JP2022034181A - イチゴの栽培方法及びイチゴの栽培用の植物活力剤 - Google Patents
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Abstract
Description
このように、バイオスティミュラントにより、従来の農薬や肥料による問題を生じることなく、植物が本来有する能力を刺激してその成長を促進することができる。
[1]外生エリシター及び内生エリシターを含む植物活力剤を、幼苗に少なくとも1回与えることを含む、イチゴの栽培方法。
[2]前記植物活力剤を、発芽後2~15日の幼苗に少なくとも1回与えることを含む、[1]に記載のイチゴの栽培方法。
[3]前記植物活力剤を、さらに幼苗期後の植物体に少なくとも1回与えることを含む、[1]又は[2]に記載のイチゴの栽培方法。
[4]前記幼苗が、親株のランナーから発芽した子株である、[1]~[3]のいずれかに記載のイチゴの栽培方法。
[5]前記植物活力剤を、さらに前記親株に対して、生長したランナーから1番目の子株が発芽する前の期間に少なくとも1回与えることを含む、[4]に記載のイチゴの栽培方法。
[6]前記外生エリシターがキチンオリゴ糖であり、前記内生エリシターがセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖から選択される少なくとも1種のオリゴ糖である、[1]~[5]のいずれかに記載のイチゴの栽培方法。
[7]前記植物活力剤中の前記内生エリシターに対する前記外生エリシターの質量比が、0.1~5である、[1]~[6]のいずれかに記載のイチゴの栽培方法。
[8]前記内生エリシターとしてキシロオリゴ糖を含む、[1]~[7]のいずれかに記載のイチゴの栽培方法。
[9]前記内生エリシターとしてセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖の両方を含む、[8]に記載のイチゴの栽培方法。
[10]前記植物活力剤中の前記キシロオリゴ糖に対する前記セロオリゴ糖の質量比が、0.2~5である、[9]に記載のイチゴの栽培方法。
[11]前記植物活力剤を、前記外生エリシター及び前記内生エリシターの合計含有量が0.1~500質量ppmとなる濃度で植物に与える、[1]~[10]のいずれかに記載のイチゴの栽培方法。
[12]前記植物活力剤を、葉面散布により植物に与える、[1]~[11]のいずれかに記載のイチゴの栽培方法。
[13]前記イチゴが一季なり性品種である、[1]~[12]のいずれかに記載のイチゴの栽培方法。
[14]イチゴの栽培において使用される、外生エリシター及び内生エリシターを含む植物活力剤であって、幼苗に少なくとも1回適用される、植物活力剤。
[15]発芽後2~15日の幼苗に少なくとも1回適用される、[14]に記載の植物活力剤。
[16]さらに幼苗期後の植物体に少なくとも1回適用される、[14]又は[15]に記載の植物活力剤。
[17]前記幼苗が、親株のランナーから発芽した子株である、[14]~[16]のいずれかに記載の植物活力剤。
[18]さらに前記親株に対して、生長したランナーから1番目の子株が発芽する前の期間に少なくとも1回適用される、[17]に記載の植物活力剤。
[19]前記外生エリシターがキチンオリゴ糖であり、前記内生エリシターがセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖から選択される少なくとも1種のオリゴ糖である、[14]~[18]のいずれかに記載の植物活力剤。
[20]前記植物活力剤中の前記内生エリシターに対する前記外生エリシターの質量比が、0.1~5である、[14]~[19]のいずれかに記載の植物活力剤。
[21]前記内生エリシターとしてキシロオリゴ糖を含む、[14]~[20]のいずれかに記載の植物活力剤。
[22]前記内生エリシターとしてセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖の両方を含む、[21]に記載の植物活力剤。
[23]前記植物活力剤中の前記キシロオリゴ糖に対する前記セロオリゴ糖の質量比が、0.2~5である、[22]に記載の植物活力剤。
[24]前記外生エリシター及び前記内生エリシターの合計含有量が0.1~500質量ppmとなる濃度で植物に適用される、[14]~[23]のいずれかに記載の植物活力剤。
[25]葉面散布により植物に適用される、[14]~[24]のいずれかに記載の植物活力剤。
[26]前記イチゴが一季なり性品種である、[14]~[25]のいずれかに記載の植物活力剤。
ファイトアレキシンは、エリシターの作用によって植物体内で合成、蓄積される抗菌性化合物であり、植物種ごとに生産される抗菌性化合物は異なる。代表的なファイトアレキシンとして、フラボノイド、テルペノイド、脂肪酸誘導体などが挙げられる。活性酸素は病原微生物を殺す作用をもち、さらに、活性酸素及び活性窒素は単独で又は協調して様々な防御反応を発動するシグナルとして機能する。このようなエリシター効果による病害抵抗性は、幅広い病害に対して抵抗性を増強させることなどから農業利用に期待されている。
本明細書において、「外生エリシター」とは、植物以外の生物由来物質、例えば真菌、昆虫、甲殻類由来の成分のエリシターを意味し、エリシター効果を有する限り特に制限されないが、典型的には、キチン、キトサン、及びそれらのオリゴ糖、昆虫に由来する多様な生体分子等である。
本実施形態のイチゴの栽培方法に用いる植物活力剤は、外生エリシターとしてキチンオリゴ糖を含むことが好ましい。
すなわち、キチンオリゴ糖はカニ、エビ等の甲殻類の殻等から常法によって調製されるキチンを、化学的又は酵素的に部分加水分解することにより得られる。キチンオリゴ糖としては、N-アセチルキトビオース、N-アセチルキトトリオース、N-アセチルキトテトラオース、N-アセチルキトペンタオース、N-アセチルキトヘキサオース、N-アセチルキトヘプタオース、N-アセチルキトオクタオース等から選ばれる一種又は複数の混合物が好ましく用いられる。これらの中では特にN-アセチルキトペンタオース、N-アセチルキトヘキサオース、N-アセチルキトヘプタオースがエリシター効果が高い。
本明細書において、「内生エリシター」とは、植物由来物質のエリシターを意味し、エリシター効果を有する限り特に制限されないが、典型的には、植物から産出されるセルロース、キシラン及びそれらのオリゴ糖等である。
本実施形態のイチゴの栽培方法に用いる植物活力剤は、内生エリシターとしてセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖から選択される少なくとも1種のオリゴ糖を含むことが好ましい。
本実施形態のイチゴの栽培方法に用いる植物活力剤中は、活性成分として少なくとも前記外生エリシターおよび前記内生エリシターを含む。植物活力剤中の、前記内生エリシターに対する前記外生エリシターの質量比(すなわち、外生エリシター含有量/内生エリシター含有量)は、好適には0.1~5であり、より好適には0.2~2であり、さらに好適には0.3~0.6である。
本実施形態の栽培方法により栽培するイチゴは、オランダイチゴ属に分類されるものが好適である。その種類は、特に制限されず、一季なり性品種、四季なり性品種のいずれも用いることができるが、なかでも一季なり性品種が好ましい。
イチゴの栽培形態は特に制限されないが、露地栽培、ハウス栽培、水耕栽培などが挙げられる。イチゴの栽培においては、高品質果実や収量確保のために充実した苗づくりが重要となる。種子は圃場に直播きしてもよいが、充実した苗づくりを行うために、播種・育苗を分けて行うことが好ましく、苗は親株から伸びるランナーより採苗することがより好ましい。採苗した苗を苗床、育苗箱、または育苗ポットに植え付けて育苗し、生育した苗を本圃場へ定植して栽培することが好ましい。
日本国の関東地方近辺の場合、4月頃、肥料を施した親株用の圃場に親苗を植え付け、1週間程度は十分に潅水して活着を促進させる。また、新たに親苗を植え付けずに、前シーズンに収穫を終えた株をそのまま親株として栽培を行ってもよい。6~7月に親株からランナーが延び、延びたランナーからは順次発芽して子株(幼苗)が形成される。ランナーから発芽した子株を苗床、ポット、育苗箱等に誘引して固定し、発根、活着させる。活着した子株を8月頃に親株から切り離して採苗し、採苗した幼苗を約1か月間育苗する。幼苗は活着するまでは直射日光は避けて土壌水分をやや多めに保持し、活着後は根腐れを起こさないよう、次第に潅水を低減していくことが好ましい。育苗期間中は極度の高温や過湿を避け、10月頃に本圃場に定植する。定植した苗の管理として、活着するまでは土壌水分をやや多めに保持し、活着後は根腐れを起こさないよう、次第に潅水を低減していくことが好ましい。定植した株の充実を図るため、11月頃までの栄養生長の時期に発生するランナーやわき芽は摘み取ることが好ましい。12月~2月頃に冬季休眠期間に入り、冬季休眠が明けた後、気温の上昇とともに適宜潅水、追肥を行うと生殖生長が盛んになり、開花する。開花後、1カ月程度で収穫となる。
植物活力剤は、定植1~2週間後の植物体に少なくとも1回使用することが好ましい。その後は、休眠期間に入る前まで、5~30日に1回の割合で使用することが好ましく、10~20日に1回の割合で使用することがより好ましい。休眠期間中は、前記植物活力剤を10~40日に1回の割合で使用することが好ましく、20~30日に1回の割合で使用することがより好ましい。さらに休眠期間明け~収穫期前の期間には、前記植物活力剤を5~40日に1回の割合で使用することが好ましく、10~30日に1回の割合で使用することがより好ましい。
植物活力剤のイチゴへ適用は、当業界に慣習的な方法により行うことができ、散布方法も特に限定されず、例えば、植物の葉、茎等に直接散布する方法、植物を栽培する培養基や土壌中に散布する方法、肥料等に配合して培養基や土壌中に散布する方法等のいずれであってもよい。なお、肥料中に配合する場合、肥料としては、窒素、燐酸、カリウムを含有する化学肥料、油カス、魚カス、骨粉、海藻粉末、アミノ酸、糖類、ビタミン類などの有機質肥料等、その種類は限定されない。散布方法としては、特に葉面散布により行われることが、エリシター活性を有効に発現させる上で好ましい。葉面散布は当業界に慣習的な手法、例えば動力噴霧器、肩掛け噴霧器、ブロードキャスター、スプレイヤー、有人又は無人ヘリコプター、煙霧器、ハンドスプレーなどにより行うことができる。
本実施形態のイチゴの栽培方法は、外生エリシター及び内生エリシターを含む植物活力剤を、イチゴの幼苗に与えることを含む。また、外生エリシター及び内生エリシターを含む植物活力剤を、イチゴの幼苗期後の植物体に引き続き与えることが好ましい。このような構成の植物活力剤をこの時期に与えることにより効果が発揮される理由については、完全に解明されているわけではない。外生エリシター(例えば、キチンオリゴ糖由来)を与えることにより、植物体には植食者由来の病害抵抗性等が付与されるが、過度に作用すると生長阻害が生じると考えられる。一方、内生エリシター(例えば、セロオリゴ糖、キシロオリゴ糖由来)を与えることにより、植物体には自らの細胞ダメージや破砕成分(DAMPs:damage-associated molecular patterns)を認識させ、免疫力の獲得や細胞修復のために自ら生長を促進させることが期待できる。本実施形態のイチゴの栽培方法においては、特に初期の幼苗期に外生エリシター及び内生エリシターを含む植物活力剤を与えることにより、生長阻害を抑えながら病害抵抗性を付与された強靭な苗を育成できる、と考えられる。このようにして育苗された強い植物体に引き続き植物活力剤を使用することで、その後は外生エリシターの生長阻害作用を強く受けることなく内生エリシターの成長促進作用が活かされ、最終的には両者が相補的に作用した高い発育効果を実現できるものと思われる。したがって、イチゴを栽培するにあたり、幼苗に少なくとも1回、かつ幼苗期後の植物体に少なくとも1回、前記植物活力剤を与えることにより、植物体が強く生長し、収穫物の収量及び品質が向上するものと推定できる。
(1)キチンオリゴ糖
キチン粉末(和光純薬製、精製キチン)10gを、85%リン酸(和光純薬製、特級試薬)1.2gを含む水30mLに分散後に、減圧乾燥した粉末を、直径5mmのアルミナボール100gと共に容量250mLのアルミナポットに入れて、遊星ボールミル(フリッチュ社製、PULVERISETTE6)にセットして500rpmで連続6時間処理して反応物を取得した。なお、温度については室温で開始し、剪断発熱による温度上昇は成り行きに任せた。
続いて反応物を、水に懸濁し水酸化カルシウムで中和したスラリー液を、5Bろ紙を用いてヌッチェろ過器により濾過を行い、回収したろ液を、凍結乾燥してキチンオリゴ糖粉末を取得した。
コットンリンターパルプ(東工コーセン株式会社、セルロース含有率97%)271g(含水率1.8%、乾燥質量266g)を、フードブレンダー(型番:HBF500S、ハミルトンビーチ社製)を用いて85質量%リン酸(富士フイルム和光純薬株式会社製特級試薬)38gと混合して、反応原料309g(含水率3.4%、リン酸含有率10.4%)を取得した。
続いて、反応原料309gを振動ミル(装置名:MB-1型、中央化工機株式会社製、ポットサイズ5L)にφ3/4インチカーボンスチールボール13kgと一緒に投入して全振幅8mm、振動数16.2Hz、ジャケット流通水温度75℃の条件で、24時間、乾式粉砕による加水分解反応を行った後、反応粉体を回収した。
この反応粉体10gとイオン交換水90gを200Lビーカーに入れて、マグネチックスターラーを用い25℃で1時間攪拌を行い、セルロース加水分解物の抽出液を得た。
続いて、抽出物に、40質量%水酸化カルシウム水溶液1.3gを加え、マグネチックスターラーを用い25℃で1時間攪拌を行って調製した中和液から、遠心分離装置により上清液を回収した後、凍結乾燥してセロオリゴ糖粉末を取得した。
アクレモニウム・セルロリティカス(Acremonium Cellulolyti
cus)TN株(FERM P-18508)を、液体培地(アビセル50g/L、KH2O4 24g/L、硫酸アンモニウム5g/L、酒石酸カリウム1/2H2O 4.7g/L、尿素4g/L、Tween80 1g/L、MgSO4・7H2O 1.2g/L、ZnSO4・7H2O 10mg/L、MnSO4・5H2O 10mg/L、CuSO4・5H2O 10mg/L)100mLを入れた500mLフラスコで30℃、6日間振とう培養した。得られた培養液の遠心分離上清50mLに、コーンコブ粉末5gを懸濁し、50℃、72Hrで撹拌反応した。得られた反応液の遠心分離上清を、凍結乾燥してキシロオリゴ糖原末を取得した。
(1)植物活力剤の調製
[1.オリゴ糖の準備]で用意した各オリゴ糖を、表1中の実施例1~12及び比較例1~5に示した植物活力剤中の活性成分濃度(質量ppm)の1000倍になるよう、それぞれの組成比率でスターラー撹拌して水に溶解後、0.45μmフィルターで除菌したものを植物活力剤原液とした。この原液を水で1000倍に希釈して、以下の栽培試験に使用した。以下、原液を1000倍希釈した後の植物活力剤を「植物活力剤希釈液」という場合がある。なお、表中の各オリゴ糖の組成比率は、質量%を表す。
(親株栽培~幼苗栽培)
定植2週間前に施肥を行った圃場に、畝幅200cm、株間80cmで親株(一季なり性品種:章姫)を定植し、十分潅水した。親株は4株/区ずつ20区に分け、生長したランナーから発芽した苗を育苗用のポットに誘引し、ピンで押えて根付かせた。親株から生長したそれぞれのランナーの1~3番目の子株が活着して、本葉が2~4枚に展開した時点でランナーを切り離してそれぞれ独立の幼苗を28株/区(7株/親1株)ずつ採苗した。ポットに採苗した幼苗は十分に潅水して発根を促し、本葉が3~5枚となるよう摘葉しながら1.5ヵ月間栽培を行った。
(定植~収穫)
圃場栽培は、合計80m2のビニールハウス内の圃場を用いた。深耕した圃場に畝幅60cm、畝高10cmの畝を作り、株間30cmの2条植えとした。育苗したイチゴ苗の中から生長の良い幼苗を選び、20株/区ずつ、20区に定植した。定植後2週間は十分に潅水し、その後新葉が展開してからは、土壌面が乾いたら潅水する程度とした。定植~収穫までの栽培期間の土壌管理、植物体管理(摘葉、摘心、摘果等)は、慣行農法に従った。
(植物活力剤の使用)
親株、幼苗、及び幼苗期後の植物体に対して、表1に記載の条件で、植物活力剤希釈液を葉面及び土壌に湿る程度に散布した。
各条件の植物活力剤の活性成分濃度に調製した水溶液(植物活力剤希釈液)は毎回1.0kg/区準備し、ジョーロを用いた葉面散布と根本付近の土壌部への散布操作を行った。
赤く熟した果実を順次収穫し、20株(1区画)に対して、1株当たりの平均収穫量、及び平均糖度を測定し、各条件で比較した。なお、平均糖度は、各区20粒の平均糖度を、糖度計を用いて測定した。試験結果を表1に示す。
アブラナ科であるコマツナを用いた試験を行った。
堆肥を鋤き込んで耕した圃場に条間15~20cm程度を確保して畝立てを行い、1~1.5cm間隔でコマツナ(いなむら種)の種を条播きし、軽く覆土をして鎮圧した後、十分に潅水した。発芽したコマツナは適宜間引きを行い、表2に記載の条件で、植物活力剤希釈液を葉面及び土壌に湿る程度に散布した。草丈が20~25cmに達した時点で収穫を行い、20苗に対して1株当たりの収穫重量を比較した。試験結果を表2に示す。
Claims (26)
- 外生エリシター及び内生エリシターを含む植物活力剤を、幼苗に少なくとも1回与えることを含む、イチゴの栽培方法。
- 前記植物活力剤を、発芽後2~15日の幼苗に少なくとも1回与えることを含む、請求項1に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記植物活力剤を、さらに幼苗期後の植物体に少なくとも1回与えることを含む、請求項1又は2に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記幼苗が、親株のランナーから発芽した子株である、請求項1~3のいずれか一項に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記植物活力剤を、さらに前記親株に対して、生長したランナーから1番目の子株が発芽する前の期間に少なくとも1回与えることを含む、請求項4に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記外生エリシターがキチンオリゴ糖であり、前記内生エリシターがセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖から選択される少なくとも1種のオリゴ糖である、請求項1~5のいずれか一項に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記植物活力剤中の前記内生エリシターに対する前記外生エリシターの質量比が、0.1~5である、請求項1~6のいずれか一項に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記内生エリシターとしてキシロオリゴ糖を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記内生エリシターとしてセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖の両方を含む、請求項8に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記植物活力剤中の前記キシロオリゴ糖に対する前記セロオリゴ糖の質量比が、0.2~5である、請求項9に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記植物活力剤を、前記外生エリシター及び前記内生エリシターの合計含有量が0.1~500質量ppmとなる濃度で植物に与える、請求項1~10のいずれか一項に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記植物活力剤を、葉面散布により植物に与える、請求項1~11のいずれか一項に記載のイチゴの栽培方法。
- 前記イチゴが一季なり性品種である、請求項1~12のいずれか一項に記載のイチゴの栽培方法。
- イチゴの栽培において使用される、外生エリシター及び内生エリシターを含む植物活力剤であって、幼苗に少なくとも1回適用される、植物活力剤。
- 発芽後2~15日の幼苗に少なくとも1回適用される、請求項14に記載の植物活力剤。
- さらに幼苗期後の植物体に少なくとも1回適用される、請求項14又は15に記載の植物活力剤。
- 前記幼苗が、親株のランナーから発芽した子株である、請求項14~16のいずれか一項に記載の植物活力剤。
- さらに前記親株に対して、生長したランナーから1番目の子株が発芽する前の期間に少なくとも1回適用される、請求項17に記載の植物活力剤。
- 前記外生エリシターがキチンオリゴ糖であり、前記内生エリシターがセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖から選択される少なくとも1種のオリゴ糖である、請求項14~18のいずれか一項に記載の植物活力剤。
- 前記植物活力剤中の前記内生エリシターに対する前記外生エリシターの質量比が、0.1~5である、請求項14~19のいずれか一項に記載の植物活力剤。
- 前記内生エリシターとしてキシロオリゴ糖を含む、請求項14~20のいずれか一項に記載の植物活力剤。
- 前記内生エリシターとしてセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖の両方を含む、請求項21に記載の植物活力剤。
- 前記植物活力剤中の前記キシロオリゴ糖に対する前記セロオリゴ糖の質量比が、0.2~5である、請求項22に記載の植物活力剤。
- 前記外生エリシター及び前記内生エリシターの合計含有量が0.1~500質量ppmとなる濃度で植物に適用される、請求項14~23のいずれか一項に記載の植物活力剤。
- 葉面散布により植物に適用される、請求項14~24のいずれか一項に記載の植物活力剤。
- 前記イチゴが一季なり性品種である、請求項14~25のいずれか一項に記載の植物活力剤。
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