CN102469789A - 主食作物生产增收方法 - Google Patents
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Abstract
一种主食作物生产增收方法,包括使下述通式(I)表示的化合物与主食作物的栽培用植物体(排除种子)接触,其中,作为主食作物,可优选举出谷物类或者薯类等。下述通式(I)中,R1和R2各自独立地表示氢原子或者1价取代基、或者表示R1与R2相互连结而成的偶氮基,R3表示氢原子或者1价取代基。
Description
技术领域
本发明涉及主食作物生产增收方法。
背景技术
作为调节植物生长的化学物质,已知所谓的植物荷尔蒙。一般而言,植物荷尔蒙是来自植物自身的化学物质,是以微量对植物的生长、分化等进行调节的物质。另外,还已知各种虽然不是来自植物自身的化学物质,但是对植物的生长进行调节的化学物质。
例如,2-氮羟基嘌呤为具有嘌呤骨架的次黄嘌呤的2-氮杂取代化合物,已知其为抗癌剂即氮烯咪胺(DTIC)的分解产物,而且还已知其对于翦股颖种子或水稻种子有助于发芽率的提高、茎芽的伸长,或者对于莴苣有助于根的伸长、质量增加等(例如参照日本特开2009-1558号公报)。
另一方面,促进水稻或者玉米的谷物、薯类之类的主食作物的生长而增加每单位面积的产量在农业政策上是非常重要的。为了增加主食作物的产量,进行了营养价值高的肥料的改良,但是因使用大量肥料所导致的危害也逐渐被视为问题。
从这种观点出发还使用了各种植物生长调节剂,例如作为马铃薯的增收剂,已知硬脂醇等碳原子数为12~24的1元醇(例如参照日本特开2006-45144号公报)、三唑系化合物(例如参照日本特开平9-71号公报)等。
另外,还进行了通过品种改良而增加产量的尝试,还已知以增加种子质量、增加饱满种子数目、增加种子数目、增加种子大小、增加收获指数、增加千粒重及改变种子组成为目标的导入有细胞周期素A(CyclinA)基因等的基因导入水稻等(例如参照日本特表2007-515167号公报和日本特许第4462566号公报)。
发明内容
但是,在农作物领域中,导入有基因的所谓重组植物尚不广泛,难以说被普遍认可,而且从性状稳定性的观点看也不能说很充分。另外,若是利用合成品的植物生长调节剂,则担心在不是来自天然物这点上对土壤的影响。
因而,本发明的目的为提供能够简便地生产增收主食作物的利用天然来源化合物的主食作物生产增收方法。
本发明如下所述。
[1]一种主食作物生产增收方法,包括使以下述通式(I)表示的化合物与主食作物的栽培用植物体(排除种子)接触。
(通式(I)中,R1和R2各自独立地表示氢原子或1价取代基、或者表示R1与R2相互连结而成的偶氮基,R3表示氢原子或者1价取代基)
[2]根据[1]所述的主食作物生产增收方法,其中,前述主食作物为谷物类或者薯类。
[3]根据[1]或[2]所述的主食作物生产增收方法,其中,使前述通式(I)表示的化合物与禾本科植物的栽培用植物体接触而进行土耕栽培。
[4]根据[1]或[2]所述的主食作物生产增收方法,其中,使前述通式(I)表示的化合物与禾本科植物的栽培用植物体接触而进行水耕栽培。
[5]根据[1]或[2]所述的主食作物生产增收方法,其中,使前述通式(I)表示的化合物与属于茄科、旋花科、菊科、天南星科、薯蓣科或者大戟科植物的薯类的栽培用植物体接触而进行土耕栽培。
根据本发明,可提供能够简便地生产增收主食作物的利用天然来源化合物的主食作物生产增收方法。
具体实施方式
本发明的主食作物生产增收方法是包括使以下述通式(I)表示的化合物与主食作物的栽培用植物体(排除种子)接触的主食作物生产增收方法。
在本发明中,因为使以下述通式(I)表示的化合物与主食作物的栽培用植物体接触,所以主食作物的每株质量增加。结果与不使用以下述通式(I)表示的化合物的情况相比,主食作物的产量增加。
本发明中的主食作物每株产量的增加被认为与种子发芽率的提高、作物根的伸长、作物整体体积的增加相互独立地发生,是指作为主食作物的产量的增加,即,不是植物体整体而是食用部分的增加。
通式(I)中,R1和R2各自独立地表示氢原子或者1价取代基,或者表示R1和R2相互连结而成的偶氮基,R3表示氢原子或者1价取代基。
即,以前述通式(I)表示的化合物是以下述化学式(Ia)表示的2-氮羟基嘌呤衍生物、或者以下述化学式(Ib)表示的咪唑-4-甲酰胺衍生物。
通式(Ia)中,R3a表示氢原子或者1价取代基。另外,通式(Ib)中,R1b、R2b和R3b各自独立地表示氢原子或者1价取代基。
在以通式(Ia)表示的2-氮羟基嘌呤衍生物中,R3a表示氢原子或者1价取代基。作为前述1价取代基,例如可举出卤原子、烷基、链烯基、炔基、芳基、羟基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、酰基、酰基氨基、烷氧羰基氨基、脲基等。另外,只要可能,这些1价取代基就可以进一步具有取代基,作为该取代基,可例示出与前述1价取代基相同的取代基。
作为R3a,从主食作物生产增收的观点出发,优选为氢原子、卤原子或者烷基,更优选为氢原子或者烷基,进一步优选为氢原子。
另外,作为前述烷基,优选为碳原子数为1~10的烷基,更优选为具有取代基的碳原子数为1~8的烷基。作为前述烷基上的取代基,可举出氨基、烷氧羰基氨基、羟基、酰氧基等。
另外,通式(Ia)中的R3a的取代位置只要能够进行取代就没有特别限定,可以在氮原子上,也可以在碳原子上。
作为以通式(Ia)表示的2-氮羟基嘌呤衍生物的具体例,可举出如下化合物,但本发明并不限于此。
在以上述通式(Ia)表示的2-氮羟基嘌呤衍生物中,R3a为氢原子的2-氮羟基嘌呤(以下有时称为“AHX”)为含有以下述化学式表示的互变异构体的化合物。例如,AHX为已知由仙环病现象的病原菌产生的天然来源化合物,所述仙环病现象为在结缕草生长中其一部分在圆形中比周围繁茂的现象。
AHX可以使用例如以提取、层析等常规使用的方法从仙环病现象的病原菌的菌体培养液中进行分离精制而得的AHX。作为前述病原菌,可举出花脸香蘑。
另外,例如可以使用通过在基于Magn.Reson.Chem.,40,300-302(2002)等中记载的方法将5-氨基咪唑-4-甲酰胺重氮化后进行闭环而化学地合成的化合物。
另外,在通式(Ia)中,R3a为氢原子以外的2-氮羟基嘌呤衍生物能够例如以前述AHX为起始物质而利用常规使用的方法进行合成。具体而言,例如,能够通过使卤代烷对AHX进行作用而合成R3a为烷基的化合物。
在以上述通式(Ib)表示的咪唑-4-甲酰胺衍生物中,R1b、R2b和R3b各自独立表示氢原子或者1价取代基。作为前述1价取代基,例如可举出卤原子、烷基、链烯基、炔基、芳基、羟基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、酰基、酰基芳基、烷氧羰基氨基、脲基等。另外,只要可能,这些1价取代基就可以具有取代基,作为该取代基,可例示出与前述1价取代基相同的取代基。
作为烷基,优选碳原子数为1~10的烷基,更优选碳原子数为1~8的烷基,进一步优选碳原子数为1~6的烷基。具体而言,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、异丁基、叔丁基、己基、环己基等。另外,烷基可以进一步具有取代基,具体而言,可举出氯甲基、氯乙基、氟甲基、三氟甲基、羟甲基、苄基、苯乙基等。
作为链烯基,优选碳原子数为2~6的链烯基,具体而言,可举出乙烯基、烯丙基、丁烯基等。
作为炔基,优选碳原子数为2~6的炔基,具体而言,可举出乙炔基、丙炔基等。
作为芳基,优选碳原子数为6~10的芳基,具体而言,可举出苯基、萘基等。
烷氧基、烷硫基、烷基氨基、酰基、酰基氨基、烷氧羰基氨基中的烷基部分可举出与前述烷基相同的烷基。另外,芳氧基、芳硫基、芳基氨基中的芳基部分可举出与前述芳基相同的芳基。
进而,脲基可以为无取代的脲基,也可以为用前述烷基或者芳基取代而得的脲基。
在本发明中,从主食作物生产增收的观点看,前述R1b、R2b和R3b优选为各自独立地选自氢原子、卤原子、烷基、羟基、烷氧基、氨基、酰基氨基、烷氧羰基氨基、脲基中的基团,更优选为选自氢原子、卤原子、烷基、氨基、酰基氨基、烷氧羰基氨基、脲基中的基团,更优选为选自氢原子、氨基、酰基氨基、烷氧羰基氨基、脲基中的基团,进一步优选R1b和R3b为氢原子而R2b为氢原子或者氨基,特别优选R1b、R2b和R3b均为氢原子。
另外,在以前述通式(Ib)表示的咪唑-4-甲酰胺衍生物中,还优选R3b与通式(Ia)中的R3a的优选方式相同。
作为通式(Ib)表示的咪唑-4-甲酰胺衍生物的具体例,可举出如下化合物,但本发明并不限于此。
以通式(Ib)表示的咪唑-4-甲酰胺衍生物中,R1b、R2b和R3b均为氢原子的化合物,即,咪唑-4-甲酰胺(以下有时称为“ICA”)为含有下述化学式所示的互变异构体的化合物,与前述AHX相同,例如为已知由在结缕草生长中的仙环病现象的病原菌产生的天然来源化合物。
ICA与前述AHX相同,可以使用例如以提取、层析等常规使用的方法从仙环病现象的病原菌的菌体培养液中进行分离精制而得的化合物。
另外,也可按照Synth.Commun.,17,1409-1412(1987)中记载的方法,通过将咪唑-4-羧酸乙酯进行酰胺化而得到。
进而,ICA还能够通过使前述2-氮羟基嘌呤(AHX)进行脱氮分解而得到。认为这种脱氮分解例如在植物体中也能够发生。
进而,以通式(Ib)表示的咪唑-4-甲酰胺衍生物例如能够以ICA及其衍生物为起始物质,采用常规使用的方法进行合成。
本发明中的主食作物为成为人的主要能量供给源的作物,是指提供含有大量碳水化合物、尤其是淀粉的种子、根菜的作物。
作为本发明的主食作物生产增收方法中的主食作物,可举出谷物、薯类、豆类等,其中,从主食作物增收效果的观点及需求的观点出发,优选为在多数地区中作为主食使用的谷物及薯类。
作为谷物,从增收效果的观点出发,优选为禾本科植物。作为禾本科植物,可举出水稻(稻属)、高粱、玉米(玉米属)、小麦(小麦属)、大麦(大麦属)、裸麦、黑麦和燕麦等,其中,从主食作物增收效果和需求的观点出发,更优选为水稻、玉米和小麦。
作为薯类,可举出属于茄科、旋花科、菊科、天南星科、薯蓣科和大戟科等的植物。具体而言,可举出马铃薯(茄科茄属)、甘薯(旋花科甘薯属)、菊芋(菊科向日葵属)、芋(天南星科芋属)、魔芋(天南星科魔芋属)、山药(薯蓣科薯蓣属)、日本薯蓣(薯蓣科薯蓣属)和木薯(大戟科木薯属)等。其中,从主食作物增收效果的观点看,更优选为马铃薯。作为马铃薯的品种,没有特别限定,可举出男爵、五月女王等。
上述主食作物以栽培用植物体的形态与以前述通式(I)表示的化合物接触。栽培用植物体的选择根据成为对象的主食作物的种类不同而异,只要基于常规的栽培方式进行选择即可。本说明书中的栽培用植物体是指通过发芽或者定植等而在栽培场所进行生长时的常规形态,不包括发芽前的种子。
例如,在选择薯类时,只要将根或地下茎作为栽培用植物体而与前述通式(I)表示的化合物接触即可。若为甘薯、木薯等则属于块根,若为马铃薯等则属于块茎,若为芋等则属于球茎。这些有时被通称为种用薯。这些根或者地下茎通常只要直接适用作为主食作物时所用的方法进行栽培即可,例如可剖分成适当大小而种植在土中。
另外,在为谷物时,只要以定植后的植物体的形态与以前述通式(I)表示的化合物接触即可。定植后的植物体在例如为水稻时是指将苗定植于水田中以后的植物体;在例如为玉米时是指播种后发芽的植物体或其以后的植物体、或者是指将苗定植以后的植物体。
在本发明的主食作物生产增收方法中,对与植物接触的以前述通式(I)表示的化合物的接触浓度可以根据植物的种类、其生长阶段而进行适当选择。另外,对接触方法也能够进行任意选择。作为以前述通式(I)表示的化合物的浓度,一般而言,只要为1μM以上即可,从生产增收效果及效率的观点出发,优选为1μM~2mM,更优选为2μM~1mM。
作为栽培方法,可以为水耕栽培或者土耕栽培中的任一种,只要根据主食作物的种类而直接使用常规使用的栽培方法即可。
薯类的栽培一般通过将种用薯种植在土中而开始。只要将以前述通式(I)表示的化合物以能够维持上述浓度范围的范围适当添加到栽培土中即可,没有特别限制。
谷物类的栽培可以为水耕和土耕中的任一种。只要将以前述通式(I)表示的化合物以能够维持上述浓度范围的范围分别适当添加到栽培液或者栽培土中即可。
对于添加时期,只要在作为苗或者栽培用植物体开始栽培后的一定时期,存在与规定浓度的以前述通式(I)表示的化合物进行接触的时期即可。从确实的增收效果的观点看,优选在栽培初期进行接触。
在为薯类、例如马铃薯时,可将栽培期间分成生根期、萌芽期、发芽期、从开花期后至收获前的阶段。其中,与以前述通式(I)表示的化合物的接触可以在任何时期,从确实的增收效果的观点看,优选从相当于栽培初期的生根期开始接触。
在为谷物、例如水稻时,一般可以将栽培期间分成从苗至穗生出的营养生长期,及由到形成穗为止的抽穗期、开花期和成熟期构成的生殖生长期。其中,与以前述通式(I)表示的化合物的接触可以在任何时期,但从确实的增收效果的观点看,优选在从发芽到苗为止的期间和/或从营养生长期开始进行接触。
在栽培初期进行以前述通式(I)表示的化合物的添加时,从经发芽或者经定植的植物体对栽培场所进行适应的观点看,可以在开始栽培后设置与以前述通式(I)表示的化合物不接触的期间。这因主食作物的种类、气候和品种等不同而异,但从确实的主食作物增收效果的观点看,一般而言,在为谷物时,只要从进行定植开始1周以后,优选为2周以后添加以前述通式(I)表示的化合物即可,在为马铃薯等薯类时,可以在从生根开始5天以后,优选为1周以后进行添加。
作为添加期间,没有特别限制,可以为到收获为止的整个期间。应予说明,只要可得到本发明的效果,就可以在到收获为止的期间存在与以前述通式(I)表示的化合物不接触的期间。
在本发明中,在使用以前述通式(I)表示的化合物时,可以与公知的制剂用添加剂一起使用,另外,可以以任意剂型进行使用。作为公知的制剂用添加剂,可举出赋形剂、乳化剂、润湿剂等。作为以前述通式(I)表示的化合物的形态,可以为该行业可利用的任何形态,例如可以制成乳剂、液剂、油剂、水溶液、可湿性粉剂、流动剂、粉剂、微粒剂、粒剂、气溶胶或者糊剂等形态。
本发明中的主食作物增收只要每株产量增加即可,是指主食作物中的作为可食部分的粒大小和粒数中任一方的增加。具体而言,在为水稻时可举出米粒的重量或者数目的增加,在为薯类时是指作为食用器官的根和/或地下茎的大小和数目中任一方的增加。
尤其是在为禾本科植物时,在水耕栽培中通过使其与以前述通式(I)表示的化合物接触而增加粒重,另一方面,在土耕栽培中通过使其与以前述通式(I)表示的化合物接触而增加粒数。结果在为禾本科植物时,不论栽培方法的种类都能够增加产量。
本说明书援引日本申请2009-173724号和日本申请2009-267916号所公开的全部内容。
与通过参照引入各个文献、专利申请和技术标准的事宜得到具体且各自记载时相同程度地,将本说明书所记载的全部文献、专利申请和技术标准通过参照引入本说明书中。
实施例
以下通过实施例对本发明进行具体说明,但本发明并不限于这些实施例。
[合成例1]
AHX的合成
按照Magn.Reson.Chem.,40,300-302(2002)中记载的方法,将5-氨基咪唑-4-甲酰胺重氮化后进行闭环,从而合成AHX。
[合成例2]
使上述得到的AHX与溴代6-(Boc-氨基)己烷于50℃在无水二甲基亚砜中进行反应,从而得到下述例示化合物(1)和(2)。
进而,用三氟乙酸(TFA)对得到的例示化合物(1)和(2)进行处理,从而分别得到下述例示化合物(3)和(4)。
[合成例3]
按照Synth.Commun.,17,1409-1412(1987)中记载的方法,将咪唑-4-羧酸乙酯在氨水溶液中于100℃处理4天,从而合成ICA。
[实施例1]
水稻的利用水耕栽培的增收效果
将水稻(品种:“日本晴”)用于试验。在育苗箱中进行播种,将经培养20天的水稻苗一根一根移植到盆(1/5000a)中,在自来水中培养1周。
使用添加有上述合成的AHX(50μM)的栽培用培养基,将利用自来水培养后的水稻的栽培在室外环境下从7月开始持续进行97天。
作为栽培用培养基,使用0.365mM的(NH4)2SO4、0.091mM的K2SO4、0.547mM的MgSO4·7H2O、0.183mM的KNO3、0.365mM的Ca(NO3)2·4H2O、0.182mM的KH2PO4、0.02mM的FeEDTA、0.002mM的Na2SiO3,pH为5.3。
从移植水稻的第8天开始到第32天为止,另外,从第73天开始到第97天为止,以培养基原液的二分之一浓度进行栽培,从第33天开始到第72天为止使用培养基原液。对照仅使用栽培用培养基。
水分和营养成分的补给每3天进行1次。用于添加的培养基为在AHX处理区、对照区中使用各自的栽培用培养基。但是在为水耕栽培时,每周进行1次栽培用培养基的更换。
将栽培后的谷物干燥2周,测定糙米质量,糙米的水分含量及碳、氮含量,糙米尺寸及数目(每株),以及叶的长度、杆长、穗长、穗数、分蘖数、地上部分或地下部分的质量。应予说明,糙米尺寸为由糙米质量(g/100粒糙米)得到的一粒质量,糙米数为以糙米重量(g/100粒糙米)除糙米重量(g/株)而得的数值。(株的个体数n=6)
结果由表1所示。表1中,*表示利用t-检验法在5%水平下存在显著差异。
[表1]
对照 | AHX | |
种子产量 | ||
糙米重量(g/株) | 32.6 | 34.6* |
糙米重量(g/100粒糙米) | 2.12 | 2.24* |
水分含量(%) | 13.3 | 13.2 |
总碳含量(mg/g) | 435 | 429 |
总氮含量(mg/g) | 16.5 | 16.3 |
糙米尺寸(mg) | 21.2 | 22.4 |
糙米数(个/株) | 1537 | 1544 |
植物尺寸 | ||
叶的长度(cm) | 66.9 | 72.2* |
穗长(cm) | 19.8 | 21.4* |
杆长(cm) | 60.8 | 60.7 |
穗数(根/株) | 26.5 | 30.8* |
分蘖(根/株) | 24.5 | 25.1 |
地上部分的质量(g/株) | 88.9 | 103* |
地下部分的质量(g/株) | 8.32 | 8.56 |
如表1所示,在为水耕栽培时,每株糙米重量增加约6%。另外,糙米尺寸增大,总糙米重量增加,糙米数基本相同。另一方面,未确认地下部分的质量存在显著差异。由该结果启示,AHX未有助于植物整体的生长,而有助于作为主食作物的产量而言重要的糙米尺寸和质量的增加。
因而,在禾本科植物的水耕栽培中,利用以通式(I)表示的化合物可期待基于粒尺寸增大的产量增加。
[实施例2]
水稻的土耕栽培中的增收效果1
使用将水稻(日本晴)苗一根一根移植到含有N(1440mg)、P2O5(12mg)、K2O(760mg)、CaO(806mg)的肥料的土(使用1/5000a的盆)中而得的苗,除此以外,进行与实施例1相同的操作,从7月开始进行97天的土耕栽培。
水分和营养成分的补给每天进行1次。用于添加的培养基为在AHX(50μM)处理区、对照区中使用各自的栽培用培养基。应予说明,与水耕栽培不同,未进行栽培用培养基的更换。
将经土耕栽培而得的谷物干燥2周,进行与实施例1相同的操作,测得糙米质量,糙米的水分含量及碳、氮含量,糙米尺寸及数目(每株),以及叶的长度、杆长、穗长、穗数、分蘖数、地上部分的质量。(n=7)
结果如表2所示。表2中,*表示利用t-检验法在5%水平下存在显著差异。
[表2]
对照 | AHX | |
种子产量 | ||
糙米重量(g/株) | 38.6 | 42.5* |
糙米重量(g/100粒糙米) | 2.29 | 2.28 |
水分含量(%) | 13.9 | 14.0 |
总碳含量(mg/g) | 429 | 421 |
总氮含量(mg/g) | 12.2 | 12.3 |
糙米尺寸(mg) | 22.9 | 22.8 |
糙米数(个/株) | 1685 | 1864 |
植物尺寸 | ||
叶的长度(cm) | 77.5 | 76.5 |
穗长(cm) | 20.2 | 21.1 |
杆长(cm) | 69.8 | 70.0 |
穗数(根/株) | 22.8 | 24.5 |
分蘖(根/株) | 24.5 | 26.2 |
地上部分的质量(g/株) | 112 | 122* |
如表2所示,在为土耕栽培时,每株糙米重量增加约10%。由于单个糙米的尺寸基本相同,因此,认为总糙米重量的增加是由于糙米数的增加所致的。另一方面,作为水稻整体,未发现叶的长度、穗数存在显著差异。由该结果启示,AHX未有助于植物体整体的生长,而是有助于作为主食作物的产量而言重要的糙米数目的增加。
因而,在禾本科植物的土耕栽培中,利用通式(I)表示的化合物可期待基于粒数增加的产量增加。
[实施例3]
水稻的土耕栽培中的增收效果2
使用将经30天培养的水稻(日本晴)苗一根一根移植到含有N(1440mg)、P2O5(12mg)、K2O(760mg)、CaO(806mg)的肥料的土(使用1/5000a盆)中而得的苗,除此以外,进行与实施例1相同的操作,从2009年6月10日开始到9月29日为止进行土耕栽培。
水分和营养成分的补给每天进行1次。用于添加的培养基在AHX(5μM)处理区、ICA(2μM)处理区、对照区中使用各自的栽培用培养基。应予说明,与水耕栽培不同,未进行栽培用培养基的更换。
将经土耕栽培的谷物干燥2周,测得糙米质量、糙米的水分含量、糙米尺寸及数目(每株),以及穗长、杆长、穗数及地上部分的质量。(n=6)
结果如表3所示。表3中,*表示利用t-检验法在5%水平下存在显著差异。
[表3]
对照 | AHX(5μM) | ICA(2μM) | |
种子产量 | |||
糙米重量(g/株) | 36.9 | 46.3* | 46.5* |
糙米重量(g/100粒糙米) | 2.19 | 2.22 | 2.21 |
水分含量(%) | 11.8 | 11.8 | 11.8 |
糙米尺寸(mg) | 21.9 | 22.2 | 22.1 |
糙米数(个/株) | 1684 | 2086 | 2104 |
植物尺寸 | |||
穗长(cm) | 20.7 | 20.8 | 22.1 |
杆长(cm) | 84.6 | 89.8 | 87.2 |
穗数(根/株) | 27.3 | 30.8 | 30.5 |
地上部分的质量(g/株) | 134 | 150 | 152 |
如表3所示,在AHX为5μM时,每株糙米重量增加约25%。另外,即使在ICA为2μM时,也与AHX相同,每株糙米重量增加约26%。
由于即使在为AHX和ICA中的任一种的情况下,单个糙米的尺寸也基本相同,因此,认为总糙米重量的增加是因糙米数的增加所致的。另一方面,作为水稻整体,未确认叶的长度、穗数存在显著差异。由该结果启示,AHX和ICA未有助于植物体整体的生长,而是有助于作为主食作物的产量而言重要的糙米数目的增加。
因而,在禾本科植物的土耕栽培中,利用以通式(I)表示的化合物可期待基于粒数增加的产量增加。
[实施例4]
水稻的土耕栽培中的增收效果3
将水稻(品种:“日本晴”)用于试验。在育苗箱中进行播种,将经16天培养的水稻苗移植到盆(1/5000a)中,使用添加有上述合成的AHX(1mM)的栽培用培养基,进行定植前的2周水耕栽培。
作为水耕栽培用培养基,使用0.365mM的(NH4)2SO4、0.091mM的K2SO4、0.547mM的MgSO4·7H2O、0.183mM的KNO3、0.365mM的Ca(NO3)2·4H2O、0.182mM的KH2PO4、0.02mM的Fe-EDTA、0.002mM的Na2SiO3,pH为5.3。
将上述水耕栽培后的苗定植在含有N(1440mg)、P2O5(12mg)、K2O(760mg、CaO(806mg)的肥料的土(使用1/5000a盆)中,进行与实施例1相同的操作,从2009年6月10日开始到9月29日为止进行土耕栽培。在土耕栽培期间,AHX未处理,每天进行1次常规的水分及营养成分补给。另外,未进行栽培用培养基的更换。
将经土耕栽培的谷物干燥2周,测得糙米质量、糙米的水分含量、糙米尺寸及数目(每株),以及穗长、杆长、穗数和地上部分的质量。(n=6)
结果如表4所示。表4中,*表示利用t-检验法在5%水平下存在显著差异。
[表4]
如表4所示,通过在定植前处理AHX,每株糙米重量增加约18%。另外,由于单个糙米的尺寸基本相同,所以认为总糙米重量的增加是因糙米数增加所致的。另一方面,未确认叶的长度、穗数有显著差异。
由该结果启示,以通式(I)表示的化合物有助于作为主食作物的产量而言重要的糙米数目的增加。
因而,在禾本科植物的土耕栽培中,利用以通式(I)表示的化合物可期待基于粒数增加的产量增加。
[实施例5]
对马铃薯的增收效果
将马铃薯(品种:“男爵”)的种用薯切成30g~35g,分别在含有N(960mg)、P2O5(480mg)、K2O(640mg)、MgO(320mg)的肥料的土(使用1/2000a的盆)中生根。在用自来水栽培2周后(出现地上部分后),每周使AHX2.74mg(20μmol)溶解于自来水中,将其添加到盆中。在室外环境下将男爵薯的栽培从1月开始持续进行12周。对照区仅处理自来水。
在12周后进行收获,测得马铃薯的质量(整体及仅提取20g以上的组),以及地上部分的长度及质量、叶的长度。(n=5)
结果如表5所示。表5中,*表示利用t-检验法在5%水平下存在显著差异。
[表5]
如表5所示,若为进行12周AHX处理而收获的马铃薯,则总质量增加约19%。尤其是,若仅提取20g以上的马铃薯而与对照区进行比较,则增加约40%。另一方面,未确认在地上部分中关于长度、质量的显著差异。由该结果启示,AHX未有助于植物体整体的生长,而是有助于作为主食作物的产量而言重要的马铃薯质量的增加。
因而,在薯类的栽培中,利用通式(I)表示的化合物可期待基于质量增加的产量增加。
[实施例6]
对小麦的增收效果
将6kg的水稻苗培养土放入铺有底石的1/2000a盆中,加入5-7-6(氮-磷-钾)4g作为基肥。充分地洒水,3天后,在每盆中播种小麦(Iwainodaichi)10粒。
1周施予1次300ml的水,进行栽培,在发芽后2周留下5根生长良好的苗,进行间苗。
对于其后2周,每周分别对6个盆进行1次AHX(5μM)处理、AHX(50μM)处理、AHX(1mM)处理、ICA(2μM)处理、对照(仅为水)处理。然后,每周仅施予300ml的水一次,栽培9周后,将水量变为每周1次500ml,进一步栽培12周。应予说明,从改变施予的水量开始到2周后,在每盆中施予硫酸铵0.75g作为穗肥。进而,在AHX(1mM)处理盆中,从施予穗肥开始追加处理AHX(1mM)2周。
栽培在从2009年10月26日开始到2010年5月12日为止的期间实施。栽培结束后,进行2周干燥,测定小麦的总产量(g/5株)。结果由表6所示。应予说明,在表6中,*表示利用t-检验法在5%水平下存在显著差异。
[表6]
由表6看,即使在小麦的栽培中,利用以通式(I)表示的化合物也可期待基于质量增加的产量增加。
产业上的可利用性
本发明的主食用作物生产增收方法能够通过使以通式(I)表示的化合物与栽培用植物体(排除种子)接触而使主食作物的产量增加,因此,产业上的可利用性高。
Claims (5)
1.一种主食作物生产增收方法,其特征在于,包括使下述通式(I)表示的化合物与主食作物的栽培用植物体(排除种子)接触,
通式(I)中,R1和R2各自独立地表示氢原子或者1价取代基、或者表示R1与R2相互连结而成的偶氮基,R3表示氢原子或者1价取代基。
2.根据权利要求1所述的主食作物生产增收方法,其中,所述主食作物为谷物类或者薯类。
3.根据权利要求1或2所述的主食作物生产增收方法,其中,包括使所述通式(I)表示的化合物与禾本科植物的栽培用植物体接触而进行土耕栽培。
4.根据权利要求1或2所述的主食作物生产增收方法,其中,包括使所述通式(I)表示的化合物与禾本科植物的栽培用植物体接触而进行水耕栽培。
5.根据权利要求1或2所述的主食作物生产增收方法,其中,包括使所述通式(I)表示的化合物与属于茄科、旋花科、菊科、天南星科、薯蓣科或者大戟科植物的薯类的栽培用地下茎或者根接触而进行栽培。
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