JP2001151618A

JP2001151618A - 植物のカリウムイオンの吸収を促進する方法

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Publication number: JP2001151618A
Application number: JP33786399A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tadano; 利秋但野; Mitsuru Osaki; 満大崎; Takuro Shinano; 卓郎信濃; Minoru Watanabe; 実渡辺; Akira Yoshimura; 明吉村; Yoji Sakai; 洋士坂井; Yoshiaki Sano; 芳昭佐野
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】植物の光合成産物の転流を促進する組成物及
びその方法を提供する【解決手段】植物のカリウムイオンの吸収を促進する
組成物を植物に供給して、該植物体中のカリウムイオン
の含有量を増加させることにより光合成産物の転流を促
進する。【効果】本発明における転流の促進方法によれば、収
穫部位の収量の増大を達成するとともに、生育期間全般
にわたる根の活性を維持し、根の活着、根の生育を促進
するだけでなく、生育終期における生育の停滞を防止す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、カリウムの吸収を
促進し、植物体中のカリウム含量を増加させることによ
り、光合成産物の転流を促進し、植物の養分蓄積部位及
び根に養分を効率良く送り込むことで、収穫部位の収量
を高めたり、根の活性を高める方法およびそのための組
成物に関し、農園芸分野での応用が期待できる技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】カリウムは全ての高等植物に必須な唯一
の一価カチオンであり、植物体中でのその含量が多い元
素であるが、その特有な生理的役割については現在でも
なお不明な点が多い。カリウムは植物の必須元素であ
り、カリウムイオンが欠乏すると、葉の先端や周縁が黄
褐色に変色したり、茎の節間が縮まって草丈が伸びなか
ったり、果樹や果菜類などの肥大が悪くなることが知ら
れている。また、カリウムは作物の栽培において、収穫
部位の収量を多くするために、窒素に次いで重要な元素
となっている。よって、作物の栽培に当たっては、それ
ら元素を含む肥料を多量に土壌に施用したり、水溶液と
して葉に散布したりして、カリウムイオンを植物に大量
に供給することが一般的に行われてきた。しかし、肥料
の多量施用を行っても、カリウムは窒素やカルシウムや
マグネシウム等の他の元素との拮抗作用が強く、これら
のカリウム以外の元素の多量施用がカリウム欠乏を招く
こともある。

【０００３】また、土壌中のカリウムイオンは雨水など
で流亡しやすく、施用した分量に見合った程の肥料効果
が見らず、肥料の成分が無駄になっている場合が多い。
そのため、土壌のｐＨを矯正して流亡を防止したり、栽
培期間中にカリウムを含む肥料を追加することが対策と
して行われている。

【０００４】近年、収量の増大を狙って、肥料の多量施
用が一般的技術として定着している。しかし、カリウム
を含む肥料の施用及び土壌中のｐＨの矯正以外に特定の
資材を用いることで、植物のカリウム吸収効率を高めた
り、植物体中のカリウム含量を高めようという技術はこ
れまで見当たらない。

【０００５】また、根の活性が低下することにより、生
育終期における生育の減退及び収量の伸び悩みが起こ
る。植物の根の活性を高いレベルで維持するには、光合
成産物の根への供給が必要であるが、養分供給の特徴は
その作物とその生育ステージにより決まっており、これ
までに養分供給の配分を調節する資材は知られていな
い。

【０００６】本発明者らは、これまでにアミノ酸発酵液
を成分とする植物生育促進剤に関する発明を行い（特開
平１−１７２３１０号公報）、その後も鋭意検討を重
ね、アミノ酸発酵液を用いた各種用途への応用を発明し
てきた。とはいえ、当該アミノ酸発酵液が植物のカリウ
ムイオンの吸収に関与することに関しては全く不明であ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、植物
のカリウムイオンの吸収を促進する組成物及びその方法
を提供することにあり、また、本発明の他の目的は、植
物体中のカリウムイオンの含有量を増加させる組成物及
びその方法を提供することにあり、また、本発明の他の
目的は植物の光合成産物の転流を促進する組成物及びそ
の方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題に
関して鋭意検討した結果、アミノ酸発酵液を植物に供給
すると、植物の生育が促進するのみならず、植物のカリ
ウムイオンの吸収が促進され、結果的に植物体中のカリ
ウムイオンの含有量が増加することがわかった。植物体
中のカリウムイオンの含有量の増加は当該植物の光合成
産物の転流の促進を意味するから、結果的にアミノ酸発
酵液の植物への供給は当該植物の光合成産物の根や収穫
部位への移動を増加させることになる。本発明は以上の
知見によりもたらされたものである。

【０００９】則ち、本発明は以下のとおりである。［１］植物のカリウムイオンの吸収を促進する組成物
を植物に供給して、該植物のカリウムイオンの吸収を促
進する方法。［２］植物のカリウムイオンの吸収を促進する組成物
を植物に供給して、該植物体中のカリウムイオンの含有
量を増加させる方法。［３］植物のカリウムイオンの吸収を促進する組成物
を植物に供給して、該植物体中のカリウムイオンの含有
量を増加させることにより光合成産物の転流を促進する
方法。［４］植物に供給した場合、該植物のカリウムイオン
の吸収を促進する組成物。［５］植物に供給した場合、該植物のカリウムイオン
の吸収を促進し、該植物体中のカリウムイオンの含有量
を増加させるする組成物。［６］植物に供給した場合、該植物のカリウムイオン
の吸収を促進し、該植物体中のカリウムイオンの含有量
を増加させることにより光合成産物の転流を促進する組
成物。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において、植物のカリウム
イオンの吸収を促進する組成物を供給する対象となる植
物としては、どの様な植物でもかまわないが、一般に農
園芸に供されている植物が好ましく、農園芸作物、花
卉、果樹等が適している。農園芸作物とは、具体的には
イネ、コムギ、トウモロコシ、大豆等の穀物、ダイコ
ン、カブ等の根菜類、ジャガイモ、サツマイモ等の芋
類、キュウリ、トマト、ナス、メロン、スイカ、カボチ
ャ、イチゴ等の果実を収穫する作物が挙げられる。果樹
としては具体的に柑橘類、リンゴ、ナシ、カキ、ビワ、
クリ等が挙げられる。

【００１１】本発明の組成物とは、植物に供給した場
合、該植物のカリウムイオンの吸収を促進する組成物、
植物に供給した場合、該植物のカリウムイオンの吸収
を促進し、該植物体中のカリウムイオンの含有量を増加
させるする組成物。植物に供給した場合、該植物のカ
リウムイオンの吸収を促進し、該植物体中のカリウムイ
オンの含有量を増加させることにより光合成産物の転流
を促進する組成物の何れかである。〜の要件を備え
ている限り、固体、液体等その性状は問わない。但し、
植物へのカリウムイオンの供給を目的として植物に施用
されるいわゆるカリ肥料は本発明の組成物の範疇には含
まれない。ここにおいて、植物のカリウムイオンの吸収
を促進するとは、植物が根からカリウムイオンを吸収す
る作用或いは葉の表面から吸収する作用を促進すること
であり、吸収効率の向上を意味している。

【００１２】本発明の組成物は例えば、アミノ酸発酵液
であり、具体的には特開平１−１７２３１０に記載され
ているようなグルコース、塩安（硫安）、ビタミンを主
成分とするアミノ酸発酵原料にアミノ酸発酵用菌を培養
させて得られてアミノ酸発酵液である。本発明の方法に
はアミノ酸発酵液そのものの他にアミノ酸発酵液を精製
したものも効果がある限り利用可能である。

【００１３】アミノ酸発酵液を得るためのアミノ酸発酵
原料とは、グルコース等の炭素源、硫安、塩安、尿素等
の窒素源、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム等の無機
塩類、微量金属、ビタミン、を主成分とし、その他ポリ
ペプトン、コーンスティープリカー、酵母エキス等の有
機物を添加することが出来る。アミノ酸発酵原料を作成
するには上記成分を水に溶解せしめた後、必要によりｐ
Ｈを調整し、オートクレーブ等の方法により全体を殺菌
してからアミノ酸発酵用菌の接種に供する。

【００１４】アミノ酸発酵液を得るためのアミノ酸発酵
原料に接種されるアミノ酸発酵用菌はアミノ酸発酵に使
用される各種微生物であり、酵母、カビ、細菌、放線菌
等であり、細菌が好適に使用できる。細菌としては例え
ばコリネバクテリウム属に属する細菌、バチルス属に属
する細菌が例示できる。アミノ酸発酵液を得るためには
上記したアミノ酸発酵原料にアミノ酸発酵用菌を接種
し、必要により通気しながら、２５〜４０℃、好ましく
は３０〜３７℃の温度で培養する。

【００１５】得られた培養液は、そのままアミノ酸発酵
液として使用する他、除菌その他の処理を行った後使用
される。また、アミノ酸発酵液を分画精製することによ
り得られる有効成分を植物に供給することも可能であ
る。また、アミノ酸発酵液の有効成分を二つ以上組み合
わせることにより、その成分を植物に供給することも可
能である。また、糖類の施用によって窒素の発現を押さ
え、その結果としてカリウムイオンの吸収を促進するこ
とも可能である。以上のようにして得られたアミノ酸発
酵液等の組成物は必要により水などで希釈した後対象と
なる植物に供給される。

【００１６】本発明において、植物に供給するとは本願
発明の組成物を植物体中に取り込ませることを意味し、
組成物を対象植物を栽培している土壌等に施用する場合
や、組成物を植物の葉等に塗布又は散布する場合等が考
えられる。このような手段により組成物中の有効成分が
植物体内に取り込まれ、所望の効力を発揮すると考えら
れる。

【００１７】供給を散布で行う場合、散布濃度はそのア
ミノ酸発酵液の内容成分によりバラツキがあるが、乾燥
残分にして５〜１０００ｐｐｍが好ましい。あまり濃度
が高すぎるとかえって濃度障害を起こし、その効果を十
分に発揮することができない場合がある。

【００１８】本発明組成物の植物への供給の時期は、定
植から収穫までのいずれの時期でも良いが、根の活性を
生育終期まで維持するには、生殖生長の盛んになる時
期、すなわち転流作用が旺盛になる時期から散布又は施
用することが好ましい。供給回数は１回でも構わない
が、好ましくは散布量を少なくしても構わないので、で
きるだけ回数を多くした方が効果的である。散布量はそ
の植物体の大きさにより異なり、植物体の表面が十分に
濡れる程度に散布するのが好ましい。しかし、あまり散
布量が多すぎると、土中等に流れてしまい無だになって
しまうので、適宜生育ステージに合わせて、散布量を変
えることが好ましい。

【００１９】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を更
に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例
に限定されるものではない。［実施例１］物体中のカリウム含量を高める資材、ア
ミノ酸発酵液の調製下記組成を有する滅菌したアミノ酸発酵原料（ｐH ７．
０）１０００ｍＬに、コリネバクテリウム・グルタミカ
ム（Corynebacterium glutamicum ATCC21157）（ATCCは
アメリカン・タイプカルチャー・コレクションの寄託番
号を表している）を接種し、２５００ｍＬジャーで３０
℃、９６時間通気攪拌培養を行った。ｐＨ調整剤にはア
ンモニア水を用いた。次いで遠心分離を行い、菌を取り
除いた培養液をアミノ酸発酵液とした。

【００２０】成分濃度（ｇ／L）グルコース２００．０塩化アンモニュウム５０．０尿素１０．０酵母エキス１０．０リン酸水素二カリウム１．０硫酸マグネシュウム七水塩０．５硫酸第一鉄七水塩０．０２硫酸マンガン五水塩０．０２硫酸亜鉛七水塩０．０１ビオチン０．００００３チアミン塩酸塩０．０００５

【００２１】［実施例２］アミノ酸発酵液の施用によ
る植物体中カリウム含量の増加及び転流の促進イネ、ダイズをポット栽培した。イネは４月１８日に播
種したものを５月２８日に１ポットにつき５個体移植し
た。ダイズは５月２８日に播種し、１ポットにつき２個
体を残し栽培した。施肥は２ＬポットにＮを０．４ｇ／
ｐｏｔ、Ｐ₂Ｏ₅を０．８ｇ／ｐｏｔ、Ｋ₂Ｏを０．４ｇ
／ｐｏｔ与えた。実施例１で得られたアミノ酸発酵液の
１０００倍液をイネは移植後から、ダイズは生育初期か
ら２日に一度、１ｍｌ／個体散布した。イネは幼穂形成
期の９週間目に、ダイズは７週間目に植物体を回収し同
化直後の光合成産物およびカリウム含量の測定を行っ
た。その結果をカリウム含量については第１表に、光合
成産物については第２表に示した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】以上の結果から、アミノ酸発酵液の散布に
より、植物体茎中のカリウム含量が増加することが判明
した。また、アミノ酸発酵液により、光合成産物の根へ
の分配すなわち転流を促進することも分かった。

【００２５】［実施例３］アミノ酸発酵液の施用によ
る植物体中カリウム含量の増加 Arabidopsis tarlianaの種子を育苗用形成培地オアシス
ミニベットに播種し、培養液を各２００ｍｌを与える。
その後１３日後に実施例１で得られたアミノ酸発酵液の
１００倍液及び１０００倍液を葉面塗布した。更に５日
後に地上部を採取し、脱塩水１０ｍｌを加えて乳鉢です
りつぶして抽出を行った。すりつぶした後、脱塩水１０
ｍｌで２回乳鉢を洗浄して合計３０ｍｌの試験液を得
て、ろ過を行い、得られた液についてカリウム含量を測
定した。結果を第３表に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】以上の結果から、アミノ酸発酵液の植物へ
の塗布により植物体中のカリウム含量が増加することが
判明した。

【００２８】［実施例４］アミノ酸発酵液の施用によ
る植物体中カリウム含量の増加及び転流の促進イネを水田で栽培した。４月１９日に播種したものを５
月３０日に水田に３０×１５ｃｍ、すなわち２２．２株
／ｍ²の栽植密度で、１株２茎で移植した。施肥はＮを
１５Ｋｇ／１０ａ、Ｐ₂Ｏ₅を１５Ｋｇ／１０ａ、Ｋ₂Ｏ
を１５Ｋｇ／１０ａを施用した。実施例１で得られたア
ミノ酸発酵液の１０００倍液をイネは移植後から、１週
間に一度、イネの表面が十分に濡れる量を散布した。イ
ネは幼穂形成期と穂伸長期に茎中カリウム含量の測定を
行った。また、最終的には収量を確認し、どれだけ養分
集積、すなわち収穫部位への転流がスムーズに行われた
かを見た。その結果をカリウム含量については第４表
に、収量については第５表に示した。

【００２９】

【表４】

【００３０】

【表５】

【００３１】以上の結果から、アミノ酸発酵液の散布に
より、イネ茎中のカリウム含量が増加することが判明し
た。このことはアミノ酸発酵液の散布により植物のカリ
ウムイオンの吸収効率が向上したことを示している。ま
た、アミノ酸発酵液により、収量の増加すなわち光合成
産物の収穫部位への転流が促進されることも分かった。

【００３２】

【発明の効果】本発明における転流の促進方法によれ
ば、収穫部位の収量の増大を達成するとともに、生育期
間全般にわたる根の活性を維持し、根の活着、根の生育
を促進するだけでなく、生育終期における生育の停滞を
防止することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺実東京都千代田区霞が関三丁目２番５号三井化学株式会社内 (72)発明者吉村明東京都千代田区霞が関三丁目２番５号三井化学株式会社内 (72)発明者坂井洋士千葉県茂原市東郷1144番地三井化学株式会社内 (72)発明者佐野芳昭北海道砂川市豊沼町１三井化学株式会社内Ｆターム(参考） 4H011 AB03 BB21 DA14 DC11 DD03 DD04 DE17 4H061 AA10 BB05 DD11 EE70 FF01 GG54 JJ01 JJ02 KK01 KK02 KK03 KK07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物のカリウムイオンの吸収を促進する
組成物を植物に供給して、該植物のカリウムイオンの吸
収を促進する方法。
【請求項２】組成物がアミノ酸発酵液であることを特
徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】植物のカリウムイオンの吸収を促進する
組成物を植物に供給して、該植物体中のカリウムイオン
の含有量を増加させる方法。
【請求項４】組成物がアミノ酸発酵液であることを特
徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】植物のカリウムイオンの吸収を促進する
組成物を植物に供給して、該植物体中のカリウムイオン
の含有量を増加させることにより光合成産物の転流を促
進する方法。
【請求項６】組成物がアミノ酸発酵液であることを特
徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】植物に供給した場合、該植物のカリウム
イオンの吸収を促進する組成物。
【請求項８】組成物がアミノ酸発酵液であることを特
徴とする請求項７に記載の組成物。
【請求項９】植物に供給した場合、該植物のカリウム
イオンの吸収を促進し、該植物体中のカリウムイオンの
含有量を増加させるする組成物。
【請求項１０】組成物がアミノ酸発酵液であることを
特徴とする請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】植物に供給した場合、該植物のカリウ
ムイオンの吸収を促進し、該植物体中のカリウムイオン
の含有量を増加させることにより光合成産物の転流を促
進する組成物。
【請求項１２】組成物がアミノ酸発酵液であることを
特徴とする請求項１１に記載の組成物。