JP2022509204A - 根圏特性及び植物の健康を増進するための酵母ベースの組成物 - Google Patents

Abstract

有益な微生物及び／又はその成長副産物を用いて、植物の免疫、健康、成長、収穫量及び根圏を増進する組成物及び方法が提供される。具体的には、本発明は、酵母ベースの組成物を植物（例えば、根）及び／又はその周囲環境（例えば、土壌）に適用することによって、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進する。具体的には、一実施形態において、本発明は、キラー酵母Wickerhamomyces anomalus及び／又はそれに関連する種を利用する。
【選択図】図１

Description

関連出願を相互参照
本出願は、２０１８年１１月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／７７１，７０３号の優先権を主張するものであり、内容を参照することにより組み込まれる。

農業産業では、ある共通の問題が、コストを低く保ちながら生産収穫量を最大化するという栽培者の能力を妨げ続けている。これらには、細菌、真菌、線虫及び他の害虫及び病原体によって引き起こされる感染や寄生、高コストの化学肥料や除草剤、及びその環境や健康への影響、ならびに異なる種類の土壌から植物が栄養及び水を効率的に吸収することの難しさが挙げられ、これ以外のものもある。

柑橘類生産では、例えば、カンキツグリーニング病や、カンキツかいよう病を引き起こす病原菌などによる柑橘類植物の広範な感染が、柑橘類栽培者にとってかなりの困難となっている。これらの細菌感染により、全作物が失われ、世界中の柑橘類製品の製造が減少し、価格が上昇している。

カンキツグリーニング病は、カンキツグリーニング病（Huanglongbing）（ＨＬＢ）ないしは黄龍病でも知られており、グラム陰性菌カンキツグリーニング病菌（Candidatus Liberibacter asiaticus）により引き起こされる不治の感染症である。この病気は、米国及び世界の他の地域全体で数百万エーカーの柑橘類作物の壊滅を引き起こした。感染した樹木は、緑色で、形が悪く、苦く、販売に適していない果実を産生する。この病気は、病気に感染した昆虫であるアジアミカンキイロキジラミによって蔓延し、世界の柑橘樹の将来を危険にさらしてきた。

ＨＬＢは、樹木の全ての部分に糖分を輸送する師部又は植物維管束系に生息し、その機能を妨害する。従って、Liberibacterは、根を含む樹木全体に移動し、成長することができる。葉面症状が何らかの形で発現する前に、感染は典型的には既に根系に重大な損傷を引き起こしており、繊維状性根密度の最大５０％の喪失を引き起こしている。

根密度は、樹冠で症状が発現するにつれて徐々に減少し続ける。これは、おそらく、糖分の根系への移動を制限する師部の詰まりによるものであろう。根は、植物が生存し、成長する能力にとって重要である。このような大きな割合の根の損失は、樹木の免疫健康、そして栄養素を効率的に吸収し、長期の乾燥期間中の水ストレスに耐えるその能力を大幅に低下させる。従って、健康な作物にとって最も重要な特性の１つは、健康な根圏である。

根圏は、植物の根系が成長し、水及び栄養素を吸収する土壌の領域である。土壌に特定の栄養素を補うために、多くの栽培者は、作物の収穫量を増やし、干ばつ及び病気から作物を保護するために、合成化学物質及び化学肥料の使用に大きく依存してきた。しかしながら、例えば、植物の根系が損なわれて、取り込み能力が低下すると、土壌へより多くの水及び／又は栄養素を添加しても、根系による吸収の増加をもたらさない可能性がある。むしろ、適用されたものが、根圏を通って地下水中に流れ出てしまう。汚染源として、これらの物質の責任ある使用は、生態学的及び商業的な必須要件である。ある種の化学肥料、農薬及び抗生物質の過剰依存及び長期使用は、土壌生態系を変化させ、ストレス耐性を減少させ、耐性害虫の蔓延を増加させ、植物の成長及び成長力を妨げる可能性がある。

根圏における効率的な栄養素及び吸水率は、そこに存在する水及び栄養素の量だけでなく、土壌内に存在する特定の微生物にも依存する。土壌は、数十億もの異なる微生物を含み、それらは互いに、そして植物と共存し、関係の複雑なネットワークを形成する。

根圏中の微生物の最適な組み合わせは、植物の種類と、それが生育する土壌の種類に応じて変化する。２種類の植物種又は領域は、根圏内の微生物と同じネットワークを有さない。従って、生物剤は、作物の健康及び土壌改善においてますます重要な役割を果たす可能性を有するが、各植物の最適な根圏微生物叢の複雑さ及び特異性のため、多くの異なる領域にわたって広範囲の植物種を処理することは難しい。

現在の作物生産方法の経済的コストや健康及び環境への悪影響は、作物ベースの消費者製品の持続可能性に負担をかけ続けている。従って、低コストで作物生産を向上させる、改善された、無毒で、環境に優しい方法が引き続き必要とされている。特に、植物の免疫健康が損なわれた状況において、作物の成長及び収穫量を増進するために土壌を補う製品が必要とされている。

本発明は、農業用途における微生物ベースの製品、及び、この微生物ベースの製品を使用する方法を提供する。有利な点として、本発明の微生物ベースの製品及び方法は、環境に優しく、無毒であり、費用対効果がある。

好ましい実施形態において、本発明は、例えば、植物の根系の健康及び／又は成長を増進することによって、そして、植物の健康及び生産性に寄与する植物の自然免疫及び他の代謝系を刺激することによって、作物植物の健康、成長及び総収穫量を増進するための、微生物ベースの土壌処理組成物及びその使用方法を提供する。特定の実施形態において、本方法は、根圏の栄養素及び／又は保湿特性を改善することができる。

有利な点を挙げると、本発明の土壌処理組成物は、作物中の植物の１つ以上が病原体に感染している状況、又は作物植物の免疫健康がその他損なわれている状況においてさえも、例えば、作物の健康、作物の成長及び収穫量を改善することができることである。

例えば、一実施形態において、本発明は、Candidatus Liberibacter asiaticus（カンキツグリーニング病）及び／又はXanthomonas axonopodis（カンキツかいよう病）に感染した柑橘類植物の健康、成長及び収穫量を改善するために使用することができる。従って、一実施形態において、本発明は、植物の免疫健康及び／又は免疫応答を改善するために使用される。

一実施形態において、本発明は、微生物及び／又はその成長副産物を含む土壌処理組成物を提供する。微生物及び／又は成長副産物を培養する方法も提供される。

一実施形態において、土壌処理組成物は、非病原性酵母菌株として特徴付けられる微生物を含む。好ましくは、組成物は、非病原性「キラー酵母」菌株（例えば、Wickerhamomyces anomalus）、又はそれに関連する他の酵母を含む。

一実施形態において、組成物は、酵母の１つ以上の成長副産物又は代謝産物を含む。例えば、W. anomalusは、フィターゼ及びエキソベータ－１，３グルカナーゼなどの酵素、リン脂質及び／又は糖脂質を含むバイオサーファクタントを含む、様々な代謝産物を産生することができる。

一実施形態において、酵母及び／又はその成長副産物と適合性があれば、追加の微生物を組成物に含めることができる。組成物中の微生物と他の成分の種や比率は、例えば、処理される植物、植物が成長している土壌の種類、処理時の植物の健康、及び他の要因に従って決定することができる。従って、組成物は、任意の所定の作物に対してカスタマイズすることができる。

本発明の土壌処理組成物の微生物は、小規模から大規模の培養プロセスを通して得ることができる。これらの培養プロセスには、浸漬培養／発酵、固相発酵（ＳＳＦ）、組換（modification）、交配（hybrid）、及び／又はそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。好ましい実施形態において、微生物は、ＳＳＦ又はその変形例を使用して培養される。

土壌処理組成物は、バイオサーファクタント、酵素及び／又は他の代謝産物などの発酵、精製又は未精製の成長副産物から残った基質を含むことができる。微生物は、生存していても不活性であってもよいが、好ましい実施形態において、微生物は生存している。

組成物は、好ましくは、土壌、種子、植物全体、又は植物部分（根、塊茎、茎、花及び葉を含むが、これらに限定されない）への適用のために処方される。特定の実施形態において、組成物は、例えば、液体、粉塵、顆粒、微小顆粒、ペレット、湿潤性粉末、流動性粉末、エマルジョン、マイクロカプセル、油、又はエアロゾルとして処方される。

組成物の効果を改善又は安定化するために、組成物を適切なアジュバントと混合し、次いで、必要に応じて、そのまま又は希釈後に使用することができる。特定の実施形態において、組成物は、濃縮液体調製物として、又は水及び他の成分と混合して液剤（liquid product）を形成することができる乾燥粉末又は乾燥顆粒として処方される。一実施形態において、組成物は、一緒に混合され、乾燥されて粉末又は顆粒を形成する基質、微生物及び成長副産物を含む。

一実施形態において、組成物は、乾燥生成物の貯蔵及び輸送中の浸透圧を促進するために、グルコース（例えば、糖蜜の形態で）、グリセロール、グリセリン、及び／又は他の浸透物質を含むことができる。

一実施形態において、植物の健康、成長、及び／又は収穫量を向上させるための方法が提供され、酵母及び／又はその成長副産物を含む土壌処理組成物が植物及び／又はその周囲環境と接触する。好ましくは、酵母は、Wickerhamomyces anomalus又は同じ属及び／若しくは系列の種である。

特定の実施形態において、土壌処理組成物を植物部分と接触させる。特定の実施形態において、組成物は、植物の１つ以上の根と接触する。組成物は、直接的に、例えば、根に噴霧又は浸漬することによって、かつ／又は間接的に、例えば、植物が成長する土壌（例えば、根圏）に組成物を投与することによって、根に適用することができる。この組成物は、植え付け前又は植え付け時に植物の種子に、又は植物の任意の他の部分及び／又はその周囲環境に適用することができる。

一実施形態において、本方法は、植物の根の健康及び／又は成長を増進することによって、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進することができる。これは、例えば、植物の根が成長している根圏の全体的な親和性を改善することによって達成することができる。より具体的には、一実施形態において、本方法を用いて、根圏の栄養素及び／又は水分保持特性を改善することができる。特定の実施形態において、本発明の組成物及び方法は、植物による栄養素の取り込み及び／又は吸水を促進する。

さらに、一実施形態において、本方法を用いて、植物の根圏に有益な微生物を接種することができる。例えば、土壌処理組成物の酵母は植物の根圏にコロニー形成し、保護、栄養、及び微生物ゲノムと植物ゲノムとの間の直接的相互作用を支持する代謝信号を含む、根－土壌インターフェースを介して植物に複数の利益を提供することができる。

他の実施形態において、本方法を用いて、有益な微生物が根圏にコロニー形成するのを促進することができる。さらに他の実施形態において、本方法を用いて、有害な土壌微生物又は有益な土壌微生物と競合する可能性のある土壌微生物による根圏のコロニー形成を阻止及び／又は阻害することができる。

さらに、一実施形態において、本方法を用いて、植物に栄養素を提供し、及び／又は植物における栄養素欠乏を処理及び／又は予防することができる。例えば、一実施形態において、土壌処理組成物の酵母が不活性であるとき、又はそれらが死んだとき、それらの細胞は、植物及び／又は他の土壌微生物叢が利用する豊富な栄養素、タンパク質、ビタミン、及びミネラルを提供する。

他の実施形態において、本方法を用いて、リン酸塩の形態のリンを植物に提供することができる。これは、W. anomalusが、土壌中に存在するフィチン酸を、植物生体利用可能な（例えば、根吸収性）リン酸に変換することができる酵素であるフィターゼを産生することができるからである。従って、本方法を用いて、植物におけるリン欠乏を処理及び／又は予防することができる。

有利な点を挙げると、本方法を用いて、病原性又は生物的因子からの感染、又は環境ストレッサー（例えば、干ばつなど）からの感染に起因する、損なわれた免疫健康を有する植物における健康、成長及び／又は収穫量を増進することができることである。従って、本方法を用いて、植物の免疫健康又は免疫応答を改善することもできる。

特定の実施形態において、組成物の微生物は、他の成分及び／又は任意の追加の微生物と相乗的に作用して、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進する。

本発明の組成物及び方法は、単独で、又は他の化合物及び／又は方法と組み合わせて用いて、植物の健康、成長及び／又は収穫量を効率的に増進する、かつ／又は第１及び第２の微生物の成長を補うことができる。例えば、一実施形態において、本組成物は、マグネシウム、リン酸塩、窒素、カリウム、セレン、カルシウム、硫黄、鉄、銅、及び亜鉛などの植物及び／又は微生物の成長を増進するための栄養素及び／又は微量栄養素、アクア・イールド（Ａｑｕａ－Ｙｉｅｌｄ）、ＮａｎｏＧｒｏ（登録商標）などの１つ又は複数のナノ肥料、及び／又はケルプ抽出物、フルボ酸、キチン、フミン酸塩、及び／又はフミン酸などのプレバイオティクスを含むことができ、かつ／又は同時に適用することができる。正確な材料及びその量は、本開示の利益を有する栽培者又は農業科学者が判断することができる。

本発明の組成物及び方法は、他の作物管理システムと組み合わせて使用することもできる。一実施形態において、本組成物は、任意で、例えば、適用される微生物の組み合わせに適合する任意の公知の市販の及び／又は自家製の殺虫剤などの自然及び／又は化学殺虫剤及び／又は忌避剤を含む、又は、共に適用することができる。ある実施形態において、本組成物は、例えば、除草剤、肥料、及び／又は、栄養源（例えば、窒素－リン－酸カリウム（ＮＰＫ）及び／又は微量栄養素）を含有する市販製品を含む他の適合性土壌改良剤を含むか、又は、共に適用される。

本発明は、環境中に大量の無機化合物を放出することなく使用することができる点で有利である。さらに、本組成物及び本方法は、生分解性で毒物学的に安全な成分を利用する。従って、本発明は、「環境にやさしい（green）」土壌処理として使用することができる。

図１は、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物で処理した若い柑橘樹と未処理の対照樹との比較研究の結果を示す。樹高、幹カリパス及び成長指数（ＧＩ）を、処理後６ヶ月間にわたって測定した。 図２は、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物で処理された若い柑橘樹と未処理の対照樹との比較研究の結果を示し、樹高を、１８ヶ月の期間にわたって測定した。 図３は、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物で処理した若い柑橘樹と未処理の対照樹との比較研究の結果を示し、成長指数（ＧＩ）を、１８ヶ月間にわたって測定した。 図４は、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物で処理した若い柑橘樹と未処理の対照樹との比較研究の結果を示し、幹カリパスを、１８ヶ月間にわたって測定した。 図５Ａ～５Ｂは、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物で処理された若い柑橘樹と未処理の対照樹との比較研究の結果を示し、新たなシュート成長を示す樹木のパーセンテージ（５Ａ）と、樹木当たりの平均シュート数（５Ｂ）を測定した。 図６は、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物で処理された若い柑橘樹と未処理の対照の樹木との比較研究の結果を示し、樹木当たりの平均果実数を測定した。 図７Ａ～７Ｂは、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物で処理されたレタス植物と未処理の対照植物（７Ａ）、及びＳＴＲ１０＋Trichoderma harzianum及びBacillus amyloliquefaciens（「ＴｈＢａ」）を含む組成物で処理されたレタス植物と未処理の対照植物（７Ｂ）との比較研究の結果を示し、レタス頭部の平均重量（ｇ）を測定した。 図８Ａ～８Ｂは、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物で処理したピーナッツ植物と未処理の対照植物との比較研究の結果を示し、３０平方フィート当たりの平均花数（８Ａ）及び平均幹カリパスサイズ（８Ｂ）を測定した。 図９Ａ～９Ｂは、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物、ＳＴＲ１０＋Trichoderma harzianum及びBacillus amyloliquefaciens（「ＴｈＢａ」）を含む組成物で処理したズッキーニ植物と、未処理の対照植物との比較研究の結果を示し、葉組織の窒素含有量（９Ａ）及びマグネシウム含有量（９Ｂ）を測定した。

本発明は、微生物ベースの製品、及び、農業用途において、微生物ベースの製品を使用する方法を提供する。有利な点として、本発明の微生物ベースの製品及び方法は、環境に優しく、無毒であり、費用対効果がある。

好ましい実施形態において、本発明は、例えば、根圏の栄養及び水分保持特性を改善することによって、作物植物の健康、成長及び全体の収穫量を増進するための、微生物ベースの土壌処理組成物及びその使用方法を提供する。有利な点を挙げると、本発明の土壌処理組成物は、例えば、作物の健康、作物の成長及び収穫量を、作物中の植物の１つ以上が病原体に感染している状況、又は作物植物の免疫健康がその他損なわれている状況においてさえも改善することができることである。例えば、一実施形態において、本発明は、Candidatus Liberibacter asiaticus（カンキツグリーニング病）及び／又はXanthomonas axonopodis（カンキツかいよう病）に感染した柑橘類植物の健康、成長及び／又は収穫量を改善するために使用することができる。

選択した定義
本発明は、「微生物ベースの組成物」を利用し、これは、微生物又は他の細胞培養物の成長の結果として産生された成分を含む組成物を意味する。従って、微生物ベースの組成物は、微生物自体及び／又は微生物成長副産物を含むことができる。微生物は、栄養状態、胞子又は分生子形態、菌糸形態、任意の他の形態の繁殖体、又はこれらの混合物である。微生物は、プランクトンであっても、バイオフィルム形態であっても、又は両方の混合物であってもよい。成長副産物は、例えば、代謝産物、細胞膜成分、発現タンパク質、及び／又は他の細胞成分であってよい。微生物は、無傷であっても溶解されていてもよい。好ましい実施形態において、微生物は、微生物ベースの組成物中に、それらが成長した成長培地と共に存在する。微生物は、例えば、組成物グラム当たり又はｍｌ当たり、少なくとも１×１０⁴、１×１０⁵、１×１０⁶、１×１０⁷、１×１０⁸、１×１０⁹、１×１０¹⁰、１×１０¹¹、１×１０¹² 、又は１×１０⁴以上のＣＦＵの濃度で存在してもよい。

本発明はさらに、所望の結果を達成するために実際に適用される製品である「微生物ベースの製品」を提供する。微生物ベースの製品は、単に、微生物培養プロセスから採取された微生物ベースの組成物である。あるいは、微生物ベースの製品は、添加された追加の成分を含んでいてもよい。これらの追加の成分は、例えば、安定剤、緩衝剤、水、塩溶液などの適切な担体、又は任意の他の適切な担体、微生物成長をさらに支援するために添加された栄養素、非栄養成長促進剤、及び／又はそれが適用される環境中の微生物及び／又は組成物の追跡を容易にする薬剤を含むことができる。また、微生物ベースの製品は、微生物ベースの組成物の混合物を含んでいてもよい。また、微生物ベースの製品は、濾過、遠心分離、溶解、乾燥、精製などのような、しかしこれらに限定されない、何らかの方法で処理された微生物ベースの組成物の１つ以上の成分を含んでもよい。

本明細書中で使用される場合、微生物ベースの組成物の発酵について「採取された」とは、微生物ベースの組成物の一部又は全部を成長容器から除去することを指す。

本明細書中で使用される場合、「バイオフィルム」は、細菌のような微生物の複雑な凝集体であり、ここで、細胞は互いに接着する。バイオフィルム中の細胞は、液体培地中で浮遊又は泳動することができる単一細胞である同じ生物のプランクトン細胞とは生理学的に異なる。

本明細書中で使用される場合、「単離された」又は「精製された」化合物は、例えば、自然界で結合した細胞材料などの他の化合物を実質的に含まない。精製された又は単離されたポリヌクレオチド（リボ核酸（ＲＮＡ）又はデオキシリボ核酸（ＤＮＡ））は、自然に存在する状態において、隣接する遺伝子又は配列を含まない。精製された又は単離されたポリペプチドは、自然に存在する状態において、隣接するアミノ酸又は配列を含まない。微生物菌株において、「単離された」とは、その菌株が自然に存在する環境から除去されることを意味する。従って、単離された菌株は、例えば、生物学的に純粋な培養物として、又は担体と結合した胞子（又は菌株の他の形態）として存在する。

本明細書で使用される場合、「生物学的に純粋な培養物」は、自然界で結合した材料から単離された培養物である。好ましい実施形態において、培養物は、全ての他の生細胞から単離されている。さらに好ましい実施形態において、生物学的に純粋な培養物は、自然に存在するのと同様の微生物の培養物と比較して有利な特徴を有する。有利な特徴とは、例えば、１つ以上の成長副産物の産生が増進されることである。

特定の実施形態において、精製化合物は、目的の化合物の少なくとも６０重量％（乾燥重量）である。好ましくは、調製物は、目的の化合物の少なくとも７５重量%、より好ましくは少なくとも９０重量%、最も好ましくは少なくとも９９重量%である。例えば、精製化合物は、所望の化合物の少なくとも９０重量%、９１重量%、９２重量%、９３重量%、９４重量%、９５重量%、９８重量%、９９重量%、又は１００重量%（ｗ／ｗ）であるものである。純度は、任意の適切な標準的な方法、例えば、カラムクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、又は高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析によって測定される。

「代謝産物」とは、代謝によって産生される任意の物質（例えば、成長副産物）又は特定の代謝プロセスに関与するのに必要な物質をいう。代謝産物は、代謝の出発物質（例えば、グルコース）、中間体（例えば、アセチル－ＣｏＡ）、又は最終製品（例えば、ｎ－ブタノール）である有機化合物である。代謝産物の例としては、バイオサーファクタント、バイオポリマー、酵素、酸、溶媒、アルコール、タンパク質、ビタミン、ミネラル、微量元素、及びアミノ酸が挙げられるが、これらに限定されない。

、
本明細書中で使用される場合、「調節する」は、変化（例えば、増加又は減少）を生じさせることを意味する。このような変化は、標準的な業界に公知の方法によって検出される。

本明細書で提供される範囲は、その範囲内の全ての値について短縮されたものであると理解される。例えば、１～２０の範囲は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、同じく、例えば、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、及び１．９などの前述の整数の間にある全ての１０進値からなる群からの任意の数、数の組み合わせ、又は下位範囲を含むものと理解される。下位範囲に関して、範囲のいずれかの終点から延びる「入れ子下位範囲」が特に考えられる。例えば、１～５０の例示的な範囲の入れ子下位範囲は、一方向に１～１０、１～２０、１～３０、及び１～４０、又は他方向に５０～４０、５０～３０、５０～２０、及び５０～１０を含むことができる。

本明細書中で使用される場合、「減少する」とは負の変化をいい、そして「増加する」とは正の変化をいい、それぞれ少なくとも１%、５%、１０%、２５%、５０%、７５%又は１００%である。

本明細書中で使用される場合、「基準」は、標準又は対照条件をいう。

本明細書中で使用される場合、「界面活性剤」とは、２つの液体間又は液体と固体間の表面張力（又は界面張力）を低下させる化合物をいう。界面活性剤は、例えば、洗剤、湿潤剤、乳化剤、発泡剤、及び分散剤として作用する。「バイオサーファクタント」は、生存生物により生成された界面活性剤である。

本明細書中で使用される場合、「農業」は、食品、繊維、バイオ燃料、医薬品、化粧品、サプリメント、装飾目的及び他の用途のための植物、藻類及び／又は真菌の栽培及び繁殖を意味する。本発明によれば、農業はまた、園芸、造園、園芸、植物保護、森林管理及び森林再生、牧草地及びプレーリーの修復、果樹園、樹木栽培、ならびに農学を含むことができる。さらに、農業には、土壌のケア、モニタリング及び維持が含まれる。

本明細書中で使用される場合、「増進する」は、改善又は増加することを意味する。例えば、植物の健康増進は、種子の発芽及び／又は出芽の増加、害虫及び／又は病気を防御する能力の改善、干ばつ及び／又は過剰給水などの環境ストレッサーに耐える能力の改善を含む、植物の成長及び繁殖能力の改善を意味する。増進された植物成長及び／又は増進された植物バイオマスは、地上及び地下の両方で植物のサイズ及び／又は質量を増加させること（例えば、増加した林冠／葉体積、樹高、幹カリパス、枝長さ、シュート長さ、タンパク質含有量、根のサイズ／密度及び／又は全体の成長指数）、及び／又は所望の大きさ及び／又は質量に達する植物の能力を改善することを意味する。収穫量の増加は、例えば、植物当たりの果実、葉、根及び／又は塊茎の数及び／又はサイズを増加させることによって、及び／又は果実、葉、根及び／又は塊茎の品質を改善することによって（例えば、味、食感、ブリックス、クロロフィル含有量及び／又は色を改善することによって）、作物中の植物によって産生される最終製品を改善することを意味する。

本明細書中で使用される場合、状況又は発生を「予防する」又は「予防」は、状況又は発生の開始、広がり、又は進行を遅延させる、阻害する、抑制する、未然に防ぐ、及び／又は最小限にすることを意味する。予防には、後になっても徴候又は症状が発現する可能性があることを意味する、無期限の、絶対的又は完全な予防を含むことができるが、必ずしも必要とはされない。予防には、そのような疾患、状態又は障害の発症の重症度を低下させること、及び／又はその状態又は障害のより重篤な状態又は障害への進行を阻害することが含まれる。

本明細書中で使用される場合、害虫に関して使用される用語「防除」は、害虫を殺す、無能にする、固定する、もしくは害虫の個体数を減少させる、又は害虫を、実質的に害を引き起こすことができないようにすることを意味する。

本明細書中で使用される場合、「害虫」は、人間又は人間の関与すること（例えば、農業、園芸）に対して破壊的、有害及び／又は悪影響を及ぼす、人間以外の任意の生物である。全てではないが、いくつかの例では、害虫は、病原生物である。害虫は、感染、寄生及び／又は病気を引き起こしたり、媒介したり、あるいは、単に生きている組織を食べたり、その他の身体的な危害を引き起こしたりする恐れがある。害虫は、ウイルス、真菌、細菌、寄生虫、原生動物及び／又は線虫を含むが、これらに限定されない、単細胞又は多細胞生物である。

本明細書で使用される場合、「土壌改良剤」又は「土壌改質剤」は、土壌及び／又は根圏の特性を高めるために土壌に添加される任意の化合物、材料、又は化合物もしくは材料の組み合わせである。土壌改良剤は、有機及び無機物質を含むことができ、さらに、例えば、肥料、農薬及び／又は除草剤を含むことができる。栄養豊富で排水性の高い土壌は、植物の成長と健康に不可欠であり、従って土壌の栄養と水分含量を変えることによって植物バイオマスを増進するために土壌改良剤を用いることができる。土壌改良剤はまた、土壌構造（例えば、圧密の防止）、栄養濃度及び貯蔵能力の改善、乾燥土壌中の水分保持の改善、水分含有土壌中の排水の改善を含むが、これらに限定されない、土壌の多くの異なる品質を改善するために使用される。

本明細書で使用される場合、「非生物的ストレッサー」とは、特定の環境において生体に悪影響を及ぼす非生活状態である。非生物的ストレッサーは、その通常の変動範囲を超えて環境に影響を及ぼして、生体の個体数又は個体の生理に有意な影響を及ぼすものでなければならない。非生物的ストレッサーの例としては、干ばつ、極端な温度（高温又は低温）、洪水、強風、自然災害（例えば、ハリケーン、雪崩、竜巻）、土壌ｐＨ変化、高放射線、土壌の圧縮、汚染などが挙げられるが、これらに限定されない。これに対して、「生物的ストレッサー」は、別の生体による生体に対する損傷作用及び／又は有害作用である。生物学的ストレッサーには、例えば、害虫によって引き起こされる損傷及び／又は疾患、資源及び／又は空間についての他の生物との競合、そして種々の人間活動が含まれる。

「有する」又は「含有する」と同義である「含む」という移行句は、包括的又は限定的であり、追加の非記載の構成要素や方法工程を排除するものではない。対照的に、「からなる」という移行句は、請求項に指定されていない任意の構成要素、工程、又は成分を排除する。「から実質的になる」という移行句は、請求項の範囲を特定の材料や工程、及び請求項に記載された発明の「基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさないもの」に限定する。「含む」という用語の使用は、記載された構成要素から「からなる」又は「実質的になる」他の実施形態を意図するものである。

本明細書で使用される用語「又は」は、特に明記されない限り、又は文脈から明らかでない限り、包括的と理解される。本明細書で使用される用語「一つの」、「及び」、「その」は、特に明記されない限り、又は文脈から明らかでない限り、単数又は複数であると理解される。

本明細書で使用される用語「約」は、特に明記されない限り、又は文脈から明らかでない限り、当技術分野における通常の許容範囲内、例えば、平均の２標準偏差内と理解される。「約」は、記載された値の１０%、９%、８%、７%、６%、５%、４%、３%、２%、１%、０．５%、０．１%、０．０５%、又は０．０１%以内と理解することができる。

本明細書中の可変の定義における化学基の列挙の引用は、１つの基又は列挙された基の組み合わせとしてのその可変の定義を含む。本明細書中の可変又は態様の実施形態の列挙は、その実施形態を単一の実施形態として、もしくは他の実施形態又はその一部と組み合わせて含む。

本明細書に引用されている全ての参考文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

土壌処理組成物
一実施形態において、本発明は、微生物及び／又はその成長副産物を含む土壌処理組成物を提供する。土壌処理組成物を用いて、病原体又は疾患に感染した植物であっても、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進することができる。より具体的には、本発明の組成物を用いて、植物の根の健康及び／又は成長を増進し、及び／又は植物の免疫健康を増進することができる。特定の実施形態において、土壌処理組成物を用いてまた、植物の根及び／又は根が成長する根圏に有益な微生物を接種することもできる。

有利な点を挙げると、好ましい実施形態において、本発明による微生物ベースの組成物は非毒性であり、例えば、人間又は他の非害虫動物の皮膚や消化管に刺激を引き起こすことなく、高濃度で適用されることである。従って、本発明は、微生物ベースの組成物の適用が、例えば、栽培者及び家畜といった生存生物の存在下で起こる場合に特に有用である。

一実施形態において、土壌処理組成物は、非病原性酵母を含む。好ましくは、組成物は、非病原性「キラー酵母」（例えば、Wickerhamomyces anomalus）、又はそれに関連する他の酵母を含む。

一実施形態において、組成物は、酵母の１つ以上の成長副産物又は代謝産物を含む。例えば、W. anomalusは、フィターゼ及びエキソベータ－１，３グルカナーゼなどの酵素、リン脂質及び／又は糖脂質を含むバイオサーファクタントを含む、様々な代謝産物を産生することができる。

いくつかの実施形態において、組成物は、根圏特性を増進するため、及び／又は植物の健康を増進するために有用である１つ以上の追加の微生物をさらに含むことができる。組成物中の追加の微生物及び／又は他の成分の種及び比率は、例えば、処理される植物、植物が成長している土壌の種類、処理時の植物の健康、他の要因に従ってカスタマイズすることができる。従って、組成物は、任意の所定の作物に合わせて調整することができる。

例えば、一実施形態において、組成物は、例えば、T. harzianum、T. viride、T. hamatum、及び／又はT. reeseiなどのTrichoderma spp.真菌をさらに含む。一実施形態において、組成物は、例えば、B. subtilis及び／又はB. amyloliquefaciensなどのBacillus spp.細菌をさらに含む。

一実施形態において、組成物は、土壌中の窒素、カリウム、リン（又はリン酸）及び／又は微量栄養素を固定、可溶化及び／又は可動化することができる微生物をさらに含む。一実施形態において、窒素固定細菌、例えば、Azotobacter vinelandiiを含むことができる。他の実施形態において、酸カリウム可動化細菌、例えば、Frateuria aurantiaが含まれる。

一実施形態において、本組成物の微生物又は微生物の組合せは、全組成物の約５～２０重量％、又は約８～１５重量％、又は約１０～１２重量％を構成する。一実施形態において、組成物は、各微生物の約１×１０⁶～１×１０¹²、１×１０⁷ ～１×１０¹¹、１×１０⁸ ～１×１０¹⁰、又は１×１０⁹ＣＦＵ／ｍｌを含む。

組成物中の微生物及び他の成分の種の組み合わせや比率は、例えば、処理される植物、植物が成長している土壌の種類、処理時の植物の健康、他の要因に従ってカスタマイズすることができる。

本発明の微生物及び微生物ベースの組成物は、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進するのに有用な多数の有益な特性を有する。例えば、組成物は、精製形態又は粗形態のいずれかで、微生物の成長から生じる産物（例えば、バイオサーファクタント、タンパク質及び／又は酵素）を含むことができる。

一実施形態において、本組成物の微生物は、バイオサーファクタントを産生することができる。他の実施形態において、バイオサーファクタントは、他の微生物によって別々に産生され、そして精製された形態又は粗形態のいずれかで組成物に添加される。粗形態バイオサーファクタントは、例えば、バイオサーファクタント産生微生物の培養から生じる発酵培地中の細胞成長のバイオサーファクタント及び他の製品を含むことができる。この粗形態バイオサーファクタント組成物は、約０．００１%～約９０%、約２５%～約７５%、約３０%～約７０%、約３５%～約６５%、約４０%～約６０%、約４５%～約５５%、又は約５０%の純粋なバイオサーファクタントを含むことができる。

バイオサーファクタントは、細菌、真菌、及び酵母などの様々な微生物によって産生される重要な部類の二次代謝産物を形成する。両親媒性分子として、微生物バイオサーファクタントは、液体、固体、及び気体の分子間の表面及び界面張力を減少させる。さらに、本発明によるバイオサーファクタントは、生分解性であり、低い毒性を有し、土壌中の不溶性化合物を可溶化及び分解するのに有効であり、低コスト及び再生可能資源を使用して製造することができる。それらは、種々の表面への望ましくない微生物の付着を阻止し、バイオフィルムの形成を防止し、強力な乳化及び解乳化特性を有する。さらに、バイオサーファクタントを用いて、濡れ性を改善し、土壌中の肥料、栄養素、及び水の均一な可溶化及び／又は分配を達成することができる。

本方法によるバイオサーファクタントは、例えば、低分子量糖脂質（例えば、ソホロリピド、セロビオース脂質、ラムノリピド、マンノシルエリスリトール脂質及びトレハロース脂質）、リポペプチド（例えば、サーファクチン、イチュリン、フェンギシン、アルスロファクチン及びリケニシン）、フラボリピド、リン脂質（例えば、カルジオリピン）、ならびにリポタンパク質、リポ多糖-タンパク質複合体、及び多糖－タンパク質－脂肪酸複合体などの高分子量ポリマーから選択することができる。

組成物は、０．００１%～１０%、０．０１%～５%、０．０５%～２%、及び／又は０．１%～１%の濃度で１つ以上のバイオサーファクタントを含むことができる。

有利な点を挙げると、本発明によれば、土壌処理組成物は、各微生物が成長した培地を含むことができることである。組成物は、例えば、少なくとも１重量%、５重量%、１０重量%、２５重量%、５０重量%、７５重量%、又は１００重量%の成長培地である。

発酵培地は、生存及び／又は不活性培養物、バイオサーファクタント、酵素、及び／又は他の代謝産物などの精製又は粗形態の成長副産物、及び／又は任意の残留栄養素を含有することができる。組成物中のバイオマスの量は、例えば、約０．０１重量%～１００重量%、約１重量%～９０重量%、約５重量%～約８０重量%、又は約１０重量%～約７５重量%のいずれかである。

発酵産物は、抽出又は精製を伴って、又は伴わずに、直接使用される。所望であれば、抽出及び精製は、文献に記載されている標準的な抽出及び／又は精製方法又は技術を用いて容易に達成することができる。

一実施形態において、微生物の菌株の組み合わせが組成物に含まれる場合、異なる菌株を別々に成長させ、次いで一緒に混合して土壌処理組成物を生成する。

一実施形態において、組成物は、好ましくは、土壌、シード、植物全体、又は植物部分（根、塊茎、茎、花及び葉を含むが、これらに限定されない）への適用のために処方される。特定の実施形態において、組成物は、例えば、液体、粉塵、顆粒、微小顆粒、ペレット、湿潤性粉末、流動性粉末、エマルジョン、マイクロカプセル、油、又はエアロゾルとして処方される。

組成物の効果を改善又は安定化するために、組成物を適切なアジュバントと混合し、次いで、必要に応じて、そのまま又は希釈後に使用することができる。好ましい態様において、組成物は、液体、濃縮液体、又は水及び他の成分と混合して液体生成物を形成することができる乾燥粉末又は顆粒として処方される。

一実施形態において、組成物は、乾燥生成物の貯蔵及び輸送中の浸透圧を促進するために、浸透物質として、又はそれに加えて、グルコース（例えば、糖蜜の形態で）、グリセロール及び／又はグリセリンを含むことができる。

本発明の組成物及び方法は、単独で、もしくは他の化合物及び／又は方法と組み合わせて用いて、植物の健康、成長及び／又は収穫量を効率的に増進し、かつ／又は第１及び第２の微生物の成長を補うことができる。例えば、一実施形態において、その組成物は、マグネシウム、リン、窒素、カリウム、セレン、カルシウム、硫黄、鉄、銅、亜鉛などの、植物及び／又は微生物の成長を増進するための栄養素及び／又は微量栄養素、及び／又はケルプ抽出物、フルボ酸、キチン、フミン酸塩及び／又はフミン酸などの１つ以上のプレバイオティクスを含み、かつ／又は、同時に適用することができる。正確な材料及びその量は、本開示の利益を有する栽培者又は農業科学者が判断することができる。

本発明の組成物及び方法は、他の農業化合物及び／又は作物管理システムと組み合わせて使用することもできる。一実施形態において、組成物は、微生物又は適用される微生物の組み合わせに適合する、例えば、自然及び／又は化学農薬（例えば、アゾキシストロビン、イポコナゾール、メタラキシル、トリフロキシストロビン、クロチアンジン、ＶＯＴｉＶＯ、チアメトキサム、シアントリプロール、フルジオキソニル、チオキサアフェン、糖脂質、リポペプチド、デート、珪藻土、シトロネラ、精油、鉱油、ニンニク抽出物、チリ抽出物）、忌避剤、除草剤、肥料、水処理、非イオン性界面活性剤及び／又は土壌改良剤を、任意で、含むか、又はそれらと共に適用することができる。

追加の成分、例えば、緩衝剤、担体、同じ又は異なる施設で製造された他の微生物ベースの組成物、粘度調整剤、防腐剤、微生物成長のための栄養素、追跡剤、殺生物剤、他の微生物、界面活性剤、乳化剤、潤滑剤、溶解度制御剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、安定剤及び紫外線防止剤を組成物に添加することができる。

微生物ベースの組成物のｐＨは、目的の微生物に適したものとする。好ましい実施形態において、最終微生物ベースの組成物のｐＨは、３．０～８．０、又は約３．５～７．０の範囲である。

任意で、組成物は、使用前に貯蔵することができる。貯蔵時間は短いのが好ましい。従って、貯蔵時間は、６０日未満、４５日未満、３０日未満、２０日未満、１５日未満、１０日未満、７日未満、５日未満、３日未満、２日未満、１日未満、又は１２時間未満であってよい。好ましい実施形態において、生細胞が製品中に存在する場合、製品は、例えば、２０℃、１５℃、１０℃、又は５℃未満などの低温で貯蔵される。

ただし、微生物ベースの組成物は、さらなる安定化、保存、及び貯蔵なしに使用される。これらの微生物ベースの組成物を直接使用すると、微生物の高い生存率を保持し、外来因子及び望ましくない微生物からの汚染の可能性を低減し、微生物成長副産物の活性を維持する点で有利である。

他の実施形態において、組成物（微生物、成長培地、又は微生物及び培地）は、例えば、意図される用途、意図される適用方法、発酵容器のサイズ、及び微生物成長施設から使用場所への任意の輸送モードを考慮して、適切なサイズの容器中に配置される。従って、微生物ベースの組成物が配置される容器は、例えば、１パイント～１，０００ガロン以上であってよい。特定の実施形態において、容器は、１ガロン、２ガロン、５ガロン、２５ガロン、又はそれ以上である。

本発明による微生物の成長
本発明は、微生物の培養及び微生物代謝産物及び／又は微生物成長の他の副産物の製造の方法を利用する。本発明はさらに、微生物の培養及び所望の規模での微生物代謝産物の産生に適した培養プロセスを利用する。これらの培養プロセスには、浸漬培養／発酵、固相発酵（ＳＳＦ）、組換（modification）、交配（hybrid）、及び／又はそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。

本明細書中で使用される場合、「発酵」は、制御された条件下での細胞の培養又は成長をいう。成長は、好気性又は嫌気性であり得る。好ましい実施形態において、微生物は、ＳＳＦ及び／又はその組換版（modified version）を使用して成長する。

一実施形態において、本発明は、バイオマス（例えば、生存細胞材料）、細胞外代謝産物（例えば、小分子及び排泄タンパク質）、残留栄養素及び／又は細胞内成分（例えば、酵素及び他のタンパク質）を産生するための材料及び方法を提供する。

本発明に従って使用される微生物成長容器は、工業的使用のための任意の発酵槽又は培養反応器である。一実施形態において、容器は、機能制御／センサを有してもよく、又はｐＨ、酸素、圧力、温度、湿度、微生物密度及び／又は代謝産物濃度などの培養プロセスにおける重要な因子を測定するために機能制御／センサに接続されてもよい。

さらなる実施形態において、容器は、容器内の微生物の成長（例えば、細胞数及び成長期の測定）を監視することもできる。あるいは、毎日のサンプルを容器から採取し、希釈プレーティング技術などの当技術分野で公知の技術による計数を行ってもよい。希釈プレーティングは、サンプル中の生物の数を推定するために使用される単純な技術である。また、この技術は、異なる環境や処理を比較することができる指標も提供することができる。

一実施形態において、本方法は、窒素源を用いて培養を補うことを含む。窒素源は、例えば、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、アンモニア、尿素、及び／又は塩化アンモニウムとすることができる。これらの窒素源は、単独、又は２種以上の組み合わせで使用することができる。

本方法は、成長培養物を酸素化することができる。一実施形態は、緩慢な空気の運動を利用して、低酸素含有空気を除去し、酸素化空気を導入するものである。浸漬発酵の場合、酸素化空気は、液体の機械的撹拌のためのインペラー、及び液体中への酸素の溶解のために液体に気泡を供給するための空気スパージャーを含む機構を介して毎日補充される周囲空気であってもよい。

本方法は、培養物に炭素源を補充することをさらに含むことができる。炭素源は、典型的には、グルコース、スクロース、ラクトース、フルクトース、トレハロース、マンノース、マンニトール、及び／又はマルトースなどの炭水化物、酢酸、フマル酸、クエン酸、プロピオン酸、リンゴ酸、マロン酸、及び／又はピルビン酸などの有機酸、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、イソブタノール、及び／又はグリセロールなどのアルコール、ダイズ油、キャノーラ油、米ぬか油、オリーブ油、トウモロコシ油、ゴマ油、及び／又はアマニ油などの油脂である。これらの炭素源は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

一実施形態において、微生物の成長因子及び微量栄養素が培地に含まれる。これは、それらが必要とするビタミンの全てを産生することができない微生物を成長させる場合に特に好ましい。鉄、亜鉛、銅、マンガン、モリブデン及び／又はコバルトのような微量元素を含む無機栄養素もまた、培地に含まれていてもよい。さらに、ビタミン、必須アミノ酸、及び微量元素の源は、例えば、トウモロコシ粉などの穀粉又はミールの形態で、又は酵母エキス、ジャガイモエキス、牛エキス、ダイズエキス、バナナ皮エキスなどのエキスの形態で、又は精製された形態で含まれる。各種アミノ酸、例えば、タンパク質の生合成に有用な各種アミノ酸もまた含まれる。

一実施形態において、無機塩もまた含まれる。使用可能な無機塩は、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二ナトリウム、硫酸水素マグネシウム、塩化マグネシウム、塩化鉄、塩化鉄、硫酸マンガン、塩化マンガン、硫酸亜鉛、塩化鉛、硫酸銅、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、炭酸カルシウム、及び／又は炭酸ナトリウムである。これらの無機塩は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

いくつかの実施形態において、培養のための方法は、培養プロセスの前及び／又は間に、培地中に追加の酸及び／又は抗菌剤を付加することをさらに含んでもよい。抗菌剤又は抗生物質は、培養物を汚染から保護するために使用される。

さらに、水中培養中の泡の形成及び／又は蓄積を防止するために、消泡剤を添加することもできる。

混合物のｐＨは、目的の微生物に適したものとする。緩衝液と、炭酸塩及びリン酸塩などのｐＨ調節剤とを使用して、ｐＨを好ましい値付近に安定化させることができる。金属イオンが高濃度で存在する場合、培地中にキレート化剤を使用することが必要となる。

微生物は、プランクトン形態で、又はバイオフィルムとして成長させることができる。バイオフィルムの場合、容器は、その中に微生物をバイオフィルム状態で成長させることができる基質を有することができる。また、このシステムは、例えば、バイオフィルム成長特性を促進及び／又は改善する刺激（せん断力応力など）を印加する能力を有してもよい。

一実施形態において、微生物の培養方法は、約５℃～約１００℃、好ましくは１５～６０℃、より好ましくは２５～５０℃で実施される。さらなる実施形態において、培養は、一定温度で連続的に実施されてもよい。他の実施形態において、培養は、変化する温度にさらされてもよい。

一実施形態において、本方法及び培養プロセスで使用される装置は無菌である。反応器／容器のような培養装置は、滅菌ユニット、例えば、オートクレーブから分離されていてもよいが、接続されてもよい。また、培養装置は、接種を開始する前にインサイチュで滅菌する滅菌ユニットを有してもよい。空気は、当技術分野で公知の方法によって滅菌することができる。例えば、周囲空気を、容器内に導入する前に、少なくとも１つのフィルタを通過させる。他の実施形態において、培地は、低温殺菌されてもよく、又は任意で、低水分活性及び低ｐＨの使用を活用して、望ましくない細菌成長を防除する場合は、熱を全く加えなくてもよい。

一実施形態において、本発明はさらに、成長及び代謝産物産生に適切な条件下で本発明の微生物菌株を培養することによって、例えば、バイオサーファクタント、酵素、タンパク質、エタノール、乳酸、ベータ－グルカン、ペプチド、代謝中間体、多価不飽和脂肪酸、及び脂質などの微生物代謝産物を産生するための方法、そして、任意で、代謝産物を精製するための方法を提供する。本方法によって生成される代謝産物含は、例えば、少なくとも２０%、３０%、４０%、５０%、６０%、７０%、８０%、又は９０%である。

目的の微生物によって産生される微生物成長副産物は、微生物中に保持されるか、又は成長培地中に分泌される。培地は、微生物成長副産物の活性を安定化する化合物を含有してもよい。

発酵培地のバイオマス含量は、例えば、５ｇ／ｌ～１８０ｇ／ｌ以上、又は１０ｇ／ｌ～１５０ｇ／ｌである。

細胞濃度は、例えば、少なくとも１×１０⁶～１×１０¹²、１×１０⁷ ～１×１０¹¹、１×１０⁸ ～１×１０¹⁰、又は１×１０⁹ＣＦＵ／ｍｌである。

微生物の培養及び微生物副産物の製造のための方法及び装置は、バッチ、準連続処理、又は連続処理で実施することができる。

一実施形態において、微生物培養組成物の全てが、培養の完了時に（例えば、所望の細胞密度、又は特定の代謝産物の密度を達成した際に）除去される。このバッチ手順において、完全に新しいバッチが、第１のバッチの採取時に開始される。

他の実施形態において、発酵産物の一部のみが、任意の時点で除去される。この実施形態において、生細胞、胞子、分生子、菌糸及び／又は菌糸体を有するバイオマスは、新しい培養バッチのための接種物として容器内に残る。除去される組成物は、無細胞培地であるか、又は細胞、胞子、他の生殖繁殖体、及び／又はそれらの組み合わせを含む。このようにして、準連続装置が作られる。

本方法は、複雑な設備や高いエネルギー消費を必要としない点で有利である。目的の微生物は、現場で小規模又は大規模に培養され、それらの培地と混合されたままでも利用できる。

微生物ベースの製品は、遠隔地で製造することができる点が有利である。微生物成長施設は、例えば、太陽光、風力及び／又は水力を利用することによって、送電線網を使わずに、作動することができる。

微生物菌株
本発明に従って有用な微生物は、例えば、細菌、酵母及び／又は真菌の非植物病原性菌株である。これらの微生物は、自然の微生物でも、遺伝的に組み替えられた微生物であってもよい。例えば、微生物は、特定の特徴を示すために特定の遺伝子で形質転換される。また、微生物は、所望の菌株の突然変異体であってもよい。本明細書中で使用される場合、「変異体」は、基準微生物の菌株、遺伝的変異体又はサブタイプを意味し、ここで、変異体は基準微生物と比較して、１つ以上の遺伝的変異（例えば、点変異、ミスセンス変異、ナンセンス変異、欠失、重複、フレームシフト変異又は反復拡大）を有する。変異体を作製するための手順は、微生物技術分野において周知である。例えば、ＵＶ突然変異誘発及びニトロソグアニジンは、この目的のために広く使用されている。

一実施形態において、微生物は、酵母又は真菌である。本発明による使用に適した酵母及び真菌としては、Aureobasidium（例えば、A. pullulans）、Blakeslea、Candida（例えば、C. apicola、C. bombicola、C. nodaensis）、Cryptococcus、Debaryomyces（例えば、D. hansenii）、Entomophthora、Hanseniaspora（例えば、H. uvarum）、Hansenula、Issatchenkia、Kluyveromyces（例えば、K. phaffii）、Mortierella、Mycorrhiza、Penicillium、Phycomyces、Pichia（例えば、P. anomala、P. guilliermondii、P. occidentalis、P. kudriavzevii）、Pleurotus spp（例えば、P. ostreatus）、Pseudozyma（例えば、P. aphidis）、Saccharomyces（例えば、S. boulardii sequela、S. cerevisiae、S. torula）、Starmerella（例えば、S. bombicola）、Torulopsis、Trichoderma（例、T. reesei、T. harzianum、T. hamatum、T. viride）、Ustilago（例えば、U. maydis）、Wickerhamomyces（例えば、W. anomalus）、Williopsis（例えば、W. mrakii）、Zygosaccharomyces（例えば、Z. bailii）、及びその他が挙げられる。

特定の実施形態において、微生物は、毒性タンパク質又は糖タンパク質の分泌を特徴とする「キラー酵母」として知られる任意の酵母であり、菌株自体はそれに対して免疫性である。例えば、Candida（例えば、C. nodaensis）、Cryptococcus、Debaryomyces（例えば、D. hansenii）、Hanseniaspora（例えば、H. uvarum）、Hansenula、Kluyveromyces（例えば、K. phaffii）、Pichia（例えば、P. anomala、P. guielliermondii、P. occidentalis、P. kudriavzevii）、Saccharomyces（例えば、S. cerevisiae）、Torulopsis、Ustilago（例えば、U. maydis）、Wickerhamomyces（例えば、W. anomalus）、Williopsis（例えば、W. mrakii、Zygosaccharomyces（例、Z. bailii）などが挙げられる。

特定の実施形態において、微生物は、グラム陽性及びグラム陰性細菌を含む細菌である。細菌は、例えば、Agrobacterium（例えば、A. radiobacter）、Azotobacter（A. vinelandii、A. chroococcum）、Azospirillum（例えば、A. brasiliensis）、Bacillus（例えば、B. amyloliquefaciens、B. circulans、B. laterosporus、B. licheniformis、B. megaterium、Bacillus mucilaginosus、B. subtilis）、Frateuria（例えば、 F. aurantia）、Microbacterium（例えば、M. laevaniformans）、myxobacteria（例えば、Myxococcus xanthus、Stignatella aurantiaca、Sorangium cellulosum、Minicystis rosea）、Pantoea（例えば、P. agglomerans）、 Pseudomonas（例えば、P. aeruginosa）、P. chlororaphis subspaureofaciens（Kluyver）、P. putida）、Rhizobium spp.、Rhodospirillum（例えば、R. rubrum）、Sphingomonas（例えば、S. paucimobilis）、及び／又はThiobacillus thiooxidans（Acidothiobacillus thiooxidans）である。

特定の実施形態において、本発明は、キラー酵母を利用する。好ましくは、これらの酵母は、根－土壌界面で植物の根にコロニー形成し、根圏に多くの利点を与えることができる。さらにより具体的には、本発明の微生物は、Wickerhamomyces anomalus（Pichia anomala）を含む。Wickerhamomyces及び／又はPichiaクレードの他の部類、例えば、Pichia guilliermondii（Meyerozyma guilliermondii）、Pichia kudriavzevii、及び／又はPichia occidentalisを含む、他の密接に関連する種もまた想定される。

W. anomalusは、有益な代謝産物を生成する能力をはじめとする、本発明に有用な多数の有益な特性を有する。例えば、W. anomalusは、広範囲の病原性真菌の成長を防除又は阻害することができる酵素である、エキソ－β－１，３－グルカナーゼを産生することができる。

一実施形態において、Wickerhamomyces anomalusは、例えば、リン脂質及び／又は糖脂質を含む１つ以上のバイオサーファクタントを産生することができる。特定の実施形態において、リン脂質は、カルジオリピン又はカルジオリピンに構造的に類似した別のリン脂質である。特定の実施形態において、糖脂質は、ソホロリピドである。

種々の副産物に加えて、この酵母は、フィターゼを産生し、多数のタンパク質（５０％までの乾燥細胞バイオマスを含む）、脂質及び炭素源、ならびにミネラル及びビタミンの全スペクトル（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３（ＰＰ）、Ｂ５、Ｂ７（Ｈ）、Ｂ６、Ｅ）を提供することができる。

特定の実施形態において、微生物は、Trichoderma spp.真菌、例えば、T. harzianum、T. viride、T. hamatum、及び／又はT. reeseiなどである。

病原体や害虫から植物を保護するだけでなく、Trichoderma spp.による根のコロニー形成は、根の成長や発達、作物の生産性、非生物的ストレスに対する抵抗性、栄養素のバイオアベイラビリティを高めることができる。

特定の実施形態において、微生物は、例えば、B. subtilis及び／又はB. amyloliquefaciensなどのBacillus spp.細菌である。一実施形態において、細菌は、B. amyloliquefaciens subsp. locusである。いくつかの実施形態において、Bacillus微生物は、土壌中のリン化合物を可溶化することができる。

一実施形態において、微生物は、マイコバクテリア、又は粘液形成細菌である。具体的には、一実施形態において、マイコバクテリアは、Myxococcus spp.、例えば、M. xanthusである。

特定の実施形態において、微生物は、土壌中の窒素、カリウム、リン及び／又は他の微量栄養素を固定及び／又は可溶化することができる。

一実施形態において、微生物は、例えば、Azospirillum、Azotobacter、Chlorobiaceae、 Cyanothece、Frankia、Klebsiella、rhizobia、Trichodesmium及びいくつかの古細菌（Archaea）の種から選択される窒素固定微生物又はジアゾトロフである。特定の実施形態において、窒素固定細菌は、Azotobacter vinelandiiである。

他の実施形態において、微生物は、例えば、Bacillus mucilaginosus、Frateuria aurantia又はGlomus mosseaから選択される酸カリウム可動微生物又はＫＭＢである。特定の実施形態において、カリウム可動微生物は、Frateuria aurantiaである。

一実施形態において、植物及び／又はその周囲環境に適用される微生物の組み合わせは、所与の植物及び／又は環境に合わせてカスタマイズされる。いくつかの実施形態において、微生物の組み合わせは、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進するために、互いに相乗的に作用する点で有利である。

微生物ベースの製品の作製
本発明の１つの微生物ベースの製品は、単に、微生物及び／又は微生物によって産生された微生物代謝産物及び／又は任意の残留栄養素を含有する発酵培地である。発酵産物は、抽出又は精製することなく直接使用することができる。所望であれば、抽出及び精製は、文献に記載されている標準的な抽出及び／又は精製方法又は技術を用いて容易に行うことができる。

微生物ベースの製品中の微生物は、活性又は不活性形態、又は栄養細胞、生殖胞子、分生子、菌糸、菌糸体、又は任意の他の形態の微生物繁殖体である。また、微生物ベースの製品は、微生物のこれらの形態のいずれかの組み合わせを含有してもよい。

一実施形態において、異なる微生物菌株を別々に成長させ、次いで一緒に混合して、微生物ベースの製品を生成する。微生物は、任意で、混合前に成長させ乾燥させる培地と混合することができる。

一実施形態において、異なる菌株は一緒に混合されず、植物及び／又はその環境で別々の微生物ベースの製品として適用される。

微生物ベースの製品は、さらなる安定化、保存、及び貯蔵なしに使用される。有利な点として、これらの微生物ベースの製品の直接使用が、微生物の高い生存率を保持し、外来因子及び望ましくない微生物からの汚染の可能性を低減し、微生物成長副産物の活性を維持することが挙げられる。

成長容器から微生物ベースの組成物を採取する際、採取された生成物が容器に入れられたり、使用のために輸送されるときに、追加の成分を添加することができる。添加剤は、例えば、緩衝剤、担体、同じ又は異なる施設で製造された他の微生物ベースの組成物、粘度調整剤、保存剤、微生物成長のための栄養剤、界面活性剤、乳化剤、滑沢剤、溶解度制御剤、追跡剤、溶媒、殺生物剤、抗生物質、ｐＨ調整剤、キレート剤、安定剤、紫外線防止剤、他の微生物及びそのような調製物に慣用的に使用される他の適切な添加剤である。

一実施形態において、有機酸及びアミノ酸又はそれらの塩を含む緩衝剤を添加することができる。適切な緩衝剤には、クエン酸塩、グルコン酸塩、酒石酸塩、リンゴ酸塩、酢酸塩、乳酸塩、シュウ酸塩、アスパラギン酸塩、マロン酸塩、グルコヘプトン酸塩、ピルビン酸塩、ガラクタル酸塩、グルカル酸塩、タルトロン酸塩、グルタミン酸塩、グリシン、リジン、グルタミン、メチオニン、システイン、アルギニン及びそれらの混合物が含まれる。またリン酸及び亜リン酸又はそれらの塩が用いられてよい。合成緩衝液は使用に適しているが、例えば、上記に列挙した有機及びアミノ酸又はそれらの塩のような天然緩衝液を使用することが好ましい。

さらなる実施形態において、ｐＨ調整剤は、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、炭酸カリウム又は重炭酸カリウム、塩酸、硝酸、硫酸又は混合物を含む。微生物ベースの組成物のｐＨは、目的の微生物に適したものとする。

一実施形態において、例えば、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、重リン酸ナトリウムの水性調製物のような追加の成分を処方に含めることができる。

特定の実施形態において、植物部分への製品の付着を引き延ばすために、付着性物質を組成物に添加することができる。例えば、キサンタンガム、グアーガム、レバン、キシリナン、ゲランガム、カードラン、プルラン、デキストランなどの荷電高分子又は多糖ベースの物質などの高分子を使用することができる。

好ましい実施形態において、市販グレードのキサンタンガムを接着剤として使用する。ガムの濃度は、市販製品中のガムの含有量に基づいて選択するものとする。キサンタンガムが高純度である場合、０．００１%（ｗ／ｖ－キサンタンガム／溶液）で十分である。

一実施形態において、グルコース、グリセロール及び／又はグリセリンを微生物ベースの製品に添加して、例えば、貯蔵及び輸送中の浸透圧調整物質として働かせることができる。一実施形態において、糖蜜を含むことができる。

一実施形態において、プレバイオティクスを、微生物ベースの製品に加えたり、かつ／又は微生物ベースの製品と同時に適用して、微生物成長を増進させることができる。好適なプレバイオティクスとしては、例えば、ケルプ抽出物、フルボ酸、キチン、フミン酸塩及び／又はフミン酸が挙げられる。特定の実施形態において、適用されるプレバイオティクスの量は、約０．１Ｌ／エーカー～約０．５Ｌ／エーカー、又は約０．２Ｌ／エーカー～約０．４Ｌ／エーカーである。

任意で、製品は、使用前に貯蔵することができる。貯蔵時間は短いのが好ましい。従って、貯蔵時間は、６０日未満、４５日未満、３０日未満、２０日未満、１５日未満、１０日未満、７日未満、５日未満、３日未満、２日未満、１日未満、又は１２時間未満であってもよい。好ましい実施形態において、生細胞が製品中に存在する場合、製品は、例えば、２０℃、１５℃、１０℃、又は５℃未満などの低温で貯蔵される。

微生物ベースの製品の現地生産
本発明の特定の実施形態において、微生物成長施設は、所望の規模で、新鮮な高密度の微生物及び／又は目的の微生物成長副産物を産生する。微生物成長施設は、適用部位又はその近くに位置してもよい。施設では、バッチ培養、準連続培養、又は連続培養で高密度の微生物ベースの組成物を産生する。

本発明の微生物成長施設は、微生物ベースの製品が使用される場所（例えば、柑橘園）に配置することができる。例えば、微生物成長施設は、使用場所から３００、２５０、２００、１５０、１００、７５、５０、２５、１５、１０、５、３、又は１マイル未満であってもよい。

微生物ベースの製品は、従来の微生物産生の微生物安定化、保存、貯蔵、及び輸送プロセスに頼ることなく、局所的に産生することができるので、はるかに高い密度の微生物を生成することができる。それによって、現場適用で使用するために、必要とされる微生物ベースの製品の量は少なくて済み、又は、所望の効力を得るのに必要な場合は、高密度の微生物の適用が可能となる。これは、小規模バイオリアクター（例えば、小さい発酵容器、少ない供給量の出発材料、栄養素及びｐＨ調整剤）を可能にし、それによって、システムを効率的にし、細胞を安定化させたり、培養培地からの分離の必要性を排除することができる。微生物ベースの製品の局所産生によってまた、製品へ容易に成長培地を含めることができる。培地は、発酵の間に産生された、局所使用に最適な薬剤を含有することができる。

局所的に産生された高密度で頑強な微生物の培養物は、サプライチェーンにしばらくの間残っていたものよりも、この分野でより有効である。本発明の微生物ベースの製品は、発酵成長培地中に存在する代謝産物及び栄養素から細胞が分離されている従来の製品と比較して特に有利である。輸送時間の短縮は、地域の要求に応じた時間及び量での、微生物及び／又はそれらの代謝産物の新鮮なバッチの製造及び配送を可能にする。

本発明の微生物成長施設は、微生物自体、微生物代謝産物、及び／又は微生物が成長する培地の他の成分を含む、新鮮な微生物ベースの組成物を産生する。所望であれば、組成物は、高密度の栄養細胞又は繁殖体、栄養細胞と繁殖体との混合物を含むことができる。

組成物は、特定の場所で使用するために調整することができる点が有利である。一実施形態において、微生物成長施設は、微生物ベースの製品が使用される場所（例えば、柑橘園）またはその近くに位置する。

これらの微生物成長施設は、例えば、生存可能な高細胞数の製品、細胞が最初に成長する関連培地及び代謝産物のタイムリーな配送及び適用を妨げる、上流の処理遅延、サプライチェーンのボトルネック、不適切な貯蔵、及び他の不測事態のために製品品質が損なわれるという、大規模栽培者に依拠している現在の問題に対する解決策を提供するという点で有利である。

微生物成長施設は、微生物ベースの製品を調整する能力によって、製造の汎用性を提供し、目的地の地理との相乗効果が改善される。好ましい実施形態において、本発明のシステムは、農業生産を改善するために、自然に存在する局所微生物及びそれらの代謝副産物の力を利用する。

個々の容器の培養時間は、例えば、１～７日以上であってよい。培養物は、多くの異なる方法のいずれかで採取することができる。

例えば、発酵の２４時間以内の局所製造及び配送は、純粋で、高細胞密度の組成物及び実質的に低い輸送コストとなる。より効果的で強力な微生物接種材料の開発における急速な進歩の見通しを考えると、消費者は、微生物ベースの製品を即時に配送するこの能力により大いなる恩恵を得ることとなる。

植物の根の健康と免疫健康を増進する方法
好ましい実施形態において、酵母及び／又はその成長副産物を含む土壌処理組成物を植物及び／又はその周囲環境と接触させる、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進するための方法が提供される。好ましくは、酵母は、Wickerhamomyces anomalus又はその関連種である。いくつかの実施形態において、複数の植物及び／又はそれらの周囲環境が本発明の方法に従って処理される。

特定の実施形態において、土壌処理組成物は、例えば、乾燥粉末又は顆粒を水に溶解することによって、組成物が調製された後に、植物又はその環境と接触させる。処理組成物の効果を改善又は安定化するために、適切なアジュバントと混合し、次いで、そのまま、又は必要に応じて希釈した後に使用することができる。

一実施形態において、追加の微生物を酵母と同時に適用することができる。例えば、Myxococcus xanthusなどのマイコバクテリアも適用することができ、１つ以上の微生物は、土壌中の窒素、カリウム、リン（又はリン酸）及び／又は他の微量栄養素を固定、可動及び／又は可溶化可能である。一実施形態において、例えば、Azotobacter vinelandiiのような窒素固定微生物を適用することもできる。他の実施形態において、例えば、Frateuria aurantiaなどのカリウム可動微生物を適用することもできる。

特定の実施形態において、組成物の微生物は、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進するために、及び／又は根圏の特性を増進するために、互いに相乗的に作用する。

いくつかの実施形態において、本方法は、適用中の微生物成長を増進するために組成物と共に材料（例えば、微生物成長を促進するための栄養素及び／又はプレバイオティクス）を適用することをさらに含む。一実施形態において、栄養源は、例えば、窒素、カリウム、リン、マグネシウム、タンパク質、ビタミン及び／又は炭素源を含むことができる。一実施形態において、プレバイオティクスは、例えば、ケルプ抽出物、フルボ酸、キチン、フミン酸塩及び／又はフミン酸を含むことができる。

一実施形態において、本方法は、根の健康及び成長を増進することによって、植物の健康、成長及び／又は収穫量を増進することができる。より具体的には、一実施形態において、本方法を用いて、植物の根が成長している根圏の特性、例えば、栄養素及び／又は水分保持特性を改善することができる。

さらに、一実施形態において、本方法を用いて、根圏に１つ以上の有益な微生物を接種することができる。例えば、好ましい実施形態において、土壌処理組成物の微生物は、根圏にコロニーを形成し、根がそこで成長している植物に、保護及び栄養を含む複数の利益を提供することができる。

一実施形態において、本発明の方法を用いて、病原性因子からの感染又は環境ストレッサー（例えば、干ばつなど）に起因して、損なわれた免疫健康を有する植物における健康、成長及び／又は収穫量を増進することができる。従って、特定の実施形態において、本発明の方法を用いて、植物の免疫健康又は免疫応答を改善することもできる。

本明細書中で使用される場合、組成物又は製品を「適用する」とは、その組成物又は製品がその標的又は部位で効果を有することができるように、組成物又は製品を標的又は部位と接触させることを指す。その効果は、例えば、微生物成長及び／又は植物との相互作用、ならびに代謝産物、酵素、バイオサーファクタント又は他の微生物成長副産物の作用に起因する。適用には、標的又は部位を組成物で「処理する」ことも含まれる。

適用は、微生物ベースの製品を、植物、植物部分、及び／又は植物の周囲環境（例えば、土壌又は根圏）と直接接触させることをさらに含む。本明細書で使用される場合、植物の「周囲環境」は、根圏を含む、植物が成長している土壌及び／又は他の培地を意味する。特定の実施形態において、この周囲環境は、例えば、植物から少なくとも５マイル、１マイル、１，０００フィート、５００フィート、３００フィート、１００フィート、１０フィート、８フィート、又は６フィートの半径を超えない。

微生物製品は、種子処理として、又は土壌表面、もしくは植物又は植物部分の表面（例えば、根、塊茎、茎、花、葉、果実、もしくは花の表面）に適用される。液体、乾燥粉末、粉塵、顆粒、微小顆粒、ペレット、湿潤性粉末、流動性粉末、エマルジョン、マイクロカプセル、油、ゲル、ペースト又はエアロゾルとして、スプレー、流入、噴霧、散布、注入、又は塗布することができる。

特定の実施形態において、組成物は、植物の１つ以上の根と接触する。組成物は、例えば、直接、噴霧又は浸漬することによって、かつ／又は間接的に、例えば、植物が成長する土壌（例えば、根圏）に組成物を投与することによって、根に適用することができる。この組成物は、植え付け前又は植え付け時に植物の種子に、又は植物の任意の他の部分及び／又はその周囲環境に適用することができる。

特定の実施形態において、本組成物は、機械的組み込みなしに土壌表面に適用される。土壌適用の有益な影響は、降雨、スプリンクラー、洪水、又は滴下灌漑によって活性化された後、例えば、植物の根に供給される。

植物及び／又は植物の環境は、植物を栽培するプロセス中の任意の時点で処理することができる。例えば、土壌処理組成物は、種子が植え付けられる前、それと同時に、又は、後に適用することができる。またそれは、植物の開花、果実化時、及び落葉中及び／又は後を含む、植物の発育及び成長の間のその後の任意の時点で適用される。

一実施形態において、本方法は、大規模な農業環境で使用することができる。本方法は、水、肥料又は他の液体組成物を作物、果樹園又は畑に供給するために使用される灌漑システムに接続されたタンクに土壌処理組成物を投与することを含む。従って、植物及び／又は植物を囲む土壌は、例えば、土壌注入、土壌浸漬、又は中心ピボット灌漑システムを使用することによって、又は、シード溝の上にスプレーを用いて、もしくは、スプリンクラー又は滴下灌漑器を用いることによって、土壌処理組成物で処理することができる。有利なことに、本方法は、一度に何百エーカーもの作物、果樹園又は野菜を処理するのに適している。

一実施形態において、本方法は、家庭、庭園又は温室などのより小規模な設定で使用することができる。そのような場合、本方法は、ハンドヘルド芝生器及び庭用噴霧器を使用して、植物及び／又はその周囲環境に土壌処理組成物を噴霧することを含む。組成物は、水、及び任意で、肥料及び農薬などの他の芝生及び庭の処理剤と混合することができる。組成物は、標準的なハンドヘルド給水缶で混合し、土壌に注ぐこともできる。

特定の実施形態において、処理されている植物は健康である。本発明は、例えば、植物が疾患及び／又は疾患症状に影響されるために、免疫系が損なわれている植物の免疫応答を増進するのに有用である。

例えば、植物は、Pseudomonas（例えば、P. savastanoi、P. syringae pathovars）、Ralstonia solanacearum、Agrobacterium（例えば、A. tumefaciens）、Xanthomonas（例えば、X. oryzae pv. Oryzae、X. campestris pathovars、X. axonopodis pathovars）、Erwinia（例えば、E. amylovora）、Xylella（例えば、X. fastidiosa）、Dickeya（例えば、D. dadantii及びD. solani）、Pectobacterium（例えば、P. carotovorum及びP. atrosepticum）、Clavibacter（例えば、C. michiganensis及びC. sepedonicus）、Candidatus Liberibacter asiaticus、Pantoea、Burkholderia、Acidovorax、Streptomyces、Spiroplasma、及び／又はPhytoplasmaの病原性菌株により、同じく、huanglongbing（ＨＬＢ、カンキツグリーニング病）、カンキツかいよう病、カンキツ細菌斑点病、カンキツ変色クロロシス、褐色腐敗病、カンキツ根腐敗病、カンキツ及び黒斑病により影響を受ける。

一実施形態において、本方法を用いて、カンキツグリーニング病及び／又はカンキツかいよう病に罹患した柑橘樹の健康、成長及び／又は収穫量を増進することができる。

本発明を用いて、例えば、農業、園芸、温室、景観用などにおける植物及び／又は作物の健康、成長及び／又は収穫量を増進することができる。本発明を用いてまた、土壌の１つ以上の品質を改善し、それによって農業、家庭及び園芸目的のための土壌の性能を向上させることもできる。さらに、本発明を、牧草地管理、専門的芝生及び景観管理に使用することができる。

特定の実施形態において、土壌処理組成物はまた、植物の健康及び成長力を増進するために、植物の根及び／又は根圏ならびに維管束系のコロニー形成を促進するように適用される。従って、根粒菌及び／又は菌根などの栄養素固定微生物、ならびに他の有益な内因性及び外因性の微生物、及び／又は作物の成長、健康及び／又は収穫量を促進するそれらの副産物の成長を促進することができる。微生物ベースの製品はまた、例えば、維管束系に入り、コロニー形成し、植物の健康及び生産性に重要な代謝産物及び栄養素に寄与することによって、植物維管束系を支持することもできる。

さらに他の実施形態において、本方法を用いて、有害な土壌微生物、又は有益な土壌微生物と競合する土壌微生物による根圏のコロニー形成を防ぎ、及び／又は阻止することができる。

一実施形態において、本方法を用いて、例えば、根圏の根－土壌界面における、根細胞の外層を通る有益な分子の浸透を増進することができる。

本発明を用いて、任意の種類の土壌、例えば、粘土、砂質土、シルト質土、ピーティ土、チョーク質土、ローム質土、及び／又はそれらの組み合わせにおける品質を改善することができる。さらに、本方法及び組成物を用いて、乾燥、水分含有、多孔質、枯渇、圧縮土壌及び／又はそれらの組み合わせの品質を改善することができる。土壌は、根圏に存在する土壌又は根圏の外側にある土壌を含む。

一実施形態において、本方法を用いて、水分含有土壌中の水の排水及び／又は分散を改善することができる。一実施形態において、本方法を用いて、乾燥土壌中の保水性を改善することができる。

一実施形態において、本方法を用いて、多孔質及び／又は枯渇した土壌中の栄養素の保持を改善するために使用される。さらに、一実施形態において、本方法を用いて、植物に栄養素を提供する、及び／又は植物における栄養素欠乏を処理及び／又は予防することができる。例えば、一実施形態において、土壌処理組成物の酵母が死滅すると、それらの細胞は、植物及び／又は他の土壌微生物叢が利用するための豊富な栄養素、タンパク質、ビタミン、及びミネラルを提供する。

土壌処理組成物の酵母がフィターゼを産生する他の実施形態において、本方法を用いて、リン酸塩の形態のリンを植物に提供することができる。フィターゼは、土壌中に存在するフィチン酸を、植物生体利用可能（例えば、根吸収性）リン酸に変換することができる。従って、本方法を用いて、植物におけるリン欠乏を処理及び／又は予防することができる。

一実施形態において、本方法は、病原性細菌を防除する。一実施形態において、本方法は、植物の免疫健康を増進することによって植物免疫応答を間接的に増進し、感染と闘う能力を高める働きをする。

さらに他の実施形態において、本方法は、病原性細菌のベクター又は担体として作用する可能性のある害虫を防除する。植物病原性細菌によって引き起こされるほとんどの植物病（特に、斑点、カンカー、胴枯れ、ゴール、又は軟腐病を引き起こすもの）において、細菌は、粘着性滲出物の液滴又は塊として、それらの宿主植物の表面に逃れることができる。細菌の滲出液は、感染部分のひび割れや傷、植物の感染部分の自然に開いた部分から放出される。植物に着地し、物質と接触するハエ、アブラムシ、アリ、甲虫、ホワイトハエなどの昆虫の脚及び体に、このような細菌は付着しやすい。

これらの昆虫の多くは細菌滲出液中に含まれる糖に誘引され、捕食すると、体や口の部分にさらに塗抹する。昆虫が植物の他の部分や他の感受性のある宿主植物に移動すると、体に多数の細菌が運ばれる。昆虫がたまたま新しい傷口や植物の自然に開いた部分に着地し、植物表面に十分な水分があると、細菌が成長して植物体内に移動し、新たな感染が始まる。従って、本発明の方法は、これらの担体害虫を防除する（例えば、殺す）ことによって、植物病原性細菌の広がりを防ぐことができる。

微生物ベースの製品を、単独、又は、植物の健康、成長及び／又は収穫量の効率的な増進のために他の化合物、同じく、植物病原性害虫の効率的な処理及び予防のために他の化合物と組み合わせて使用することができる。例えば、本方法は、植物及び／又は微生物の成長を増進するための栄養源及び／又は微量栄養素、例えば、マグネシウム、リン酸塩、窒素、カリウム、セレン、カルシウム、硫黄、鉄、銅、及び亜鉛、及び／又は、１つ以上のプレバイオティクス、例えば、ケルプ抽出物、フルボ酸、キチン、フミン酸塩、及び／又はフミン酸と同時に用いることができる。正確な材料及び量は、本開示の利益を有する栽培者又は農業科学者が判断することができる。

本発明の組成物及び方法は、他の農業化合物及び／又は作物管理システムと組み合わせて使用することもできる。一実施形態において、組成物は、任意で、例えば、自然及び／又は化学殺虫剤、忌避剤、除草剤、肥料、水処理剤、非イオン性界面活性剤、土壌改良剤を含み、及び／又はそれらと共に適用することができる。

一実施形態において、本組成物は、例えば、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸などのスケール防止剤、
例えば、硫酸ストレプトマイシン及び／又はガルトロール（登録商標）（A. radiobacter菌株Ｋ８４）などの殺菌剤、
例えば、二酸化塩素、ジデシルジメチルアンモニウムクロリド、ハロゲン化複素環式、及び／又は二酸化水素／ペルオキシ酢酸などの殺生物剤、
例えば、Ｎ－Ｐ－Ｋ肥料、硝酸カルシウムアンモニウム１７－０－０、チオ硫酸カリウム、窒素（例えば、１０－３４－０、クーゲラーＫＱ－ＸＲＮ、クーゲラーＫＳ－１７８Ｃ、クーゲラーＫＳ－２０７５、クーゲラーＬＳ ６－２４－６Ｓ、ＵＮ ２８、ＵＮ ３２）、及び／又はカリウムなどの肥料、
例えば、クロロタロニル、マニコゼブヘキサメチレンテトラミン、アルミニウムトリス、アゾキシストロビン、Bacillus spp（例えば、B. licheniformis菌株３０８６、B. subtilis、B. subtilis菌株ＱＳＴ７１３）、ベンモイル、ボスカリド、ピラクトロビン、キャプタン、カルボキシン、クロロネブ、クロロタロニル、銅カルフェート、シアゾアミド、ジクロラン、ジメトモルフ、エトリジアゾール、チオファネート－メチル、フェナミドン、フェナリモル、フルジオキソニル、フルオピコリド、フルトラニル、イプロジオン、マンコゼブ、マネブ、メファノキサム、フルジオキソニル、メフェノキサム、メタラキシル、ミクロブタニル、オキサチアピプロリン、ペンタクロロニトロベンゼン（キントゼン）、リン酸、プロパモカルブ、プロパニル、ピラクトロビン、Reynoutria sachalinensis、Streptomyces spp.（例えば、S. griseoviridis菌株K６１、S. lydicusＷＹＥＣ１０８）、硫黄、尿素、チアベンダゾール、チオファネートメチル、チラム、トリアジメホン、トリアジメノール、及び／又はビンクロゾリンなどの殺菌剤、
例えば、アンシミドール、クロルメコートクロリド、ジアミノジド、パクロブトラゾール、及び／又はウニコナゾールなどの成長調節剤、
グリホサート、オキシフルオルフェン、及び／又はペンジメタリンなどの除草剤、
例えば、アセフェート、アザジラクチン、B. thuringiensis（例えば、subsp. israelensis菌株ＡＭ６５－５２）、Beauveria bassiana（例えば、菌株ＧＨＡ）、カルバリル、クロルピリホス、シアントラニリプロール、シロマジン、ジコフォール、ジアジノン、ジノテフラン、イミダクロプリド、Isaria fumosorosae（例えば、Ａｐｏｐｋａ菌株９７）、リンデン、及び／又はマラチオンなどの殺虫剤、
例えば、過酸化水素（３０～３５％）、ホスホン酸（５～２０％）、及び／又は亜塩素酸ナトリウムなどの水処理剤、
ならびに、糖脂質、リポペプチド、デート、珪藻土、シトロネラ、精油、鉱油、ニンニク抽出物、チリ抽出物、及び／又は本開示の利益を有する当業者によって適合性があると判断される任意の公知の市販及び／又は自家製殺虫剤、を含む農業化合物と共に使用することができる。

特定の実施形態において、微生物ベースの製品を用いて、例えば、植物や害虫への薬物化合物の浸透を増進することによって、他の化合物の有効性を増進することができる。微生物ベースの製品をまた、他の処理、例えば、抗生物質による処理を補うために使用することもできる。本発明は、細菌感染を処理及び／又は予防するのに有効とするために、作物又は植物に投与しなければならない抗生物質の量を減少させるのに役立つ。

一実施形態において、本発明による方法及び組成物は、未処理環境で成長する植物と比較して、植物の成長指数、根質量、植物背丈、幹直径、シュート成長、シュート数、樹冠密度、ブリックス値、クロロフィル含有量、果実数、果実質量、根質量、総植物バイオマス、花数及び／又は葉組織窒素レベルのうちの１つ以上を、約５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１５０％、２００％又はそれ以上増加させる。

特定の実施形態において、本発明による方法及び組成物は、未処理作物と比較して、作物収穫量を、約５%、１０%、２０%、３０%、４０%、５０%、６０%、７０%、８０%、９０%、１００%、１５０%、２００%、又はそれ以上増加させる。

一実施形態において、本発明による方法及び組成物は、未処理環境で生育する植物と比較して、植物上又は植物の周囲環境における害虫の数を、約５５%、１０%、２０%、３０%、４０%、５０%、６０%、７０%、８０%、９０%、１００%、１５０%、２００%、又はそれ以上減少させる。

一実施形態において、本発明による方法及び組成物は、未処理環境で生育する植物と比較して、害虫によって引き起こされる植物への損傷を約５%、１０%、２０%、３０%、４０%、５０%、６０%、７０%、８０%、９０%、１００%、１５０%、２００%、又はそれ以上減少させる。

対象植物
本明細書中で使用される場合、用語「植物」は、木質、鑑賞又は装飾、作物又は穀類、果実植物又は野菜植物、花又は樹木、巨大藻類又は微細藻類、植物プランクトン及び光合成藻類（例えば、緑藻類Chlamydomonas reinhardtii）の任意の種を含むが、これらに限定されない。「植物」には、また、単細胞植物（例えば、微細藻類）及びコロニー（例えば、ｖｏｌｖｏｘ）又は植物の発育の任意の段階に存在する構造に大きく分化される複数の植物細胞が含まれる。そのような構造には、果実、種、芽、茎、葉、根、花弁などが含まれるが、これらに限定されない。植物は、例えば、庭で自立したもの、又は、例えば、果樹園、作物又は牧草地の一部など、多くの植物のうちの１つとすることができる。

本明細書で使用される場合、「作物植物」は、人間が食したり、動物、魚又は海洋動物のための飼料として使用されたり、人間が消費したり使用したり（例えば、織物又は化粧品製造）、人間が眺めたり（例えば、景観、庭の花や低木）する任意の種の植物や藻類、あるいは、産業、商業、教育で使用される任意の種の植物や藻類又はその一部を指す。

本発明の製品及び方法の適用から利益を得ることができる作物植物の種類には、条播作物（例えば、トウモロコシ、ダイズ、モロコシ、ピーナッツ、ジャガイモなど）、畑作作物（例えば、アルファルファ、コムギ、穀物など）、樹木作物（例えば、クルミ、アーモンド、ペカン、ヘーゼルナッツ、ピスタチオなど）、柑橘作物（例えば、オレンジ、レモン、グレープフルーツなど）、果実作物（例えば、リンゴ、ナシ、イチゴ、ブルーベリー、ブラックベリーなど）、芝作物（例えば、ソッド）、装飾作物（例えば、花、つるなど）、野菜（例えば、トマト、ニンジンなど）、つる作物（例えば、ブドウなど）、林業（マツ、トウヒ、ユーカリ、ポプラなど）、管理された牧草（放牧動物をサポートするために使用される植物のあらゆる混合物）が含まれるが、これらに限定されない。

本発明が有用である植物のさらなる例としては、穀類及び草類（例えば、コムギ、オオムギ、ライムギ、オーツ、コメ、トウモロコシ、モロコシ、コーン）、ビーツ（例えば、テンサイ、飼料ビーツ）、果実（例えば、ブドウ、イチゴ、ラズベリー、ブラックベリー、ポマシフルーツ、核果、ソフトフルーツ、リンゴ、ナシ、プラム、ピーチ、アーモンド、チェリー又はベリー）、マメ科作物（例えば、マメ、レンティル、エンドウマメ又はダイズ）、油作物（例えば、アブラナ、マスタード、ポピー、オリーブ、ヒマワリ、ココナッツ、ヒマシ、ココア又は粉砕ナッツ）、ウリ科（例えば、カボチャ、キュウリ、カボチャ又はメロン）、繊維植物（例えば、綿、亜麻、麻又はジュート）、柑橘果実（例えば、オレンジ、レモン、グレープフルーツ又はタンジェリン）、野菜（例えば、ホウレンソウ、レタス、アスパラガス、キャベツ、ニンジン、タマネギ、トマト、ジャガイモ又はピーマン）、クスノキ科（例えば、アボカド、シナモン又はカンファー）、及びタバコ、ナッツ、ハーブ、スパイス、薬用植物、コーヒー、ナス、サトウキビ、紅茶、コショウ、ブドウのつる、ホップ、オオバコ科、ゴム植物、切花及び装飾品が挙げられるが、これらに限定されない。

特定の実施形態において、作物植物は、柑橘類植物である。本発明による柑橘類植物としては、オレンジの木、レモンの木、ライムの木及びグレープフルーツの木が挙げられるが、これらに限定されない。他の例としては、Citrus maxima（ポメロ）、Citrus medica（シトロン）、Citrus micrantha（パペダ）、Citrus reticulata（マンダリンオレンジ）、Citrus paradisi（グレープフルーツ）、Citrus japonica（キンカン）、Citrus australasica（オーストラリアフィンガーライム）、Citrus australis（オーストラリアラウンドライム）、Citrus glauca（オーストラリアデザートライム）、Citrus garrawayae（マウントホワイトライム）、Citrus gracilis（カカドゥーライム又はハンプティドーライム）、Citrus inodora（ラッセルリバーライム）、Citrus warburgiana（ニューギニアワイルドライム）、Citrus wintersii（ブラウンリバーフィンガーライム）、Citrus halimii（リマウカダングサ、リマウケデューティーカ）、Citrus indica（インディアンワイルドオレンジ）、Citrus macroptera、Citrus latipes、Citrus x aurantiifolia（キーライム）、Citrus x aurantium（ビターオレンジ）、Citrus x latifolia（ペルシアンライム）、Citrus x limon（レモン）、Citrus x limonia（ラングプル）、Citrus x sinensis（スィートオレンジ）、Citrus x tangerina（タンジェリン）、インペリアルレモン、タンジェロ、タンゴール、キノー、キヨミ、ミネオラタンジェロ、オロブランコ、アグリ、ブッシュカン、シトロン、ベルガモットオレンジ、ブラッドオレン、カラモンジン、クレメンタイン、マイヤーレモン及びゆずが挙げられる。

いくつかの実施形態において、作物植物は、オレンジジャスミン、ライムベリー、及び三葉オレンジ（Citrus trifolata）などの、柑橘植物の系列である。

対象植物のさらなる例としては、上科緑色植物亜界に属する全ての植物、特に、単子葉及び双子葉植物、マメ科牧草、飼料マメ科牧草、装飾植物、食料作物、樹木、灌木が挙げられ、具体的には、Acer spp.、Actinidia sppp、Abelmoschus.、Agave sisalana、Agrostis spp、Agrostis stolonifera、Allium spp.、Amaranthus spp.、Ammophila arenaria、Ananas comosus、Annona spp.、Apium graveolens、Arachis spp、Artocarpus spp.、Asparagus officinalis、Avena spp.（例えば、A. sativa、A. fatua、A. byzantina、A. fatua var. sativa、A. hybrida）、Averrhoa carambola、Bambusa sp.、Benincasa hispida、Bertholletia excelsea、Beta vulgaris、Brassica spp.（例えば、B. napus、B. rapa ssp.［キャノーラ、ナタネ、アブラナ]）、Cadaba farinosa、Camellia sinensis、Canna indica、Cannabis sativa、Capsicum spp.、Carex elata、Carica papaya、Carissa macrocarpa、Carya spp.、Carthamus tinctorius、Castanea spp.、Ceiba pentandra、Cichorium endivia、Cinnamomum spp.、Citrullus lanatus、Citrus spp.、Cocos spp.、Coffea spp.、Colocasia esculenta、Cola spp.、Corchorus sp.、Coriandrum sativum、Corylus spp.、Crataegus spp.、Crocus sativus、Cucurbita spp.、Cucumis spp.、Cynara spp.、Daucus carota、Desmodium spp.、Dimocarpus longan、Dioscorea spp.、Diospyros spp.、Echinochloa spp.、Elaeis（例えば、E. guineensis、E. oleifera）、Eleusine coracana、Eragrostis tef、Erianthus sp.、Eriobotrya japonica、Eucalyptus sp.、Eugenia uniflora、Fagopyrum spp.、Fagus spp.、Festuca arundinacea、Ficus carica、Fortunella spp.、Fragaria spp.、Ginkgo biloba、Glycine spp.（例えば、G. max、Soja hispida又はSoja max）、Gossypium hirsutum、Helianthus spp.（例えば、H. annuus）、Hemerocallis fulva、Hibiscus spp.、Hordeum spp.（例えば、H. vulgare）、Ipomoea batatas、Juglans spp.、Lactuca sativa、Lathyrus spp.、Lens culinaris、Linum usitatissimum、Litchi chinensis、Lotus spp.、Luffa acutangula、Lupinus spp.、Luzula sylvatica、Lycopersicon spp.（例えば、L. esculentum、L. lycopersicum、L. pyriforme）、Macrotyloma spp.、Malus spp.、Malpighia emarginata、Mammea americana、Mangifera indica、Manihot spp.、Manilkara zapota、Medicago sativa、Melilotus spp.、Mentha spp.、Miscanthus sinensis、Momordica spp.、Morus nigra、Musa spp.、Nicotiana spp.、Olea spp.、Opuntia spp.、Ornithopus spp.、Oryza spp.（例えば、O. sativa、O. latifolia）、Panicum miliaceum、Panicum virgatum、Passiflora edulis、Pastinaca sativa、Pennisetum sp.、Persea spp.、Petroselinum crispum、Phalaris arundinacea、Phaseolus spp.、Phleum pratense、Phoenix spp.、Phragmites australis、Physalis spp.、Pinus spp.、Pistacia vera、Pisum spp.、Poa spp.、Populus spp.、Prosopis spp.、Prunus spp.、Psidium spp.、Punica granatum、Pyrus communis、Quercus spp.、Raphanus sativus、Rheum rhabarbarum、Ribes spp.、Ricinus communis、Rubus spp.、Saccharum spp.、Salix sp.、Sambucus spp.、Secale cereale、Sesamum spp.、Sinapis sp.、Solanum spp.（例えば、S. tuberosum、S. integrifolium又はS. lycopersicum）、Sorghum bicolor、Spinacia spp.、Syzygium spp.、Tagetes spp.、Tamarindus indica、Theobroma cacao、Trifolium spp.、Tripsacum dactyloides、Triticosecale rimpaui、Triticum spp.（例えば、T. aestivum、T. durum、T. turgidum、T. hybernum、T. macha、T. sativum、T. monococcum又はT. vulgare）、Tropaeolum minus、Tropaeolum majus、Vaccinium spp.、Vicia spp.、Vigna spp.、Viola odorata、Vitis spp.、Zea mays、Zizania palustris、Ziziphus spp.他から選択される。

標的植物はまた、トウモロコシ（Zea mays）、Brassica sp（例えば、B. napus、B. rapa、B. juncea）、特に、種子油の供給源として有用なBrassica属、アルファルファ（Medicago sativa）、イネ（Oryza sativa）、ライムギ（Sorghum vulgare）、モロコシ（Sorghum bicolor、Sorghum vulgare）、キビ（Pennisetum glaucum）、モチキビ（Panicum miliaceum）、アワ（Setaria italica）、シコクビエ（Eleusine coracana）、ヒマワリ（Helianthus annuus）、サフラワー（Carthamus tinctorius）、コムギ（Triticum aestivum）、ダイズ（Glycine max）、タバコ（Nicotiana tabacum）、ジャガイモ（Solanum tuberosum）、落花生（Arachis hypogaea）、綿（Gossypium barbadense、Gossypium hirsutum）、サツマイモ（Ipomoea batatus）、キャッサバ（Manihot esculenta）、コーヒー（Coffea spp.）、ココナッツ（Cocos nucifera）、パイナップル（Ananas comosus）、シトラスの木（Citrus spp.）、ココア（Theobroma cao）、茶（Camellia sinensis）、バナナ（Musa spp.）、アボカド（Persea americana）、イチジク（Ficus casica）、グアバ（Psidium guajava）、マンゴー（Mangifera indica）、オリーブ（Olea europaea）、パパイア（Carica paya）、カシュー（Anacardium occidentale）、マカダミア（Macadamia integrifolia）、アーモンド（Prunus amygdalus）、テンサイ（Beta vulgaris）、サトウキビ（Saccharum spp.）、エンバク、大麦、野菜、装飾品、及び針葉樹を含むことができるが、これらに限定されない。

対象野菜植物としては、トマト（Lycopersicon esculentum）、レタス（例えば、Lactuca sativa）、緑豆（Phaseolus vulgaris）、リマ豆（Phaseolus limensis）、エンドウ（Lathyrus spp.）、キュウリ（C. sativus）やカンタロープ（C. cantalupensis）などのCucumis属の一員、及び、マスクメロン（C. melo）が挙げられる。装飾品としては、アザレア（Rhododendron spp.）、ヒドランジア（Macrophylla hydrangea）、ハイビスカス（Hibiscus rosasanensis）、バラ（Rosa spp.）、チューリップ（Tulipa spp.）、水仙（Narcissus spp.）、ペチュニア（Petunia hybrida）、カーネーション（Dianthus caryophyllus）、ポインセッチア（Euphorbia pulcherrima）、及び菊が挙げられる。実施形態を実施する際に使用することができる針葉樹としては、例えば、ロブロリーマツ（Pinus taeda）、スラッシュマツ（Pinus elliotii）、ポンデロサマツ（Pinus ponderosa）、ロッジポールマツ（Pinus contorta）、及びモンテリーマツ（Pinus radiata）などのマツ、ベイマツ（Pseudotsuga menziesii）、ウエスタンヘムロック（Tsuga canadensis）、シトカスプルース（Picea glauca）、レッドウッド（Sequoia sempervirens）、銀モミ（Abies amabilis）及びバルサムモミ（Abies balsamea）などのモミ、ウエスタンレッドスギ（Thuja plicata）及びアラスカイエロー－スギ（Chamaecyparis nootkatensis）などのスギが挙げられる。本実施形態の植物としては、トウモロコシ及びダイズ植物などの作物（例えば、トウモロコシ、アルファルファ、ヒマワリ、アブラナ、ダイズ、綿、ベニバナ、ピーナッツ、モロコシ、コムギ、キビ、タバコなど）が挙げられる。

対象ターフグラスとしては、スズメノカタビラ（Poa annua）、ネズミムギ（Lolium multiflorum）、コイチゴツナギ（Poa compressa）、チューイングフェスク（Festuca rubra）、イトコヌカグサ（Agrostis tenuis）、クレステッドホイートグラス（Agrostis palustris）、フェアウェイホイートグラス（Agropyron cristatum）、ハードフェスク（Festuca longifolia）、ケンタッキーブルーグラス（Poa pratensis）、オーチャードグラス（Dactylis glomerate）、ドクムギ（Lolium perenne）、レッドフェスク（Festuca rubra）、レッドトップ（Agrostis alba）、ラフブルースグラス（Poa trivialis）、ヒツジフェスク（Festuca ovine）、スムーズブロムグラス（Bromus inermis）、トールフェスク（Festuca arundinacea）、オオアワガエリ（Phleum pretense）、ベルベットベントグラス（Agrostis bentgrass）、ウェーピングアルカリグラス（Puccinellia distans）、ヒメカモジグサ（Agropyron smithii）、バミューダグラス（Cynodon spp.）、セントアウグスチングラス（Stenotaphrum secundatum）、ノシバ（Zoysia spp.）、バヒアグラス（Paspalum notatum）、カーペットグラス（Axonopus affinis）、チャボウシノシッペイ（Eremochloa ophiuroides）、キクユグラス（Pennisetum clandesinum）、サワスズメノヒエ（Paspalum vaginatum）、ブルーグラムマ（Bouteloua gracilis）、バッファローグラス（Buchloe dactyloids）、サイドオーツグラムマ（Bouteloua curtipendula）が挙げられるが、これらに限られるものではない。

目的のさらなる植物には、目的の種子を提供する穀物植物、油料種子植物、及びマメ科植物が含まれる。目的の種子には、トウモロコシ、コムギ、オオムギ、イネ、モロコシ、ライムギ、キビなどの穀物種子が含まれる。油料種子植物としては、綿、ダイズ、ベニバナ、ヒマワリ、アブラナ、トウモロコシ、アルファルファ、パーム、ココナッツ、亜麻、ヒマシ、オリーブなどが含まれる。マメ科植物には、豆及びエンドウ豆が含まれる。豆には、グアガム、ローカストビーンガム、フェヌグリーク、ダイズ、ガーデンビーン、カウピー、ムンビーン、リマビーン、そら豆、レンティル、ヒヨコマメなどが含まれる。

目的のさらなる植物には、カンナビス（例えば、サティバ、インディカ、及びルデラリス）及び工業用麻が含まれる。

全ての植物及び植物の部分は、本発明に従って処理することができる。この文脈において、植物は、全ての植物及び植物集団、例えば、望ましいかつ望ましくない野生植物又は作物（自然に存在する作物植物を含む）を意味すると理解される。作物植物は、従来の繁殖及び最適化手法によって、バイオテクノロジー及び組換え方法によって、又は、遺伝子組換え植物及び植物品種を含むこれらの方法の組み合わせによって得ることができる植物である。

植物の部分は、シュート、葉、花、根などの植物の全ての大気中及び地下の部分及び器官を意味するものと理解され、例としては、葉、針葉、茎（stalk, stem）、花、果実体、果実及び種子、根、塊茎及び根茎を挙げることができる。また、植物の部分は、作物材料、栄養繁殖材料及び生殖繁殖材料、例えば、挿し木、塊茎、根茎、接ぎ穂及び種子を含む。

いくつかの実施形態において、植物は、病原性疾患又は害虫に感染したものである。特定の実施形態において、植物は、カンキツグリーニング病、カンキツかいよう病、及び／又はそのような疾患を保有する害虫に感染している。

実施例本発明及びその多くの利点のより大きな理解は、例示として与えられる以下の実施例から得ることができる。以下の実施例は、本発明の方法、用途、実施形態及び変形のいくつかを例示するものである。それらは、本発明を限定するものと見なされるべきではない。本発明に関して、多数の変更及び修正を行うことができる。

実施例１－WICKERHAMOMYCES ANOMALUSの固体状態発酵
Wickerhamomyces sp.バイオマス産生のために、米ベースの培地が使用される。約２００グラムの米を６００ｍｌのＧＵＹ培地（グルコース、尿素及び酵母エキス、ｐＨ５．７１）又は２５０ｍｌの濃縮ＧＹ培地（グルコース及び酵母エキス、ｐＨ５．６９）及び水と混合する。この培地を、約１～２インチの厚さの層でステンレス鋼パン上に広げ、滅菌する。

滅菌後、パンに種培養物を接種する。任意で、例えば、糖蜜、澱粉、グルコース及びスクロースなどの塩及び／又は炭素の源を含む、微生物の成長を増進するための、追加された栄養素を含めることができる。

次に、Wickerhamomycesの種培養物を、基質の表面に噴霧又はピペットで移し、トレイを密閉反応器中で２８～３０℃の間でインキュベートする。周囲の空気は、温度を安定させるために反応器を通してポンプで送られる。４８～７２時間インキュベートすると、１×１０⁹ 個の細胞／グラム以上のWickerhamomycesを産生することができる。

実施例２－微生物ベースの製品の準備
密封可能なパウチを使用して、残留微生物発酵ブロス（例えば、１０．０体積％の微生物接種材料及び９０体積％のブロス）とブレンドされた少なくとも１×１０⁸ＣＦＵ／ｍｌのWickerhamomyces anomalusを含む生成物を含む製品を貯蔵及び輸送することができる。他の成分、例えば、微量栄養素、多量栄養素、プレバイオティクス及び／又は同様に産生される他の微生物を、製品に添加することができる。

次に、製品を混合槽中で水で１×１０⁶～１×１０⁷ＣＦＵ／ｍｌの濃度まで希釈する。１つの袋を用いて、約１～１０エーカーの作物又は柑橘樹を処理することができる。

組成物は、組成物中の微生物の初期成長を促進するために、追加の「出発」材料と混合され、及び／又は同時に適用される。これらは、例えば、プレバイオティクス及び／又はナノ肥料（例えば、Ａｑｕａ－Ｙｉｅｌｄ、ＮａｎｏＧｒｏ（登録商標））を含むことができる。

開始剤組成物の１つの例示的な処方は、可溶性カリウム（Ｋ_２Ｏ）（１．０％～２．５％、又は約２．０％）、マグネシウム（Ｍｇ）（０．２５％～０．７５％、約０．５％）、硫黄（Ｓ）（２．５～３．０％、約２．７％）、ホウ素（Ｂ）（０．０１％～０．０５％、約０．０２％）、鉄（Ｆｅ）（０．２５％～０．７５％、約０．５％）、マンガン（Ｍｎ）（０．２５％～０．７５％、約０．５％）、亜鉛（Ｚｎ）（０．２５％～０．７５％、約０．５％）、フミン酸（８％～１２％、又は約１０％）、ケルプ抽出物（５％～１０％、又は約６％）、水（７０％～８５％、又は約７７％～８０％）を含む。

微生物接種材料及び／又は任意の成長促進「出発」材料は、灌漑システムタンク内で水と混合され、土壌に適用される。

実施例３－フロリダ州における若い柑橘樹の野外試験
フロリダ州における若い柑橘樹の成長応答を、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む本発明の実施形態による組成物で処理した後に評価した。幹カリパス（直径）、樹高及び成長指数を測定し、標準的な栽培者の慣行を用いて栽培した対照樹木と比較した。これらの要因は、栽培者が新たに植え付けられた、未結果柑橘樹の成長力を評価するための重要な要因である。より活発な成長は、樹木がより健康であり、より早く果実作物を産生し始めることを意味する。柑橘樹が成熟に達するためのプロセスが５年以上かかることがあるので、有利である。

図１に示される研究の結果は、６ヶ月の期間にわたって、ＳＴＲ１０で処理された幼木が平均高さの４１％の増加、平均カリパス測定の１２６％の増加、及び成長指数の６５％の増加となったことを示した。対照は、平均高さの２８％の増加、平均体幹カリパスの５７％の増加、及び平均成長指数の３７％の増加となった。

実施例４－フロリダ州における若い柑橘樹の野外研究
フロリダ州の若い柑橘樹の成長応答を、W. anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む本発明の実施形態による組成物で処理した後に評価した。

樹高
組成物を土壌に毎月２回、１エーカー当たり１．５Ｌの組成物で合計７回処理のために適用した。

樹高を測定し、標準的な栽培者の慣行を用いて栽培した対照樹木と比較した。図２に示す研究結果は、１８ヶ月の期間にわたって、本組成物で処理された幼木が、対照の樹高増加よりも１５％大きい平均樹高の総増加となったことを示した（処理したもの７６％増加に対し、対照は６１％増加）。

成長指数
組成物を土壌に毎月２回、１エーカー当たり１．５Ｌの組成物で７回の合計処理のために適用した。

成長指数（ＧＩ）を測定し、標準的な栽培者の慣行を用いて栽培した対照樹木と比較した。図３に示す研究の結果は、１８ヶ月の期間にわたって、本組成物で処理された幼木が、対照のＧＩ増加よりも２６％大きいＧＩの総増加となったことを示した（処理したもの２０５％増加に対し、対照は１７９％増加）。

カリパス
組成物を土壌に毎月２回、１エーカー当たり１．５Ｌの組成物で７回の合計処理のために適用した。

体幹カリパスを測定し、標準的な栽培者の慣行を用いて栽培した対照樹木と比較した。図４に示す研究の結果は、１８ヶ月の期間にわたって、本組成物で処理された幼木が、対照のカリパス増加よりも２５％大きいカリパスの総増加となったことを示した（処理したもの２００％増加に対し、対照は１７５％増加）。

シュート成長
組成物を土壌に毎月２回、１エーカー当たり１．５Ｌの組成物で４回の合計処理のために適用した。

新しいシュート成長を有する樹木の数を測定し、標準的な栽培者の慣行を用いて栽培した対照樹木と比較した。図５Ａに示す研究の結果は、処理された樹木の１００％が新たなシュート成長となったが、対照樹木は僅か２０％であったことを示した。

処理樹木対未処理対照樹木の平均シュート数も測定した。図５Ｂに示す研究の結果は、対照樹木については平均２だったの対し、処理樹木については平均３９の新しいシュートであったことを示した。

木１本当たりの果実数
組成物を土壌に毎月２回、１エーカー当たり１．５Ｌの組成物で６回の全処理のために適用した。

平均果実数を測定し、標準的な栽培者の慣行を用いて栽培した対照樹木と比較した。図６に示される研究の結果は、処理された樹木については木１本当たり８２個の果実の平均果実数であったのに対し、対照樹木については１本当たり３４個の果実の平均果実数であったことを示した。

実施例５－レタスに対するＳＴＲ１０＋追加の微生物
試験１
Wickerhamomyces anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物を、Buttercrunchレタスを植え付けた土壌に適用し、平均レタス結球重量を未処理対照レタスと比較した。組成物を、３４液量オンス／エーカーで、合計３回の適用のために週２回適用した。

図７Ａに示すように、処理レタスは、対照レタスよりも１０５％大きい平均結球重量（ｇ）を示した。

試験２
本発明の実施形態による組成物を、Buttercrunchを植え付けた土壌に、合計３回の処理のために週２回、適用し、未処理対照レタスと比較した。最初の２つの処理は、Wickerhamomyces anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物を３４液量オンス／エーカー含んでいた。３番目の処理は、Trichoderma harzianum及びBacillus amyloliquefaciens（「ＴｈＢａ」）を含む組成物を３液量オンス／エーカー含んでいた。

図７Ｂに示すように、処理レタスは、対照レタスよりも９５％大きい平均結球重量（ｇ）を示した。

実施例６－ジョージアピーナッツ用ＳＴＲ１０＋出発材料
Wickerhamomyces anomalus（「ＳＴＲ１０」）を含む組成物の５液量オンス／エーカーを、実施例２に記載の「出発」組成物６．４液量オンス／エーカーと共に、ピーナッツ植物プロットへの植え付け時に一度に適用した。好ましくは、出発組成物は、少なくともフミン酸及びケルプ抽出物を含む。処理したピーナツ植物を、３０平方フィート当たりの平均花数及び平均樹冠サイズ（単位）に関して、未処理対照と比較した。

図８Ａに示すように、処理されたピーナッツ植物は、対照植物よりも６５％多い花数を示した。さらに、図８Ｂに示されるように、処理されたピーナッツ植物は、対照植物よりも２０％大きい樹冠サイズを示した。

実施例７－栄養取り込み－ズッキーニ
ズッキーニ植物の３つの処理群を実施した。第１の処理では、５液量オンス／エーカーのWickerhamomyces anomalus（「ＳＴＲ１０」）をまず植物に適用した後、３週間後に再度適用した。第２の処理では、５液量オンス／エーカーのＳＴＲ１０と、３液量オンス／エーカーのTrichoderma harzianum及びBacillus amyloliquefaciens（「ＴｈＢａ」）を含む組成物とを最初に植物に適用した後、３週間後に再度適用した。第３の処理は、対照、未処理のズッキーニ植物群であった。

３つの群の各々の葉の窒素含量を測定して、窒素取り込みの一般的な増加を決定した。図９Ａに示すように、ＳＴＲ１０群の窒素含有量は、対照群より０．１９％多く、ＳＴＲ１０／ＴｈＢａ群の窒素含有量は対照群より０．９４％多かった。

３つの群の各々の葉のマグネシウム含量もまた、マグネシウム取り込みの一般的な増加を決定するために測定した。図９Ｂに示すように、ＳＴＲ１０群のマグネシウム含有量は対照群より０．０６％多く、ＳＴＲ１０／ＴｈＢａ群のマグネシウム含有量は対照群より０．０３％多かった。

Claims (35)

1. 植物の免疫健康、成長及び／又は収穫量を増進するための土壌処理組成物であって、Wickerhamomyces anomalus酵母及び／又はその成長副産物を含む、組成物。
2. 前記成長副産物は、酵素又はバイオサーファクタントである、請求項１に記載の組成物。
3. 前記酵素は、フィターゼである、請求項２に記載の組成物。
4. 前記バイオサーファクタントは、リン脂質である、請求項２に記載の組成物。
5. Trichoderma harzianum、Bacillus amyloliquefaciens、Azotobacter vinelandii及びFrateuria aurantiaから選択される１つ以上の追加の微生物をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
6. ナノ肥料、ケルプ抽出物、フルボ酸、フマル酸、キチン、キチン誘導体、フミン酸塩、及びフミン酸の１つ以上をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
7. 水と混合されて液剤を生成する乾燥粉末又は乾燥顆粒として処方される、請求項１に記載の組成物。
8. ８～１２容量％のWickerhamomyces anomalus細胞と、前記Wickerhamomyces anomalusが産生された８８～９２容量％の発酵基質とを含む、請求項１に記載の組成物。
9. １×１０⁶～１×１０⁸ＣＦＵ／ｍｌのWickerhamomyces anomalusを含む、請求項１に記載の組成物。
10. 植物の免疫、健康、成長及び／又は収穫量を増進する方法であって、
    植物及び／又はその周囲環境に、Wickerhamomyces anomalus酵母及び／又はその成長副産物を適用し、及び、任意で、
    植物及び／又はその周囲環境に、１つ又は複数のナノ肥料、ケルプ抽出物、フルボ酸、フマル酸、キチン、キチン誘導体、フミン酸塩及びフミン酸を適用することを含む、方法。
11. 前記酵母及び／又はその成長副産物は、固相発酵を用いて培養される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記酵母及び／又はその成長副産物は、浸漬発酵を用いて培養される、請求項１０に記載の方法。
13. 前記酵母及び／又はその成長副産物は、植物の根と直接接触する、請求項１０に記載の方法。
14. 前記酵母及び／又はその成長副産物は、植物が成長する土壌と接触する、請求項１０に記載の方法。
15. 前記酵母及び／又はその成長副産物は、適用前に水と混合される、請求項１０に記載の方法。
16. 前記酵母及び／又はその成長副産物は、灌漑システムを用いて前記植物及び／又はその周囲環境に適用される、請求項１０に記載の方法。
17. 前記酵母及び／又はその成長副産物と共に１つ以上の追加の微生物を適用することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
18. 前記１つ以上の追加の微生物は、Trichoderma harzianum、Bacillus amyloliquefaciens、Azotobacter vinelandii及びFrateuria aurantiaから選択される、請求項１７に記載の方法。
19. 前記植物の根の健康及び／又は成長を増進するために使用される、請求項１０に記載の方法。
20. 前記植物の免疫健康、成長力及び生産性を改善するために使用される、請求項１０に記載の方法。
21. 前記土壌処理組成物が適用される植物が傷害又は病気を伴わない、請求項１０に記載の方法。
22. 前記土壌処理組成物が適用される前記植物は、病原性又は生物的因子からの感染、又は非生物学的環境ストレッサーからの感染に起因して、免疫健康を損なっている、請求項１０に記載の方法。
23. 前記植物は、カンキツグリーニング病及び／又はカンキツかいよう病に罹患した柑橘類植物である、請求項２２に記載の方法。
24. 前記酵母及び／又はその成長副産物が土壌に適用される、土壌の１つ以上の品質を改善するために使用される、請求項１０に記載の方法。
25. 乾燥土壌における吸水率及び保持を改善するために使用される、請求項２４に記載の方法。
26. 排水及び／又は水分含有土壌中の分散を改善するために使用される、請求項２４に記載の方法。
27. 枯渇土壌中の栄養素保持を改善するために使用される、請求項２４に記載の方法。
28. 植物の根における栄養吸収を増進するために使用される、請求項１０に記載の方法。
29. 前記植物は、柑橘類、トマト、テンサイ、ダイズ、ズッキーニ、ピーナッツ、ソッド、トウモロコシ、タバコ、ジャガイモ、メロン、サトウキビ、ブドウ、レタス、アーモンド、タマネギ、ニンジン、ベリー及び綿花から選択される作物である、請求項１０に記載の方法。
30. 前記植物は、芝草、ターフグラス、牧草、又は樹木である、請求項１０に記載の方法。
31. 植物は、顕花植物、低木及びブッシュから選択される装飾植物で請求項１０に記載の方法。
32. 森林管理及び／又は森林再生のために使用される、請求項１０に記載の方法。
33. 専門的芝生及び／又は景観管理のために使用される、請求項１０に記載の方法。
34. 牧草地管理に使用される、請求項１０に記載の方法。
35. 家庭及び庭の用途に使用される、請求項１０に記載の方法。

Images