JP2022066901A - サトイモ科植物の栽培方法及びサトイモ科植物の栽培用の植物活力剤 - Google Patents

Abstract

【課題】サトイモ科植物の収穫物の収量を向上させる方法を提供する。【解決手段】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、サトイモ科植物の栽培方法。【選択図】なし

Description

本発明は、外生エリシター及び内生エリシターを用いたサトイモ科植物の栽培方法及びサトイモ科植物の栽培用の植物活力剤に関する。

植物は、日照時間、気温及び降雨量等の非生物的ストレス、ならびに病害虫等の生物的ストレスによって収穫量が減少する。例えば、サトイモ科植物の場合、高温多湿の環境を好み、栽培温度は２０～３０℃、最低でも１５℃以上の発芽気温が必要であり、低温、乾燥条件下では、生育不良となる。特に農業作物の収穫量を増加させるために、これまで、各種の肥料及び農薬が使用されてきた。肥料は、植物の生長に必要とされる栄養源であるがストレスを緩和する機能は有さない。農薬は、植物に寄生する病害虫を直接駆除し、生物的ストレスを排除するが、農薬を使用する場合には、安全性は十分確認されているとはいえ、過剰摂取による人体や環境への影響が懸念されるし、特に化学合成法によって製造される農薬等の薬剤は、いったん散布すると土壌中等に長期間残存する懸念もあり、出来れば他の方法により生物ストレスに対して耐性をつけることが望まれていた。このことから、近年これらに加えて、人体にも環境にも安全な物質としてバイオスティミュラントの利用が注目されている。

「バイオスティミュラント」は、「生物刺激剤」や「植物活力剤」等とも称され、任意の物質群・微生物を含有し、植物体やその根系に施用された場合に、自然な状態の作物体内でも起こっている一連のプロセスを刺激することによって、養分吸収を向上させたり、施肥効率を高めたり、ストレス耐性を付与し、品質を向上させることができるものであって、病害虫に対して直接の作用は示さず、それゆえ、いかなる殺虫・殺菌剤にも分類されないものをいう。すなわち、自然界に存在する成分（微生物を含む）であって、植物ホルモンや栄養分ではないが、ごく少量でも植物の活力を刺激し、生育を促進する物質を指す。バイオスティミュラントを植物に施用することにより、植物の養分吸収と養分利用率を高め、生育が促進され、農作物の収量と品質が良くなるとされている。農業用バイオスティミュラントには、作物の生理学的プロセスを制御・強化するために、植物又は土壌に施用される化合物、物質及び他の製品等の多様な製剤が含まれる。バイオスティミュラントは、作物の活力、収量、品質及び収穫後の保存性を改善するために、栄養素とは異なる経路を通じて植物生理に作用する。
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。

このようなバイオスティミュラントに関連するものとして、これまでに、キチンオリゴ糖と抗菌活性を有するキトサン等とを組み合わせた植物活力剤（特許文献１）、食酢にオリゴ糖類及び植物抽出成分を配合した植物活力剤（特許文献２）、セルロースを含む植物成長促進剤（特許文献３）、ヘキソフラノース誘導体を含む植物生長調節剤（特許文献４）、低分子化したキチンやキトサンを用いて植物の耐病性を高める方法（特許文献５）、ならびにキチン及び／又はキトサン等を含む肥料（特許文献６）が報告されている。

特開平９－１４３０１３号公報 特開２００１－６４１１２号公報 特開２００２－１１４６１０号公報 特開２０１３－１５１４３８号公報 特開２０１５－４８４３６号公報 特開２０１７－９５３５２号公報 国際公開第２０１７／１０４６８７号

しかしながら、植物の栽培において、植物種によって植物活力剤の与え方を調節することで、その効果の発現を高めようとする検討はこれまで成されていなかった。特に、サトイモ科植物に適した植物活力剤の与え方は知られていなかった。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、サトイモ科植物の栽培において、植物活力剤の与え方について鋭意検討を重ねた。その結果、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、サトイモ科植物の幼苗に与えることで、収穫物の収量が顕著に向上することを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の［１］～［２２］を包含する。
［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、サトイモ科植物の栽培方法。
［２］前記植物活力剤を、圃場での発芽後２～１５日の幼苗に少なくとも１回与えることを含む、［１］に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
［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］に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
［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サトイモ科植物の栽培方法。
［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サトイモ科植物の栽培方法。
［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サトイモ科植物の栽培方法。
［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］に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
［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］に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
［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サトイモ科植物の栽培方法。
［１０］前記植物活力剤を、葉面散布により植物に与える、［１］～［９］のいずれかに記載のサトイモ科植物の栽培方法。
［１１］前記サトイモ科植物がサトイモ属植物である、［１］～［１０］のいずれかに記載のサトイモ科植物の栽培方法。
［１２］サトイモ科植物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。
［１３］圃場での発芽後２～１５日の幼苗に少なくとも１回適用される、［１２］に記載の植物活力剤。
［１４］さらに幼苗期後の植物体に少なくとも１回適用される、［１２］又は［１３］に記載の植物活力剤。
［１５］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、［１２］～［１４］のいずれかに記載の植物活力剤。
［１６］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、［１２］～［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キシロオリゴ糖を含む、［１２］～［１６］のいずれかに記載の植物活力剤。
［１８］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、［１７］に記載の植物活力剤。
［１９］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、［１８］に記載の植物活力剤。
［２０］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、［１２］～［１９］のいずれかに記載の植物活力剤。
［２１］葉面散布により植物に適用される、［１２］～［２０］のいずれかに記載の植物活力剤。
［２２］前記サトイモ科植物がサトイモ属植物である、［１２］～［２１］のいずれかに記載の植物活力剤。

本発明のサトイモ科植物の栽培方法は、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、サトイモ科植物の幼苗に与えることで、収穫物の収量を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は本発明の代表的な例を示したものであり、それらに限定されるものではない。

本実施形態のサトイモ科植物の栽培方法は、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、サトイモ科植物の幼苗に与えることを含む。「植物活力剤」は、植物の生育に関わる温度、光、水、及び塩等の非生物的ストレスの緩和作用を有するものだけでなく、病害虫等の生物的ストレスの緩和作用を有するものも含む。

エリシターは、高等植物の組織又は培養細胞に生体防御反応を誘導する物質の総称であり、植物の免疫機構において病害抵抗性を誘導する。植物は、葉面等に存在する受容体でエリシターを感知し、病原抵抗反応を発動する。これにより、各種の病原菌に対して、各種化合物が分泌される生体防御作用（免疫）が起こる。エリシターが植物に作用すると、ファイトアレキシンや感染特異的タンパク質の合成・蓄積、活性酸素生成、活性窒素生成、過敏感反応性細胞死、遺伝子発現変化などの防御反応が誘導され、これらの反応により植物は病原菌から身を守り耐病性を高めるものと考えられている。
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。

［外生エリシター］
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。
本実施形態のサトイモ科植物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。

キチンオリゴ糖は、一部脱アセチル化したキトサンオリゴ糖を含み、Ｎ－アセチルグルコサミンが数個連なったオリゴ糖類であり、一般的には、甲殻類等由来のキチンを加水分解等することにより得られ、オリゴ－Ｎ－アセチルグルコサミンとも称される。
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。

本実施形態において用いられるキチンオリゴ糖は、下記の化学構造を有するものが特に好ましい。

なお、式中のアセチル基（－ＣＯＣＨ₃）が一部脱落して、－ＮＨＣＯＣＨ₃が－ＮＨ₂になっているものも含まれる。

［内生エリシター］
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。
本実施形態のサトイモ科植物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。

セロオリゴ糖は、複数のグルコースがβ－グリコシド結合により重合した少糖類であり、保湿性、べたつき抑制、清味付与、でんぷん老化低減、タンパク変性抑制などの機能性が近年見出され、医薬、化粧品、食品、飼料分野への利用が期待されている。特に、グルコースの重合度が３以上のセロオリゴ糖は、上記の機能性の増大、新たな機能性賦与という点でより大きな期待が寄せられている。現在工業的に利用されているセロオリゴ糖は、酵素反応によって製造されているが、主成分はグルコースと二量体のセロビオースであり、三量体のセロトリオース以上のオリゴマーはほとんど含有していない。しかしながら、近年、出願人らにより、炭素触媒を用いた植物性バイオマスの加水分解反応において、昇温速度、冷却速度、反応温度、反応時間を制御して水熱反応をさせることによりグルコースの重合度が３～６のオリゴマーを含有するセロオリゴ糖の製造方法が報告されている（特許文献７）。

本実施形態において用いられるセロオリゴ糖は、下記の化学構造を有するものが特に好ましい。

キシロオリゴ糖は、キシロース数個がβ－グリコシド結合により重合した少糖類であり、一般的には、ヘミセルロースの主成分であるキシランの加水分解によって得られ、主に食品用途として販売されている。

本実施形態において用いられるキシロオリゴ糖は、下記の化学構造を有するものが特に好ましい。

［植物活力剤］
本実施形態のサトイモ科植物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。

植物活力剤は、より好適には内生エリシターとしてキシロオリゴ糖を含み、最適にはセロオリゴ糖及びキシロオリゴ糖の両方を含む。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（すなわち、セロオリゴ糖含有量／キシロオリゴ糖含有量）は、好適には０．２～５であり、より好適には０．３～３であり、さらに好適には０．４～１．２である。

植物活力剤が、外生エリシターとしてキチンオリゴ糖を含み、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場合、キチンオリゴ糖とセロオリゴ糖とキシロオリゴ糖の合計含有量に対する各オリゴ糖の割合は、キチンオリゴ糖１０～５０質量％かつセロオリゴ糖１０～５０質量％かつキシロオリゴ糖１０～６０質量％であることが好ましい。各オリゴ糖の割合は、キチンオリゴ糖２０～４０質量％かつセロオリゴ糖２０～４０質量％かつキシロオリゴ糖２０～５５質量％であることがより好ましい。

植物活力剤は、活性成分である外生エリシター及び内生エリシター以外の他の成分、例えば、防腐剤、展着剤、沈殿防止剤、増粘剤、賦形剤、溶剤をさらに含んでもよい。防腐剤としてはソルビン酸カリウム、パラオキシ安息香酸エステル、安息香、デヒドロ酢酸ナトリウム、ヒノキチオール、フェノキシエタノール、ポリアミノプロピルビグアナイド、ポリリジン等が挙げられる。展着剤は界面活性剤を主成分とする粘稠な液体であり、植物活力剤の展着剤として使用できる限り特に制限されないが、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヘキシタン脂肪酸エステル等が挙げられる。沈殿防止剤としては、ポリりん酸又はポリりん酸の塩類、又はポリカルボン酸型高分子界面活性剤等が挙げられる。増粘剤としてはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリアクリルアミド、でん粉などの水溶性高分子、又は廃糖蜜、アルコール醗酵濃縮廃液、アミノ酸醗酵濃縮廃液等が挙げられる。賦形剤としては、乳糖やでんぷん等が挙げられる。溶剤は、活性成分を適切な濃度に希釈して液状とする目的や、植物への散布を容易にする目的で用いられる。溶剤としては、水が好ましい。

本実施形態のサトイモ科植物の栽培方法に用いる植物活力剤は、粉状、顆粒状、液状等のいずれでもよいが、一般には散布しやすい液状であることが好ましい。液状の植物活力剤を用いる場合には、植物への散布時の植物活力剤中の活性成分濃度は、好適には０．１～５００質量ｐｐｍ、より好適には０．５～２００質量ｐｐｍ、さらに好適には１～１００質量ｐｐｍである。なお、植物活力剤中の活性成分濃度とは、植物活力剤中の外生エリシター及び内生エリシターの合計含有量である。散布濃度が０．１質量ｐｐｍ以上であると、植物活力剤としての効果が効率的に発現する。散布濃度が５００質量ｐｐｍ以下であると、植物の成長阻害を起こさずに病害抵抗を発現することができる。

植物活力剤は、活性成分濃度があらかじめ上記濃度に調製された市販品を用いてもよいが、通常は、外生エリシター及び内生エリシターを高濃度で含有する植物活力剤原液を、水で希釈して用いる。植物活力剤原液を希釈（例えば１０００倍に希釈）して用いる場合、植物活力剤原液中の外生エリシター及び内生エリシターの合計含有量は、好適には０．０５～１０質量％であり、より好適には０．１～８質量％であり、さらに好適には０．５～６質量％である。

［サトイモ科植物］
本実施形態の栽培方法により栽培するサトイモ科植物の種類としては、根茎を食用とするために栽培されているタロイモ、サトイモ、エビイモ、ヤツガシラ等のサトイモ属植物、コンニャク等のコンニャク属植物が挙げられる。なかでもサトイモ属植物がより好ましく、タロイモ、サトイモが特に好ましい。

［栽培方法］
サトイモ科植物の栽培形態は特に制限されないが、種芋を植え付ける方法が好ましい。

一例として、サトイモ属植物の場合、次のような方法が挙げられる。
栽培期間中の気温が２０～３０℃で、日当たりが良く、乾燥しにくい、やや粘土質で保水性の良い圃場を選定することが好ましい。圃場は、植え付けの１週間前までに十分元肥を施して深耕し、畝を作る。畝幅は、７０～１００ｃｍ、畝間５０～８０ｃｍとし、４０～６０ｇ程度の大きさの種芋を、株間３０～１００ｃｍ程度、深さ１０ｃｍ程度に掘った穴に植え付けて、覆土が５～１０ｃｍになるよう土をかけ、軽く押圧する。植え付けから収穫までの追肥、土寄せ、潅水などの管理は、慣行農法に従って行うことが好ましい。なお、種芋は、予めポット等に仮植えし、１５～２５℃程度に保温して催芽したものを使用してもよい。収穫は、催芽した種芋を用いた場合は、植え付け４～６か月後に、催芽しない種芋を用いた場合は、植え付け６～７か月後に、茎が枯れた株を掘り上げ、根元のイモを収穫する。

本実施形態のサトイモ科植物の栽培方法は、前記植物活力剤を幼苗に与えることを含む。本明細書におけるサトイモ科植物の「幼苗」とは、圃場での発芽～２１日目（３週間目）までの苗のことをいう。すなわち、催芽した種芋を用いる場合も、催芽しない種芋を用いる場合も、種芋を圃場に植え付けた後、地上に芽が出た時点を発芽とみなし、「幼苗」の起点とする。「幼苗期」とは、上記「幼苗」の期間をいう。

一実施態様では、圃場での発芽後２日～１５日の幼苗に前記植物活力剤を少なくとも１回使用することが好ましい。圃場での発芽後２日～１０日の幼苗に前記植物活力剤を少なくとも１回使用することがより好ましく、圃場での発芽後２日～５日の幼苗に前記植物活力剤を少なくとも１回使用することがさらに好ましい。より充実した苗を得るために、植物活力剤を圃場での発芽後２日～１５日の幼苗に少なくとも１回使用し、かつ、その後の幼苗に、５日～１０日に１回の頻度で少なくとも１回使用することが特に好ましい。

本実施形態のサトイモ科植物の栽培方法の別の実施態様としては、前記植物活力剤をさらに幼苗期後の植物体に与えることが好ましい。本明細書におけるサトイモ科植物の「幼苗期後の植物体」とは、上記「幼苗期」を過ぎた後の植物体、すなわち、圃場での発芽から２１日（３週間）経過以後の植物体のことをいう。

一実施態様では、幼苗期後の植物体に少なくとも１回、前記植物活力剤を使用することが好ましい。幼苗期後の植物体に対して、植え付け後２～４か月後頃まで、２～４週間ごとに１回の割合で２～６回使用することがより好ましい。

（植物活力剤の適用）
植物活力剤のサトイモ科植物へ適用は、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。

植物活力剤の散布量は、葉面１ｃｍ²あたりへの活性成分の散布量が０．１ｎｇ～１００ｎｇとなる量であることが好ましく、葉面１ｃｍ²あたりへの活性成分の散布量が１ｎｇ～２０ｎｇとなる量であることがより好ましい。実際の圃場においては、葉面のみに選択的に散布すること、及び、散布したものをすべて葉面に付着させることは困難であるので、耕作面積１００ｍ²あたり０．０１ｇ～２０ｇの活性成分を、植物活力剤中の濃度が１質量ｐｐｍ～１００質量ｐｐｍとなるように希釈して、植物体の上から均等に散布することが好ましい。より好ましくは、耕作面積１００ｍ²あたり０．１ｇ～１０ｇの活性成分を、植物活力剤中の濃度が１０質量ｐｐｍ～５００質量ｐｐｍとなるように希釈することが好ましい。

本実施形態のサトイモ科植物の栽培方法において、土壌管理は慣行農法により行うことが好ましい。

（植物活力剤の効果）
本実施形態のサトイモ科植物の栽培方法は、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、サトイモ科植物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、サトイモ科植物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。本実施形態のサトイモ科植物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、サトイモ科植物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、収穫物の収量が向上するものと推定できる。

以下の実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［１．オリゴ糖の準備］
（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。

（２）セロオリゴ糖
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。

（３）キシロオリゴ糖
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。

［２．サトイモの栽培］
（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１～１１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。

（２）栽培試験（実施例１～１１、比較例１～５）
サトイモの圃場栽培は、ビニールハウス内で、合計３００ｍ²の圃場を用いて行った。植え付け予定の２週間前に圃場を耕し腐葉土を混ぜ込み、深耕した。サトイモ（土垂）の種芋（５０ｇ前後）は、３月下旬にプランターに仮植えして１８～２０℃に保温して催芽させた。４月下旬、準備した圃場に、畝幅８０ｃｍ、畝間８０ｃｍ、畝高１０ｃｍの畝を作り、９０ｃｍ間隔で１０～１２ｃｍの深さに催芽させた種芋を植え付けた。覆土後に軽く鎮圧し、十分に散水した。それらを１０株／区ずつ、１８区画に区分して慣行農法を行った。
圃場で発芽したサトイモの幼苗、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、幼苗期及び植え付け後３か月後までの期間、１．５ｋｇ／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灌水の操作を、表１に記載のとおり行った。植え付けの６か月後に収穫を行い、区画ごと（１０株）の収穫量を測定し、各条件で比較した。
なお、収穫量の測定は、株根元のイモ（可食部）を掘り上げ、親芋１株当たりの子芋、孫芋の平均個数、及び１個当たりの平均重量を測定することにより行った。測定した平均個数および平均重量から、親芋１株当たりの平均収穫重量を算出した。試験結果を表１に示す。

［３．アブラナ科植物の栽培（参考例１～３）］
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。

表１の結果から、サトイモ科植物の栽培において、幼苗に対して外生エリシターと内生エリシターの両方を含む植物活力剤を使用すると、子芋、孫芋の平均個数については差が無いものの、１個当たりの平均重量が増大し、収穫量が顕著に向上することが確認できた。一方、表２の結果から、アブラナ科植物であるコマツナの栽培においては、収穫前の成長期に加えて幼苗に対して外生エリシターと内生エリシターの両方を含む植物活力剤を使用しても、１株当たりの重量に顕著な向上は確認できなかった。

Claims (22)

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、サトイモ科植物の栽培方法。
2. 前記植物活力剤を、圃場での発芽後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に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
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、請求項１又は２に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
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、請求項１～３のいずれか一項に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
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、請求項１～４のいずれか一項に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
6. 前記内生エリシターとしてキシロオリゴ糖を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
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、請求項６に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
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、請求項７に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
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、請求項１～８のいずれか一項に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
10. 前記植物活力剤を、葉面散布により植物に与える、請求項１～９のいずれか一項に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
11. 前記サトイモ科植物がサトイモ属植物である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のサトイモ科植物の栽培方法。
12. サトイモ科植物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。
13. 圃場での発芽後２～１５日の幼苗に少なくとも１回適用される、請求項１２に記載の植物活力剤。
14. 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１２又は１３に記載の植物活力剤。
15. 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１２～１４のいずれか一項に記載の植物活力剤。
16. 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１２～１５のいずれか一項に記載の植物活力剤。
17. 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１２～１６のいずれか一項に記載の植物活力剤。
18. 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１７に記載の植物活力剤。
19. 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１８に記載の植物活力剤。
20. 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１２～１９のいずれか一項に記載の植物活力剤。
21. 葉面散布により植物に適用される、請求項１２～２０のいずれか一項に記載の植物活力剤。
22. 前記サトイモ科植物がサトイモ属植物である、請求項１２～２１のいずれか一項に記載の植物活力剤。