JP3918876B2 - 松類の枯損防止用組成物および防止方法 - Google Patents

Description

産業上の利用分野
本発明は、マツ材線虫病による松類の枯損防止組成物およびこれを用いる松類の枯損防止方法に関する。
従来の技術
夏から秋の初めにかけて松の葉が変色を初め、約１カ月後には樹冠全体が赤変して枯死するマツ材線虫病は、線虫の一種であるマツノザイセンチュウ（Bursaphelenchus xylophilus）（以下、線虫と略すことがある）が病原とされている。また、線虫はカミキリムシの一種であるマツノマダラカミキリ（Monochamus alternatus）（以下、カミキリと略することがある）によって媒介される。
５月中旬から７月末にかけて前年のマツ材線虫病の被害木から羽化、脱出したカミキリはその体内および体表に数千頭から数万頭の線虫を保持して健全な松の若枝を後食（成熟のための摂食）する。このとき線虫はカミキリの体から離脱し、カミキリが後食して傷ついた部位から松の樹体内に侵入し、増殖する。
線虫が侵入した松は、２〜３カ月すると外見的な萎凋症状を呈し、葉が変色する。葉が変色を始めた木を異常木という。後食して成熟したカミキリは、子孫を残すため交尾後、この異常木に産卵し、やがて異常木は枯死する。
健全木では産卵されたカミキリの卵は、松の樹脂に巻かれるなどして孵化できなかったり、孵化した幼虫も樹皮下を食害中に樹脂に巻かれて死亡するためカミキリはほとんど成長できない。しかし、線虫の侵入によって衰弱した異常木や枯死木に産卵されたカミキリの卵は、樹脂に巻かれることなく孵化し、幼虫は樹皮下を食害しながら成長する。
十分に成長したカミキリの幼虫は、晩秋から初冬にかけて越冬のために松の材内深く蛹室を作り冬の低温から身を守る。
春になり気温が上昇すると蛹室で越冬したカミキリの幼虫は蛹となり、やがて羽化して成虫となり枯損木から脱出する。このとき蛹室の周囲に集まってきた線虫は羽化したカミキリに乗り移り、カミキリとともに枯損木から運び出される。
線虫は、線虫を保持したカミキリが健全な松の若枝を後食する間にカミキリの体から離脱し、松の樹体内に侵入する。やがてこの松は、萎凋症状を呈し、葉が変色し始める。このようにして次々とマツ材線虫病により松の枯損が広がってゆく。
マツ材線虫病による松の枯損を防止するために、次のような方法がとられている。
(1) カミキリの密度低下
カミキリが羽化する以前に、主に幼虫期に駆除することが行われる。カミキリ幼虫の生息場所は枯損木に限られており、枯損木を伐倒・剥皮、焼却あるいは薬剤処理することにより、カミキリ幼虫を駆除することができる。薬剤処理では有機リン系殺虫剤およびカーバメイト系殺虫剤を散布する方法またはカーバム系の薬剤によるくん蒸等の方法がある。さらに、昆虫寄生性微生物や補食性天敵利用等の方法も検討されている。
(2) カミキリの後食防止
カミキリ成虫の後食を阻止することにより、線虫の感染を防止することができる。これには殺虫剤をカミキリの羽化前に散布する方法がとられており、地上からの散布やヘリコプターによる空中からの散布が実施されている。
(3) 単木薬剤処理による枯損防止方法
線虫の感染が予測される以前に、殺線虫作用のある薬剤を松の樹体に注入あるいは、土壌に施用することにより、線虫を直接駆除する方法である。現在、樹幹注入用薬剤として、メスルフェンホス、酒石酸モランテルおよび塩酸レバミゾールが使用されている。土壌施用薬剤は、エチルチオメトン、メソミルおよびアルディカルブ等が有効であったが、いずれも実用化はされていない。
(4) 抵抗性松の育種
線虫が感染しても枯れない抵抗性の松を作るために、選抜育種や交雑育種あるいは弱毒性虫による誘導抵抗性発現等が検討されており、徐々に成果は挙げられているものの、技術的に確立されるには相当の時間を要するものと思われる。
発明が解決しようとする課題
上記のマツ材線虫病の防除技術には夫々一長一短がある。カミキリ幼虫の駆除を目的とした伐倒・剥皮、焼却および薬剤処理については、処理を徹底させるに必要な労働力が不足しており問題を抱えている。
又、カミキリの後食防止を目的とした殺虫剤の予防散布は、効果的な防除法であるが、その実施に際しては、周辺の状況によっていろいろな制約を受けている。
樹幹注入剤による単木処理方法は、環境保存上重要な神社、仏閣または公園の大径木や市街地内の松、あるいは一般庭園の松等のカミキリの後食防止薬剤の散布がしにくい場所、さらに、予防散布をしても感染の可能性のある場合に実施されており有効な方法である。しかしながら、樹幹注入剤による薬害の発生、効果の安定性と持続性等の点で問題がある。
このように、マツ材線虫病による起こるマツ類の枯損を防止するためのさらなる検討が求められている。かかる事情に鑑み、本発明の目的は、効果の安定した松類の枯損防止用組成物および防止方法を提供することである。
課題を解決するための手段
本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、アベルメクチン系化合物またはその誘導体に線虫およびカミキリに対して強力な殺虫活性があることを見い出し、さらに研究を重ねた結果、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
(1) 式（Ｉ）：

［式中、Ｒ₁はアルキル、シクロアルキルまたはアルケニル；Ｒ₂は水素、アルキル、アルカノイルまたはアルキルシリル；Ｒ₃は水素または所望により置換されていてもよい水酸基；Ｒ₄は水素、水酸基またはアルコキシイミノ；炭素−炭素結合Ｘは一重結合または二重結合を示す（ただし、Ｒ₄がアルコキシイミノの場合、Ｘは一重結合を示し、Ｒ₁がメチルまたはエチル、およびＲ₂、Ｒ₃およびＲ₄が水素の場合、Ｘは二重結合を示す。）］
で表される化合物またはその塩を有効成分として含有してなる松類の枯損防止用組成物、
(2) Ｒ₁がイソプロピルまたはsec−ブチルである上記(1)記載の組成物、
(3) Ｒ₂が水素である上記(1)記載の組成物、
(4) Ｒ₃が、式（II）または式（III）：

［式中、Ｒ₅は、オキソ、所望により置換されていてもよい水酸基、または−ＮＲ₆Ｒ₇で示される基（式中、Ｒ₆およびＲ₇は、それぞれ独立して、水素、低級アルキル、低級アルカノイル、所望により置換されていてもよいベンゼンスルホニルまたは低級アルキルスルホニルである）を示す］
で示される基である上記(1)記載の組成物、
(5) Ｒ₃が式（II）で示される基であり、Ｒ₅が水酸基またはメチルアミノである上記(4)記載の組成物、
(6) Ｒ₄が水素である上記(1)記載の組成物、
(7) Ｒ₁がsec−ブチルまたはイソプロピル、Ｒ₂が水素、Ｒ₃が上記(4)の式（II）で示される基、Ｒ₄が水素、Ｒ₅が水酸基、およびＸが一重結合である上記(1)記載の組成物、
(8) Ｒ₁がsec−ブチルまたはイソプロピル、Ｒ₂が水素、Ｒ₃が上記(4)の式（II）で示される基、Ｒ₄が水素、Ｒ₅が水酸基、およびＸが二重結合である上記(1)記載の組成物、
(9) Ｒ₁がsec−ブチルまたはイソプロピル、Ｒ₂が水素、Ｒ₃が上記(4)の式（II）で示される基、Ｒ₄が水素、Ｒ₅がメチルアミノ、およびＸが二重結合である上記(1)記載の組成物、
(10) 注入可能な組成物である上記(1)記載の組成物、
(11) さらに界面活性剤を含有してなる上記(1)記載の組成物、
(12) マツノザイセンチュウ（Bursaphelenchus xylophilus）の感染を予防するための、またはマツノザイセンチュウ（Bursaphelenchus xylophilus）またはマツノマダラカミキリ（Monochamus alternatus）を駆除するための組成物である上記(1)記載の組成物、
(13) 上記(1)における式（Ｉ）で表される化合物の有効量で松類の樹体を処理することよりなる松類の枯損防止方法、
(14) 上記(1)記載の組成物で松類の樹体を処理することよりなる上記(13)記載の方法、
(15) 上記(11)記載の組成物で松類の樹体を処理することよりなる上記(13)記載の方法、および
(16) 上記(11)記載の組成物を松類の樹幹内に注入することよりなる上記(15)記載の方法に関する。
式（Ｉ）の化合物およびその塩は、線虫（すなわち、マツノザイセンチュウ（Bursaphelenchus xylophilus）またはカミキリ（マツノマダラカミキリ）に対して殺虫活性を有する。特に、中でもイベルメクチン（表１中の化合物番号(No.)１）、アバメクチン（表１中の化合物番号２）およびエマメクチン ベンゾエート（表１中の化合物番号３）には、線虫およびカミキリの両者に対して卓越した殺虫活性がある。従来の樹幹注入薬剤には、線虫に対する殺虫活性は認められるが、カミキリに対する殺虫活性は無いか有っても弱いものであり、実質的には殺線虫作用のみで松類の枯損防止に対処している。当該化合物は線虫およびカミキリの両者に対して卓越した殺虫活性があり、より効果的に松類の枯損防止に対応することができる。つまり、当該化合物を有効成分とする本発明の組成物の樹幹注入により、カミキリの後食を防止し線虫の感染の危険を低減できる。さらに、万一線虫の感染が起きたとしても、線虫が樹体内で活動を開始する以前に殺滅することができる。
式（Ｉ）の化合物は公知であり［特公平3-17837号；特公平2-17558；特開昭58-167591号；イベルメクチン・アンド・アバメクチン（Ivermectin and Abamectin）（ウィリアム・シー・キャンプベル（William C. Campbell）（1989）、シュプリンガー・フェアラーク（Springer-Verlag）；特開昭62-29590号および特開昭62-265288号］、それぞれ農業用殺虫剤および人や家畜用駆虫剤として使用されているか、または開発中である。しかしながら、これらの化合物をマツ材線虫病の防除に利用して松類の枯損防止を図ろうとした知見はない。
Ｒ₁およびＲ₂で示されるアルキルとしては、例えば、炭素数１〜６、好ましくは炭素数１〜４の直鎖状または分枝状アルキル、具体的には例えば、メチル、エチル、プロピル（例、イソプロピルなど）、ブチル（例、sec−ブチルなど）などが挙げられる。
Ｒ₁で示されるシクロアルキルとしては、例えば、炭素数３〜８、好ましくは炭素数３〜６のシクロアルキル、具体的には例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。
Ｒ₁で示されるアルケニルとしては、例えば、炭素数２〜８、好ましくは２〜６の直鎖状または分枝状のアルケニル、具体的には例えば、ビニル、プロペニル、ブテニル（例、１，３−ジメチル−１−ブテニルなど）、ペンテニルなどが挙げられる。
Ｒ₂で示されるアルカノイルとしては、例えば、炭素数２〜８、好ましくは炭素数２〜４にアルカノイル、具体的には例えば、アセチル、プロピオニル、ブチリルなどが挙げられる。
Ｒ₂で示されるアルキルシリルとしては、例えば、上記Ｒ₁で示されるアルキルを含有するアルキルシリルが挙げられる。このうち、ｔ−ブチルジメチルシリルが好ましい。
Ｒ₃で示される所望により置換されていてもよい水酸基としては、例えば、水酸基；炭素数２〜６、好ましくは炭素数２〜４の低級アルカノイル（例、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシなど）；式（II）または（III）：

［式中、Ｒ₅は、
オキソ；
所望により置換されていてもよい水酸基、例えば、水酸基、Ｒ−ＣＯＯ−で示される基｛式中、Ｒは、所望により置換されていてもよいＣ_1-8アルキル（例、メチル、エチル、プロピルなど）（ここで、置換基としては、例えば、所望によりエステル化されいてもよいカルボキシルおよび所望により置換されていてもよいアミノなどが挙げられる）、所望により置換されていてもよいアミノ（ここで、置換基としては、例えば、Ｃ_1-4アルキル（例、メチル、エチル、プロピルなど）などが挙げられる）、所望により置換されていてもよいフェノキシ（ここで、置換基としては、例えばニトロなどが挙げられる）｝またはアルキルシリルオキシ（例、ｔ−ブチルジメチルシリルオキシなど）；または
ＮＲ₆Ｒ₇で示される基｛式中、Ｒ₆およびＲ₇は、それぞれ独立して、水素、Ｃ_1-4低級アルキル（例、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど）、Ｃ_2-4低級アルカノイル（例、アセチル、プロピオニル、ブチリルなど）、所望により置換されていてもよいベンゼンスルホニル（ここで、置換基としては、例えば、ハロゲン（例、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）などが挙げられる）、またはＣ_1-4低級アルキルスルホニル（例、メチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、ブチルスルホニルなど）である｝を示す］
で示される基などが挙げられる。
Ｒ₄で示されるアルコキシイミノとしては、例えば、炭素数１〜６、好ましくは炭素数１〜４のアルコキシイミノ、具体的には例えば、メトキシイミノ、エトキシイミノ、プロポキシイミノなどが挙げられる。
Ｒ₁は、好ましくは、イソプロピルまたはsec−ブチルである。Ｒ₂は、好ましくは水素である。Ｒ₃は、好ましくは、上記式（II）で示される基である。Ｒ₄は、好ましくは水素である。Ｒ₅は、好ましくは、水酸基またはメチルアミノである。
上記塩としては、例えば、ハロゲン化水素酸（例、塩酸、臭化水素酸など）、硫酸、リン酸などの無機酸との塩；および酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、安息香酸などの有機酸との塩が挙げられる。
式（Ｉ）で表される化合物の代表例を以下の表１〜表４に示す。

上記のとおり、これらのうち、化合物番号１〜３の化合物が特に好ましい。
本発明の組成物に含まれる式（Ｉ）の化合物またはその塩は、それらのうちの一種であってもまたは二種以上の混合物であってもよい。
本発明の組成物は、式（Ｉ）の化合物またはその塩の少なくとも一種を、該組成物全量に対して、通常0.1〜50重量％、好ましくは１〜10重量％含有する。
本発明の組成物は通常の製剤の形態、例えば液剤、水和剤、乳化剤、懸濁剤、液状濃縮剤、錠剤、顆粒剤、エアゾル、粉末剤、ペースト剤、燻煙剤等のような殺虫剤に適する剤形に製剤化することができる。該組成物は、好ましくは、例えば液剤、懸濁剤または乳剤のような注入可能な組成物である。このうち、液剤が特に好ましい。
このような形態は、少なくとも一種の式（Ｉ）の化合物またはその塩と適当な固体または液体の担体類および所望により有効物質の分散性や他の性質の改善のための適当な補助剤（例えば、界面活性剤、展着剤、分散剤、安定剤）と共に混合する通常の方法によって得ることができる。
式（Ｉ）の化合物は水に対する溶解度が非常に小さく、有機溶剤に溶かして松の樹体に注入しても樹体内での分散が悪い場合がある。この点を考慮し、本発明の組成物は、好ましくは、式（Ｉ）の化合物のほかに界面活性剤を含有する。界面活性剤は、該化合物の水に対する溶解性を改善し、さらに松樹体内への注入を容易にし、これにより、該化合物の樹体内での分散を良好にし安定な効果を発現させる。
かかる界面活性剤として、通常の界面活性剤を使用してもよい。例えば、陰イオン界面活性剤としてアルキル硫酸エステル類、アルカンスルホン酸類、アルキルベンゼンスルホン酸類、アルキルリン酸エステル類、Ｎ−アシルサルコシン塩類、Ｎ−アシルアラニン塩類およびコハク酸塩類等；陽イオン界面活性剤としてアルキルアミン類、アルキルトリメチルアンモニウム塩類、ジアルキルジメチルアンモニウム塩類、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩類およびアルキルピリジニウム塩類等；非イオン界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル類およびプロピレングリコールモノ脂肪酸エステル類等；さらに両性界面活性剤としてアミノカルボン酸類、カルボキシベタイン類およびスルホベタイン類等が挙げられる。
所望により使用するこれら界面活性剤の使用量は、該組成物の全量に対して、通常0.001〜20重量％、好ましくは0.1〜10重量％である。
液体担体および希釈剤としては、水と容易に混和する溶剤であれば特に限定されない。例えば、炭素数１〜４の低級アルコール類（例、メタノール、エタノール等）、炭素数２〜６の多価アルコール類（例、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール等）、ケトン類（例、アセトン等）、ニトリル類（例、アセトニトリル等）、エーテル類［例、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノＣ_1-4アルキルエーテル（例、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル等）等］などが挙げられる。
固体の担体または希釈剤の例としては、植物物質（例えば、穀物粉、タバコ茎粉、大豆粉、クルミ殻粉、野菜粉、カンナ屑、ぬか、樹皮粉、繊維素粉、野菜抽出残渣）、繊維状物質（例えば、紙、ダンボール紙、ぼろ布）、人工の可塑性粉末、粘土（例えば、カオリン、ベントナイト、白土）、タンクおよび無機物質（例えば、葉ろう石、絹雲母、軽石、硫黄粉、活性炭）、化学肥料（例えば、硫安、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、尿素、塩化アンモニウム）等が挙げられる。
展着剤または分散剤の例としては、カゼイン、ゼラチン、デンプン粉、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴム、アルギン酸、リグニン、ベントナイト、糖蜜、ポリビニルアルコール、パイン油、寒天等が挙げられる。
安定剤の例としては、ＰＡＰ（イソプロピルリン酸塩混合物）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、トルー油、エポキシ油、界面活性剤類、脂肪酸類およびそのエステル類等が挙げられる。
上記成分に加えて、本発明の組成物には他の殺虫剤、殺菌剤等を含有させてもよい。
本発明の組成物で松類の樹体を処理する方法としては、マツ材線虫病による被害を防止し得る通常の方法、例えば注入、噴霧、散布、塗布等が採用される。好ましくは、溶液剤、懸濁剤または乳剤の形態の本発明の組成物を松類の樹幹に注入する。注入方法としては、例えば松類の樹幹にボーリングにより穴を開け、その穴より本発明の組成物を注入するなどの任意の方法を採用することができる。
松類の処理に使用する式（Ｉ）の化合物またはその塩の使用量は、処理する松、時期、樹齢および被害の状況等によって適当に変更してもよいが、一般には、松一本当たり0.1mg〜100ｇ、好ましくは１mg〜10ｇ注入することにより所望の効果が得られる。
次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例
実施例１
抗マツノザイセンチュウ活性試験
イベルメクチン、アバメクチンおよびエマメクチン ベンゾエートについて試験を行ったところ、抗線虫活性が認められた。結果を表５に示す。
試験方法
シャーレ内のポテトデキストロース寒天培地の全面に、ボトリチス・シネレア（Botritis cinerea）菌叢を形成した後、試験用シャーレとした。試験用シャーレの中央に置いた綿球に、所定の濃度の薬剤溶液を0.15ml添加し、さらにマツノザイセンチュウ懸濁液（10000頭／ml）を0.15ml添加した後、25℃で５日間インキュベートした後にボトリチス・シネレア（Botritis cinerea）菌叢の食痕部分の面積を測定した。次式により抗線虫活性を算出した。
抗線虫活性（％）＝100−シャーレの内面積に対する食痕部分の面積比率（％）

実施例２
マツノマダラカミキリ殺虫試験
イベルメクチン、アバメクチンおよびエマメクチン ベンゾエートについて試験を行ったところ、マツノマダラカミキリ殺虫活性が認められた。結果を表６に示す。
試験方法
薬剤を50％アセトン溶液またはメタノールに溶解し、所定濃度の薬剤溶液を調整する。当年生のマツ枝を30秒間薬剤溶液に浸漬し風乾した後、試験検体とした。試験検体をマツノマダラカミキリに与え、殺虫時間および後食面積（Ｓ）を測定した。後食面積（Ｓ）は次式により算出した。
後食面積（Ｓ）＝0.214＋0.575S1
但し、Ｓ１＝Σ（長径×短径）

実施例３
松苗木による枯損防止試験
イベルメクチン、アバメクチンおよびエマメクチン ベンゾエートについて松苗木（５年生）による枯損防止試験を実施した。その結果を表８に示す。
試験方法
マツ樹体内に表７の製剤を注入した後、約２週間後に強毒性マツノザイセンチュウ（Ｓ６．１）懸濁液（10000頭／ml）１mlを接種し、約２ケ月後に枯損防止効果を判定した。

実施例４
樹幹注入法によるマツノマダラカミキリの後食防止試験
イベルメクチン、アバメクチンおよびエマメクチン ベンゾエートについて松苗木（５年生）に樹幹注入法によりカミキリの後食防止試験を実施した。結果を表９に示す。
試験方法
松樹体内に表７の製剤を注入した後、１カ月後に当年生の若枝を切取り、マツノマダラカミキリに与え、殺虫時間および後食面積（Ｓ）を測定した。
後食面積（Ｓ）は次式より算出した。
後食面積（Ｓ）＝0.214＋0.575S1
但し、Ｓ１＝Σ（長径×短径）

実施例５
松苗木による枯損防止試験
イベルメクチン、アバメクチンおよびエマメクチン ベンゾエートについて中径木（10年生）による枯損防止試験を実施した。その結果を表10に示す。
試験方法
マツ樹体内に表７の製剤を注入した後、約２週間後に強毒性マツノザイセンチュウ（Ｓ６．１）懸濁液（100,000頭／ml）0.3mlを接種し、約３ケ月後に枯損防止効果を判定した。

発明の効果
本発明によれば、松類の枯損を防止するための組成物および方法が提供される。マツノザイセンチュウの感染の可能性のある松類を本発明の組成物で処理することにより、カミキリの後食を防止し線虫の感染の危険を低減し、さらに、万一線虫の感染が起きたとしても、線虫が樹体内で活動を開始する以前に殺滅することによって、マツ材線虫病による松類の枯損を防止することができる。

Claims (1)

1. エマメクチンベンゾエートまたはその塩を有効成分として含有してなるマツノザイセンチュウ（Ｂｕｒｓａｐｈｅｌｅｎｃｈｕｓ ｘｙｌｏｐｈｉｌｕｓ）およびマツノマダラカミキリ（Ｍｏｎｏｃｈａｍｕｓ ａｌｔｅｒｎａｔｕｓ）駆除用組成物。