JP2022034188A - 果樹の栽培方法及び果樹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、若葉期の葉に少なくとも1回与えることを含む、果樹の栽培方法。
[2]前記植物活力剤を、展葉完了後2週間目までの若葉期の葉に少なくとも1回与えることを含む、[1]に記載の果樹の栽培方法。
[3]前記植物活力剤を、さらに若葉期後の葉に少なくとも1回与えることを含む、[1]又は[2]に記載の果樹の栽培方法。
[4]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]~[3]のいずれかに記載の果樹の栽培方法。
[5]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]~[4]のいずれかに記載の果樹の栽培方法。
[6]前記内生エリシターとしてキシロオリゴ糖を含む、[1]~[5]のいずれかに記載の果樹の栽培方法。
[7]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、[6]に記載の果樹の栽培方法。
[8]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、[7]に記載の果樹の栽培方法。
[9]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]~[8]のいずれかに記載の果樹の栽培方法。
[10]前記果樹がミカン科、ブドウ科、及びバラ科からなる群より選ばれる少なくとも1種である、[1]~[9]のいずれかに記載の果樹の栽培方法。
[11]果樹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、若葉期の葉に少なくとも1回適用される、植物活力剤。
[12]展葉完了後2週間目までの若葉期の葉に少なくとも1回適用される、[11]に記載の植物活力剤。
[13]さらに若葉期後の葉に少なくとも1回適用される、[11]又は[12]に記載の植物活力剤。
[14]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、[11]~[13]のいずれかに記載の植物活力剤。
[15]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、[11]~[14]のいずれかに記載の植物活力剤。
[16]前記内生エリシターとしてキシロオリゴ糖を含む、[11]~[15]のいずれかに記載の植物活力剤。
[17]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、[16]に記載の植物活力剤。
[18]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、[17]に記載の植物活力剤。
[19]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、[11]~[18]のいずれかに記載の植物活力剤。
[20]前記果樹がミカン科、ブドウ科、及びバラ科からなる群より選ばれる少なくとも1種である、[11]~[19]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。
本実施形態の果樹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。
本実施形態の果樹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。
本実施形態の果樹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果樹の種類は、特に制限されないが、ミカン科、バラ科、ブドウ科、カキノキ科、クワ科、ツツジ科、マタタビ科などの植物が挙げられる。
具体的には、ミカン、オレンジ、レモン、グレープフルーツ等のミカン科、モモ、アンズ、ウメ、サクランボ、ナシ、ビワ、リンゴ等のバラ科、ブドウ等のブドウ科、カキ等のカキノキ科、イチジク等のクワ科、ブルーベリー等のツツジ科、キウイ等のマタタビ科などの植物が挙げられる。
なかでも、ミカン、オレンジ、グレープフルーツ等のミカン科植物、モモ、リンゴ等のバラ科植物、ブドウ等のブドウ科植物が好ましく、そのなかでもミカン科の植物がより好ましい。
果樹の栽培形態は特に制限されないが、露地栽培、ハウス栽培などが挙げられる。果樹の栽培においては、果実の高品質化や収量確保のために土壌管理や果樹の管理が重要となる。
なお、果樹全体のうち、それぞれの葉芽の展葉の時期には差がある。例えば、1本の果樹全体の7割の葉芽の展葉が完了した時点を当該果樹の展葉完了時点とみなして、当該果樹全体に対して上記頻度で葉面散布してもよい。
植物活力剤の果樹へ適用は、葉面散布により行う。葉面散布を行うことは、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。
植物活力剤は、葉面散布に加えて、他の方法により果樹に適用してもよい。例えば、土壌に直接散布する方法、肥料等に配合して土壌に散布する方法、等が挙げられる。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。
本実施形態の果樹の栽培方法は、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、果樹の若葉期の葉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、果樹の若葉期後の葉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。本実施形態の果樹の栽培方法においては、特に若葉期の葉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果樹を育成できる、と考えられる。このようにして育成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、果樹を栽培するにあたり、若葉期の葉に少なくとも1回、かつ若葉期後の葉に少なくとも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1~3中の実施例1~25及び比較例1~13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。
露地栽培による、温州ミカンを用いた試験を行った。果樹4本/区として、慣行農法により、潅水、施肥、剪定、摘果を行い、土壌管理、果樹管理を行った。4月上旬に、順次発芽し、その後全体の7割程度の葉芽が展葉完了した時期を展葉完了時とみなし、若葉に対し、表1に記載の条件で、植物活力剤希釈液を葉面が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2.0kg/区準備し、噴霧器を用いた葉面散布の操作を、展葉完了後から果実着色期の期間まで、表1に記載のとおり行った後、果樹4本(1区画)に対して果実の収穫量と、果実の糖度を測定し、各条件で比較した。表1中、「若葉期後(3回)」とは、結実後~肥大期の前までの期間に1回、肥大期に1回、着色期に1回、計3回散布したことを表す。
なお、収穫量は、植物活力剤を散布しなかった栽培条件(比較例1)の収穫量を100としたときの割合で表し、糖度は果樹1本あたり果実5個を無作為選択し、計20個の測定値を平均して算出した。試験結果を表1に示す。
ハウス栽培のブドウ(デラウェア)を用いた試験を行った。果樹2本/区として、慣行農法により、潅水、施肥、剪定、摘果、ホルモン剤(ジベレリン)処理を行い、土壌管理、果樹管理を行った。4月初旬に、順次発芽し、その後全体の7割程度の葉芽が展葉完了した時期を展葉完了時とみなし、若葉に対し、表2に記載の条件で、植物活力剤希釈液を葉面が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1.5kg/区準備し、噴霧器を用いた葉面散布の操作を、展葉完了後から果実着色期の期間まで、表2に記載のとおり行った後、果樹2本(1区画)に対して果実の収穫量と、果実の糖度を測定し、各条件で比較した。表2中、「若葉期後(3回)」とは、結実後~肥大期の前までの期間に1回、肥大期に1回、着色期に1回、計3回散布したことを表す。
なお、収穫量は、植物活力剤を散布しなかった栽培条件(比較例6)の収穫量を100としたときの割合で表し、糖度は果樹1本あたり果実5房を無作為選択し、計10房の房尻の粒の測定値を平均して算出した。試験結果を表2に示す。
露地栽培による、モモ(白鳳)を用いた試験を行った。果樹4本/区として、慣行農法により、潅水、施肥、剪定、摘果を行い、土壌管理、果樹管理を行った。3月下旬に開花し、4月上旬には順次発芽した。その後全体の7割程度の葉芽が展葉完了した時期を展葉完了時とみなし、若葉に対し、表3に記載の条件で、植物活力剤希釈液を葉面が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2.0kg/区準備し、噴霧器を用いた葉面散布の操作を、展葉完了後から果実着色期の期間まで、表3に記載のとおり行った後、果樹4本(1区画)に対して果実の収穫量と、果実の糖度を測定し、各条件で比較した。表3中、「若葉期後(2回)」とは、肥大期に1回、着色期に1回、計2回散布したことを表す。
なお、収穫量は、植物活力剤を散布しなかった栽培条件(比較例10)の収穫量を100としたときの割合で表し、糖度は果樹1本あたり果実5個を無作為選択し、計20個の測定値を平均して算出した。試験結果を表3に示す。
Claims (20)
- 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、若葉期の葉に少なくとも1回与えることを含む、果樹の栽培方法。
- 前記植物活力剤を、展葉完了後2週間目までの若葉期の葉に少なくとも1回与えることを含む、請求項1に記載の果樹の栽培方法。
- 前記植物活力剤を、さらに若葉期後の葉に少なくとも1回与えることを含む、請求項1又は2に記載の果樹の栽培方法。
- 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1~3のいずれか一項に記載の果樹の栽培方法。
- 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1~4のいずれか一項に記載の果樹の栽培方法。
- 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1~5のいずれか一項に記載の果樹の栽培方法。
- 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6に記載の果樹の栽培方法。
- 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7に記載の果樹の栽培方法。
- 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1~8のいずれか一項に記載の果樹の栽培方法。
- 前記果樹がミカン科、ブドウ科、及びバラ科からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1~9のいずれか一項に記載の果樹の栽培方法。
- 果樹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、若葉期の葉に少なくとも1回適用される、植物活力剤。
- 展葉完了後2週間目までの若葉期の葉に少なくとも1回適用される、請求項11に記載の植物活力剤。
- さらに若葉期後の葉に少なくとも1回適用される、請求項11又は12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11~13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11~14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11~15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16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17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11~18のいずれか一項に記載の植物活力剤。
- 前記果樹がミカン科、ブドウ科、及びバラ科からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項11~19のいずれか一項に記載の植物活力剤。
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