JP3579394B2 - 作物育成促進剤及び作物育成促進方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水溶性チタンを含有する作物育成促進剤に関する。さらに詳しく言えば、特に葉緑素生成の増進、作物体内の硝酸含量の減少および作物の糖度の増大に効果を示す水溶性チタンおよび化学的処理された水溶性チタンを含有する作物育成促進剤及び作物育成促進方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
作物の光合成反応は農業による食料生産の基本原理である。
光合成反応のエネルギー源は太陽光線であり、クロロフィル（葉緑素）は太陽光エネルギーを作物の成長に利用する大切な役目を果たしている。
【０００３】
従来、光合成に関与する微量元素として、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）及び鉄（Ｆｅ）が必須のものとして知られている（マルク・ヤーコヴレヴィッチ・シュコーリニク著，藤原彰夫監修，原田竹治訳，「植物の生命と微量元素」，社団法人農山漁村文化協会発行（昭和５７年４月１０日））。
【０００４】
また、チタン（Ｔｉ）については、（１）Ｔｉの葉緑素の形成への関与、（２）光合成の過程におけるＴｉの働きが推論されること、（３）強烈な還元剤としてのＴｉは作物における窒素化合物と炭水化物の還元過程に大きな働きをしていると推定されること、また、（４）Ｔｉ−アスコルビンが作物の生育を促進することが報告されているが（前記マルク・ヤーコヴレヴィッチ・シュコーリニク著の書籍参照）、チタンが作物の成育に具体的にどのように関与しているのかを定量的に示した文献はこれまで無く、また実際に作物育成の分野で、Ｔｉを施用して収穫量に結び付く業績を報告した例もない。
【０００５】
また、現今、国際的に発ガン物質のニトロソアミンが問題になっているが、このニトロソアミンの生成に大きく関与するのが作物中の硝酸含量であると言われている。作物類の硝酸濃度についてＷＨＯは指導基準を設け、ドイツ、オランダ、スイス、オーストリア、ロシア等では基準値または上限値が設定されている。
【０００６】
我国では、（社）日本フードサービス協会（ＪＦ）で１９９８年５月に作物の硝酸含量の基準値（例えば、レタス，ホウレンソウ：３０００ｐｐｍ、トマト，キュウリ：１５００ｐｐｍ、タマネギ，ニンジン：２０００ｐｐｍ）を示している。
この問題における我国の対応策として、窒素肥料の減肥や有機質肥料の使用が提唱されている。しかし、窒素肥料の減肥は収量低下となるので現場では実施され難く、また、有機質肥料は有機質の種類、施用量によっては、化学肥料（窒素）よりも野菜中の硝酸含量が多くなることがあり、有機栽培野菜だからといって安全とはいえない。
【０００７】
【発明の開示】
本発明者らは、近年、酸化チタンが光触媒の分野で注目されていることに鑑みて、チタンが太陽光線を利用する作物の成育に関係しているのではないかと考え、チタンの作物成育に及ぼす影響について鋭意検討した。すなわち、チタンを作物が吸収し易い水溶性チタン化合物の水溶液として、作物の葉あるいは根から吸収させて、作物中の葉緑素生成、作物体内の硝酸含量および作物の糖度との関係を研究した。その結果、微量の水溶性チタン化合物を作物に施用することにより、作物の葉緑素生成量が増大して光合成反応が旺盛となり、発癌性物質と考えられる作物体内の硝酸含量が低下し、糖度（Ｂｒｉｘ）値が増加する。また、作物の糖度（Ｂｒｉｘ）が増大し日持ちも向上して良品質増収となることを確認して本発明を完成するに至った。
【０００８】
１．硫酸チタンを含有することを特徴とする作物育成促進剤。
２．硫酸チタンを含有する水溶液からなる前記１に記載の作物育成促進剤。
３．葉緑素生成を増進する前記１に記載の作物育成促進剤。
４．作物体内の硝酸含量を減少させる前記１に記載の作物育成促進剤。
５．作物の糖度を増大させる前記１に記載の作物育成促進剤。
６．作物が野菜、果樹、工芸作物、花卉類、穀類、いも類及び豆類から選択される前記１に記載の作物育成促進剤。
７．野菜が、葉菜、果菜及び根菜から選択されるものである前記１記載の作物の作物育成促進剤。
８．果樹が常緑果樹及び落葉果樹から選択されるものである前記１記載の作物育成促進剤。
９．硫酸チタンを水に溶解しチタン濃度0.1〜１００ｐｐｍにして使用される作物育成促進剤組成物。
１０．水で稀釈してチタン濃度0.1〜１００ｐｐｍにして使用される前記９記載の作物育成促進剤組成物。
１１．硫酸チタンを濃度0.1〜１００ｐｐｍ含有する溶液を作物に施すことを特徴とする作物育成促進方法。
１２．硫酸チタンを濃度0.1〜１００ｐｐｍ含有する溶液を作物の葉面散布（葉面吸収）及び／または培地施用（経根吸収）する前記１１に記載の作物育成促進方法。
【０００９】
本発明の水溶性チタンを含有する作物育成促進剤によれば、葉緑素生成が増進（光合成反応が活性化）され、作物体内における還元同化作用が促進されて作物が吸収した硝酸含量の減少が図られ苦味の解消した低硝酸濃度野菜（例えば、キュウリ、ホウレンソウ等）が生産でき、作物においては糖度（Ｂｒｉｘ）と日持ちの向上が達成される。
本発明に係る作物育成促進剤は、土壌の種類、作物、品種、気候、施肥法などに関係なく、効果が発現する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、水溶性の形態のチタン化合物を作物の葉や茎に水溶液として直接散布するか、あるいは水溶性の形態のチタン化合物を担体中に含む固体組成物として、あるいは水溶液として培地（土壌）に施用する。
【００１１】
ここで、使用する水溶性チタンは、水溶性チタン塩及び化学処理により水溶化したチタン化合物であり、水溶性であって作物に害のないものであればよい。例えば、硫酸塩、塩酸塩等が挙げられる。
作物に施すチタン水溶液中のチタン濃度は、０．１〜１００質量ｐｐｍ、好ましくは０．１〜２０ｐｐｍ、特に好ましくは０．３〜１０ｐｐｍである。
濃度が高すぎると過剰の結果、生育障害がでる場合がある。濃度が低すぎると作物育成の効果が見られない。
【００１２】
チタンは、チタンを濃度０．１〜１００ｐｐｍにして使用される作物育成促進剤組成物として、あるいはチタンを適用に際して水で稀釈してチタン濃度０．１〜１００ｐｐｍにして使用される作物育成促進剤組成物として取り扱うのが好都合である。
キャリヤ（担体）としては、ヌカ、木粉、魚粕等の有機物質、粘土、珪藻土等の無機物質で作物に害のないものを用いて混合使用する。
【００１３】
本発明の作物育成促進剤が施用される作物、品種は特に限定されず、広く一般の野菜、果樹、工芸作物、花卉類、穀類、いも類及び豆類などの作物に適用できる。
例えば、野菜としては、ハクサイ、キャベツ、ホウレンソウ、シュンギク、ネギ、コマツナ等の葉菜、ナス、トマト、スイカ、イチゴ等の果菜、及びゴボウ、大根、ニンジン等の根菜が挙げら、果樹としては、例えば、リンゴ、ナシ、ミカン等が挙げら、工芸作物としては茶樹、藍等が挙げられ、花卉類としてはキク、バラ、シクラメン等が挙げられ、穀類としては、水稲、大麦、小麦、蕎麦等が挙げられ、いも類としては、サツマイモ、バレイショ等が挙げられ、豆類としては、大豆、小豆等が挙げられる。その他牧草、芝類等にも適用できる。
本発明の作物育成促進剤は、一般的に培地（土壌）に肥料（窒素、リン、カリウム、マグネシウム，カルシウムその他必須微量元素肥料）を施す際に、基肥として施用（経根吸収）するが、葉面散布（葉面吸収）を併用することによって、効果を高めることができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例１：ホウレンソウに対するチタンの葉面散布（葉緑素値と硝酸（ＮＯ_３ ⁻）濃度及び糖度（Ｂｒｉｘ））
下記の条件にてホウレンソウにチタンを葉面散布した。
神奈川県嘉山農園露地圃場で、栽培中のホウレンソウに対して、硫酸チタン水溶液を用い、チタン濃度０．３ｐｐｍ、１．０ｐｐｍ及び３．３ｐｐｍで、毎回３００ｍｌ／ｍ^２の散布量で３回（初日、４日後及び１１日後）散布し、最終散布の４日後に１平方メートル（ｍ^２）当り１２〜２０株について、以下の方法により葉緑素値、硝酸（ＮＯ_３ ⁻）濃度及び糖度（Ｂｒｉｘ）を測定した。その結果を、チタンを散布しない対照区の結果と共に表１に示す（表１中、括弧内は対照区１００に対する比）。
【００１５】
葉緑素値：ミノルタ葉緑素計ＳＰＡＤ−５０１（ミノルタ株式会社製）を用いて直接葉に接触して葉の色を読み葉緑素値とした。
硝酸（ＮＯ_３ ⁻）濃度：
（株）堀場製作所製コンパクト硝酸イオンメーターＣ−１４−１を用いて葉身、葉柄をそれぞれ手動式簡易しぼり器でしぼった汁液の硝酸イオン濃度（ｐｐｍ）を測定した。
糖度（Ｂｒｉｘ）：
葉身、葉柄を手動式簡易しぼり器でしぼり、その汁液を試料として、（株）アタゴ社製の「自動温度補正式屈折計ＡＴＣ−ＵＥ（Ｂｒｉｘ０．０〜３２．０％）」を使用してＢｒｉｘ糖度を測定した。なお、ここでＢｒｉｘ糖度とは、可溶性固形物の量を指す単位で、その溶液の屈折率と等しい屈折率を持つ２０℃のショ糖溶液の質量％を意味する。
【００１６】
【表１】

【００１７】
表１から、処理区の葉緑素値は対照区に対して何れの場合も増加し、中でも１．０、３．３ｐｐｍ区が０．３ｐｐｍ区より高いこと、葉身部位に分けて測定した硝酸（ＮＯ_３ ⁻）濃度は、いずれの処理区も葉柄部位より高く、減硝酸化が低いこと（一般に葉身より葉柄が高いのが普通である）、減硝酸化はＴｉ濃度の高い方が大きいこと、糖度はＴｉ散布処理のうち葉身についてはいずれも向上している葉柄部位では葉身の糖度向上より少ないことが分かる。
従来の研究からは、吸収された硝酸（ＮＯ_３ ⁻）が光合成によって還元同化すればアミン、アミノ酸など水溶性のブリックス（Ｂｒｉｘ）値（糖度で表す）が高まることが明らかにされている。葉柄は硝酸（その他の養分）の吸収通路であり、葉緑素も極めて少ないので硝酸（ＮＯ_３ ⁻）濃度の減少も低く、したがって葉柄部位では糖度向上も低いと考えられる。
【００１８】
実施例２：アジミナに対するチタンの経根施用（水耕試験によるアジミナの葉緑素値）
下記の条件で栽培中のアジミナ（商品名、コマツナとチンゲンサイの交配種、タキイ種苗株式会社）の水耕培地に対してチタンを硫酸チタン水溶液としてチタン濃度１．０ｐｐｍ及び３．３ｐｐｍにて施用した。施用経過日数４日、６日後は外葉から１、２葉位、１４日のものは外葉から３，４葉位の葉身部を１ポットについて２葉、計４ポット８枚の葉について測定採取し実施例１と同様にして葉緑素値を測定した。その結果を、チタンを散布しない対照区の結果と共に表２に示す（表２中の括弧内は対照区１００に対する比）。
【００１９】
【表２】

【００２０】
表２から、Ｔｉ濃度１．０ｐｐｍ区では処理して６日後までは葉緑素値は対照区と変わりがなかったが、１４日後に１０％増加が認められること、Ｔｉ濃度の高い３．３ｐｐｍ区では４日後から６％増となり１４日後には１２％増加となることが分かる。
Ｔｉ濃度１．０ｐｐｍ区と３．３ｐｐｍ区との４日、６日後の反応の違いは、アジミナのＴｉ吸収の多少によるものと考えられる。１．０ｐｐｍでも時間をかけて吸収することにより葉緑素値は増加するものと考えられる。
【００２１】
実施例３：ホウレンソウ、アジミナ、シュンギクに対するチタンの葉面散布ハウス土耕試験（葉緑素値、葉中硝酸）
下記の条件にてハウス土耕栽培のホウレンソウ、アジミナ、シュンギク（育成段階はいずれも収穫中後期）の葉菜類を供試し、３作物ともに１区１ｍ^２で２連制でＴｉ濃度１．０ｐｐｍ及び３．３ｐｐｍにて、各濃度とも３００ｍｌ／ｍ^２の割合で、１回目葉面散布処理後、３日目に２回目葉面散布処理した。１ｍ^２当り８〜１４株、特に葉位を定めず展開葉をランダムに採取し、実施例１と同様にして葉緑素値及び葉中硝酸（ＮＯ_３ ⁻）濃度を測定した。その結果をチタンを散布しない対照区の結果と共に表３に示す（表３中の括弧内は対照区１００に対する比）。
【００２２】
【表３】

【００２３】
表３から、３作物共チタンの葉面散布処理は葉緑素値を増加させ、葉中の硝酸（ＮＯ_３ ⁻）濃度が減少すること、１回散布と２回散布処理では、葉緑素値の増加に一定の傾向はみられないが、硝酸（ＮＯ_３ ⁻）濃度では明らかに２回散布の方が低く減硝酸化が著しいことが分かる。
葉緑素値の２回散布と１回散布間に一定の傾向がみられないのは、供試野菜が収穫中後期で生育低下時期のためと推定される。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、水溶性チタンは葉緑素生成増進に、従来のモリブデン（Ｍｏ）に匹敵する効果を発揮することが初めて明らかにされた。
本発明による作物育成促進剤は、発ガン物質ニトロソアミンに関与する野菜類の低硝酸化に優れた農業資材として、また硝酸含量減少による作物の健全な生育により減農薬栽培、アミノ酸、糖度の増加による食品品質・収量の向上への助援効果など広範な用途が期待される。

Claims (12)

1. 硫酸チタンを含有することを特徴とする作物育成促進剤。
2. 硫酸チタンを含有する水溶液からなる請求項１に記載の作物育成促進剤。
3. 葉緑素生成を増進する請求項１に記載の作物育成促進剤。
4. 作物体内の硝酸含量を減少させる請求項１に記載の作物育成促進剤。
5. 作物の糖度を増大させる請求項１に記載の作物育成促進剤。
6. 作物が野菜、果樹、工芸作物、花卉類、穀類、いも類及び豆類から選択される請求項１に記載の作物育成促進剤。
7. 野菜が、葉菜、果菜及び根菜から選択されるものである請求項１記載の作物の作物育成促進剤。
8. 果樹が常緑果樹及び落葉果樹から選択されるものである請求項１記載の作物育成促進剤。
9. 硫酸チタンを水に溶解しチタン濃度0.1〜１００ｐｐｍにして使用される作物育成促進剤組成物。
10. 水で稀釈してチタン濃度0.1〜１００ｐｐｍにして使用される請求項９記載の作物育成促進剤組成物。
11. 硫酸チタンを濃度0.1〜１００ｐｐｍ含有する溶液を作物に施すことを特徴とする作物育成促進方法。
12. 硫酸チタンを濃度0.1〜１００ｐｐｍ含有する溶液を作物の葉面散布（葉面吸収）及び／または培地施用（経根吸収）する請求項１１に記載の作物育成促進方法。