JP2003342105A - キトサンを含む植物の耐病性及び成長を向上する組成物 - Google Patents
キトサンを含む植物の耐病性及び成長を向上する組成物Info
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Abstract
りも効果が増強され、安定した効果を有する植物の耐病
性及び成長を向上する組成物および該組成物の使用方法
を提供することを課題とする。 【解決手段】 (A)分子量3000〜60000のキ
トサン、(B)分子量35000〜90000のキトサ
ン(但し、(A)のキトサンの分子量と(B)のキトサ
ンは分子量が異なるように選択するものとする。)並び
に(C)乳酸及び/又はコハク酸を含有することを特徴
とする組成物により、植物の耐病性及び成長を向上効果
を増強し、安定に発現させることができる。
Description
とし、有機酸を含有する組成物を利用することによる、
植物の病害防除及び植物の成長の分野に関する。
剤)に比較して、環境安全面で遥かに優れており、更に
病原体に対する効果は農薬(殺菌剤)に劣らない。
節剤、病害防除剤として、農業用に利用する技術は既に
知られている(米国特許第4,812,159号、特開
平10−309129号、特表2001−507361
号、及びロシア国特許第2158510号、それぞれ、
特許文献1〜4を参照のこと)。これらに示された組成
物は、キトサンにグルタミン酸、乳酸、コハク酸等の有
機酸を1種又は2種以上使用したものである。キトサン
のアミノ基に対しカルボキシル基が1.02倍量以上の
量から質量でキトサンと同量までの量を使用して、組成
物を製造し、植物成長調製剤として使用している。しか
しながら、分子量の異なるキトサンを2種類以上使用し
ている例は、報告されていない。
と有機酸を含む組成物として、植物成長調整剤、病害防
除剤等として、使用しているが、適用範囲が狭い、効果
が安定しない等の問題点を有していた。本発明は、この
様な状況の中、キトサンを成分とし、効果の増強され
た、植物の耐病性及び成長を向上する組成物及び当該組
成物の使用方法を提供することを課題の一つとする。
病性及び成長を向上する組成物の適用範囲を広げるた
め、検討した結果、キトサンの分子量の異なるものを少
なくとも2種用いることにより、植物種や処理方法によ
る効果の差を少なくすることができ、植物耐病性及び成
長を向上する効果を増強できることを見出し、本発明を
完成するに至った。
りなる。
のキトサン、(B)分子量35000〜90000のキ
トサン(但し、(A)のキトサンの分子量と(B)のキ
トサンは分子量が異なるように選択するものとする。)
並びに(C)乳酸及び/又はコハク酸を含有することを
特徴とする、植物の耐病性及び成長を向上する組成物。
セチル化度が60%〜90%(但し、(A)、(B)で
脱アセチル化度は同一でも異なっていてもよい。)であ
ることを特徴とする、[1]に記載の組成物。
量の比率が、1:0.9〜1.1であることを特徴とす
る、[1]又は[2]に記載の組成物。
量が合計で組成物の5質量%〜15質量%であることを
特徴とする、[1]〜[3]のいずれかに記載の組成
物。
質量%以上15質量%未満含有することを特徴とする、
[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
%、乳酸を組成物の1〜10質量%含有し、その合計量
がキトサンの0.4質量倍以上1.0質量倍未満である
ことを特徴とする、[1]〜[5]のいずれかに記載の
組成物。
カルボン酸を含有することを特徴とする、[1]〜
[6]のいずれかに記載の組成物。
ン酸、サリチル酸、アラキドン酸及びインドール酢酸か
らなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴
とする、[7]に記載の組成物。
成物の0.0001質量%〜5質量%であることを特徴
とする、[7]又は[8]に記載の組成物。
徴とする、[1]〜[9]のいずれかに記載の組成物。
びリン酸塩から選ばれる少なくとも一つであることを特
徴とする、[10]に記載の組成物。
%〜5質量%であることを特徴とする、[10]又は
[11]に記載の組成物。
組成物の3〜15質量%含有することを特徴とする、
[1]〜[12]のいずれかに記載の組成物。
ていてもよいアルキル基を有するアルコールを含有する
ことを特徴とする、[1]〜[13]のいずれかに記載
の組成物。
ルコールであることを特徴とする、[14]に記載の組
成物。
物の0.5質量%〜5質量%であることを特徴とする、
[14]又は[15]に記載の組成物。
徴とする、[1]〜[16]のいずれかに記載の組成
物。
チレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル、ポリアルキレングリコールアルキル
エーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオ
キシエチレン樹脂酸エステル、ポリオキシエチレンヘキ
シタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン
脂肪酸エステル及びソルビタン脂肪酸エステルからなる
群の少なくとも1種であることを特徴とする、[17]
に記載の組成物。
物の0.5質量%〜3質量%であることを特徴とする、
[17]又は[18]に記載の組成物。
する、[1]〜[19]のいずれかに記載の組成物。
3質量%であることを特徴とする、[20]に記載の組
成物。
とする、[1]〜[21]のいずれかに記載の組成物の
使用方法。
700質量倍であることを特徴とする、[22]に記載
の使用方法。
多糖類である下記式(1)で表されるキチンのアセトア
ミド基を加水分解し、脱アセチル化し、アミノ基とした
ものである。
アミノ基の比率が異なり、
ミノ基の数)×100
後述する。)という。
度が60%〜90%であるものを使用する。より好まし
くは、脱アセチル化度65%〜80%である。脱アセチ
ル化度が低すぎるとキトサンの水への溶解度が低下する
ため、使用し難くなり、効力も低下する。また、脱アセ
チル化度が高すぎる場合にも安定した効力は得られな
い。
られたキトサンを加水分解し、濾過し、乾燥して得られ
る。加水分解条件により所望の分子量のキトサンを得る
ことができる。また、キトサンは、大日精化工業株式会
社、焼津水産化学工業株式会社等の市販のものを使用す
ることもできる。この様にして得られたキトサンの分子
量とは質量平均分子量を指し、そのキトサンの分子量
は、オストワルド粘度測定法により求めた粘度から換算
して求める(測定方法は後述する。)。
で、少なくとも(A)分子量3000〜60000のキ
トサン、(B)分子量35000〜90000のキトサ
ンの2種類以上を使用する。但し、(A)として選択し
たキトサンと(B)として選択したキトサンの分子量が
同じにならないように選択する。この時、(A)及び
(B)のキトサンの分子量の差は、10000以上であ
ることが好ましく、より好ましくは20000以上であ
る。また、分子量の範囲としては、(A)の分子量が3
000〜30000、(B)の分子量が35000〜8
0000が好ましく、より好ましくは(A)の分子量が
5000〜20000であり、(B)の分子量が400
00〜70000である。分子量が2種以上のキトサン
を使用することにより、1種類の分子量のキトサンを使
用した場合よりも植物を病害から守る効果が増強され
る。また、植物病原体の抗菌スペクトラムが広くなり、
充分な耐病性及び成長を向上する効果が得られる。
酸及び/又はコハク酸を併用する必要がある。乳酸及び
/又はコハク酸の使用量は、キトサンを溶解する必要が
あるため、キトサンのアミノ基に対し、カルボキシル基
が等モル以上使用する必要がある。また、多すぎると酸
性度が上がるため、植物に悪影響を及ぼす可能性がある
ため、好ましくない。
%以上15質量%未満であり、特に、コハク酸、乳酸成
分として好ましい使用範囲は、コハク酸を組成物の0.
5〜5質量%、乳酸を組成物の1〜10質量%使用する
のが望ましい。さらに、乳酸及びコハク酸の合計量とし
て、キトサン使用量に対し、0.4質量倍以上1質量倍
未満であることが望ましい。ここでの使用量は、カルボ
キシル基が遊離の状態の酸の量であり、アルカリで中和
した場合にはその分の量は除いた量である。
のであれば、耐病性及び成長を向上する効果を増強する
ために、乳酸、コハク酸以外の(D)有機カルボン酸を
単独又は併用して使用してもよい。有機カルボン酸とし
ては、生物に生理活性作用を有するものが、より有効で
あり好ましい。この様な有機カルボン酸としては、グル
タミン酸、サリチル酸、アラキドン酸、インドール酢酸
が例示され、これらは1種又は2種以上を使用してもよ
い。
与える程の量を使用しなければ、使用量に特に制限はな
いが、その作用性により、使用量は自ずと制限される。
例えば、植物ホルモン作用を有する化合物では、多くを
使用することは、逆効果となる。一般的には、組成物の
0.0001質量%〜5質量%使用することが好まし
い。
できる。無機塩として、特に植物に対して、有効なケイ
酸塩、亜リン酸塩、リン酸塩が好ましく、これらは単独
で使用しても又は併用してもよい。ケイ酸塩は特にイネ
科植物には、有用であり、収量増加等の作用が期待でき
る。無機塩は、組成物の1質量%〜5質量%使用するこ
とが好ましい。
ド(DMSO)を使用することができる。DMSOは本
発明のキトサン等の組成物成分を植物に吸収し易くし、
作用を発現しやすくするために有用である。DMSO
は、植物に影響が出ず、上記の無機塩の溶解性が保たれ
る量を使用することができる。好ましくは、組成物の3
質量%〜15質量%であり、より好ましくは5質量%〜
10質量%である。
れしていてもよいアルキル基を有するアルコールを使用
することができる。このアルコールは、組成物の泡立ち
を抑制し、組成物の安定性を保つために有効である。特
に炭素数4〜6のアルキルアルコールが好ましく、イソ
アミルアルコールが特に好ましい。アルコールの含有量
は、組成物の0.5質量%〜5質量%が好ましい。
ことができる。界面活性剤はキトサン等の薬剤の植物表
面への定着性を良くするという効果がある。界面活性剤
としては、植物に影響のないものであれば、特に制限な
く使用できるが、農薬の展着剤用に使用可能なものが好
ましい。より好ましくはノニオン系の界面活性剤であ
り、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリアルキレング
リコールアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸
エステル、ポリオキシエチレン樹脂酸エステル、ポリオ
キシエチレンヘキシタン脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エ
ステルが例示される。
%〜3質量%使用するのが好ましい。
ば、その他の溶媒を使用し、組成物の安定性を増すこと
も可能であるが、残りの成分は実質的には、(I)水で
あり、水の含有量は、上記成分と合計で100質量%に
なるように使用される。具体的には、使用する成分によ
り異なるが、40質量%〜93質量%使用するのが好ま
しい。
状態の安定性と植物への安全性の面から組成物のpHが
重要である。市販のpHメーターを使用し、pHとして
通常4.0〜5.5であることが好ましいが、上記の成
分を用い、上記の使用量の範囲内であれば、特段pHを
調整する必要はない。但し、使用する水のpHがかなり
酸性又はアルカリ性にずれている場合、酸性度の強い有
機カルボン酸を使用した場合、キトサンを溶解しやすく
するため大量の酸(乳酸、コハク酸等)を使用した場合
の様に組成物のpHが上記範囲を大きく外れる場合に
は、アルカリ性の場合には、乳酸、コハク酸により、酸
性の場合には炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等のアルカリによりpHを調整する。
の水溶液にすることができれば、混合の順番等は問わ
ず、どの様に混合してもかまわない。但し、通常はキト
サンが中性の水に溶解し難いため、乳酸及び/又はコハ
ク酸を水(蒸留水、精製水を使用することが好まし
い。)に溶解しておき、撹拌しながらキトサンを添加、
溶解し、その後にその他の必要成分を、必要により水等
に溶解して添加し、製造するのが好ましい。
理する場合は、必要量の水に希釈して使用する。この時
の希釈倍率は、植物の種類によっても異なるが、通常3
0質量倍〜700質量倍であり、より好ましくは50質
量倍から350質量倍である。
本健康・栄養食品協会「健康食品規格基準の公示」(平
成7年6月1日発行)の方法に準じた下記方法を用い
る。ポリビニール硫酸カリウム(PVSK)を使用した
コロイド滴定によって遊離アミノ基を測定し、キトサン
の脱アセチル化度を求める。200mlメスフラスコ中
に乾燥減量試験法にしたがった乾燥後、キトサン試料
1.0gを精密採取し、0.5%酢酸溶液を加えて溶解
し、正確に200mlとする。キトサン試料溶液1.0
gを正確に滴定容器に採取し、水50mlとトルイジン
ブルー(指示薬)試料溶液0.2mlを加えて充分混合
後、ポリビニール硫酸カリウム溶液で滴定する。終点は
青色が赤紫色に変わる点とする。滴定量をVmlとす
る。
する。滴定量をBmlとする。ポリビニール硫酸カリウ
ム溶液は、約1/400Nで精密に求めておく。その濃
度を[PVSK]とする。
ルコサミン残基の質量に相当)と結合アミノ基質量
(Y)(N−アセチルグルコサミン残基の質量に相当)
は、
VSK]×161/1000×(V−B)
5×1/100―X
(X/161+Y/203)×100
量であり、203はN−アセチルグルコサミン残基の当
量分子量である。
ド粘度計を用い、比粘度を測定し、以下の表1の換算表
を用いて、求める。測定溶液は、キトサン試料50mg
に4%酢酸水溶液50ml、0.6M/Lの食塩水50
mlを加え、溶解して調製する。シバタ製オストワルド
粘度計の内径0.5mmの毛細管を使用し、刻線aから
刻線bの通過時間を測定し、この時間をtとする。
に刻線aから刻線bの通過時間を測定し、この時間をt
0とする。
する。
ュウリ(品種:ときわ光3号P型)に組成物例1、比較組
成物例1、比較組成物例2をそれぞれ水で200倍に希
釈し、供試作物の第1葉と第2葉の表裏面ともに、45
ミリリットル/3ポット散布処理した。翌日、第1葉、
第2葉表裏面に灰色カビ病菌(Botrytis ci
nerea)胞子懸濁液(最終濃度3×105個/ミリ
リットル、DIFCO Potato Dextros
e Broth 1.2%)を噴霧接種した。5日後、
本葉2、3、4葉について、各発病面積率を調査し、発
病度を求めた。更に無処理区との比較により防除価を算
出した。3ポットの平均の結果を下記に示す。
ュウリ(品種:ときわ光3号P型)に組成物例1、比較組
成物例3それぞれ水道水で50倍に希釈し、供試作物へ
50ミリリットル/2ポット散布処理した。翌日、灰色
カビ病菌(Botrytis cinerea)の胞子
懸濁液(2×106/ミリリットル )を噴霧接種した。
直ちに20℃、100RH条件の湿室に入れ、3日間保
持した。第1、2本葉について、各発病面積率を調査
し、発病度を求めた。更に無処理区との比較により防除
価を算出した。6ポットの平均の結果を下記に示す。
ビ病に対する予防効果試験を実施した。組成物例1を育
苗中は水で50倍に希釈して1回散布し、定植後は水で
200倍に希釈して2回散布した。比較として、慣行の
農薬(育苗中はジマンダイセン(商標)、ベンレート
(商標)を使用し、定植後はロブラール(商標)、ベン
レート(商標))を用い、また、組成物例1と農薬を併
用して、効果を調べた。それぞれ3区画について、10
0株に対する発病株数を求めた。3区画ずつ調査した平
均値を下記に示す。
効果を調べた。イネ種子(品種:コシヒカリ)をベンレ
ートT水和剤20(商標)により湿粉衣処理(乾籾重1
%)を行い風乾後、15℃、浴比1:2の条件で6日間
浸種し、30℃で1日間催芽を行い、9cm径プラスチ
ックポットに4gずつ播種した。播種後覆土前の時点で
ダコニール1000(商標)の500倍液を通常育苗箱
あたり500ミリリットル相当の割合で灌注した。出芽
は30℃を3日間保つことで行い、出芽後は過度の潅水
を避け、試験終了時までガラス温室内で管理した。試験
液は、組成物例3を35倍と70倍に希釈したものを用
い、イネの生育ステージで2葉期と3葉期の2回、小型
霧吹きを用いて、1ポット当たり6ミリリットルずつ株
全体に散布した。試験液最終散布日から2日後に、2×
105個/ミリリットルに調整したイモチ病胞子懸濁液
を葉裏面を中心にポット当たり5.6ミリリットルの割
合で噴霧した。接種後3日間加湿状態に置き、発病を促
した。試験液最終散布日から9日後に、各ポットの各1
00茎について第2葉及び第3葉上の病斑の有無と病斑
数を調査し、発病株率並びに総病斑数、防除価を算出し
た。結果を下記に示す。
て、馬鈴薯(農林1号)の収穫量への影響を調べた。組
成物例2の200ミリリットルを35倍に薄め、3アー
ル当たりに、慣行の殺菌剤処理に合わせて、表2の様に
処理した。収穫時に1.65m2(9株)の堀取り調査
を行い、総重量(3カ所の平均)を求めた。結果を下記
に示す。
た。
て、馬鈴薯(メークイン)の収穫量への影響を調べた。
組成物例4を300倍に希釈し、6アール当たりに、開
花前に1回、開花後10日間隔で、2回散布した。収穫
時に1.65m2(9株)の堀取り調査を行い、総重量
(3カ所の平均)を求めた。結果を下記に示す。
種:光3号P型、プラストカップ植え)に組成物例5、
6、比較組成物例4〜6をそれぞれ水で70倍に希釈調
整したサンプル45ml/3ポットを、ハンドスプレイヤ
ーを用いて、第1葉、第2葉表裏面に散布処理した。室
内にて48時間風乾放置の後、PDA培地上で形成され
たキュウリ灰色カビ病菌(Botrytis cine
rea)分生胞子懸濁液(最終濃度1×105個/ミリ
リットル、DIFCO Potato Dextros
eBroth 1.2%)を噴霧し、20℃湿度100
%条件下に3日間保持した。室内に移して風乾後、第1
葉、第2葉について、発病(病斑)面積率を調査して発
病度を求め、防除価を算出した。
により、植物に対して、安定した、高い耐病性及び成長
を向上させる効果を発現できる。
Claims (23)
- 【請求項1】 (A)分子量3000〜60000のキ
トサン、(B)分子量35000〜90000のキトサ
ン(但し、(A)のキトサンの分子量と(B)のキトサ
ンは分子量が異なるように選択するものとする。)並び
に(C)乳酸及び/又はコハク酸を含有することを特徴
とする、植物の耐病性及び成長を向上する組成物。 - 【請求項2】 (A)及び(B)のキトサンの脱アセチ
ル化度が60%〜90%(但し、(A)、(B)で脱ア
セチル化度は同一でも異なっていてもよい。)であるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】 (A)及び(B)のキトサンの含有量の
比率が、1:0.9〜1.1であることを特徴とする、
請求項1又は2に記載の組成物。 - 【請求項4】 (A)及び(B)のキトサンの含有量が
合計で組成物の5質量%〜15質量%であることを特徴
とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項5】 (C)乳酸及び/又はコハク酸を2質量
%以上15質量%未満含有することを特徴とする、請求
項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項6】 コハク酸を組成物の0.5〜5質量%、
乳酸を組成物の1〜10質量%含有し、その合計量がキ
トサンの0.4質量倍以上1.0質量倍未満であること
を特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組
成物。 - 【請求項7】 乳酸及びコハク酸以外の(D)有機カル
ボン酸を含有することを特徴とする、請求項1〜6のい
ずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項8】 (D)有機カルボン酸が、グルタミン
酸、サリチル酸、アラキドン酸及びインドール酢酸から
なる群より選ばれる少なくとも1種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】 (D)有機カルボン酸の含有量が組成物
の0.0001質量%〜5質量%であることを特徴とす
る、請求項7又は8に記載の組成物。 - 【請求項10】 (E)無機塩を含有することを特徴と
する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項11】 (E)がケイ酸塩、亜リン酸塩及びリ
ン酸塩から選ばれる少なくとも一つであることを特徴と
する、請求項10に記載の組成物。 - 【請求項12】 (E)の含有量が組成物の1質量%〜
5質量%であることを特徴とする、請求項10又は11
に記載の組成物。 - 【請求項13】 (F)ジメチルスルフォキシドを組成
物の3〜15質量%含有することを特徴とする、請求項
1〜12のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項14】 (G)炭素数1〜8の枝分かれしてい
てもよいアルキル基を有するアルコールを含有すること
を特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載の組成
物。 - 【請求項15】 (G)アルコールがイソアミルアルコ
ールであることを特徴とする、請求項14に記載の組成
物。 - 【請求項16】 (G)アルコールの含有量が組成物の
0.5質量%〜5質量%であることを特徴とする、請求
項14又は15に記載の組成物。 - 【請求項17】 (H)界面活性剤を含むことを特徴と
する、請求項1〜16のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項18】 (H)界面活性剤がポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリアルキレングリコールアルキルエー
テル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシ
エチレン樹脂酸エステル、ポリオキシエチレンヘキシタ
ン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪
酸エステル及びソルビタン脂肪酸エステルからなる群の
少なくとも1種であることを特徴とする、請求項17に
記載の組成物。 - 【請求項19】 (H)界面活性剤の含有量が組成物の
0.5質量%〜3質量%であることを特徴とする、請求
項17又は18に記載の組成物。 - 【請求項20】 (I)水を含有することを特徴とす
る、請求項1〜19のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項21】 (I)水含有量が40質量%〜93質
量%であることを特徴とする、請求項20に記載の組成
物。 - 【請求項22】 水で希釈して使用することを特徴とす
る、請求項1〜21のいずれか1項に記載の組成物の使
用方法。 - 【請求項23】 水による希釈倍率が30質量倍〜70
0質量倍であることを特徴とする、請求項22に記載の
使用方法。
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