濃縮装置あるいはイナート
ガス発生装置１６で製造された窒素ガス濃度が高い空気
あるいは炭酸ガス濃度が高い空気を導入すべく配管され
ている。必要に応じ、この配管に流量調節バルブや圧力
調節バルブ（例えば１７）等を設けることも可能であ
る。また、必要に応じ設けられる膜モジュールの気体流
出口９にも、圧力調節バルブや流量調節バルブ（例えば
１８）を接続することができる。本発明の土壌生息性有
害生物駆除用水製造装置おいて、膜モジュールの気体側
へ導入する気体中の酸素濃度は１０％以下であり、５％
以下であることが好ましく、１％以下であることがさら
に好ましい。膜モジュールの気体側に供給される酸素濃
度１０％以下の気体の圧力は、１気圧以上であることが
好ましく、１．５〜１０気圧であることが更に好まし
い。

【００２８】膜モジュール１０の液体流入口６には原水
１１が導入され、液体流出口７から窒素／炭酸ガス過飽
和水１５が取り出される。液体流出口７に接続される配
管には、圧力調節バルブ、流量調節バルブ、リークバル
ブ、フロースイッチ等（例えば１３、１４）を設けるこ
とも可能である。更に液体流出口７に接続される配管に
透水性のあるパイプを接続し、製造した窒素／炭酸ガス
過飽和水を直接土壌等に灌注することも可能である。本
装置は、原水の圧力が１ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇ以上である場
合、例えば水道水を原水とする場合に特に効果的であ
る。原水の水圧が不足する場合には、本装置にウォータ
ーポンプを組込むことも可能である。

【００２９】本発明に係る窒素ガスおよび／または炭酸
ガスを過飽和状態にした水を製造する装置の第２例は、
ウォーターポンプ２２と窒素濃縮装置あるいはイナート
ガス発生装置１６から構成され、ウォーターポンプ２２
の吸入側に、原水１１および窒素濃縮装置あるいはイナ
ートガス発生装置で製造された、酸素濃度１０％以下、
好ましくは５％以下、更に好ましくは１％以下の気体を
吸入すべく構成されて成る装置である。窒素濃縮装置あ
るいはイナートガス発生装置については、上記第１例で
記載した装置の場合と同様である。

【００３０】ウォーターポンプの種類については特に限
定する必要はないが、ターボ型ウォーターポンプが好ま
しく、ターボ型ウォーターポンプとして遠心ポンプ、斜
流ポンプ、軸流ポンプ、電気を動力源とするもの、その
他の動力源によるもの、１段型、多段型等任意のものが
使用できる。ウォーターポンプの吐出側圧力は０．２〜
１０ｋｇｆ／ｃｍ^２であることが好ましい。ターボ型ウ
ォーターポンプは、各種ウォーターポンプの中で、水と
気体が十分攪拌されるため、特に気体溶解効率が高い。

【００３１】ウォーターポンプの吸入側は原水１１を導
入すべく配管され、吐出側から窒素／炭酸ガス過飽和水
１５が取り出される。更に液体流出口に接続される配管
に透水性のあるパイプを接続し、製造した窒素／炭酸ガ
ス過飽和水を直接土壌等に灌注することも可能である。
ウォーターポンプを直列多段に接続することも可能であ
り、その場合には第２段以降のウォーターポンプの吸入
側に窒素ガス濃度が高い空気あるいは炭酸ガス濃度が高
い空気を導入することも好ましい。第２段以降の吸入側
に気体を導入すべく構成されている多段型ウォーターポ
ンプを使用することも同様に好ましい。

【００３２】ウォーターポンプ２２の吸入側にはまた、
原水とともに、窒素濃縮装置あるいはイナートガス発生
装置１６で製造された酸素濃度１０％以下の気体が吸入
されるべく構成されている。酸素濃度１０％以下の気体
は、窒素濃縮装置あるいはイナートガス発生装置１６で
製造された窒素ガス濃度が高い空気あるいは炭酸ガス濃
度が高い空気であることが、ガスボンベから供給する場
合と比較して長時間連続運転が可能であるため好まし
い。窒素ガス濃度が高い空気あるいは炭酸ガス濃度が高
い空気の加圧や定量化のために気体ポンプ２０を用いる
ことも可能である。ウォーターポンプ２２の吸入側およ
び／または吐出側に接続される配管には、圧力調節バル
ブ、流量調節バルブ（例えば１３、２１）等を設けるこ
とも可能である。また、吐出側に余剰ガスのリークバル
ブ１４を設けることが好ましい。本装置は、原水の圧力
が１ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇ以下である場合に特に効果的であ
る。

【００３３】

【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、これにより本発明が限定されるものではない。 ［実施例１］ （窒素ガス過飽和水の製造装置） 特開平４−７０７８号公報記載の製造例１の方法によ
り、外径２６３μｍ、内径２０７μｍのポリ−４−メチ
ルペンテン−１製中空糸不均質膜を作成し、この中空糸
膜５万本を充填した直径１１ｃｍ、長さ６０ｃｍの円筒
型のモジュールを作成した。即ち、ほぼ並行に束ねられ
た中空糸膜１が円筒形のモジュールハウジング２に装填
され、中空糸膜の両端部が樹脂３で封止（ポッティング
とも言う）され、封止部の端面４には中空糸膜の内側が
開口している。モジュールハウジングにはキャップ５が
装着され、中空糸膜の一端から中空糸膜の内側につなが
る液体流入口６、中空糸膜の他端から中空糸膜内側につ
ながる液体流出口７、および中空糸外側に接する空間と
つながる気体導入口８および気体排出口９が設けられて
いる。窒素濃縮装置１６として、窒素濃度９９％の窒素
濃縮空気を３．３Ｎｌ／分（Ｎは１気圧換算値であるこ
とを示す）で製造できる膜式窒素濃縮装置を組込み、窒
素濃縮装置１６から圧力調節バルブ１７を経てモジュー
ルの気体導入口８に配管接続した。

【００３４】膜モジュール１０の気体排出口９にリーク
バルブ１８を接続し、膜モジュール１０の液体流出口７
には分岐管１２を接続して、その一方には窒素ガス過飽
和水１５の流量調節バルブ１３を接続し、他方にリーク
バルブ１４を接続することにより、窒素ガス過飽和水の
製造装置を作製した。

【００３５】［実施例２］ （炭酸ガス過飽和水の製造装置） ウォーターポンプ２２として最大圧力５ｋｇｆ／ｃｍ^２
Ｇ、吐出量５０ｌ／分の渦巻きポンプを用い、イナート
ガス発生装置１６として灯油燃焼型イナートガス発生装
置を使用し、低酸素空気用空気ポンプ２０として排気量
３Ｎｌ／分のダイヤフラム式ポンプを使用した。イナー
トガス発生装置１６から炭酸ガス濃度が高い空気を空気
ポンプ２０および流量調節バルブ２１を経て、分岐管１
２にてウォーターポンプ２２の吸入口直前へ導入すべく
配管接続した。ウォーターポンプ２２の吸入口にはまた
原水導入管２３を接続した。ウォーターポンプ２２の吐
出側には分岐管２４を接続し、その一方に流量調節バル
ブ１３、他方に余剰気体排出用のリークバルブ１４を接
続して炭酸ガス過飽和水の製造装置を作製した。

【００３６】［製造例１］ （炭酸ガス過飽和水の製造） 実施例１の装置の膜モジュール１０の液体流入口６に、
原水１１として２０℃の水道水（圧力約３ｋｇｆ／ｃｍ
^２Ｇ）を導入し、液体流出口７に接続した流量調節バル
ブ１３にて、流量を１０ｌ／分に調節した。一方、気体
導入口８には窒素濃縮装置１６の代わりに、ガスボンベ
より圧力２ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇの炭酸ガスを導入し、気体
排出口９に接続したリークバルブ１８にて、導入した炭
酸ガスの約１０％をリークガス１９として放出した。こ
の時、モジュールに流入する原水１１の溶存酸素濃度は
９．０重量ｐｐｍ、溶存窒素濃度は１７．８重量ｐｐ
ｍ、溶存炭酸ガス濃度は約０．５重量ｐｐｍであり、液
体流出口より流出する炭酸ガス過飽和水１５の溶存酸素
濃度は５．４重量ｐｐｍ、溶存窒素濃度は１０重量ｐｐ
ｍ、溶存炭酸ガス濃度は１３００重量ｐｐｍであった。
炭酸ガス過飽和水に溶解している全気体中の溶存酸素の
モル分率は０．５６％である。溶存気体濃度はガスクロ
マトグラフィーにて測定した。

【００３７】［製造例２］ （窒素ガス過飽和水の製造）窒素濃縮装置 １６が発生する窒素濃度９９％の窒素濃縮
空気を圧力３ｋｇｆ／ｃｍ^２でモジュール１０に導入し
たこと、およびモジュール１０に導入した窒素濃縮空気
が溶解しなかった余剰ガスの全量をリークガス１９とし
てリークバルブ１８より排出したこと以外は、製造例１
と同様にして窒素ガス過飽和水を製造した。

【００３８】この時、原水の溶存酸素濃度は９．０重量
ｐｐｍ、窒素濃度１７．８重量ＰＰｐｐｍ、炭酸ガス濃
度０．５重量ｐｐｍであり、窒素ガス過飽和水の溶存酸
素濃度は４．８重量ｐｐｍ、溶存窒素濃度は４０重量ｐ
ｐｍ、溶存炭酸ガス濃度は０．５重量ｐｐｍであった。
当該水に溶解している全気体中の溶存酸素のモル分率は
９．４％である。溶存気体濃度はガスクロマトグラフィ
ーにて測定した。

【００３９】［製造例３］ （炭酸ガス過飽和水の製造） 実施例２の装置において、ウォーターポンプ吸入口の原
水導入管２３を貯水槽に接続することにより２０℃の原
水１１を導入し、ウォーターポンプ２２の吐出側に接続
した流量調節バルブ１３にて、流量を１０ｌ／分に調節
した。ウォーターポンプ２２の吐出側に接続されたリー
クバルブ１４は、水に溶解しなかった余剰の気体ととも
に排出される水の流出量が０．３ｌ／分以下となるよう
に調節した。一方、空気ポンプ２０に接続された流量調
節バルブ２１を炭酸ガス濃度が高い空気の流量が約２Ｎ
ｌ／分となるよう調節した。

【００４０】この時、原水１１の溶存酸素濃度は９．２
重量ｐｐｍ、窒素濃度１８．０重量ｐｐｍ、炭酸ガス濃
度０．６重量ｐｐｍであり、炭酸ガス過飽和水１５の溶
存酸素濃度は３．８重量ｐｐｍ、溶存窒素濃度は３５重
量ｐｐｍ、溶存炭酸ガス濃度は２２０重量ｐｐｍであっ
た。当該水に溶解している全気体中の溶存酸素のモル分
率は１．９％である。溶存気体濃度はガスクロマトグラ
フィーにて測定した。

【００４１】［製造例４］ （炭酸ガス過飽和水の製造） 気体排出口に接続したリークバルブより導入炭酸ガス量
の６０％を排出した以外は、製造例１と同様にして炭酸
ガス過飽和水を製造した。この時、モジュールに流入す
る原水の溶存酸素濃度は９．２重量ｐｐｍ、窒素濃度は
１８．０重量ｐｐｍ、炭酸ガス濃度は０．６重量ｐｐｍ
であり、液体流出口より流出する水の溶存酸素濃度は
５．４重量ｐｐｍ、窒素濃度は１０重量ｐｐｍ、炭酸ガ
ス濃度は１３００重量ｐｐｍであった。当該水に溶解し
ている全気体種中の溶存酸素のモル分率は０．５７％で
ある。溶存気体濃度はガスクロマトグラフィーにて測定
した。

【００４２】［製造例５］ （窒素ガス過飽和水の製造） 炭酸ガスの代わりに窒素を３ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇで導入し
たこと以外は、製造例１と同様にして窒素ガス過飽和水
を製造した。この時、モジュールに流入する原水の溶存
酸素濃度は９．２重量ｐｐｍ、窒素濃度は１８．０重量
ｐｐｍ、炭酸ガス濃度は０．６重量ｐｐｍであり、液体
流出口より流出する水の溶存酸素濃度は４．８重量ｐｐ
ｍ、窒素濃度は４０重量ｐｐｍ、炭酸ガス濃度は０．５
重量ｐｐｍであった。当該水に溶解している全気体種中
の溶存酸素のモル分率は１０．４％である。溶存気体濃
度はガスクロマトグラフィーにて測定した。

【００４３】［製造例６］ （炭酸ガス過飽和水の製造） 実施例１と同じモジュールを２本作製し、２０℃の水道
水を第１のモジュールの液体流入口に導入し、第１のモ
ジュールの液体流出口と第２のモジュールの液体流入口
とを配管で接続することにより、第１のモジュールから
流出する水を空気に触れさせることなく直接第２のモジ
ュールに導入し、第２のモジュールの液体流出口に接続
した流量調節バルブにて流量を１０ｌ／分に調節した。
一方、第１のモジュールの気体導入口および気体排出口
を水封式真空ポンプに接続し、圧力３５ｔｏｒｒに減圧
した。また、第２のモジュールの気体導入口には圧力１
ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇの炭酸ガスを導入し、気体排出口に接
続したリークバルブは全閉とした。この時、第１のモジ
ュールに流入する原水の溶存酸素濃度は９．２重量ｐｐ
ｍ、窒素濃度は１８．０重量ｐｐｍ、炭酸ガス濃度は
０．６重量ｐｐｍであり、第２のモジュールの液体流出
口より流出する水の溶存酸素濃度は０．９重量ｐｐｍ、
窒素濃度は約２重量ｐｐｍ、炭酸ガス濃度は７００重量
ｐｐｍであった。当該水に溶解している全気体種中の溶
存酸素のモル分率は０．１８％である。また、第１のモ
ジュールから流出する水の溶存気体濃度を測定したとこ
ろ、溶存酸素濃度は０．９重量ｐｐｍ、窒素濃度は約２
重量ｐｐｍ、炭酸ガス濃度は測定限界以下であった。溶
存窒素濃度および溶存炭酸ガス濃度はガスクロマトグラ
フィー、溶存酸素濃度はガルバニ電池型溶存酸素濃度計
にて測定した。

【００４４】〔実施例３〕 殺虫試験（アカビロウドコガネ、ヒメコガネ幼虫） サツマイモ畑より採集したコガネムシ幼虫を、同じ畑の
土壌を入れたプランター１つに付き２０匹放飼し、３日
間馴化させた後、製造例１〜６で調製した種々の窒素／
炭酸ガス過飽和水を流して試験した。試験に使用したプ
ランターは縦５０ｃｍ、横１８ｃｍ、深さ２０ｃｍのも
のを用い、プランターの中央部１０ｃｍの深さにはあら
かじめ内径１３ｍｍの硬質塩化ビニール管（以下塩ビ管
と称す）を埋め込んだ。この塩ビ管には２ｍｍのドリル
で１ｃｍ間隔に穴を開けておき、管末は封止した。もう
一方はＬ字管によりプランター上に出して土中へ給水で
きる様にした。処理水は下口付き２０ｌポリタンクに取
り、Ｌ字管上端へホースを介して接続して自然流下によ
り土壌中へ灌注した。灌注はプランター下端の排水孔よ
り水が流出してきた時点で停止した。またプランター上
部はポリフィルムで覆っておいた。窒素／炭酸ガス過飽
和水の処理後５日目にコガネムシ幼虫の生死を調べた。
調査はプランターの全土壌を水洗して幼虫を洗い出し生
死を確認した。比較として、蒸留水で同様に処理した区
及び水を使用しない無処理区についても確認した。試験
は１処理区につきプランター３個を用いて行い、結果と
して平均を表１に示した。

【００４５】

【表１】

【００４６】［実施例４］ キュウリ苗立枯病防除試験 温室内でキュウリ苗立枯病（キュウリ品種：南極２号）
が発生したため、使用できなくなったロックウール栽培
床に水耕液の代わりに製造例１で製造した炭酸ガスを過
飽和にした水および比較として水道水を給水し、苗立枯
病防除試験を行った。ロックウール上面には散水チュー
ブが配置され、水耕液を流すように工夫されており、全
体をシルバーポリシートで被覆した。水耕液は排水ドレ
ンより排水され再循環はしない。処理水の給水は１８０
ｌ／ｈで１日６時間ずつ２日間行い、７日後にキュウリ
苗の定植を行い、定植後１０日に立枯数を調べた。結果
を表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】［実施例５］ ネコブセンチュウ駆除試験 １／５０００ａワグナーポットの底部排水孔をゴム栓で
ふさぎ、トマト連作圃場のサツマイモネコブセンチュウ
汚染土壌を入れ、製造例１、２、３で製造した窒素／炭
酸ガスを冠水状態になるように給水して２４時間放置し
た。その後ワグナーポット底部の排水孔のゴム栓をはず
して排水した。７日後にホウセンカの種子を播種して温
室内で一般の栽培管理を行った。試験は１処理区４ポッ
トで行い、播種数はポット当たり１０粒とした。播種後
６０日目にホウセンカを掘り取り、根を水洗して個体毎
に根こぶ寄生度を表３に示すように０〜４の階級をつけ
て調べ、数１の式に基づき根こぶ指数を算出した。結果
は表４に示す。

【００４９】

【表３】

【００５０】

【数１】 但し Ａ：根こぶ寄生度１の株数 Ｂ：根こぶ寄生度２の
株数 Ｃ：根こぶ寄生度３の株数 Ｄ：根こぶ寄生度４の
株数 Ｎ：全調査株数

【００５１】

【表４】

【００５２】［参考例１］ 殺線虫試験 １／５０００ａワグナーポットに殺菌土を詰め化成肥料
（Ｎ１０−Ｐ１０−Ｋ１０）３ｇを加えて良く混ぜたも
のにサツマイモネコブセンチュウが寄生しているサツマ
イモ（品種ベニアズマ）を植えて線虫の増殖を行い、十
分に増殖させた後に株を取り出し寄生根より卵塊を取っ
た。寄生根より集めた卵塊はガーゼを２重にしたものに
包み、ベールマン漏斗の下端にガラスの小管瓶を取り付
け、水を満たして２５℃恒温室に４８時間静置して、ネ
コブセンチュウのふ化を待った。径９ｃｍのガラスの漏
斗に製造例１、２及び３で製造した窒素／炭酸ガス過飽
和水を満たし、漏斗の下端にはガラス小管瓶を取り付け
た。前述の装置でふ化したネコブセンチュウの幼虫をマ
イクロピペットにより滴下した。漏斗の上部はサランラ
ップで覆い室温で２４時間静置した後、ガラス管瓶内に
沈下している線虫の生死を調べた。結果は表５に示す。

【００５３】

【表５】

【００５４】［参考例２］ 殺ナメクジ試験 パイプハウスに植えた白菜（品種福風）に発生したなめ
くじを採集して試験した。径９ｃｍの腰高シャーレに製
造例１、２及び３で製造した窒素／炭酸ガス過飽和水を
２００ｍｌ入れ、その中に上述のナメクジを各々１０匹
ずつ入れた。シャーレの上部は対のシャーレで蓋をし
た。調査は３時間後に行い、結果は表６に示した。

【００５５】

【表６】

【００５６】

【発明の効果】窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽
和状態にした水を土壌またはロックウール等の生育床に
灌水することにより、土壌生息性有害生物を駆除し得る
ため、作物を当該有害生物から保護し、無農薬、減農薬
栽培法として安全性の高い作物を供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の膜モジュールの縦断面模式図である。

【図２】本発明の膜モジュールを用いた窒素ガスおよび
／または炭酸ガスを過飽和状態にした水の製造装置であ
る。

【図３】本発明のウォーターポンプを用いた窒素ガスお
よび／または炭酸ガスを過飽和状態にした水の製造装置
である。

【符号の説明】

１・・・・・中空糸膜 ２・・・・・モジュールハウジング ３・・・・・樹脂封止部 ４・・・・・端面 ５・・・・・キャップ ６・・・・・液体流入口 ７・・・・・液体流出口 ８・・・・・気体導入口 ９・・・・・気体排出口 １０・・・・・膜モジュール １１・・・・・原水 １２・・・・・分岐管 １３・・・・・流量調節バルブ １４・・・・・リークバルブ １５・・・・・窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽
和状態にした水 １６・・・・・窒素濃縮装置あるいはイナートガス発生
装置 １７・・・・・圧力調節バルブ １８・・・・・リークバルブ １９・・・・・リークガス ２０・・・・・気体ポンプ ２１・・・・・流量調節バルブ ２２・・・・・ウォーターポンプ ２３・・・・・原水導入管 ２４・・・・・分岐管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−27333（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−68761（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01M 17/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽
   和状態にした水を、土壌または生育床に灌水することを
   特徴とする土壌生息性有害生物の駆除方法。
2. 【請求項２】 窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽
   和状態にした水が、膜式加圧法で調製したものである請
   求項１記載の土壌生息性有害生物の駆除方法。
3. 【請求項３】 膜式加圧法で使用する膜が中空糸膜であ
   る請求項２記載の土壌生息性有害生物の駆除方法。
4. 【請求項４】 中空糸膜が不均質膜である請求項３記載
   の土壌生息性有害生物の駆除方法。
5. 【請求項５】 窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽
   和状態にした水が、前記水に溶解している全気体種中の
   溶存酸素モル分率が１５％以下である請求項１〜４のい
   ずれかに記載の土壌生息性有害生物の駆除方法。
6. 【請求項６】 窒素ガスおよび／または炭酸ガスを過飽
   和状態にした水を、実質的に非透気性のフィルムまたは
   シートで覆われた土壌または生育床表面へ灌水する請求
   項１記載の土壌生息性有害生物の駆除方法。
7. 【請求項７】 土壌または生育床に灌水して土壌生息性
   有害生物の駆除に用いる窒素ガスおよび／または炭酸ガ
   スを過飽和状態にした水を製造するための装置であっ
   て、(1)気体は透過し、かつ、液体は透過しない膜が組
   み込まれた膜モジュールおよび(2)窒素濃縮装置あるい
   はイナートガス発生装置から構成され、膜モジュールの
   膜の一方の側に水の流入管を接続し、また、膜の他の側
   に窒素ガス濃度が高い空気あるいは炭酸ガス濃度が高い
   空気の導入管を接続して成ることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 土壌または生育床に灌水して土壌生息性
   有害生物の駆除に用いる窒素ガスおよび／または炭酸ガ
   スを過飽和状態にした水を製造するための装置であっ
   て、(1)ウォーターポンプおよび(2)窒素濃縮装置あるい
   はイナートガス発生装置から構成され、ウォーターポン
   プの吸入側には原水の導入管とともに、窒素ガス濃度が
   高い空気あるいは炭酸ガス濃度が高い空気の吸入管を設
   けて成ることを特徴とする装置。