JP2005246144A

JP2005246144A - 藻類制御方法

Info

Publication number: JP2005246144A
Application number: JP2004056878A
Authority: JP
Inventors: Kunimitsu Kaya; 邦光彼谷
Original assignee: Kureha Techno Engineering Co Ltd
Current assignee: Kureha Techno Engineering Co Ltd
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2005-09-15

Abstract

【課題】藍藻類であるミクロキスティス属を低薬量でより効果的に抑制できる藻類制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明は、リジン化合物及びマロン酸化合物を混合して又は別個に、藍藻類であるミクロキスティス属を含む液体に添加する藻類制御方法である。この方法によれば、リジン化合物又はマロン酸化合物の単独使用の場合に比べて、藍藻類であるミクロキスティス属をより効果的に抑制できる。即ち藍藻類であるミクロキスティス属を短期間でより効率よく減少させることが可能であることに加え、一旦減少したミクロキスティス属の再発生を長期間にわたってより十分に抑制できる。また、リジン化合物とマロン酸化合物を併用することで、マロン酸化合物の使用量が低減されるため、ミクロキスティス属を低薬量で抑制できる。
【選択図】なし

Description

本発明は藻類制御方法に関する。

殺藻剤として、従来より、Ｌ-リジン、D-リジン又はマロン酸が知られている（非特許文献１参照）。これら殺藻剤によれば、藍藻類であるミクロキスティス・ビリディス（Microcystis viridis）に対してリジン、マロン酸又はリジンマロネート（リジンとマロン酸の中性塩）の濃度をそれぞれ１．０ｍｇ／Ｌ、４０ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌとすれば、殺藻率100%を達成することが可能となる。しかも、上記殺藻剤は他の種類の藻類には影響を及ぼさず、ミクロキスティス・ビリディスを選択的に消滅させることが可能である。
彼谷邦光外1名、「ファイコロジア（Phycologia）」、（米国）、１９９６年、第３５巻（追補６）、ｐ．１１７−１１９

上述したように、上記非特許文献１に記載の殺藻剤を使用した場合、例えばリジン１０ｍｇ／Ｌを単独で含む場合やマロン酸を単独で含む場合であっても、ミクロキスティス・ビリディスを効果的に抑制することができる。

一方、マロン酸はリジンに比べ高価であり、水深の深い水域で上記濃度を達成するには大量のリジンまたはマロン酸が必要であった。

そこで、本発明は、藍藻類であるミクロキスティス属を低薬量でより効果的に抑制できる藻類制御方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、リジン又はその塩（以下、「リジン化合物」という）と、マロン酸又はその塩（以下、「マロン酸化合物」という）の両方が存在すると、ミクロキスティス・ビリディスに限らず、他のミクロキスティス属、たとえばミクロキスティス・エルギノーザ及びウェーゼンベルギーなどに対しても抑制効果が高くなること、リジン化合物及びマロン酸化合物の併用により相乗効果が得られることを見出した。更に本発明者は、藍藻類は一般に光合成のため日中は水面に浮上する性質を有することから、水中のリジン化合物またはマロン酸化合物濃度を一定にするのではなく、防除したい水面面積に対してリジン化合物、マロン酸化合物を投与すれば使用量を低減でき、これはリジン化合物、マロン酸化合物単独でも良く、両物質を併用することでさらに低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。ここで、相乗効果とは、リジン化合物及びマロン酸化合物の両方の使用量を減らせること、ミクロキスティス属の再発生を長期間にわたって十分に抑制できることを言う。

即ち、本発明は、リジン化合物及びマロン酸化合物を混合して又は別個に、藍藻類であるミクロキスティス属を含む液体に添加することを特徴とする藻類制御方法である。

この藻類制御方法によれば、リジン化合物又はマロン酸化合物を混合してまたは別個に添加することによって、藍藻類であるミクロキスティス属をより効果的に抑制できる。即ち、リジン化合物又はマロン酸化合物の単独使用の場合に比べて、藍藻類であるミクロキスティス属を短期間でより効率よく減少させることが可能であることに加え、一旦減少した藍藻類であるミクロキスティス属の再発生を長期間にわたってより十分に抑制できる。また、リジン化合物とマロン酸化合物を併用することにより、マロン酸化合物の使用量が低減されるため、藍藻類であるミクロキスティス属を低薬量で抑制できる。なお、リジン化合物及びマロン酸化合物の両方が、藍藻類であるミクロキスティス属を含む液体に添加されると、水生植物が発生する場合があり、その場合には、水生植物によって窒素やリン等の栄養塩が十分に吸収され、それによって、一旦減少したミクロキスティス属の増殖がより十分に抑制される。

本発明による藻類制御方法によれば、リジン化合物又はマロン酸化合物を混合してまたは別個に添加することによって、藍藻類であるミクロキスティス属をより効果的に抑制することができる。

以下、本発明について詳細に説明する。

まず本発明の藻類制御方法について説明する。

本発明の藻類制御方法は、リジン化合物及びマロン酸化合物を混合して又は別個に液体に添加することを特徴とする。

リジン化合物としては、例えばＬ-リジン、Ｄ-リジン、Ｌ-リジン一塩酸塩、Ｌ-リジン二塩酸塩が挙げられる。

またマロン酸化合物としては、マロン酸、マロン酸ナトリウム、マロン酸二ナトリウム、マロン酸マグネシウムが挙げられる。

液体は、藍藻類であるミクロキスティス属を含むものであればいかなるものでもよく、従って、液体は、例えば容器に入れられた液体や、湖沼、海水域であってもよい。

藍藻類であるミクロキスティス属には、多くの種が含まれるが、日本でアオコを形成する主な種として、ミクロキスティス・ビリディス（Microcystis viridis）、ミクロキスティス・エルギノーザ（Microcystis aeruginosa）、ミクロキスティス・ウェーゼンベルギー（Microcystis wesenbergii）などが挙げられている。

本発明においては、リジン化合物の添加量はリジン換算で０．１〜１００ｇ／ｍ^２であり、マロン酸化合物の添加量はマロン酸換算で０．１〜５００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。リジン化合物の添加量はリジン換算で０．６〜１０ｇ／ｍ^２であり、マロン酸化合物の添加量はマロン酸換算で０．６〜１００ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。これは、コストに対し効果が高い（使用量に対し効果が高い）こと、添加後の自然分解を補うことによるものである。

リジン化合物の添加量がリジン換算で０．１ｇ／ｍ^２未満であると、リジン化合物の添加量が上記範囲内にある場合に比べて、ミクロキスティス属が効果的に抑制されなくなり、マロン酸化合物の添加量が０．１ｇ／ｍ^２未満であると、マロン酸化合物の添加量が上記範囲内にある場合に比べて、ミクロキスティス属が効果的に抑制されなくなる傾向がある。また、リジン化合物の添加量がリジン換算で１００ｇ／ｍ^２を超えると、使用量が多くなる割に効果が変わらなくなる傾向があり、マロン酸化合物の添加量がマロン酸換算で５００ｇ／ｍ^２を超えると、マロン酸化合物の添加量が上記範囲内にある場合に比べて使用量が多くなる割に効果が変わらなくなる傾向がある。

なお、リジン化合物及びマロン酸化合物の添加量を、体積基準ではなく、ｇ／ｍ^２のように面積基準としたのは次の理由による。即ち、体積基準の添加量では湖沼などの現場では深さが正確に分からないと実用的ではなく、大量の薬剤を必要とすることもある。また藍藻類は一般に光合成のため水面表層に浮上し集積することから、水面積に対して散布する方が実用的である。こうした藍藻の特性を考慮して、水面積に対する添加量で、リジン化合物及びマロン酸化合物の添加量を規定したものである。なお、ここで述べる体積及び面積とは、藍藻類であるミクロキスティス属を含み、防除を必要とする液体の体積及び水面面積のことである。

本発明において、マロン酸塩を使用した場合や、液体の性質によってｐＨの低下が不十分である場合は、前記液体に酸を更に添加することが好ましい。この場合、液体に酸を添加することによって液体のｐＨが低下し、これにより、藍藻類が吸収し且つ成長しやすい炭酸イオンを減少させることが可能となる。その結果、リジン化合物及びマロン酸化合物の効果と相まって、藍藻類の増殖をより十分に抑制することができる。

ここで、酸の添加は、ｐＨが６〜８となるように行えばよい。また酸としては、安価で安全かつ入手が容易という理由から、硫酸、塩酸が好ましい。ここで、ｐＨとは、２４時間後に液体の一部を採取し、ｐＨ計で測定した値で算出された値を言う。

また酸の添加時期は、リジン化合物及びマロン酸化合物の添加前、添加時、添加後のいずれであっても構わない。

更に、リジン化合物およびマロン酸化合物が、藍藻類であるミクロキスティス属を含む液体に添加されても、水生植物が発生しない場合がある。しかし、水生植物が発生するか否かの判断は容易ではない。そこで、液体の底に土が堆積している場合には、水生植物の発生の有無にかかわらず、水生植物の種子を蒔くことが好ましい。水生植物がないと、一旦減少した藍藻類であるミクロキスティス属がある時点で再び増殖を始めることがある。ところが、上記のように水生植物の種子を蒔くことで、水生植物によって窒素やリン等の栄養塩が十分に吸収され、それによって液体中の藍藻類であるミクロキスティス属の再発生を長期間にわたってより十分に抑制することができる。

ここで、水生植物の種子を上記液体に蒔く場合には、水生植物の種子を成長させるために液体の底に泥が堆積していることが好ましい。従って、液体の底に泥がない場合には、水生植物の種子が含まれている土を散布することが好ましい。

上記水生植物の種類は特に問われないが、液体の水理条件（例えば水深、水質等）にあった種類を選択することが好ましい。水生植物としては、例えばホザキノフサモ、エビモ、オオカナダモ、ハゴロモモ、マツモ、ヤナギモ、キクモ、コウガイモ、ヒシ等が挙げられる。これらのうち、日本全国及び世界各地に広く分布するという理由から、ホザキノフサモ、エビモ、オオカナダモ、ヤナギモ、キクモ、ヒシが好ましい。なお、ホザキノフサモ、エビモは沈水植物であり、ヒシは浮葉植物である。また種子の代わりに根茎あるいは殖芽を使ってもよい。

なお、リジン化合物、マロン酸化合物及び酸の添加時期は５〜９月であり、添加回数がそれぞれ少なくとも一年に一回であることが好ましい。

藍藻類であるミクロキスティス属が発生し始めるのが５〜９月であり、その時期に前記リジン化合物、マロン酸化合物及び酸を添加すれば、極めて効率よく、藍藻類であるミクロキスティス属を死滅させることが可能となる。また、添加回数をそれぞれ少なくとも一年に一回とすることにより、一旦減少したミクロキスティス属の再発生を長期間にわたってより十分に抑制することができる。

なお、上記リジン化合物及びマロン酸化合物はそれぞれ濃縮液の形態で液体に添加してもよい。このように上記リジン化合物及びマロン酸化合物をそれぞれ濃縮液の形態で液体に添加すると、液体に溶解したものを添加することになり、固形物が底に沈むことなく、効果的に表層部のアオコを抑制することができる。濃縮液中のリジン化合物およびマロン酸化合物の濃度は、それぞれ１．０ｋｇ／ｍ^３以上から、単独あるいは混合物の溶解度以下までが好ましい。例えばリジン−塩酸塩は室温付近で水１００ｇに対し約１１０ｇ溶解し、マロン酸は室温付近で水１００ｇに対し約１５０ｇ溶解する。

以下、実施例を用いて、本発明の内容をより具体的に説明する。

実施例１
ミクロキスティス・エルギノーザＮ−８７をＣＢ培地で培養し（温度２２℃、１２時間明暗（１２時間の光照射及び１２時間の遮光を交互に行うこと））、これに、リジン及びマロン酸を等重量ずつ、即ちリジンをリジン換算で０．６ｍｇ／Ｌ、マロン酸をマロン酸換算で０．６ｍｇ／Ｌとなるように添加し、そのときのＮ−８７の生存細胞数の経時変化を調べた。またリジンをリジン換算で１．２ｍｇ／Ｌ、マロン酸をマロン酸換算で１．２ｍｇ／Ｌとなるように添加した以外は上記と同様にして、Ｎ−８７の生存細胞数の経時変化を調べた。更にリジン及びマロン酸を添加しなかったこと以外は上記と同様にして、Ｎ−８７の生存細胞数の経時変化を調べた。結果を表１に示す。Ｎ−８７は、国立環境研究所の保存株番号を表す。なお、本実施例では縦１０ｃｍ、横１０ｃｍ、深さ１０ｃｍの容器を用いたため、リジン及びマロン酸が０．６ｍｇ／Ｌでは１ｍ^３あたり０．６ｇ／ｍ^３となり、さらに面積基準に換算すると０．６ｇ／ｍ^２となる。同様に、リジン及びマロン酸が１．２ｍｇ／Ｌでは１ｍ^３あたり１．２ｇ／ｍ^３となり、面積基準では１．２ｇ／ｍ^２となる。

表１に示すように、リジンを０．６ｍｇ／Ｌ、マロン酸を０．６ｍｇ／Ｌとなるように添加した場合、Ｎ−８７は、リジン及びマロン酸の混合物の添加後４８時間で十分に低減されていた。なお、ミクロキスティス・ウェーゼンベルギー（Microcystis wesenbergii）Ｎ−１１２の生存細胞数についても調べたところ、Ｎ−１１２は、リジン及びマロン酸の混合物を添加した後２４時間で完全になくなっていた。

また、リジンを１．２ｍｇ／Ｌ、マロン酸を１．２ｍｇ／Ｌとなるように添加した場合、Ｎ−８７は、リジン及びマロン酸の混合物の添加後２４時間で完全になくなっていた。なお、Ｎ−１１２の生存細胞数についても調べたところ、Ｎ−１１２は、リジン及びマロン酸の混合物を添加した後２４時間で完全になくなっていた。

これに対し、リジン及びマロン酸のいずれも添加しなかった場合の結果から、リジン及びマロン酸以外の律速因子は存在しないことが確認された。

以上の結果より、本発明の方法によれば、ミクロキスティス・ビリディスに限らず、ミクロキスティス・エルギノーザ及びウェーゼンベルギーに対しても抑制効果が高くなることが分かった。また、リジン及びマロン酸の併用による相乗効果、即ちリジン化合物及びマロン酸化合物の両方の使用量を減らせることが明らかとなった。

実施例２
リジンとマロン酸とを併用することによる藍藻類の低減効果を調べるために、以下の実験を行った。

即ちまず種々の藻類が発生している池（１０ｍ×１０ｍ、深さ１ｍ）に、リジン濃度が１０ｇ／ｍ^２、マロン酸濃度が１０ｇ／ｍ^２となるようにリジン及びマロン酸を添加し、藍藻類の細胞数の経時変化を調べた。結果を図１に示す。また、マロン酸を添加しなかったこと以外は上記と同様にして藍藻類の細胞数の経時変化を調べた。結果を図２に示す。更に、リジン及びマロン酸を添加しなかったこと以外は上記と同様にして藍藻類細胞数の経時変化を調べた。結果を図３に示す。なお、本実施例に係る池の藻類の藍藻類は、ミクロスキスティス属が中心であった。また、図１〜３中、「０２．０７．２９（ｂ）」及び「０２．０７．２９（ａ）」はそれぞれ、リジン及びマロン酸の添加直前及び直後を表す。また図１〜３には、参考までに、藍藻類のみならず、珪藻類、ユーグレナ藻のほか、藍藻類、珪藻類及びユーグレナ藻全体の細胞数の経時変化も示した。

上記図１〜３の結果から、リジン及びマロン酸の両方を使用しなかった場合に比べてリジンの添加により藍藻類を効果的に抑制できることが分かった。また、リジンとマロン酸の併用により、リジンとマロン酸を添加後しばらく日数が経過しても藍藻類は再び増加しないことが分かった。

この結果から、実際の池における添加量は面積基準でよいことが分かった。また、リジン及びマロン酸の併用による相乗効果、即ちミクロキスティス属の再発生を長期間にわたって十分に抑制できることが明らかとなった。

以上の実施例１、２より、本発明の藻類制御方法によれば、リジン化合物とマロン酸化合物を添加することによって、藍藻類であるミクロキスティス属を効果的に抑制できることが分かった。またリジン化合物とマロン酸化合物両者の使用量を低減でき、ミクロキスティス属の再発生を抑制できたことから、低い使用量でより長期的な抑制が可能であることが分かった。

実施例２において、リジン濃度１０ｇ／ｍ^２、マロン酸濃度１０ｇ／ｍ^２でリジン及びマロン酸を添加した場合の藻類の種類別細胞数の経時変化を示すグラフである。実施例２において、マロン酸を添加せずリジンのみを添加した場合の藻類の種類別細胞数の経時変化を示すグラフである。実施例２において、リジン及びマロン酸のいずれも添加しなかった場合の藻類の種類別細胞数の経時変化を示すグラフである。

Claims

リジン又はリジン塩、及びマロン酸又はマロン酸塩を混合して又は別個に、藍藻類であるミクロキスティス属を含む液体に添加することを特徴とする、藻類制御方法。
前記リジン又は前記リジン塩の添加量がリジン換算で０．１〜１００ｇ／ｍ^２であり、前記マロン酸又は前記マロン酸塩の添加量がマロン酸換算で０．１〜５００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１記載の藻類制御方法。
前記液体に酸を更に添加することを特徴とする請求項１又は２記載の藻類制御方法。
前記リジン又は前記リジン塩、前記マロン酸又は前記マロン酸塩及び前記酸の添加時期が５〜９月であり、添加回数がそれぞれ少なくとも一年に一回であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の藻類制御方法。
更に、水生植物の種子を蒔くことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の藻類制御方法。
更に、少なくとも一つの水生植物の種子が含まれている土を散布することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の藻類制御方法。
前記リジン又は前記リジン塩、及び前記マロン酸又は前記マロン酸塩を、濃縮液の形態で、藍藻類であるミクロキスティス属を含む液体に添加することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の藻類制御方法。