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農業事業

高機能食品の生産、ゼロエミッション(廃棄物・温室効果ガス排出ゼロ)の実現

高濃度水素酸素の可能性と提案

水素というパワーワード

水素水がブームになった2015年頃、水素という一番小さい原子を容器に入れてもすぐになくなっってしまうのでは…と、イメージを持っている方も少なくないと思います。

水素の風向きが変わったのは、慶応義塾大学の研究が発表されたあたりからで、救急科が水素ガス吸入療法、先進医療技術として2016年12月1日に承認されたことが流れを変えました。


選択的に有害な活性酸素だけを取り除く

悪玉活性酸素(ヒドロキシラジカル)だけを選んで取り除くことが出来ます。また、極めてちいさいサイズで、細胞のなかにあるミトコンドリアや遺伝情報を保存する核の内部まですばやく入り込みます。

水素のちからで活性酸素を除去するということは、土壌や農作物にもいい効果が得られるのではないか?そんな思いから可能性を求めすでに実績が上がってきています。
水素の活性酸素による細胞死抑制の様子

水素なし

水素あり

赤:死んだ細胞 緑:生きている細胞

高濃度水素酸素とは

電子が共有されて安定
水素分子
電子が繋がっていない状態
水素原子

酸素原子

水素原子は電子が1つで不安定なため、活性酸素などプラスの電子とすぐに結合し、水になる特徴があります。
【特長】
  • 抗酸化作用: 原子状態の水素は、活性酸素種(ROS)と反応し、これを中和して水に戻ります。
    ※ つまり、水素原子の還元力と酸素原子のエネルギーを最大限に活かすことが可能です。
  • 多用途性: 高濃度水素酸素ガスは、エネルギー生成から医療用途まで、多くの用途で期待されています。
【生成方法】
純水(H₂O)を特殊な方法で電気分解することで生成されます。特許技術のリニアコントロールで高電圧・高パルスを与え、気体の発生効率を高めています。これにより、67万ppmの高濃度水素を安定的に発生させることができます。このガスは、水素原子(H)と酸素原子(O)が独立して存在する形で、水素ガス(H₂)や酸素ガス(O₂)とは異なります。一般的には、水素と酸素は分子形態(H₂, O₂)で存在しますが、高濃度水素酸素ガスではこれらが原子状態で電子が繋がっていない状態で存在しています。

【水素分子との違いと特徴】
反応性: 原子状態の水素は、分子状態の水素(H₂)よりも反応性が高い。※水素分子(H:H)は電子が共有されており安定した状態です。高濃度水素酸素ガスでは、水素原子(H)と酸素原子(O)が独立(H O)して存在します。これらは原子状態で保たれており、共有結合やイオン結合で結びついていないため、非常に反応性が高くなっています。エネルギー密度: 同じ体積の水素ガス(H₂)よりも高いエネルギー密度を持っています。抗酸化能力: 原子状態の水素は、活性酸素との反応性が高く、抗酸化作用が期待されます。

農業への
応用

近年、土壌の栄養バランスの偏りが問題となっています。この背景には、1940年代から1960年代にかけての「緑の革命」が大きな影響を与えています。緑の革命では、高収量品種の導入や化学肥料の大量投入によって、農作物の生産性が飛躍的に向上しました。特に、即効性のある化学肥料は、農作物が不足している栄養分をピンポイントで補うことが可能となり、一見すると土地の生産性を高める効果がありました。しかし、このような進展が長期的に土壌の健全なバランスを崩しているという指摘が増えています。

土壌の栄養バランスの偏り

  • 化学肥料の過度な使用: 「緑の革命」以降、化学肥料の使用が増加し、土壌に特定の栄養分が過剰または不足する問題が発生しています。
  • 有機物・堆肥の減少: 化学肥料に偏った結果、土壌改善に必要な有機物や堆肥の施用が減少しています。

土壌の物理的性質の変化

  • 表層(作土)の薄化: 圃場整備や大型農機の導入により、作物の根が張る表層が薄くなっています。
  • 耕盤の増加: 大型農機が土壌を踏み付けることで、硬くて密な耕盤層が増え、排水性や根張りが悪くなっています。

農作物への影響

  • 栄養不足: 土壌の栄養バランスが崩れると、農作物は必要な栄養素を吸収できず、生育が悪くなる可能性があります。
  • 病気と害虫: 栄養不足により、作物の病気や害虫に対する抵抗力が低下します。
  • 収穫量と品質: 栄養バランスの偏りは、最終的には収穫量と品質にも影響を与える可能性が高いです。
  • 土壌の物理的性質: 土壌の水はけや通気性が低下すると、根腐れや酸欠状態が引き起こされ、作物の生育に悪影響を与えます。

国連食糧農業機関(FAO)によると、
地球にある土壌の33%以上がすでに劣化しており、
2050年までに90%以上の土壌が劣化する可能性
が訴えられています。

土壌や農作物を守るには
多様性が不可欠

微生物が豊富な土は、健康な土ということはわかっています。
微生物の多様性が高く、それぞれが活発に活動していると、酸素もよく通し、pHも最適な数値を保ちます。土はやわらかく、ふかふかで、植物は根を伸ばしやすくなるため、栄養分を吸収しやすくなります。つまり、微生物の活性化は土の機能を大いに発揮して、畑の場合では健康な農作物を育ててくれるのです。

課題解決は土の中の微生物

「土壌中の生物多様性」は、「拮抗」と「共存」によって生じる種類と個体数のバランスがよい状態を作り保つこと。

アマゾンの肥沃は土壌は1gあたり100億個

2億個以上が基準とされているが…
1億個を下回るケースも多い。

※SOFIX(土壌肥沃土指標)

微生物の活性と高濃度水素酸素ナノバブルの働き

土壌微生物は、土壌の健康と農作物の成長に不可欠な要素です。これらの微生物は、有機物を分解し、植物が吸収できる無機物に変換する重要な役割を果たします。特に、土壌中の生物多様性が高いと、病原菌の侵入を防ぎ、土壌の物理的・化学的条件を最適化することが知られています

高濃度 水素 酸素ナノバブル水の効果

高濃度の水素酸素ナノバブル水は、この微生物活性をさらに促進する可能性があります。 ナノバブル水は、酸素と水素を高濃度で土壌に供給することで、微生物の活動を活発化させます。

高濃度水素×高濃度の酸素が鍵

  • 酸素供給:高濃度の酸素は、好気性微生物の活動を促進し、有機物の分解を高速化します。
  • 水素供給:水素は、土壌の酸性度(pH)を調整し、多くの微生物が活動しやすい環境を作り出します。
  • 土壌の物理的改善: ナノバブル水は、土壌を柔らかくし、水と酸素の通りを良くします。これにより、植物の根が伸びやすく、栄養吸収が効率的に行えます。

酸素不足は施肥が原因となることも。

「有機肥料の分解に酸素が消費されることで、酸素が不足する還元状態が発生。土壌に硫化水素等の有毒ガスが発生し、根の生理障害を引き起こします」

このように、高濃度水素酸素ナノバブル水は土壌や収穫物へいい影響を可能にします。土壌微生物の活性化を通じて、土壌の健康を維持し、結果的には農作物の質と量を向上させる働きをします。

高濃度水素酸素ナノバブル水の実験と効果

高濃度水素酸素ナノバブル水を使って行った実証実験の事例をご紹介します。
高濃度水素酸素ナノバブル水によって育成されたメロンの特徴とは
ー 高濃度水素酸素ナノバブルをタンクで作成し、通常と同じ作業をして頂いたー
設置状況:
・タンク容量   5,000 L
・利用量(通常) 1,500 L
設置機器:
・高濃度水素酸素発生器 1台
・ナノバブル発生器    2台
潅水実験メロンハウス
供給元のタンクには高濃度水素酸素のナノバブルが充満しています。 タンクの容量に合わせて、供給時間に合わせて、タイマーを設定し運用します。

結果

見た目の大きさ
1.5倍程度
重量
1.35kg
→3.2kg

(約2倍以上)

左が通常通りに育成したメロンで、右が同じ環境で高濃度水素酸素ナノバブル水を利用したメロン。

酸化還元電位

一般的なメロンの
約10倍の還元力!
高濃度水素酸素ナノバブル水で
育てたメロンの
酸化還元電位の値
-481
一般的なメロン
-50〜+100程度
一般的な果物の
酸化還元電位の値
イチゴ +545
梨 +555
バナナ +431
レモン +407
強い酸化の数値を示す
浦部農園直売所(くろいちごの里)
千葉県茂原市にある小さな農園獲れる新鮮な野菜や果物。キルフェボンや鎌倉山へも卸してます。

こちらの農園では、バナナの栽培に高濃度水素酸素ナノバブル水を使用していただきました。

結果

収穫までの期間
2年半
→8ヶ月
通常2年半ほどかかる収穫が、水素酸素ナノバブル水により、8ヶ月程度で収穫が可能に!
那須ファーム (熊本県宇城市)
生活活性水に高濃度水素酸素ガスを400cc/分を8時間循環させた水を実験用鶏に給水し、飼育環境、餌は生活活性水を与えたグループと全く同じ条件として卵質比較を行った。

結果

卵の品質向上
高濃度水素酸素ガスが循環された水を給水した鶏の卵は、20個中20個が最高ランクである「AAランク」だった。
役目を終えた鶏を解体したところ、高濃度水素酸素ナノバブル水を与えられた鶏の腸は、通常の鶏の腸よりも長いことがわかった。これは伸びたわけではなく、老化すると縮む腸が縮まず、健康と若々しさを保っていることがわかった。オールAAというスコアは腸が老化せず若さを保っていたから卵へ栄養を送り続けたことが原因と考えられる。

品質向上と
付加価値の創造

主な食べ物、水などの酸化力と還元力(ORP)

プチトマトによる経過計測結果
この表は通常の食べ物のを表したものです。一部、とれたてや生のものはマイナスの電位の表記がありますが、プチトマトの例のように私達の所へ来ることきはすでに酸化傾向の食品に変化してしまっています。

わたしたちが目指す未来

すべての農産物を
精がつく食べ物に

通常ほとんどの食べ物は体を酸化させます。

高濃度酸素ナノバブル水は、還元力のある農産物とし収穫・販売が可能となります。

今までにない、新たな領域へのマーケティングが可能になります。

食べれば食べるほど健康を維持しやすくなる。作れば作るほど土壌も健康にしていく。

こんな新しい常識を可能とする農法です。