JP2013226082A - カブトエビの卵の孵化率向上方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 除草剤などの化学農薬による水稲栽培における環境負荷の低減のための生物農薬としての利用が期待できるカブトエビの卵の孵化率向上方法を提供すること。
【解決手段】 カブトエビの卵の孵化を空気ナノバブル水および／または酸素ナノバブル水の中で行うことを特徴とする。本発明のカブトエビの卵の孵化率向上方法を利用すれば、水田においてカブトエビの卵の孵化率を向上させて水稲栽培を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水稲栽培を行う上で有効なカブトエビの卵の孵化率向上方法に関する。

生きた化石とも呼ばれるカブトエビ（Ｔｒｉｏｐｓｉｄａｅ）は、初夏のあたりに水田に発生する大きさが２〜３ｃｍの甲殻類であり、稲に有害な雑草を採食することから、「田んぼの草取り虫」と呼ばれている。近年、除草剤などの化学農薬による水稲栽培における環境負荷の低減を図るべく、生きた生物を農薬として利用する生物農薬が着目されている（例えば特許文献１など）。「田んぼの草取り虫」と呼ばれるカブトエビも、生物農薬としての利用が期待できる生物であり、その卵の孵化率を向上させることで水田に大量に発生させることができれば、これまでにない生物農薬を利用した水稲栽培が可能となる。しかしながら、カブトエビの卵の孵化率向上方法についての提案は、これまでのところ存在しない。

特開２００４−２７７３７３号公報

そこで本発明は、除草剤などの化学農薬による水稲栽培における環境負荷の低減のための生物農薬としての利用が期待できるカブトエビの卵の孵化率向上方法を提供することを目的とする。

ところで、本発明者らは、粒径がナノメートルオーダーの微小気泡を含む水（ナノバブル水）の研究をこれまで精力的に行ってきており、ナノバブル水はヒトを含む動植物に対して生理活性効果を有することなどを見出している（例えば特開２００５−２４５８１７号公報を参照）。そこで、本発明者らは、このような特徴的な作用を有するナノバブル水のカブトエビに対する作用について鋭意検討した結果、空気ナノバブル水と酸素ナノバブル水にカブトエビの卵の孵化率を向上させる作用があることを見出した。

上記の知見に基づいてなされた本発明のカブトエビの卵の孵化率向上方法は、請求項１記載の通り、カブトエビの卵の孵化を空気ナノバブル水および／または酸素ナノバブル水の中で行うことを特徴とする。
また、本発明の水稲栽培方法は、請求項２記載の通り、水田に供給される用水を用いて調製した空気ナノバブル水および／または酸素ナノバブル水を水田に供給し、水田においてカブトエビの卵の孵化率を向上させて行うことを特徴とする。

本発明によれば、除草剤などの化学農薬による水稲栽培における環境負荷の低減のための生物農薬としての利用が期待できるカブトエビの卵の孵化率向上方法を提供することができる。

実施例１における空気ナノバブル水のカブトエビの卵の孵化率向上作用を示すグラフである。

本発明のカブトエビの卵の孵化率向上方法は、カブトエビの卵の孵化を空気ナノバブル水および／または酸素ナノバブル水の中で行うことを特徴とするものである。

本発明のカブトエビの卵の孵化率向上方法において、空気ナノバブル水は粒径がナノメートルオーダーの空気の気泡を含む水を意味し、酸素ナノバブル水は粒径がナノメートルオーダーの酸素の気泡を含む水を意味する。空気ナノバブル水は、例えば特開２００５−２４５８１７号公報に記載の方法に従って、粒径がマイクロメートルオーダーの空気の気泡を含む水（空気マイクロバブル水）に物理的刺激（放電発生装置を用いた放電、超音波発信装置を用いた超音波照射、水を流動させた際に生じる圧縮や膨張や渦流の利用など）を与え、気泡を急激に縮小させることで調製することができる。特開２００５−２４５８１７号公報に記載の方法に従えば、粒径が５０〜５００ｎｍの空気ナノバブル水を調製することができる。酸素ナノバブル水も、例えば特開２００５−２４５８１７号公報に記載の方法に従って、空気ナノバブル水と同様にして調製することができる。また、電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以上の水を用いて空気マイクロバブル水や酸素マイクロバブル水を調製すれば、気泡が自然縮小する過程において水中の電解質イオンが気泡界面に濃縮されることで、気泡内部の空気や酸素の周囲の水中への溶解が抑制されるので、特開２００５−２４５８１７号公報に記載の方法のように空気マイクロバブル水や酸素マイクロバブル水に物理的刺激を与えなくても、空気ナノバブル水や酸素ナノバブル水を調製することができる。

本発明のカブトエビの卵の孵化率向上方法では、上記のようにして調製した空気ナノバブル水や酸素ナノバブル水の中でカブトエビの卵の孵化を行う。空気ナノバブル水と酸素ナノバブル水は、それぞれ単独で用いてもよいし、両者を混合して用いてもよい。

本発明のカブトエビの卵の孵化率向上方法を利用すれば、水田においてカブトエビの卵の孵化率を向上させて水稲栽培を行うことができる。その具体的な方法としては、水田に供給される用水を用いて空気ナノバブル水や酸素ナノバブル水を調製し、調製された空気ナノバブル水や酸素ナノバブル水を水田に供給する方法が挙げられる。こうした方法を採用することで、もともと水田に存在したカブトエビの卵や人為的に水田に投与されたカブトエビの卵の孵化率を向上させ、孵化したカブトエビを生物農薬として利用した水稲栽培を行うことができる。また、本発明のカブトエビの卵の孵化率向上方法を利用すれば、例えばカブトエビを水稲栽培における生物農薬として利用するためのカブトエビの飼育施設でその卵を大量に孵化させるといったこともできる。

以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定して解釈されるものではない。

実施例１：空気ナノバブル水を用いてカブトエビの卵を孵化させる実験
（１）空気ナノバブル水の調製
市販のシャフトタイプの二相流旋回方式のマイクロバブル発生装置を、容量が約１００Ｌの円筒状の水槽の中に設置し、水田に供給される用水を連続的に水槽の中に約１００Ｌ／分の速度で送り込み、装置に空気を供給することで、粒径が１０〜５０μｍの空気マイクロバブル水（気泡個数：約３００個／Ｌ）を調製し、水槽の中で気泡を自然浮遊させることによって自然縮小させることによりその粒径をナノメートルオーダーとした後、輸送用パイプを通じて水田が空気ナノバブル水で満たされるまで供給した（実施時期：６月）。なお、水槽の中に送り込んだ用水は電気伝導度が約１２０μＳ／ｃｍの天然水であり、陽イオンとしてＫ^＋とＭｇ^２＋を約２ｐｐｍ、Ｃａ^２＋が約８ｐｐｍ含み、陰イオンとしてＮＯ_３ ⁻を約２ｐｐｍ、ＳＯ_４ ^２−を約１５ｐｐｍ含むものであった。また、ｐＨは約７．５であった。上記のようにして水田に供給した空気ナノバブル水を電子スピン共鳴法（ＥＳＲ法）により定量的に評価した。この定量的な評価は、天然水の中には浮遊固相粒子が大量に存在しており（ＳＳ＝約０．０５ｐｐｍ）、動的光散乱光度計などを用いた方法ではナノバブルを正確に定量的に評価することができないことから、ナノバブルが消滅する際に発生するフリーラジカルを指標にして行った。具体的には、空気ナノバブル水にスピントラップ剤であるＤＭＰＯ（５，５−ジメチル−１−ピロリン−Ｎ−オキシド）を添加した後、ナノバブルを不安定化させるために塩酸を添加し、発生したスピンアダクトを電子スピン共鳴装置を用いて測定することで行った。なお、天然水の中には微量のＦｅ^３＋が含まれており、塩酸やＤＭＰＯと反応してスピンアダクトを発生することがあるため、空気ナノバブル水を調製するために用いた天然水についても同様にして測定した後、その測定結果を空気ナノバブル水の測定結果から差し引くことで、ナノバブル由来のフリーラジカルを定量化した。その結果、空気ナノバブル水を調製した直後〜１日経過後にはナノバブル由来の大きなスペクトルが観測されたが、１週間経過後のスペクトルは天然水とさほど変わらないレベルであった。なお、空気ナノバブル水を調製してから１日経過後のラジカル量は、水酸基ラジカルとして約２８×１０^１６個／Ｌであった。ラジカル量からナノバブル量を換算することはできないが、これらの結果を総合的に勘案すると、上記のようにして水田に供給した空気ナノバブル水は、ある程度の期間、例えば少なくとも３日程度は水田において安定に存在することがわかった。

（２）空気ナノバブル水を用いたカブトエビの卵の孵化
（１）で水田に供給してから１日後の空気ナノバブル水を水田からサンプリングし、アメリカカブトエビの卵を孵化させる下記の実験に用いた。なお、サンプリングした空気ナノバブル水は実験開始まで５℃で保存した。アメリカカブトエビの卵（日本動物薬品株式会社より入手して実験開始まで５℃で保存したもの）を口径が９０ｍｍの深型シャーレに２０個ずつ載置し、サンプリングした空気ナノバブル水を１００ｍＬずつ分注した後、人工気象器内（２３℃、１６Ｌ８Ｄ）で管理して累積孵化幼生数を調べた。また、コントロールとして、空気ナノバブル水を調製するために用いた天然水を用いて同様の実験を行い、累積孵化幼生数を調べた。なお、いずれの場合においても実験の開始から終了までシャーレの中の水は交換しなかった。結果を図１に示す。図１から明らかなように、空気ナノバブル水を用いた場合、天然水を用いた場合よりもシャーレに注水した３日〜５日経過後の累積孵化幼生数が多く、空気ナノバブル水にカブトエビの卵の孵化率を向上させる作用があることがわかった。なお、定量的な測定は行っていないが、空気ナノバブル水を供給した水田では多数のカブトエビの存在を確認することができた。

実施例２：酸素ナノバブル水を用いてカブトエビの卵を孵化させる実験
粒径が１００ｎｍ以下の酸素ナノバブル水（株式会社ＮＡＧＡの商品名：酸美水）と蒸留水を用いて実施例１の（２）と同様の実験を行ったところ、酸素ナノバブル水を用いた場合、蒸留水を用いた場合よりも累積孵化幼生数が多く、酸素ナノバブル水にも空気ナノバブル水と同様にカブトエビの卵の孵化率を向上させる作用があることがわかった。

本発明は、除草剤などの化学農薬による水稲栽培における環境負荷の低減のための生物農薬としての利用が期待できるカブトエビの卵の孵化率向上方法を提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。

Claims (2)

1. カブトエビの卵の孵化を空気ナノバブル水および／または酸素ナノバブル水の中で行うことを特徴とするカブトエビの卵の孵化率向上方法。
2. 水田に供給される用水を用いて調製した空気ナノバブル水および／または酸素ナノバブル水を水田に供給し、水田においてカブトエビの卵の孵化率を向上させて行うことを特徴とする水稲栽培方法。