CN101112193A - 植物的防疫剂、防疫方法、防疫系统及植物及其栽培方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可简单并且有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,从而有效地抑制该病原菌导致的植物疾病及使植物复原的,并且对人体没有影响、可实现环境保全的植物防疫剂、使用该防疫剂的植物防疫方法及植物防疫系统、以及植物及植物的栽培方法。本发明的植物防疫剂,其特征在于,其至少包括含有磷或含有磷灰石结构的光催化剂粉体。本发明的植物防疫方法,其特征在于,将植物防疫剂供给至植物上。本发明的植物防疫系统,其特征在于,至少包括监视装置、供给装置,通过上述监视装置感知植物病变,通过上述供给装置对该病变的植物供给防疫剂。
Description
技术领域
本发明涉及能够简单并且有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,从而有效地抑制该病原菌导致的植物疾病以及使植物复原的植物防疫剂、使用该防疫剂的植物防疫方法及植物防疫系统、及植物和植物的栽培方法。
背景技术
以往,使用塑料大棚等在狭小的空间上高密度地栽培农作物等时,存在着由于细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌的存在,通过这些病原菌从植物的茎叶的气孔、根等侵入植物的内部而产生疾病,然后感染其它的植株而致使疾病易于蔓延的问题。为了达到阻止或抑制上述的植物疾病的发生和使植物复原的目的,已开始使用各种抗生剂。
例如,在蝴蝶兰等的兰花的栽培中,为了预防由上述细菌(bacteria)等的病原菌引起的传染病(例如,软腐病、镰刀霉等)(图12及13中示出了受软腐病感染的蝴蝶兰的照片),而采取下述措施,即通过撒播作为抗生剂的例如春日霉素的铜水合剂等的装置、并且即刻废弃发病的植株,来预防疾病的蔓延。
但是,为了防止上述兰花的软腐病或镰刀霉等的传染病的发生,需要撒播高浓度的抗生剂,有对人体或环境产生影响的问题。而且,也有即使进行上述处理也不能完全抑制传染病的发生、以及一旦发病则难以有效地治疗而只好废弃发病的植株等的问题。因此,现实情况是,即使采用各种防止传染病的方法,但在多数情形下,也会有10%左右的植株发病,特别是兰花等的价值高的植物中,对栽培业主来说,会造成极大的损失。
近年来,开发研究了将具有吸附有机物质而分解成水和二氧化碳的光催化的功能的、叫做金属改性磷灰石的物质应用在植物栽培中的方法(例如,参见特开2006-50992号公报)。该方法是在植物栽培用容器中,以薄膜状等的状态附着上述金属改性磷灰石,利用该金属改性磷灰石的吸附性来捕捉细菌(bacteria)等的病原菌,通过其光催化功能,分解除去该病原菌,而防止栽培土壤的污染。
但是,其是防止病原菌向栽培植物的土壤侵入或繁殖,而不能分解植物的茎叶等上附着的病原菌、也不能防止病原菌从气孔侵入。
另外,已提出了将具有上述光催化功能的金属改性磷灰石与农药活性成分并用的农药组合物(例如,参照WO2004/000018号公报)。
但是,其目的是用于降低土壤中的农药残留量,而不能分解植物的茎叶等上附着的病原菌、也不能防止病原菌从气孔侵入。
因此,到现在为止还没有提供,能够简单并且有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,从而有效地抑制该病原菌导致的植物疾病以及使植物复原的,并且对人体没有影响的,可实现环境保全的植物防疫剂、使用该防疫剂的植物防疫方法及植物防疫系统、及植物及植物的栽培方法。
发明内容
本发明的课题是解决以往存在的上述问题,并达成下述的目的。即,本发明的目的在于提供能够简单并且有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,从而有效地抑制该病原菌导致的植物疾病及使植物复原的,并且对人体没有影响的,可实现环境保全的植物防疫剂、使用该防疫剂的植物防疫方法和植物防疫系统、植物及植物的栽培方法。
鉴于上述课题,本发明人进行锐意研究的结果是得出了如下所示的认识。即,通过将对细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌的吸附力强、并且显示出高抗菌性的光催化剂制成微细粉体供给至植物上,使上述病原菌与光催化剂的接触概率增加,从而能够简单并且有效地分解除去病原菌,而且,能够抑制由于光催化剂的附着而产生的植物的白色化而保持外观的同时进行防疫。另外,虽然已知上述光催化剂具有抗菌作用,但是由于该作用需利用光能量才发挥抗菌性,因而,与以往的抗菌剂相比,能够防止对人体或环境的影响。
本发明是基于本发明人等的上述认识而作出的,作为用于解决上述课题的方法,采用如下面所述的技术方案。
即,本发明的植物防疫剂,其特征在于,至少包括含有磷或含有磷灰石结构的光催化剂粉体。另外,本发明的植物,其特征在于,在其表面上具有本发明的上述植物防疫剂。
在该植物防疫剂或该植物中,含有磷或含有磷灰石结构的光催化剂粉体,与要侵入到上述植物的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌接触,通过光催化功能,能够分解除去上述病原菌,并阻止或抑制其增殖。另外,通过在植物的表面分解除去病原菌,也能够防止上述病原菌从茎叶等上存在的气孔或根侵入植物体内。其结果是,在植物的栽培中,特别是在塑料大棚等的集中栽培中,能够阻止或抑制由上述病原菌引起的植物的发病。进一步地,即使在已发病的植物上,通过供给本发明的上述防疫剂,也能够分解除去植物上感染的病原菌,阻止或抑制其增殖,从而能够从疾病中复原的同时,也能够阻止或抑制其向其它的植株的感染等疾病的蔓延。
另外,由于上述防疫剂是通过利用光能量发挥上述光催化剂粉体的抗菌性,因此,与以往的抗菌剂相比,能够对人体不产生影响而实现环境保护。
本发明的植物防疫剂,优选采用将光催化剂粉体分散在水中而含有的水分散体状态。该状态下,能够容易地对植物进行喷雾或撒播而使用。通过将该水分散体喷雾或撒播至植物,能够使其在植物的整个表面上充分地附着。另外,能够不使植物白色化地使其附着。因此,通过在植物的表面上确实地与光催化剂接触,能够简单并且有效地分解除去要从气孔等侵入植物内的细菌(bacteria)等病原菌,而阻止或抑制疾病的发生,同时,即使已经发病也能使植物复原。另外,通过从根部将水分散体吸收到植物内,能够防止病原菌从根部侵入的同时,也能提高植物自身的抗菌能力,从而进一步提高抑制疾病以及复原的效果。另外,若该状态下上述光催化剂粉体的体积平均粒径为0.5μm以下,则水分散体中的上述光催化剂粉体难以沉淀,能够良好地维持分散状态。
本发明的植物防疫剂中,优选光催化剂粉体至少含有磷灰石结构。进一步地,更优选该磷灰石结构包括光催化活性所必需的金属原子,而该金属原子为钛(Ti)。在该植物防疫剂中,由于上述光催化剂粉体是对各种有害物质的吸附特性优异的、具有光催化活性的钛磷灰石,因此,能够强有力地吸附并分解除去细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,从而可有效地阻止或抑制其增殖。
目前,作为光催化剂广泛使用的是氧化钛,但是,将氧化钛光催化剂用于植物的防疫时,存在着光催化剂产生的活性氧损害植物表面的问题。已知氧化钛光激发而产生的活性氧可以扩散至几毫米以上,有氧化和损伤植物外表面的危险。但是,发明人等经研究确认了在钛磷灰石中,光激发时产生的活性氧不会象氧化钛那样在空气中扩散长距离,不会损伤植物外表面。另外,由于磷灰石中含有磷,其本身可以用作植物的肥料成份,故为优选。
本发明的植物防疫方法,其特征在于,将本发明的上述植物防疫剂供给至植物上。另外,本发明的植物栽培方法,其特征在于,至少包括将本发明的上述植物防疫剂供给至植物上的步骤。
该植物的防疫方法或该植物的栽培方法中,将至少包括含有磷或含有磷灰石结构的光催化剂粉体的本发明的上述植物防疫剂供给植物上,植物的表面被光催化剂粉体覆盖。因此,通过与上述光催化剂粉体接触,能够简单并且有效地分解除去要侵入到植物内部的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等病原菌。其结果是,即使是在塑料大棚等的集中栽培方式中,也能阻止或抑制植物疾病,另外,即使已经发病,上述光催化剂也能阻止或抑制病原菌的增殖,使其从疾病中复原,同时,也能抑制塑料大棚内等的疾病的蔓延。
另外,因为供给粉末状的光催化剂,所以即使量少,也能够大面积地均匀地供给至植物上,使其与病原菌接触的效率优异,同时,也能够抑制表面白色化。
因此,特别是在蝴蝶兰等的高价值的植物的栽培中,能够有效地进行疾病的抑制及使植物复原,从而能够避免过大的损失,而且,通过防止白色化而维持商品价值,能够提高生产效率。
本发明的植物防疫系统,其特征在于,至少包括用于监视植物的颜色状态的监视装置、将本发明的上述植物防疫剂供给至植物的供给装置,并通过上述监视装置感知植物病变,通过上述供给装置对该病变的植物供给防疫剂。
该植物防疫系统通过上述监视装置,监视植物的颜色状态,通过该颜色状态的变化等,感知植物的病变。通过上述供给装置,对由上述感知装置感知到病变的植物供给防疫剂。因此,能够只对由于细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等病原菌发病的植物供给防疫剂,通过该防疫剂中的光催化剂与植物上感染的病原菌接触,可分解除去病原菌、阻止或抑制由于病原菌的增殖而引起的疾病的发展、甚至能够治愈疾病。另外,如果对健康的植物不供给防疫剂,则不会产生白色化,植物的外观出色,另外,能够节省防疫剂的使用,也能够更加有效地抑制对人体或环境的影响。
根据本发明,能够解决以往存在的上述问题,能够提供可简单并且有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,从而有效地抑制该病原菌导致的植物疾病或使植物复原的,并且对人体没有影响的,可实现环境保全的植物防疫剂、使用该防疫剂的植物防疫方法和植物防疫系统、植物及植物的栽培方法。
附图说明
图1是表示本发明的植物防疫系统及防疫方法之一例的概要说明图。
图2是本发明的植物防疫剂(光催化剂钛磷灰石)之一例的电子显微镜照片。
图3是表示在不添加本发明的植物防疫剂(光催化剂钛磷灰石)的琼脂培养基(接种有蝴蝶兰软腐病菌)中,即使进行了紫外线照射后,该蝴蝶兰软腐病菌也进行了增殖的结果的照片。
图4是表示在添加有本发明的植物防疫剂(光催化剂钛磷灰石)的琼脂培养基(接种有蝴蝶兰软腐病菌)中,进行了紫外线照射后,该蝴蝶兰软腐病菌没有进行增殖的结果的照片。
图5是使用本发明的植物防疫剂的防疫方法的实施设备的照片。
图6是使用本发明的植物防疫剂的防疫方法的实施设备的照片。
图7是刚刚制备完成的植物防疫剂的照片,该植物防疫剂为将本发明的光催化剂钛磷灰石(4种不同粒径的钛磷灰石)分散在水中的水分散体的状态。
图8是制备完成植物防疫剂10分钟后的照片,该植物防疫剂为将本发明的光催化剂钛磷灰石(4种不同粒径的钛磷灰石)分散在水中的水分散体的状态。
图9是表示将本发明的植物防疫剂刚刚喷雾或撒播至植物后的叶子状态的照片。
图10是表示将本发明的防疫剂喷雾或撒播至发生软腐病的植株上一年后开花的状态的照片。
图11是表示将本发明的植物防疫剂刚刚喷雾或撒播至植物后的气孔状态的显微镜照片。
图12是感染软腐病的蝴蝶兰的病变部的照片。
图13是感染软腐病的蝴蝶兰的病变部的照片。
具体实施方式
植物防疫剂及植物
本发明的植物防疫剂,至少包括含有磷或含有磷灰石结构的光催化剂粉体,还可根据需要包括水、乙醇等的溶剂、磷化合物等的肥料、颜料、及其它的成分。另外,本发明的植物,是至少在其表面上具有上述植物防疫剂的植物。
本说明书中所说的“防疫”,包括阻止或抑制植物的疾病的发生以及从疾病中复原。本发明的上述防疫剂不仅具有作为植物疾病的预防剂、抑制剂的功能,而且具有作为发病植物的复原剂、治疗剂的功能。
作为上述防疫剂的形态,也可以制成含有光催化剂粉体的粉末状,将该光催化剂粉体喷雾或撒播至植物上,但从容易均匀地附着在植物上而更好地防止白色化的观点来看,优选制成将上述光催化剂粉体在水中分散的状态而含有的水分散体。
作为包括上述水分散体的防疫剂的供给方法,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,优选采用吹雾器、喷雾器或撒播器等在植物上喷雾或撒播,此时即使量少,也能大面积均匀地供给。
在上述水分散体中,优选包括光催化剂粉体的固体成分含量为30质量%以下,更优选为1质量%以下。作为该固体成分含量的下限值,优选为0.01质量%。若上述固体成分含量超过30质量%,则水分散体的粘度过高,有时喷雾或撒播比较困难,若不足0.01质量%,则有时不能充分得到通过光催化剂分解除去病原菌的功能。
特别地,上述固体成分含量在1质量%以下的防疫剂,能够维持优异的防疫效果,并且能有效地抑制由于光催化剂粉体引起的植物的茎叶表面的白色化,外观上更出色。
光催化剂粉体
作为上述光催化剂粉体,只要是能够通过光的照射而活化的光催化剂粉体即可,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择。
作为上述光催化剂粉体的形态,从与细菌(bacteria)等的病原菌的接触效率优异方面考虑,只要是粉体即可,没有特别的限制,可对其形状、大小、比重等进行适宜的选择。
另外,优选上述光催化剂粉体还在表面上具有凹凸的、例如为毛栗(ぃがぐり)形状。此时,作为上述光催化剂的起作用的表面积扩大,更加提高与上述病原菌的接触效率。
作为上述光催化剂粉体的大小,没有特别的限制,可根据分解除去目的的病原菌的种类或大小等进行适宜的选择,但是,从作为上述光催化剂起作用的表面积扩大,可提高与病原菌的接触效率的同时,能够有效地抑制植物表面的白色化方面考虑,优选其体积平均粒径为100μm以下;从制成分散在水中的水分散体时,上述光催化剂粉体不沉淀,能够良好地维持分散状态方面考虑,更优选为5μm以下。另外,作为上述体积平均粒径的下限值,一次粒子直径的大小一般为50nm左右,根据目前的状况难以制造更小的光催化剂粉体方面考虑,优选为50nm以上。
若上述体积平均粒径超过100μm,则光催化剂粉体的表面积不太大,与病原菌的接触性降低,植物的表面有时出现白色化。另外,上述体积平均粒径,例如,可通过粒度分布测定装置等进行测定,作为该粒度分布测定装置,可举出岛津制作所的SALD-2100激光衍射式粒度分布测定装置等。
作为上述光催化剂粉体的比重,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,但是优选其越小越好,优选其可在上述水分散体中不沉降、可浮游循环。
作为上述光催化剂粉体的粒度分布(粒径分布),没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,上述粒度分布越尖锐(狭窄),上述光催化剂粉体越能够在上述水中均匀地分散。
上述光催化剂粉体中,作为光催化剂的光催化活性表达所必需的光的波长,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,但从上述植物的栽培主要在太阳光照射下进行这一方面考虑,优选对紫外光或可见光等的广泛区域内的光显示出吸收性并表达光催化活性。
作为上述光催化剂粉体的具体的材质或组成,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,但特别优选举出具有光催化活性(光催化功能)的磷灰石等。若该光催化剂粉体为具有光催化活性的磷灰石,由于该磷灰石具有优异的吸附特性,因此从对附着在上述植物上的上述细菌(bacteria)等的病原菌的吸附特性优异方面考虑,是有利的,另外,从通过其光催化活性(光催化剂功能)可有效地分解除去吸附的上述病原菌方面考虑,是有利的。
在上述的光催化剂粉体中,优选至少包括具有光催化活性的磷灰石与可见光吸收性金属原子的光催化剂粉体,更优选为进一步包括紫外光吸收性金属原子的光催化剂粉体。上述光催化剂粉体含有上述可见光吸收性金属原子时,从适合在荧光灯下等的日常使用条件下使用的方面考虑是有利的,若进一步含有上述紫外光吸收性金属原子,则从可在太阳光等的含有紫外光的光的照射条件下使用的方面考虑是有利的。
另外,在本发明中,上述光催化剂粉体可以单独使用一种也可以并用两种以上。
作为上述具有光催化活性(光催化功能)的磷灰石,只要具有光催化活性,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,可适宜地举出包括光催化活性所必需的金属原子(以下,有时称为能够表达光催化活性的金属原子)而成的磷灰石等。若上述磷灰石包括光催化活性所必需的金属原子,当光照射到该磷灰石时,通过该光催化活性所必需的金属原子的作用活化该磷灰石,能够从该磷灰石的表面上吸附的上述细菌(bacteria)等的病原菌(分解对象)中夺取电子,而能够氧化、分解该病原菌。
作为上述磷灰石,没有特别的限制,可从公知的物质中进行适宜的选择,例如,可适宜地举出下述通式(1)表示的物质。
Am(BOn)zXs 通式(1)
上述通式(1)中,A表示金属原子,作为该金属原子,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如可举出钙(Ca)、铝(Al)、镧(La)、镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)、铅(Pa)、镉(Cd)、铕(Eu)、铱(Y)、铈(Ce)、钠(Na)、钾(K)等。其中,从吸附性优异方面考虑,特别优选钙(Ca)。
B表示磷原子(P)及硫原子(S)中的任何一种,其中,从生物体相容性优异方面考虑,优选磷原子(P)。另外,本发明的防疫剂中包括的含有磷的光催化剂粉体为该磷灰石时,上述B为磷原子(P)。此时,也可以并用B为硫原子(S)的磷灰石。
O表示氧原子。
X表示羟基(OH)、CO3、及卤原子的任意一种,其中,从能够与上述金属原子A一起形成金属氧化物型的光催化活性部分的结构方面考虑,特别优选羟基(OH)。另外,作为上述卤原子,例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
m、n、z以及s表示整数,例如,从电荷平衡良好方面考虑,优选m为8~10,n为3~4,z为5~7,s为1~4。
作为上述通式(1)表示的磷灰石,例如可以举出羟基磷灰石、氟磷灰石或氯磷灰石或它们的金属盐、磷酸三钙或磷酸氢钙等。其中,优选为上述通式(1)中X为羟基的羟基磷灰石,特别优选为上述通式(1)中A为钙(Ca)、B为磷原子(P)并且X为羟基(OH)的钙羟基磷灰石(CaHAP),即,Ca10(PO4)6(OH)2。
上述钙羟基磷灰石(CaHAP),由于对阳离子以及阴离子均容易进行离子交换,因而对病原菌及其他的有害物质(分解对象)的吸附性优异,特别是对蛋白质等的有机物的吸附性优异,并且,对作为本发明的分解对象的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌的吸附特性也优异,能够阻止或抑制这些病原菌向植物的侵入或增殖,故为优选。
作为上述磷灰石在上述光催化剂粉体中的含量,没有特别的限制,可根据目的进行适当的选择,例如,优选为85~97mol%,更优选为85~90mol%。
若上述磷灰石的含量低于85mol%,则上述光催化剂粉体的光催化活性不充分,若超过97mol%时,得不到与其相应的效果,而且有时还会降低该光催化剂粉体对上述病原菌(分解对象)的吸附特性或光催化活性等。
另外,上述磷灰石在上述光催化剂粉体中的含量,例如可用ICP-AES进行定量分析来测定。
作为上述光催化活性所必需的金属原子,只要是能够得到作为光催化剂中心的功能即可,没有特别的限制,可根据目的从具有光催化活性的公知的物质中进行适宜的选择,例如,从光催化活性优异方面考虑,优选为钛(Ti)、锌(Zn)、锰(Mn)、锡(Sn)、铟(In)、铁(Fe)等中至少一种。其中,从上述光催化活性(光催化功能)优异方面考虑,特别优选为钛(Ti)。
作为上述光催化活性所必需的金属原子在上述光催化剂粉体中的含量,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,相对于上述光催化剂粉体中的金属原子总量,优选为5~15mol%,更优选为8~12mol%。
若上述光催化活性所必需的金属原子的含量不足5mol%,则上述光催化剂粉体的光催化活性不充分,当超过15mol%时,也不能得到相应的效果,而且有时降低该光催化剂粉体对分解对象的吸附特性或光催化活性等。
另外,上述光催化活性所必需的金属原子在上述光催化剂粉体中的含量,例如,可通过ICP-AES进行定量分析来测定。
上述光催化活性所必需的金属原子,作为构成上述磷灰石的结晶结构的金属原子的一部分嵌入(取代等)在该磷灰石的结晶结构中,由此,在该磷灰石的结晶结构内,形成能够发挥光催化剂功能的“光催化活性部分结构”。
具有如此的光催化活性部分结构的上述磷灰石,具有光催化活性,而且磷灰石结构部分的吸附特性优异,比起具有光催化活性的公知的金属氧化物,对于有害成分(分解对象)的吸附特性更优异,因此,对于上述病原菌的分解作用、抗菌作用、阻止或抑制上述病原菌增殖的作用、以及防污作用等也更优异。
作为上述具有光催化活性的磷灰石,可使用适当合成的制品,也可以使用市售品。
作为上述具有光催化活性的磷灰石的市售品,例如,上述钙·钛羟基磷灰石,可举出太平化学产业株式会社制造的商品名为“PCAP-100”的商品等。图2中示出了该“PCAP-100”的二次粒子的电子显微镜照片。根据该照片,纳米级的微细一次粒子凝聚形成球状二次粒子。
作为上述可见光吸收性金属原子,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,可举出对于波长为400nm以上的光具有吸收特性的金属原子,具体地,更优选铬(Cr)及镍(Ni)中的至少一种等,从目视可辨认上述光催化剂粉体的光催化活性的状态方面考虑,优选根据该光催化活性的状态能够从淡黄色向淡蓝色进而从淡蓝色向深蓝色变色的铬(Cr)。
作为上述可见光吸收性金属原子在上述光催化剂粉体中的含量,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,相对于金属原子总量,优选为0.00l~1mol%,更优选为0.01~1mol%。
若上述可见光吸收性金属原子的含量低于0.001mol%,则上述光催化剂粉体的可见光的吸收能力有时不充分,若超过1mol%也并不能得到相应的效果,而且有时会导致上述光催化剂粉体对上述病原菌(分解对象)的吸附能力降低等。
另外,上述可见光吸收性金属原子在上述光催化剂粉体中的含量,例如,可通过ICP-AES进行定量分析来测定。
作为上述紫外光吸收性金属原子,没有特别的限制,可根据目的进行适当的选择,但从使上述光催化剂粉体的可见光吸收性及紫外光吸收性不饱和方面考虑,优选为钨(W)及钒(V)中的至少一种。上述光催化剂粉体中既可以单独含有一种上述紫外光吸收性金属原子,也可以含有两种以上的上述紫外光吸收性金属原子。
相对于金属原子总量,优选上述紫外光吸收性金属原子在上述光催化剂粉体中的含量为0.001~0.1mol%。
若上述紫外光吸收性金属原子的含量低于0.001mol%,则上述光催化剂粉体的紫外光的吸收能力有时不充分,若超过0.1mol%也不能得到相应的效果,而且有时会导致上述光催化剂粉体对上述病原菌(分解对象)的吸附能力降低、可见光的吸收能力降低等。
另外,上述紫外光吸收性金属原子在上述光催化剂粉体中的含量,例如,可通过ICP-AES进行定量分析来测定。
在上述光催化剂粉体中,对上述光催化活性所必需的金属原子、上述紫外光吸收性金属原子和上述可见光吸收性金属原子的总含量,没有特别的限制,可根据目的进行适当的选择,例如,优选为15mol%以下,更优选为3~15mol%。
即使上述总含量超过15mol%也得不到相应的提高光催化活性的效果,有时却会降低光催化活性。
作为上述光催化剂粉体的具体实例,优选上述光催化活性所必需的金属原子为钛(Ti),上述磷灰石为钙羟基磷灰石(CaHAP):Ca10(PO4)6(OH)2,上述可见光吸收性金属原子为铬(Cr)的光催化剂粉体,进一步地,更优选含有上述紫外光吸收性金属原子,该紫外光吸收性金属原子为钨(W)及钒(V)中的至少任何一种的光催化剂粉体。
如上所述的光催化剂粉体,对附着在上述植物上的上述病原菌(分解对象)的吸附性能优异。另外,当上述光催化剂粉体也含有上述紫外光吸收性金属原子的时,不仅可以吸收可见光还可以吸收紫外光,显示出广吸收范围的光吸收性能,光的利用效率优异,可适宜地使用于各种光的照射条件下,例如,太阳光照射条件。而且,该光催化剂粉体,即使在照射可见光及紫外光的任何一种时,也不会使光催化活性饱和,显示出长时间优异的光催化活性,特别是,即使长时间内照射紫外光的情况下,光催化活性也不会饱和,因此,能够维持优异的光催化活性(光催化功能)的方面看,是有利的。
作为上述光催化剂粉体的结构,例如,可举出单层结构、多层结构、多孔质结构、芯·壳结构等。
另外,对上述光催化剂粉体的鉴定·形态等的观察,例如,可通过TEM、XRD、XPS、FT-IR等进行。
作为上述具有光催化活性的磷灰石的二次粒子的体积平均粒径,优选为1~10μm。
作为具有光催化活性的磷灰石的一次粒子(单晶),优选具有10nm~1μm的粒径分布。
优选将如上所述粒径的具有光催化活性的磷灰石,以固体成分含量为30质量%以下、更优选为1质量%以下而分散在水中制备成防疫剂。另外,上述具有光催化活性的磷灰石(上述光催化剂粉体)在水中的固体成分含量的下限值,从能够充分地供给或分布在作为喷雾或撒播对象的植物的叶等的表面上,得到充分的光催化剂效果方面考虑,优选为0.001质量%以上。
特别地,通过在植物上喷雾或撒播制备成1质量%以下的防疫剂,即使量少,也能在大面积地、均匀地供给,能够提高光催化剂粉体与病原菌的接触效率,能够有效地进行通过光催化剂粉体分解除去病原菌,而且能够抑制茎叶表面等的白色化,使外观出色。
上述光催化剂粉体可按照公知的方法进行制造,例如,通过在上述具有光催化活性的磷灰石中掺杂上述可见光吸收性金属原子与根据需要的上述紫外光吸收性金属原子而制造。
作为上述掺杂的形式,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,可举出取代、化学键、吸附等,其中,从反应控制容易,掺杂后的上述可见光吸收性金属原子等不脱离,能够将其稳定地保持在上述光催化剂粉体中方面考虑,优选采用取代。
作为上述取代的形式,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,作为上述具有光催化活性的磷灰石使用具有光催化活性所必需的金属原子的磷灰石时,可举出将该金属原子的至少一部分用上述可见光吸收性金属原子等取代的形式等。在这种形式下,从上述可见光吸收性金属原子等不会脱落而保持在上述磷灰石上方面考虑,是有利的。
作为用上述可见光吸收性金属原子等的取代的种类,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,可适宜地举出离子交换等。若为离子交换时,从取代效率优异方面考虑,是有利的。
作为上述掺杂的具体的方法,即向上述具有光催化活性的磷灰石中掺杂上述可见光吸收性金属原子等的具体的方法,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,可适宜地举出,通过向溶解(共存)有含有上述可见光吸收性金属原子的化合物等的水溶液中,浸渍具有上述光催化活性所必需的金属原子的磷灰石的浸渍法;在溶解(共存)有具有上述光催化活性所必需的金属原子的磷灰石原料与含有上述可见光吸收性金属原子的化合物等的水溶液中,使该原料与该可见光吸收性金属原子等共沉淀等的共沉淀法等。
另外,上述水溶液也可以静置,但从有效地进行上述取代方面考虑优选进行搅拌。另外,该搅拌可使用公知的装置、方法进行,例如,可使用磁力搅拌器,也可使用搅拌装置。这些方法中,从可简单地操作方面考虑更优选浸渍法。
另外,在上述浸渍法中,可以如上所述地在溶解(共存)有含上述可见光吸收性金属原子的化合物等的水溶液中,浸渍具有上述光催化活性所必需的金属原子的磷灰石,也可以相反地在分散有具有上述光催化活性所必需的金属原子的磷灰石的水溶液中,溶解含有上述可见光吸收性金属原子等的化合物。
另外,在上述制造例中,作为起始物质使用上述具有光催化活性的磷灰石,但是,也可以将上述磷灰石与上述光催化活性所必需的金属原子作为起始物质使用,在进行上述可见光吸收性金属原子等的掺杂的同时,或者,在其之前,将上述光催化活性所必需的金属原子掺杂在上述磷灰石中。此时,可同时进行上述可见光吸收性金属原子等的掺杂与上述具有光催化活性的磷灰石的形成,或者先形成上述具有光催化活性的磷灰石后,接下来进行上述可见光吸收性金属原子等的掺杂。
另外,作为起始物质使用上述具有光催化活性的磷灰石时,优选将预先掺杂有Ni的钙·钛羟基磷灰石(TiHAP)作为上述具有光催化活性的磷灰石使用。
上述掺杂时,作为上述水溶液中的具有上述光催化活性所必需的金属原子的磷灰石的浓度,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,优选为0.3~1.0质量%,更优选为0.4~0.6质量%。
若上述磷灰石的浓度若低于0.3质量%,则光催化活性有时会降低,若超过1.0质量%,也得不到相应的提高光催化活性的效果,有时反而会降低光催化活性。
上述掺杂时,作为上述水溶液中的上述可见光吸收性金属原子的浓度,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,优选为1×10-4~1×10-3M,更优选为1×10-4~5×10-4M。
上述可见光吸收性金属原子的浓度若不足1×10-4M,则有时可见光响应性降低,若超过1×10-3M,也得不到相应的提高可见光响应性的效果,有时反而会降低可见光响应性。
作为上述掺杂时上述水溶液中的上述紫外光吸收性金属原子的浓度,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,优选为1×10-3~1×10-2M,更优选为9×10-3~1×10-2M。
上述紫外光吸收性金属原子的浓度若不足1×10-3M,则有时对紫外光的光催化活性会降低,若超过1×10-2M,也得不到相应的光催化活性提高的效果,有时反而降低对紫外光的活性。
作为上述掺杂时浸渍在上述水溶液中的上述可见光吸收性金属原子的形态,从易溶解于该水溶液中、该水溶液中的该紫外光吸收性金属原子的浓度调整容易等方面考虑,优选为该可见光吸收性金属原子的盐或水合物的形态。
作为该盐或水合物,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,当上述可见光吸收性金属原子为铬(Cr)及镍(Ni)时,优选至少含有选自其中一种的盐,由于氯化物或硫酸盐有时会降低光催化活性,因而特别优选为硝酸盐或铵盐。
作为进行上述掺杂的反应体系,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如可在溶液中、空气中等进行,优选在溶液中进行。
此时,作为该溶液,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,优选为水或以水作为主体的溶液。
另外,作为收容该溶液的容器,没有特别的限制,可从公知物质中进行适宜的选择,例如,可适宜地举出混合器、搅拌器等大型容器,烧杯等小型容器。
作为上述掺杂时的条件,没有特别的限制,可根据目的对温度、时间、压力等进行适宜的选择。
作为上述温度,没有特别的限制,根据材料的种类或量的比例而不同,不能统一规定,例如,通常为0~100℃左右,优选为室温(20~30℃)。作为上述时间,没有特别的限制,根据材料的种类或量的比例而不同,不能统一规定,例如,通常为10秒~30分钟左右,更优选为1~10分钟。作为上述压力,没有特别的限制,根据材料的种类或量的比例而不同,不能统一规定,例如,通常优选为大气压。
另外,上述光催化剂粉体中的上述光催化活性所必需的金属、上述可见光吸收性金属原子等的量,可通过适当地调整其添加量(M)或上述条件来控制在所希望的数值上。
向上述具有光催化剂的磷灰石掺杂上述可见光吸收性金属原子等后(上述掺杂工序后),在600~800℃下对掺杂完成后的该磷灰石进行烧结。
若上述烧结的温度低于600℃,光催化活性会有时达不到最大,若超过800℃,则有时会发生分解。
对上述烧结的条件,例如,对于时间、环境气体、压力、装置等,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择。作为上述时间,根据上述掺杂结束后的磷灰石的量等而不同,不能统一规定,例如,优选为1小时以上,更优选为1~2小时。作为上述环境气体,例如,可举出氮气、氩气等的惰性气体、大气等,优选为大气。作为上述压力,例如,可举出大气压等。作为上述装置,可使用公知的烧结装置。
通过进行上述烧结,可提高掺杂有上述可见光吸收性金属原子等的上述具有光吸收活性的磷灰石的结晶性,可更加提高上述光催化剂粉体中的光催化剂功能(包括吸附特性、光催化活性等)。
在此,对于上述光催化剂粉体的制造方法之一例进行说明。通过上述取代进行上述掺杂时,具体地说,在通过离子交换以共沉淀法进行上述取代时,首先,在脱碳酸气处理后的纯水中,按规定量混合如作为上述磷灰石的钙羟基磷灰石(CaHAP)的硝酸钙水溶液、用于向该CaHAP掺杂上述光催化活性所必须的金属钛的含该钛的硫酸钛水溶液、含有上述可见光吸收性金属原子铬的硝酸铬的水溶液、含有作为上述紫外光吸收性金属原子的钨的12钨磷酸n水合物的水溶液。接下来,向得到的混合物中添加磷酸,并进一步添加氨水将pH值调整为9。将所得到的悬浮液在100℃下熟化(熟化、结晶生长)6小时,进行过滤。用纯水洗涤滤出的沉淀,进行干燥。然后,用1个小时升温至650℃进行烧结。如上所述,制得分别将钒(V)作为上述紫外光吸收性金属原子、将铬(Cr)作为上述可见光吸收性金属原子尔掺杂的TiHAP粉体(光催化剂粉体)。
另外,通过上述取代进行上述掺杂时,具体地,通过离子交换以浸渍法进行上述取代时,首先,在纯水中溶解作为上述可见光吸收性金属原子含有铬的硝酸铬(III)9水合物,制备硝酸铬水溶液。称取作为含上述光催化活性所必需的金属原子(钛)的磷灰石的钙·钛羟基磷灰石(TiHAP)并投入到烧杯中,并向其中添加上述硝酸铬水溶液。用磁力搅拌器搅拌上述混合液5分钟后,用吸气器(aspirator)通过滤纸进行吸气过滤,用纯水洗涤,通过100℃的烤箱干燥2小时,得到掺杂有上述可见光吸收性金属原子铬的TiHAP粉体。接下来,在纯水中溶解作为上述紫外光吸收性金属原子含有钒的钒酸铵,制备钒酸铵水溶液。向烧杯中称取掺杂有上述铬的TiHAP,添加上述钒酸铵水溶液。用磁力搅拌器搅拌上述混合溶液后,用吸气器通过滤纸进行吸气过滤,用纯水洗涤,通过100℃的烤箱干燥2小时。然后,用马福炉在650℃下烧结1小时(大气环境)。由此,制得由掺杂有上述可见光吸收性金属原子铬(Cr)及上述紫外光吸收性金属原子钒的TiHAP粉体(具有光催化活性所必需的金属原子的磷灰石)形成的光催化剂粉体。
其他成分
作为上述光催化剂粉体以外的其它的成分,如上所述,可举出水、乙醇等的溶剂、磷化合物等的肥料、颜料等。
为了根据供给对象的植物颜色对防疫剂着色,可根据需要向防疫剂中添加上述颜料。该着色后的防疫剂,即使大量供给,也能提高抑制茎叶等的白色化的效果,更够进一步抑制植物的外观水平降低。
根据本发明的植物防疫剂,供给至植物的防疫剂中的光催化剂粉体,附着在植物的茎叶的表面上。该植物上附着的光催化剂粉体通过光的照射活化,能够简单有效地分解除去植物上附着的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌。其结果是,能够阻止或抑制上述病原菌导致的植物疾病,即使已发病,也能在分解除去病原菌的同时阻止其增殖,使植物从疾病中复原。另外,由于本发明的上述防疫剂含有光催化剂粉体,因此与以往的抗菌剂相比,对人体的影响少,即使含在土壤中也不会导致土壤的污染等,能够实现环境保全。另外,通过从根部吸收土壤中的防疫剂,能够防止病原菌从根部侵入,进一步地,由于上述光催化剂粉体含有磷,在其作为营养成分的同时,也能提高植物自身的抗菌能力。
另外,作为上述植物,没有特别的限制,可根据目的进行适当的选择,例如,可适宜地举出兰花等,特别适宜地举出蝴蝶兰等。
植物防疫方法和植物防疫系统、及植物的栽培方法
本发明的植物防疫方法,包括将本发明的上述植物防疫剂供给到植物的工序(以下,有时称为供给工序),进一步根据需要,还包括监视工序、移动工序、紫外光照射工序及其它的工序。
本发明的植物防疫系统至少包括监视装置、供给装置,通过上述监视装置感知植物的病变,通过上述供给装置对该病变的植物供给防疫剂。
另外,上述植物防疫系统,根据需要,还可以包括移动装置、紫外光照射装置及其它的装置。
上述监视工序,可通过上述监视装置适宜地进行;上述供给工序,可通过上述供给装置进行;上述移动工序,可通过上述移动装置进行;上述紫外光照射工序,可通过上述紫外光照射装置适宜地进行;上述其它的工序,可通过上述其它的装置适宜地进行。因此,本发明的植物防疫方法,可通过本发明的上述植物防疫系统适宜地实施,而通过实施本发明的上述植物防疫系统,则实施本发明的上述植物防疫方法。
另外,本发明的植物栽培方法,可通过在公知的植物栽培方法的工序的至少一部分上,包括用上述植物防疫系统将本发明的上述植物防疫剂供给至上述植物表面上的工序,或包括进行上述植物防疫方法的工序来适宜地实施。本发明的植物的栽培方法中,对于上述工序以外的工序,可按照公知的方法进行,在此省略其说明。
下面,对本发明的植物防疫系统进行详细的说明的同时,通过其说明明确本发明的上述植物防疫方法及植物的栽培方法的内容。
供给装置及供给工序
上述供给装置具有将本发明的上述植物防疫剂供给至植物上的功能。
上述供给工序是将本发明的上述植物防疫剂供给至植物上的工序。
上述供给工序可通过上述供给装置适宜地进行。
作为上述供给装置,如上述植物防疫剂中所述,可以是将粉末状的防疫剂撒播在植物上的撒播装置,也可以是将含有光催化剂粉体的水分散体喷雾在植物上的喷雾装置。其中,从即使量少,也能大面积地均匀地供给,且能够防止白色化方面考虑,优选采用水分散体的喷雾装置。
作为上述喷雾装置,具体地,例如,可以是使用吹雾器等的简单的器具进行喷雾的装置,也可以是通过具备有箱或喷嘴等的调整喷雾量的装置的喷雾器或喷雾装置进行喷雾的装置。
上述供给装置,在通过上述监视装置感知到植物病变的时候,以疾病的治疗为目的,对该病变的植物供给防疫剂;也可不仅对于病变的植物,而以预防或抑制疾病的发生为目的,对于健康的植物也供给防疫剂。
监视装置及监视工序
上述监视装置,具有通过监视植物的颜色状态而感知植物病变的功能。
上述监视工序是通过监视植物的颜色状态,感知植物病变的工序。
上述监视工序可通过上述监视装置适宜地进行。
作为上述监视装置,只要能感知植物的病变即可,没有特别的限制,可根据目的进行适当的选择,例如,可使用各种摄像机、色差传感器等的各种传感器等。
作为上述监视,例如,优选在计算机等中存储健康植物的颜色状态,将监视对象植物的颜色状态与该颜色状态进行比较,通过其差异感知病变。如此感知到植物病变后,优选采用上述供给装置,对该病变的植物供给防疫剂,由此,可有效地治疗病变的植物。
移动装置及移动工序
上述移动装置具有移动植物的功能。
上述移动工序是移动植物的工序。
上述移动工序可通过上述移动装置适宜地进行。
作为上述移动装置,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,例如,可举出输送带、输送辊、机器人臂等。
通过上述移动装置,例如,可将每一个体植物依次移动至监视装置,通过该监视装置感知植物的病变。接下来,将通过该监视装置感知到病变的植物,用上述移动装置移动至上述供给装置,供给防疫剂,由此,可有效地将防疫剂供给至病变的植物。另外,如上所述,通过移动装置能够依次移动植物,因此,没有必要设置多个监视装置或供给装置,可使防疫系统小型化及低成本化。
紫外光照射装置及紫外光照射工序
上述紫外光照射装置具有对于供给到植物上的防疫剂照射紫外光的功能。
上述紫外光照射工序是对于供给到植物上的防疫剂照射紫外光的工序。
上述紫外光照射工序可通过上述紫外光照射装置适宜地进行。
上述紫外光照射装置适合用于含有紫外光吸收性金属原子的光催化剂粉体,可有效地使光催化剂活化。
作为上述紫外光照射装置,只要可照射紫外光即可,没有特别的限制,可根据目的进行适宜的选择,太阳光也可,紫外光灯(UV灯)也可。
图1中示出了本发明的植物防疫系统之一例。如图1所示,该防疫系统设置有作为含有光催化剂粉体的防疫剂的喷雾装置或撒播装置(供给装置)的淋浴喷嘴1、植物2的载置台3、作为监视装置的广角摄像机及色差传感器4。在上述载置台3的内部设置有作为紫外光照射装置的UV灯5,可从设置在载置台3的上面的玻璃窗6对植物2照射紫外光。通过上述紫外光,可使植物2的表面上喷雾或撒播的光催化剂粉体活化,能够有效地分解除去在植物上附着的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌。
在本发明的上述植物防疫方法和植物防疫系统、以及上述植物的栽培方法中,通过将本发明的上述植物防疫剂供给至植物上,可简单并且有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,有效地抑制由该病原菌引起的植物的疾病及使植物复原,并且对人体不产生影响也能实现环境保全。另外,由于具有如此优异的防疫效果,可抑制疾病引起的损失,并且也能提高植物栽培的生产效率。
实施例
下面,对本发明的实施例进行说明,但是,本发明并不受下述实施例的任何限制。
实施例1
植物防疫剂的制备
作为光催化剂粉体,使用光催化剂钛磷灰石(作为光催化活性所必需的金属含有钛的磷灰石)。
作为该光催化剂钛磷灰石,通过在水中分散如图2所示的钙·钛羟基磷灰石(TiHAP;太平化学产业株式会社制,PCAP-100,体积平均粒径为3~8μm的白色粉体),制备固体成分含量为1质量%的防疫剂。
防疫效果试验1(活体(in vitro)试验)
如下进行对蝴蝶兰软腐病菌(Erwinia chrysanthemi)的抗菌效果的确认实验。即,将上述蝴蝶兰软腐病菌的浓度为104个的培养液用铂线接种到琼脂培养基(准备没有添加钛磷灰石、及添加0.06质量%的磷灰石的两种培养基)的5个位置上。对其进行照射3个小时的1mW/cm2的UV光后,进一步在28℃下培养48小时后,通过是否生成菌落来评价上述蝴蝶兰软腐病菌的增殖,确认抗菌效果。将其结果示于图3及图4。
从上述防疫效果试验1的结果可知,没有添加作为本发明的植物防疫剂的上述钛磷灰石时,即使照射太阳光中含有的紫外光后,上述蝴蝶兰软腐病菌也不凋亡,而是进行了增殖,与此相对的是,添加有作为本发明的植物防疫剂的上述钛磷灰石时,上述蝴蝶兰软腐病菌凋亡、没有增殖,显示出极其良好的抗菌效果。
防疫效果试验2(发病抑制效果的试验)
1)耕种概要:植物名称,蝴蝶兰(Phalaenopsis)。
2)区制·面积:1区8株,3连制。另外,作为对照实验,准备没有接种病原菌的无接种区,此时,无重复地准备1区8株。
3)病原菌:蝴蝶兰软腐病菌(Erwinia chrysanthemi)
根据防疫剂的处理
使用市售的吹雾器将上述制备的含有光催化剂钛磷灰石的本发明的防疫剂,以11.25ml/株的比例进行喷雾,使其充分附着在上述蝴蝶兰的茎叶上。另外,试验时的植物的生长阶段为生育期。
病原菌接种
作为接种源使用了蝴蝶兰软腐病菌的菌株。将供实验用菌株涂布在NA培养基上,在27.5℃、黑暗条件下培养。培养3天后,用灭菌水稀释至约1×108CFU(OD660=0.09),制备病原菌液,将该病原菌液喷雾接种到蝴蝶兰的茎叶上,并在平均温度为24.5℃、平均湿度为70%的高湿条件下静置(参照图5及图6)。另外,为了促进感染,从摄取病原菌开始一天后,每株标记3个叶面位置,用灭菌的虫针(1组5支)轻轻刺伤多次。
发病抑制效果的评价
进行病原菌接种21天后,分别以受伤的位置作为对象,用肉眼观察病斑的发病程度,以如下所述的6个等级进行评价,按照如下所述的计算式计算发病程度。另外,根据植株或伤口不同,发病状态会有离散,进行了平均评价。
0:不能确认发病。
1:确认有微小的褐变。
2:确认褐变有扩大。
3:病斑(褐变)扩大,可确认病斑的融合。
4:病斑扩大,确认水浸状的大型病斑。
5:确认叶身的大部分上有水浸状的大型病斑。
发病度=〔∑(病斑的发病程度×数量)/(调查位置数×5)〕×100
上述计算式,是将病斑的发病程度1×其数量、病斑的发病程度2×其数量、病斑的发病程度3×其数量、病斑的发病程度4×其数量、病斑的发病程度5×其数量的总和,除以调查位置数×5而得到的数值扩大100倍后的数值。
将其结果示于表1。
另外,防疫效果实验2中,虽然良好地抑制了疾病的发生、几乎所有的植株的发病度是低值,但是有些植株显示稍为高的数值。对此可以认为是,在喷雾或撒播防疫剂时,多少有些喷雾或撒播不均,存在没有充分附着光催化剂的位置,所以产生病斑。对于充分喷雾或撒播防疫剂的位置上,能够得到有防疫性的评价,没有实用上的问题。
植物防疫剂在水分散体中的分散性
接下来,如下所述确认本发明的植物的防疫剂在水分散体中的分散性。即,分别将0.5g、体积平均粒径为5μm、10μm、20μm、40μm的上述防疫剂(钛磷灰石)分散在50ml水中,制备水分散体。其结果是,上述防疫剂(钛磷灰石)的体积平均粒径为5μm以下时,不仅在刚分散后,而且在10分钟后也难以产生沉淀,分散性优异(参照图7及图8)。
比较例1
在实施例1的防疫效果试验2中,除了不供给防疫剂以外,与实施例1的防疫效果试验2相同地进行病原菌接种,观察21天后的发病程度,进行发病抑制效果的评价。其结果示于表1。
比较例2
在实施例1中,除了用将春日霉素的铜水合剂稀释至1000倍的以往的防疫剂(浓度为0.1质量%,为通常的使用形态)来代替含有钙·钛羟基磷灰石的防疫剂以外,与实施例1相同地进行病原菌的接种,观察21天后的发病程度,进行发病抑制效果的评价,将其结果示于表1。
表1
接种12天后 | 接种21天后 | |
实施例1 | 15.3 | 17.3 |
比较例1 | 4.1 | 4.8 |
比较例2 | 12.4 | 14.6 |
由图2~3及表1的结果可知,供给含有钙·钛羟基磷灰石的防疫剂的实施例1,能够良好地阻止或抑制由于病原菌引起的植物的疾病。
与此相比,没有供给任何防疫剂的比较例1及供给春日霉素的铜水合剂的比较例2,不能抑制发病。
因此,包括含磷的光催化剂粉体的本发明的植物防疫剂,能够有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,阻止或抑制疾病的效果优异。
另外,由于春日霉素的铜水合剂是抗生剂,即使是0.01质量%浓度,也有产生土壤污染等的问题,而含有本发明的钙·钛羟基磷灰石的防疫剂,可对人体或环境不产生影响而使用。
实施例2
防疫效果试验2(从疾病复原的试验)
在兰花的栽培农场,得到发生软腐病而废弃的蝴蝶兰株,并且不仅对其病变部位、而且对其整个植株的任何部位都均匀喷雾由上述实施例1制备的防疫剂(1质量%浓度的钙·钛羟基磷灰石)。图9上示出了刚刚喷雾了防疫剂后的叶表面的照片。喷雾上述1质量%浓度的防疫剂后,没有发现外观有大的损伤的叶的白色化。喷雾的结果,阻止了疾病的发展,并且如图10所示,1年后发出新叶和新花芽,开出新的花朵。由此,可知本发明的防疫剂具有使植物从疾病中复原的功能。
图11中示出了刚刚喷雾防疫剂后的叶的气孔附近的照片,不仅是在叶的表面,而且气孔的周围上都附着了光催化剂粉体,由此可推测不仅能够分解除去感染的病原菌,也能够阻止或抑制病原菌从气孔侵入,从而能够从疾病中复原。
工业实用性
本发明的植物防疫剂能够简单并且有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,从而有效地抑制该病原菌导致的植物疾病乃至使植物复原,可适合作为植物栽培、特别是通过塑料大棚进行的植物栽培时的防疫剂而使用,可特别适合用于本发明的植物防疫方法及植物防疫系统中。
本发明的植物防疫方法及植物防疫系统,通过在植物上供给本发明的上述植物防疫剂,能够简单并且有效地分解除去成为植物的传染病的原因的细菌(例如杆菌)、病毒、真菌(例如霉菌)类等的病原菌,从而有效地抑制该病原菌导致的植物疾病乃至使植物复原。
Claims (20)
1.一种植物防疫剂,其特征在于,至少包括含磷的光催化剂粉体。
2.一种植物防疫剂,其特征在于,至少包括含磷灰石结构的光催化剂粉体。
3.根据权利要求1或2所述的植物防疫剂,其中,该植物防疫剂为将上述光催化剂粉体以水中的分散状态而含有的水分散体。
4.根据权利要求3所述的植物防疫剂,其中,将其喷雾或撒播至植物上而使用。
5.根据权利要求1~4中任何一项所述的植物防疫剂,其中,上述光催化剂粉体的体积平均粒径为50nm以上5μm以下。
6.根据权利要求3~5中任何一项所述的植物防疫剂,其中,上述水分散体中的固体成分含量为0.001质量%以上30质量%以下。
7.根据权利要求3~5中任何一项所述的植物防疫剂,其中,上述水分散体中的固体成分含量为0.001质量%以上1质量%以下。
8.根据权利要求1~7中任何一项所述的植物防疫剂,其中,上述光催化剂粉体是磷灰石,该磷灰石具有光催化活性所必需的金属原子,而该金属原子为钛。
9.根据权利要求1~7中任何一项所述的植物防疫剂,其中,上述光催化剂粉体是磷灰石,该磷灰石是钙羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2。
10.一种植物,其特征在于,至少在其表面上具有权利要求1或2所述的植物防疫剂。
11.一种植物防疫方法,其特征在于,将权利要求1或2所述的植物防疫剂供给至植物上。
12.根据权利要求11所述的植物防疫方法,其中,将分散有上述光催化剂粉体的水分散体喷雾或撒播至植物上。
13.根据权利要求12所述的植物防疫方法,其中,上述水分散体中的固体成分含量为30质量%以下。
14.根据权利要求12所述的植物防疫方法,其中,上述水分散体中的固体成分含量为1质量%以下。
15.一种植物防疫系统,其特征在于,至少包括监视植物颜色状态的监视装置、将权利要求1~9中任何一项所述的植物防疫剂供给至植物上的供给装置,通过上述监视装置感知植物病变,通过上述供给装置对该病变的植物供给防疫剂。
16.根据权利要求15所述的植物防疫系统,其中,上述供给装置是将分散有上述光催化剂粉体的水分散体喷雾或撒播至植物上的喷雾或撒播装置。
17.根据权利要求15所述的植物防疫系统,其中,上述监视装置对通过移动装置依次被移动的植物的颜色状态进行监视。
18.根据权利要求15所述的植物防疫系统,其中,上述监视装置通过预先贮存的植物颜色状态与监视对象的植物颜色状态的差异检测出病变。
19.根据权利要求15所述的植物防疫系统,其中,进一步具有紫外光照射装置。
20.一种植物栽培方法,其特征在于,至少包括将权利要求1或2所述的植物防疫剂供给至植物上的步骤。
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CN114568418A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-06-03 | 海南思沃家电子商务有限公司 | 一种农业除杂系统 |
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2007
- 2007-07-27 CN CNA2007101383082A patent/CN101112193A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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