JP4104263B2

JP4104263B2 - Method for promoting absorption of calcium ions from the surface of plants

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Publication number: JP4104263B2
Application number: JP2000003157A
Authority: JP
Inventors: 洋士坂井; 芳昭佐野; 明吉村; 敏吉谷; 俊一稲見
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2020-01-12
Also published as: JP2001192310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有用作物を含む植物の表面からのカルシウムイオンの吸収を促進させる方法に関し、更に詳しくはアミノ酸水溶液とカルシウム塩の水溶液を植物に同時に散布して、該植物の表面からのカルシウムイオンの吸収を促進する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カルシウムは植物の生育に欠かすことのできない必須元素である。カルシウムは細胞内部の酵素の活性および構造維持、細胞膜のイオンの浸透性および構造維持、代謝産物の解毒作用やｐＨの調節等の植物における多様な役割を担っている。
一般に植物は土壌中のカルシウム分をイオンの形態で根から吸収し、導管を経由して各組織へと移行させるが、吸収されたカルシウムイオンは、一度植物組織に取り込まれた後はその部位に固定され、植物体の他の組織でカルシウム不足が生じても、カルシウムが不足している組織に再移動することはほとんどないという特徴がある。そのため、植物はカルシウム分が一時的にでも供給不足、或いは供給停止した場合にはカルシウム欠乏となりやすい。このようなカルシウム欠乏は特に生育が旺盛な組織ほど発生しやすくなる傾向がある。
【０００３】
農作物のカルシウム欠乏症状としては、トマトの尻腐れ病、セロリ、ハクサイ、及びキャベツの芯腐れ病、ダイコンの褐色芯腐れ病、カブのサメ肌症、レタス及びイチゴのチップバーン、チューリップの首折れ、等が知られている。
また、カルシウムの欠乏は農作物の貯蔵性又は品質を悪化させる場合があることが知られている。則ち、イチゴはカルシウムが欠乏すると、果肉が柔らかくなり、日持ちが悪くなる。ミカンはカルシウムが欠乏すると、成熟期に浮き皮が発生し、果皮と果肉との間に空隙を生じてしまう。
【０００４】
このように、植物にとってカルシウムの吸収は極めて重要である。植物がカルシウム分を体内に取り込む主な方法は、根からカルシウムイオンを吸収する方法、直接茎葉部や果実の表面から吸収する方法がある。
これまで、植物の茎葉部や果実の表面からカルシウムイオンを吸収させるために、各種のカルシウム塩の水溶液を植物に散布する方法が知られている。これまでに葉面散布の方法で使用されているカルシウム塩としては、塩化カルシウムや炭酸カルシウム等の無機形態のカルシウム、酢酸カルシウム（特開昭６０−２６０４８７号公報）やギ酸カルシウム（特公昭６２−２８１１７号公報）等の有機形態のカルシウム、エチレンジアミン四酢酸カルシウムなどのキレート形態のカルシウム塩が知られている。
これらの化合物を葉面散布した場合、その効果を左右する要因として葉面からのカルシウムイオンの吸収効率が問題となってくる。一般に無機形態のカルシウム塩より有機形態のカルシウム塩で吸収効率が高いと一般的に言われている。
とはいえ、上記カルシウム塩を植物の葉面に散布するという従来の方法では、カルシウムが欠乏している植物の体内カルシウム含有率を、カルシウム欠乏が解消する程度にまで上昇することは非常に難しかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、有用作物を含む植物の表面からカルシウムイオンを吸収させるに際して、アミノ酸水溶液を同時に散布することにより、カルシウムイオンの吸収効率を高め、植物の生長に必要なカルシウムを植物に供給する方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、すでに、添加するアミノ酸発酵液を主成分とした植物生育促進剤について別の用途において特許出願している（特開平１−１７２３１０）。その後、製法に改良を加え、製剤の作用について種々検討を行った結果、アミノ酸発酵液を施用することによる、稲移植苗の活着及び分けつを促進する方法（特開平３−２０１９１４）、稲の低温障害を軽減する方法（特開平４−５８８３３）、豆科作物の低温障害を軽減する方法（特開平４−５８８２５）、植物病害防除方法（特開平６−８０５３０）、花き類の栽培方法（特開平７−８１１５）、豆科作物の落莢を防止する方法（特開平７−１０７１８）、植物の耐乾燥性または耐塩性を増加させる方法（特開平８−１５７３１７）を提供している。
【０００７】
本発明者らは、上記課題の解決について鋭意検討した結果、アミノ酸水溶液をカルシウム塩の水溶液と共に植物に散布すると、植物表面からのカルシウムイオンの吸収効率が促進され、植物体内のカルシウム含有量が散布しない場合に比べて有為に向上することを見出し、当該知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００８】
則ち、本発明は以下のとおりである。
［１］植物にカルシウム塩の水溶液を散布して、該植物の表面からカルシウムイオンを吸収させるに際して、カルシウム塩の水溶液とアミノ酸水溶液を該植物に散布して、該植物の表面からのカルシウムイオンの吸収を促進する方法。
［２］アミノ酸水溶液中のアミノ酸の合計濃度が５〜２００ｐｐｍである上記［１］記載の方法。
［３］アミノ酸水溶液がアミノ酸発酵液である上記［１］又は［２］記載の方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で植物とは、通常植物に分類される生物であり、特に作物に該当する植物を指している。作物は農作物と園芸作物を含む。農作物には、稲，麦類，大豆等の穀物やサツマイモ，ジャガイモといった食用作物、コンニャク，サトウキビ，甜菜，紅花，胡椒，茶，コーヒー，タバコ，綿，ホップ等の工芸作物、トウモロコシ，ソルガム，クローバー等の飼料作物、れんげ草等の緑肥作物が挙げられる。園芸作物には、野菜、果樹、観賞作物が挙げられる。野菜としては、トマト，胡瓜，ナス，ソラマメ等の果菜類、カリフラワー，アーティチョーク等の花菜類、アスパラガス等の茎菜類、キャベツ，白菜，小松菜，ホウレンソウ等の葉菜類、大根，人参，等の根菜類が例示される。果樹としては、リンゴ，梨，桃，ミカン類，ブドウ，栗が例示される。観賞作物としては、菊，蘭，椿，さつき，チューリップ，カーネーション，サボテン等の花卉及び観葉植物が例示される。
本発明において植物の表面とは、植物の根等の地下部以外の地上部の全体又は一部の表面を指し、具体的には植物の葉、茎、枝、花、果実等の組織の表面を指す。
【００１０】
本発明に使用されるカルシウム塩としては、常温で水に溶解するカルシウムの塩であり、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、乳酸カルシウム、酢酸カルシウム、蟻酸カルシウム等の有機及び無機のカルシウム塩が挙げられる。
本発明においてカルシウム塩の水溶液とは、上記カルシウム塩を水に溶解させたものを指し、水溶液中のカルシウム塩の濃度は５０〜５０００ｐｐｍ、好ましくは１００〜１０００ｐｐｍである。これは、一般に植物の表面から吸収され、作物のカルシウム不足を補いうる濃度である。
【００１１】
本発明においてアミノ酸水溶液とは、１種以上のアミノ酸を含有する水溶液を指し、各種のアミノ酸を必要に応じて水に溶解して調整した水溶液の他、アミノ酸発酵液が好適に利用できる。
アミノ酸水溶液に含まれるアミノ酸とは、１分子内にアミノ基とカルボキシル基を持つ有機化合物であり、アミノ酸の種類に特に制限はない。
本発明のアミノ酸水溶液に含まれるアミノ酸としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、リジン、アルギニン、システイン、シスチン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、ヒスチジン、プロリン等の蛋白質を構成する主要アミノ酸の他、β−アラニン、γ−アミノ酪酸、オルニチン、シトルリン、ホモセリン、トリヨードチロシン、チロキシン、ジオキシフェニルアラニン等の自然界に存在するアミノ酸が例示できる。
【００１２】
アミノ酸水溶液がアミノ酸発酵液である場合、含まれるアミノ酸としては特に主成分がプロリンであるものが一般的である。プロリンは植物細胞内の浸透圧調整物質としての役割を果たしているため、施用によるプロリンの細胞内での蓄積が植物における効果を発揮するものと考えられる。
アミノ酸水溶液中のアミノ酸の濃度は、アミノ酸の合計濃度で５〜２００ｐｐｍが好ましい。これ以上の濃度のものを施用しても効果は変わらないので、実用的にはこの範囲となるように水で希釈して用いる。
本願発明に係るアミノ酸水溶液には必要に応じて、界面活性剤、ｐＨ調整剤、防腐剤等の添加物を添加してもよい。
【００１３】
本発明において添加するアミノ酸発酵液はアミノ酸発酵原料にアミノ酸発酵菌を接種して培養しアミノ酸発酵を行わせしめ、通常除菌処理したものである。
本発酵に用いるアミノ酸発酵原料としては、アミノ酸発酵菌を作用させることができるいずれのものであっても良い。
糖原料としては、グルコース、フラクトース、シュークロース、廃糖蜜、異性化糖などのいずれでも構わない。アミノ酸発酵原料中の糖濃度は１〜５０重量％が好ましく、さらに好ましくは５〜２０重量％である。
窒素原料としては尿素もしくはアンモニウム塩のいずれでも良い。アンモニウム塩としては硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの無機アンモニウム塩や酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウムなどの有機アンモニウム塩が用いられる。尿素もしくはアンモニウム塩は単独で用いても併用しても構わないが、発酵原料中の濃度は合計で０．５〜２０重量％が好ましく、さらに好ましくは１〜１０重量％である。
酵母エキスを添加する場合のアミノ酸発酵液中の濃度は、０．１〜２０重量％が好ましく、さらに好ましくは０．２〜５重量％である。また、酵母エキスは培養終了後にさらに添加しても良く、これによって本発明の効果が高められることが考えられる。
【００１４】
その他の発酵原料として、例えば、リン酸カリウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、硫酸鉄、硫酸亜鉛などの無機物及び酵母エキス、コーンスティーブリカー、肉エキス、ペプトン、麦芽エキスなどの有機物を挙げることができる。さらに用いる微生物の栄養要求性によっては特定のビタミンなどの微量成分を追加することが望ましい。
【００１５】
アミノ酸発酵に用いられる菌は、コリネバクテリウム属、バチルス属、ブレビバクテリウム属、アースロバクター属、セラチア属細菌のようなアミノ酸発酵菌であり、具体名（種名）として、コリネバクテリウム・グルタミカム（Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）、バチルス・スブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）、ブレビバクテリウム・フラバム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍｆｌａｖｕｍ）、アースロバクター・シトレウス（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒｃｉｔｒｅｕｓ）、セラチア・マルセッセンス（Ｓｅｒｒａｔｉａｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ）等を挙げることができる。
【００１６】
アミノ酸発酵は、用いられるアミノ酸発酵菌の種類に応じて通常の条件（温度，ｐＨ，通気条件）により行うことができる。アミノ酸発酵液は単独にアミノ酸を含むものであっても良いし複数のアミノ酸を含むものであっても良い。
【００１７】
このようにして生産されたアミノ酸発酵液は、通常濾過または遠心分離により除菌する。除菌後の発酵液は多量の有機物、無機物を含んでおり、そのままでは雑菌の増殖により成分劣化を起こすため、直ちに使用する場合を除き、品質の安定化のためにｐＨを３以下に調整して保存すると良い。以上の操作以外にアミノ酸発酵液に煩雑な生成、加工処理を施す必要はない。
【００１８】
本発明において散布とは、植物の表面にアミノ酸水溶液又はカルシウム塩の水溶液が付着するように植物の表面にアミノ酸水溶液又はカルシウム塩の水溶液を供給することを意味する。また、本発明において、アミノ酸水溶液とカルシウム塩の水溶液を散布するとは、アミノ酸水溶液とカルシウム塩の水溶液とを各々別々に別々な散布手段により散布することはもちろん、アミノ酸水溶液とカルシウム塩の水溶液とを時間的に近い散布時間で、前後して散布すること、更にアミノ酸水溶液とカルシウム塩の水溶液とを混合して散布することを意味する。
【００１９】
本発明において、アミノ酸水溶液及びカルシウム塩の水溶液の散布の時期は、定植から収穫までのいずれの時期でも良い。散布の回数は、１回でも構わないが、好ましくは、できるだけ回数を多くした方が効果が安定的に現れ、望ましい。
散布量は植物体の生育段階によって適宜決められるが、茎葉や果実等の散布対象となる部位に均一に散布できる程度の量を散布することが望ましい。
【００２０】
また、本発明によるカルシウム塩の水溶液を植物の表面散布する方法では、アミノ酸水溶液を同時に散布するが、これらの水溶液はそれ自体無害であり、人体に対しては何ら甚大な影響を与えるものではないので、散布箇所をそのまま食べても安全である。また、カルシウム塩とアミノ酸水溶液中の成分が反応して、沈澱などの異状を生じることはない。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００２２】
製造例１（アミノ酸発酵液Ａの調製）
下記組成を有する滅菌したアミノ酸発酵原料（ｐＨ７．０）１０００ｍＬに、コリネバクテリウム・グルタミカム（ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍｇｌｕｔａｍｉｃｕｍＡＴＣＣ２１１５７）（ＡＴＣＣはアメリカン・タイプカルチャー・コレクションの保管番号を表している）を接種し、２５００ｍＬジャーで３０℃で９６時間通気攪拌培養を行った。ｐＨ調節剤にはアンモニア水を用いた。次いで遠心分離を行い、菌を取り除いた培養液をアミノ酸発酵液Ａとした。得られたアミノ酸発酵液中のアミノ酸組成を調べたところ、プロリン２２ｇ／Ｌ、アラニン８ｇ／Ｌ、バリン４ｇ／Ｌ、グルタミン酸５ｇ／Ｌであった。

【００２３】
製造例２（アミノ酸発酵液Ｂの調製）
バッフル付き５００ｍＬ三角フラスコに下記組成を有する滅菌したアミノ酸発酵原料（ｐＨ７．２）を１００ｍＬ分注し、滅菌後、ブレビバクテリウム・フラバム（ＢｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍｆｌａｖｕｍＡＴＣＣ１５９４０）を接種し、３０℃で９６時間振とう培養を行った。次いで遠心分離を行い、菌を取り除いた培養液をアミノ酸発酵液Ｂとした。
得られたアミノ酸発酵液中のアミノ酸組成を調べたところ、プロリン１８ｇ／Ｌ、アラニン４ｇ／Ｌ、バリン２ｇ／Ｌ、グルタミン酸５ｇ／Ｌであった。

【００２４】
実施例１
トマト（桃太郎）をバーミキュライト中に播種し、そのまま３０日間栽培した。栽培期間中、灌水は蒸留水で行った。播種後３０日目に、Ｎ；６８ｐｐｍ、Ｐ；２ｐｐｍ、Ｋ；７８ｐｐｍ、Ｍｇ；４８ｐｐｍ、Ｆｅ；２ｐｐｍ、Ｍｎ；１ｐｐｍ、Ｚｎ；０．２ｐｐｍ、Ｃｕ；０．０１ｐｐｍ、Ｂ；０．５ｐｐｍ、Ｍｏ；０．０００５ｐｐｍを含んだ水耕培養液４０Ｌに苗を移植した。水耕液のｐＨは、２〜３日に１回、ＮａＯＨまたはＨＣｌで５．３に合わせた。
カルシウム欠乏が起こるように、水耕液の濃度は２５ｐｐｍに合わせた。移植後１２日目、１５日目、１９日目、２１日目に、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、乳酸カルシウムの１００ｐｐｍ溶液に、アミノ酸の合計濃度が５０ｐｐｍとなるように希釈したアミノ酸発酵液Ａまたはアミノ酸発酵液Ｂを添加して、１０ｍＬ／個体ずつ、作物体全体に散布した。さらに、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、乳酸カルシウムの１００ｐｐｍ溶液単独で散布した区、蒸留水を同量散布した無処理区も設定した。試験は１区４連で実施した。
移植後２８日目に、すべての作物体をサンプリングし、作物体カルシウム含有率を測定し、比較した。
一方、が起こらないように、水耕液カルシウム濃度を８０ｐｐｍとし、同量の蒸留水を散布した区も設定し、対照区として比較し、その結果を表１に示す。
表１から明らかなように、トマトにカルシウムを葉面散布した場合、カルシウム含有率は、アミノ酸発酵液の添加によって増加し、アミノ酸発酵液によってカルシウムの吸収効率を高めることが認められた。
【００２５】
【表１】

【００２６】
実施例２
トマト（桃太郎）をバーミキュライト中に播種し、そのまま３０日間栽培した。栽培期間中、灌水は蒸留水で行った。播種後３０日目に、Ｎ；６８ｐｐｍ、Ｐ；２ｐｐｍ、Ｋ；７８ｐｐｍ、Ｍｇ；４８ｐｐｍ、Ｆｅ；２ｐｐｍ、Ｍｎ；１ｐｐｍ、Ｚｎ；０．２ｐｐｍ、Ｃｕ；０．０１ｐｐｍ、Ｂ；０．５ｐｐｍ、Ｍｏ；０．００５ｐｐｍを含んだ水耕培養液４０Ｌに苗を移植した。水耕液のｐＨは、２〜３日に１回、ＮａＯＨまたはＨＣｌで５．３に合わせた。
カルシウム欠乏が起こるように、水耕液の濃度は２５ｐｐｍに合わせた。移植後１４日目、１７日目、２１日目、２３日目に、それぞれ次の濃度となるように、塩化カルシウム、硝酸カルシウム溶液に対し、アミノ酸の合計濃度が５０ｐｐｍとなるように希釈したアミノ酸発酵液Ａを添加して、１０ｍＬ／個体ずつ、作物体全体に散布した。すなわち、散布したカルシウムの濃度は、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍとした。さらに、塩化カルシウム、硝酸カルシウム１００ｐｐｍ溶液単独で散布した区（無添加）、蒸留水を同量散布した無処理区も同時に設定した。尚、試験は１区４連で実施した。
移植後２８日目に、すべての作物体をサンプリングし、作物体カルシウム含有率を測定し、比較した。
一方、カルシウム欠乏が起こらないように、水耕液カルシウム濃度を８０ｐｐｍとし、同量の蒸留水を散布した区も設定し、対照区として比較し、その結果を表２に示す。
表２から明らかなように、トマトにカルシウムを葉面散布した場合、カルシウム含有率は、散布したカルシウムの濃度が高くなるにつれて増加するが、アミノ酸発酵液の添加によってさらに増加し、アミノ酸発酵液によってカルシウムの吸収効率を高めることが認められた。
【００２７】
【表２】

【００２８】
実施例３
トマト（桃太郎）をバーミキュライト中に播種し、そのまま３０日間栽培した。栽培期間中、灌水は蒸留水で行った。播種後３０日目に，Ｎ；６８ｐｐｍ、Ｐ：２ｐｐｍ、Ｋ；７８ｐｐｍ、Ｍｇ；４８ｐｐｍ、Ｆｅ；２ｐｐｍ、Ｍｎ；１ｐｐｍ、Ｚｎ；０．２ｐｐｍ、Ｃｕ；０．０１ｐｐｍ、Ｂ；０．５ｐｐｍ、Ｍｏ；０．００５ｐｐｍを含んだ水耕培養液４０Ｌに苗を移植した。水耕液のｐＨは、２〜３日に１回、ＮａＯＨまたはＨＣｌで５．３に合わせた。
Ca欠乏が起こるように、水耕液の濃度は２５ｐｐｍに合わせた。移植後１４日目、１７日目、２１日目、２３日目に、塩化カルシウム＋硝酸カルシウムの１００ｐｐｍ溶液に、アミノ酸の合計濃度がそれぞれ次の濃度となるように希釈した発酵液Ａを添加して、１０ｍＬ／個体ずつ、作物体全体に散布した。すなわち、発酵液Ａのアミノ酸濃度は、カルシウム溶液に対し、５ｐｐｍ、１０ｐｐｍ、２０ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍとした。さらに、蒸留水を同量散布した無処理区も設定した。試験は１区４連で実施した。
移植後２８日目に、すべての作物体をサンプリングし、作物体カルシウム含有率を測定し、比較した。
一方、カルシウム欠乏が起こらないように、水耕液カルシウム濃度を８０ｐｐｍとし、同量の蒸留水を散布した区も設定し、対照区として比較し、その結果を表３に示す。
表３から明らかなように、トマトにカルシウムを葉面散布した場合、カルシウム含有率は、アミノ酸発酵液の添加によって増加し、アミノ酸濃度が高くなるにつれて増加し、アミノ酸発酵液によってカルシウムの吸収効率を高めることが認められた。
【００２９】
【表３】

【００３０】
実施例４
トマト（桃太郎）をバーミキュライト中に播種し、そのまま３０日間栽培した。栽培期間中、灌水は蒸留水で行った。播種後３０日目に、Ｎ；６８ｐｐｍ、Ｐ；２ｐｐｍ、Ｋ；７８ｐｐｍ、Ｍｇ；４８ｐｐｍ、Ｆｅ；２ｐｐｍ、Ｍｎ；１ｐｐｍ、Ｚｎ；０．２ｐｐｍ、Ｃｕ；０．０１ｐｐｍ、Ｂ；０．５ｐｐｍ、Ｍｏ；０．０００５ｐｐｍ、カルシウム；２５ｐｐｍを含んだ水耕培養液４０Ｌに苗を移植した。カルシウム濃度２５ｐｐｍは欠乏が起きる程度の濃度となっている。水耕液のｐＨは、２〜３日に１回、ＮａＯＨまたはＨＣｌで５．３に合わせた。
移植後１２日目、１５日目、１９日目、２１日目に、硝酸カルシウムが１００ｐｐｍに、アミノ酸試薬によりアミノ酸濃度が５０ｐｐｍになるように配合した溶液を調製して、１０ｍＬ／個体ずつ、作物体全体に散布した。アミノ酸組成はプロリン１００％、プロリン及びグルタミン酸それぞれ５０％、プロリン、グルタミン酸、アラニン及びバリンそれぞれ２５％として、それぞれをアミノ酸液Ａ、アミノ酸液Ｂ、アミノ酸液Ｃとした。さらに、硝酸カルシウム溶液を単独で同量散布した区、蒸留水を同量散布した区も設定した。試験は１区４連で実施した。
移植後２８日目に、すべての作物体をサンプリングし、作物体カルシウム含有率を測定し、比較した。
表２から明らかなように、トマトにカルシウムを葉面散布した時、カルシウム含有率はアミノ酸の添加よって増加し、アミノ酸の配合がカルシウムの吸収効率を高めることが確認できた。
【００３１】
【表４】

【００３２】
【発明の効果】
本発明のカルシウム塩の水溶液とアミノ酸の水溶液とを植物の表面に散布する方法によれば、作物のカルシウム欠乏による生育障害を解消することができるとともに、生理活性を高め、植物や作物の生育維持を強化することができる。従って、作物の生育を促進でき、収穫物の品質を向上させることができ、収量を増大させることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for promoting absorption of calcium ions from the surface of a plant containing useful crops, and more specifically, an aqueous solution of an amino acid solution and an aqueous solution of calcium salt are simultaneously sprayed on the plant, and the calcium ions from the surface of the plant are dispersed. It relates to a method for promoting absorption.
[0002]
[Prior art]
Calcium is an essential element indispensable for plant growth. Calcium plays various roles in plants such as intracellular enzyme activity and structure maintenance, cell membrane ion permeability and structure maintenance, metabolite detoxification and pH regulation.
Generally, plants absorb calcium in the soil from the roots in the form of ions and transfer them to each tissue via a conduit, but the absorbed calcium ions are once taken up into the plant tissue and then into that site. There is a feature that even if calcium deficiency occurs in other tissues of the plant body, it hardly migrates to the tissue deficient in calcium. Therefore, plants tend to be deficient in calcium when the calcium content is temporarily insufficient or when supply is stopped. Such a calcium deficiency tends to occur more easily in a particularly vigorous tissue.
[0003]
Calcium deficiency symptoms of crops include tomato rot, celery, Chinese cabbage, and cabbage core rot, radish brown core rot, turnip shark dermatosis, lettuce and strawberry chipburn, tulip neck, Etc. are known.
It is also known that calcium deficiency can degrade the storage or quality of crops. In other words, if the strawberry is deficient in calcium, the flesh becomes soft and the shelf life becomes poor. When the mandarin orange is deficient in calcium, a floating skin is generated in the mature period, and a gap is formed between the skin and the flesh.
[0004]
Thus, calcium absorption is extremely important for plants. The main methods for plants to take calcium into the body are the method of absorbing calcium ions from the roots, and the method of absorbing directly from the foliage and fruit surfaces.
Until now, in order to absorb calcium ions from the foliage part of a plant and the surface of a fruit, the method of spraying the aqueous solution of various calcium salt to a plant is known. Calcium salts used in the foliar application method so far include inorganic forms of calcium such as calcium chloride and calcium carbonate, calcium acetate (JP-A-60-260487) and calcium formate (JP-B 62- No. 28117) and the like, and calcium salts of chelate form such as calcium of ethylene form and calcium ethylenediaminetetraacetate are known.
When these compounds are sprayed on the foliage, the absorption efficiency of calcium ions from the foliage becomes a problem as a factor affecting the effect. Generally, it is generally said that the organic form calcium salt has higher absorption efficiency than the inorganic form calcium salt.
Nonetheless, with the conventional method of spraying the above calcium salt on the leaves of plants, it is very difficult to increase the calcium content in plants that are deficient in calcium to such an extent that calcium deficiency is resolved. It was.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a method for increasing the absorption efficiency of calcium ions and supplying calcium necessary for plant growth to a plant by simultaneously spraying an aqueous amino acid solution when absorbing calcium ions from the surface of the plant including useful crops. It is intended to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have already filed a patent application in another application for a plant growth promoter mainly composed of an amino acid fermentation broth to be added (Japanese Patent Laid-Open No. 1-172310). Thereafter, the production method was improved and various studies were made on the action of the preparation. As a result, a method for promoting the survival and division of rice transplanted seedlings by applying an amino acid fermentation broth (Japanese Patent Laid-Open No. 3-201914), low temperature of rice Method for reducing damage (JP-A-4-58833), method for reducing low-temperature damage of legume crops (JP-A-4-58825), method for controlling plant diseases (JP-A-6-80530), method for cultivating flowers (special Kaihei 7-8115), a method for preventing the fall of leguminous crops (Japanese Patent Laid-Open No. 7-10718), and a method for increasing drought resistance or salt resistance of plants (Japanese Patent Laid-Open No. 8-157317).
[0007]
As a result of intensive studies on the solution of the above problems, the present inventors have found that when an amino acid aqueous solution is sprayed on a plant together with a calcium salt aqueous solution, the absorption efficiency of calcium ions from the plant surface is promoted, and the calcium content in the plant body is sprayed. As a result, the present invention was found to be significantly improved as compared with the case of not performing the present invention, and the present invention was completed based on the findings.
[0008]
That is, the present invention is as follows.
[1] When an aqueous solution of calcium salt is sprayed on a plant to absorb calcium ions from the surface of the plant, an aqueous solution of calcium salt and an aqueous amino acid solution are sprayed on the plant, and calcium ions from the surface of the plant are dispersed. A way to promote absorption.
[2] The method according to [1] above, wherein the total concentration of amino acids in the aqueous amino acid solution is 5 to 200 ppm.
[3] The method according to [1] or [2] above, wherein the aqueous amino acid solution is an amino acid fermentation broth.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, a plant is an organism that is usually classified as a plant, and particularly refers to a plant that corresponds to a crop. Crop includes agricultural and horticultural crops. Agricultural crops include cereals such as rice, wheat and soybeans, edible crops such as sweet potato and potato, konjac, sugarcane, sugar beet, safflower, pepper, tea, coffee, tobacco, cotton, hops and other craft crops, corn, sorghum, and clover. And forage crops, and green manure crops such as spinach. Horticultural crops include vegetables, fruit trees and ornamental crops. Vegetables include fruits and vegetables such as tomato, pepper, eggplant, and broad bean, flower vegetables such as cauliflower and artichoke, stem vegetables such as asparagus, leaf vegetables such as cabbage, Chinese cabbage, komatsuna and spinach, root vegetables such as radish and carrot. Examples are given. Examples of fruit trees are apples, pears, peaches, mandarin oranges, grapes, and chestnuts. Examples of ornamental crops include flower plants such as chrysanthemums, orchids, camellias, satsuki, tulips, carnations, cactuses, and foliage plants.
In the present invention, the surface of the plant refers to the surface of the whole or a part of the above-ground part other than the underground part such as the root of the plant, specifically, the surface of a tissue such as a leaf, stem, branch, flower, fruit, etc. of the plant. Point to.
[0010]
The calcium salt used in the present invention is a calcium salt that dissolves in water at room temperature, and includes organic and inorganic calcium salts such as calcium chloride, calcium nitrate, calcium lactate, calcium acetate, and calcium formate.
In the present invention, the aqueous solution of calcium salt refers to a solution obtained by dissolving the above calcium salt in water, and the concentration of the calcium salt in the aqueous solution is 50 to 5000 ppm, preferably 100 to 1000 ppm. This is a concentration that is generally absorbed from the plant surface and can compensate for the calcium deficiency of the crop.
[0011]
In the present invention, the amino acid aqueous solution refers to an aqueous solution containing one or more amino acids, and an amino acid fermentation broth can be suitably used in addition to an aqueous solution prepared by dissolving various amino acids in water as necessary.
The amino acid contained in the aqueous amino acid solution is an organic compound having an amino group and a carboxyl group in one molecule, and the type of amino acid is not particularly limited.
The amino acids contained in the aqueous amino acid solution of the present invention include glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, threonine, aspartic acid, asparagine, glutamic acid, glutamine, lysine, arginine, cysteine, cystine, methionine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan. In addition to main amino acids constituting proteins such as histidine and proline, amino acids existing in nature such as β-alanine, γ-aminobutyric acid, ornithine, citrulline, homoserine, triiodotyrosine, thyroxine and dioxyphenylalanine can be exemplified.
[0012]
In the case where the aqueous amino acid solution is an amino acid fermentation broth, the amino acid contained is generally one whose main component is proline in particular. Since proline plays a role as an osmotic pressure regulating substance in plant cells, it is considered that accumulation of proline in cells by application exerts an effect in plants.
The amino acid concentration in the aqueous amino acid solution is preferably 5 to 200 ppm in terms of the total concentration of amino acids. Even if a higher concentration is applied, the effect does not change, so it is practically diluted with water so as to be in this range.
You may add additives, such as surfactant, a pH adjuster, and a preservative, to the amino acid aqueous solution which concerns on this invention as needed.
[0013]
The amino acid fermentation broth added in the present invention is obtained by inoculating an amino acid fermentation raw material with an amino acid fermenting bacterium and culturing it to allow amino acid fermentation to be performed, and usually sterilizing.
The amino acid fermentation raw material used for the main fermentation may be any material capable of acting on amino acid fermenting bacteria.
As the sugar raw material, any of glucose, fructose, sucrose, molasses, isomerized sugar and the like may be used. The sugar concentration in the amino acid fermentation raw material is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 5 to 20% by weight.
The nitrogen raw material may be either urea or ammonium salt. As the ammonium salt, inorganic ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride, and ammonium nitrate, and organic ammonium salts such as ammonium acetate and ammonium formate are used. Urea or ammonium salts may be used alone or in combination, but the total concentration in the fermentation raw material is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 1 to 10% by weight.
The concentration in the amino acid fermentation broth when adding the yeast extract is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight. In addition, the yeast extract may be further added after the completion of the culture, and this is considered to enhance the effect of the present invention.
[0014]
Examples of other fermentation materials include inorganic substances such as potassium phosphate, sodium chloride, magnesium sulfate, manganese sulfate, iron sulfate, and zinc sulfate, and organic substances such as yeast extract, corn steep liquor, meat extract, peptone, and malt extract. Can do. Furthermore, depending on the auxotrophy of the microorganism used, it is desirable to add trace components such as specific vitamins.
[0015]
Bacteria used for amino acid fermentation are amino acid fermenting bacteria such as Corynebacterium, Bacillus, Brevibacterium, Arthrobacter, Serratia, and the specific name (species name) is Corynebacterium Glutamicum (Corynebacterium glutamicum), Bacillus subtilis, Brevibacterium flavum, Arsrobacter citreus, cerarc citrus, ceria citrus m
[0016]
Amino acid fermentation can be performed under normal conditions (temperature, pH, aeration conditions) depending on the type of amino acid fermentation bacteria used. The amino acid fermentation broth may contain an amino acid alone or may contain a plurality of amino acids.
[0017]
The amino acid fermentation broth produced in this way is usually sterilized by filtration or centrifugation. The fermented liquid after sterilization contains a large amount of organic and inorganic substances. If it is left as it is, component deterioration will occur due to the growth of various bacteria, so the pH should be adjusted to 3 or less to stabilize the quality except when it is used immediately. And save it. Other than the above operations, it is not necessary to perform complicated production and processing on the amino acid fermentation broth.
[0018]
In the present invention, spraying means supplying an aqueous amino acid solution or an aqueous calcium salt solution to the surface of the plant so that the aqueous amino acid solution or aqueous calcium salt solution adheres to the surface of the plant. Further, in the present invention, spraying the amino acid aqueous solution and the calcium salt aqueous solution means that the amino acid aqueous solution and the calcium salt aqueous solution are sprayed separately by separate spraying means, as well as the amino acid aqueous solution and the calcium salt aqueous solution. It means spraying back and forth at a spraying time close to time, and further mixing and spraying an amino acid aqueous solution and a calcium salt aqueous solution.
[0019]
In the present invention, the application time of the amino acid aqueous solution and the calcium salt aqueous solution may be any time from planting to harvesting. The number of times of spraying may be one, but it is preferable to increase the number of times as much as possible because the effect is stable.
The amount of application is appropriately determined according to the growth stage of the plant body, but it is desirable to apply an amount that can be uniformly applied to the parts to be applied such as foliage and fruits.
[0020]
Further, in the method of spraying an aqueous solution of calcium salt according to the present invention, an amino acid aqueous solution is sprayed at the same time, but these aqueous solutions are harmless per se and have no great influence on the human body. Therefore, it is safe to eat the sprayed part as it is. In addition, the calcium salt and the components in the aqueous amino acid solution do not react with each other to cause abnormalities such as precipitation.
[0021]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to the following Example.
[0022]
Production Example 1 (Preparation of amino acid fermentation broth A)
Inoculate 1000 mL of a sterilized amino acid fermentation raw material (pH 7.0) having the following composition with Corynebacterium glutamicum ATCC 21157 (ATCC represents the storage number of American Type Culture Collection): 2500 mL The culture was aerated and stirred at 30 ° C. for 96 hours in a jar. Ammonia water was used as the pH regulator. Next, centrifugation was performed, and the culture solution from which the bacteria were removed was designated as amino acid fermentation broth A. When the amino acid composition in the obtained amino acid fermentation broth was investigated, they were proline 22g / L, alanine 8g / L, valine 4g / L, and glutamic acid 5g / L.

[0023]
Production Example 2 (Preparation of amino acid fermentation broth B)
Dispense 100 mL of sterilized amino acid fermentation material (pH 7.2) having the following composition into a 500 mL Erlenmeyer flask with baffle, and after sterilization, inoculate Brevibacterium flavum (Brevactium flavum ATCC 15940) and shake at 30 ° C. for 96 hours. Culture was performed. Subsequently, centrifugation was performed, and the culture solution from which the bacteria were removed was designated as amino acid fermentation broth B.
When the amino acid composition in the obtained amino acid fermentation broth was investigated, they were proline 18g / L, alanine 4g / L, valine 2g / L, and glutamic acid 5g / L.

[0024]
Example 1
Tomato (Momotaro) was sown in vermiculite and cultivated as it was for 30 days. During the cultivation period, irrigation was performed with distilled water. 30 days after sowing, N: 68 ppm, P: 2 ppm, K: 78 ppm, Mg: 48 ppm, Fe: 2 ppm, Mn: 1 ppm, Zn: 0.2 ppm, Cu: 0.01 ppm, B: 0.5 ppm, Mo Seedlings were transplanted into 40 L of hydroponic broth containing 0.0005 ppm. The pH of the hydroponic solution was adjusted to 5.3 with NaOH or HCl once every 2-3 days.
The concentration of hydroponic solution was adjusted to 25 ppm so that calcium deficiency occurred. On the 12th, 15th, 19th, and 21st days after transplantation, the amino acid fermentation broth A or amino acid diluted in a 100 ppm solution of calcium chloride, calcium nitrate, and calcium lactate so that the total concentration of amino acids is 50 ppm Fermentation liquid B was added, and 10 mL / individual was sprayed over the entire crop body. Furthermore, a section in which a 100 ppm solution of calcium chloride, calcium nitrate, and calcium lactate was sprayed alone and an untreated section in which the same amount of distilled water was sprayed were also set. The test was carried out in 4 sections in 1 district.
On the 28th day after transplantation, all crop bodies were sampled, and the crop body calcium content was measured and compared.
On the other hand, the concentration of hydroponic liquid calcium was set to 80 ppm, and a section sprayed with the same amount of distilled water was also set so as not to occur, and comparison was made as a control section. The results are shown in Table 1.
As can be seen from Table 1, when calcium was applied to the tomato leaves, the calcium content increased with the addition of the amino acid fermentation broth, and it was observed that the amino acid fermentation broth increased the absorption efficiency of calcium.
[0025]
[Table 1]

[0026]
Example 2
Tomato (Momotaro) was sown in vermiculite and cultivated as it was for 30 days. During the cultivation period, irrigation was performed with distilled water. 30 days after sowing, N: 68 ppm, P: 2 ppm, K: 78 ppm, Mg: 48 ppm, Fe: 2 ppm, Mn: 1 ppm, Zn: 0.2 ppm, Cu: 0.01 ppm, B: 0.5 ppm, Mo Seedlings were transplanted into 40 L of hydroponic broth containing 0.005 ppm. The pH of the hydroponic solution was adjusted to 5.3 with NaOH or HCl once every 2-3 days.
The concentration of hydroponic solution was adjusted to 25 ppm so that calcium deficiency occurred. Amino acids diluted to 14 ppm, 17 days, 21 days, and 23 days after transplantation so that the total concentration of amino acids is 50 ppm with respect to calcium chloride and calcium nitrate solutions, respectively, to the following concentrations: Fermentation liquid A was added, and 10 mL / individual was sprayed over the entire crop body. That is, the concentration of the dispersed calcium was 100 ppm, 200 ppm, 300 ppm, 500 ppm, and 1000 ppm. Furthermore, a section (no addition) sprayed with a calcium chloride and calcium nitrate 100 ppm solution alone and an untreated section sprayed with the same amount of distilled water were set at the same time. In addition, the test was implemented by 1 area 4 series.
On the 28th day after transplantation, all crop bodies were sampled, and the crop body calcium content was measured and compared.
On the other hand, in order to prevent calcium deficiency, the hydroponic solution calcium concentration was set to 80 ppm, and a section sprayed with the same amount of distilled water was also set and compared as a control section. The results are shown in Table 2.
As can be seen from Table 2, when calcium is applied to the tomato leaves, the calcium content increases as the concentration of the spread calcium increases. Increased calcium absorption efficiency has been observed.
[0027]
[Table 2]

[0028]
Example 3
Tomato (Momotaro) was sown in vermiculite and cultivated as it was for 30 days. During the cultivation period, irrigation was performed with distilled water. 30 days after sowing, N: 68 ppm, P: 2 ppm, K: 78 ppm, Mg: 48 ppm, Fe: 2 ppm, Mn: 1 ppm, Zn: 0.2 ppm, Cu: 0.01 ppm, B: 0.5 ppm, Mo Seedlings were transplanted into 40 L of hydroponic broth containing 0.005 ppm. The pH of the hydroponic solution was adjusted to 5.3 with NaOH or HCl once every 2-3 days.
The concentration of hydroponic solution was adjusted to 25 ppm so that Ca deficiency occurred. On the 14th day, 17th day, 21st day, and 23rd day after transplantation, fermented liquid A diluted so that the total concentration of amino acids becomes the following concentration is added to a 100 ppm solution of calcium chloride + calcium nitrate. 10 mL / individual was sprayed over the entire crop body. That is, the amino acid concentration of the fermentation broth A was 5 ppm, 10 ppm, 20 ppm, 50 ppm, and 100 ppm with respect to the calcium solution. Furthermore, an untreated section in which the same amount of distilled water was sprayed was also set. The test was carried out in 4 sections in 1 district.
On the 28th day after transplantation, all crop bodies were sampled, and the crop body calcium content was measured and compared.
On the other hand, in order to prevent calcium deficiency, the hydroponic solution calcium concentration was set to 80 ppm, and a group sprayed with the same amount of distilled water was also set and compared as a control group. The results are shown in Table 3.
As is apparent from Table 3, when calcium is applied to the tomato leaves, the calcium content increases with the addition of the amino acid fermentation broth, and increases as the amino acid concentration increases. It was accepted to increase.
[0029]
[Table 3]

[0030]
Example 4
Tomato (Momotaro) was sown in vermiculite and cultivated as it was for 30 days. During the cultivation period, irrigation was performed with distilled water. 30 days after sowing, N: 68 ppm, P: 2 ppm, K: 78 ppm, Mg: 48 ppm, Fe: 2 ppm, Mn: 1 ppm, Zn: 0.2 ppm, Cu: 0.01 ppm, B: 0.5 ppm, Mo Seedlings were transplanted into 40 L of hydroponic culture solution containing 0.0005 ppm, calcium; 25 ppm. The calcium concentration of 25 ppm is a concentration at which deficiency occurs. The pH of the hydroponic solution was adjusted to 5.3 with NaOH or HCl once every 2-3 days.
On the 12th day, 15th day, 19th day and 21st day after transplantation, a solution containing calcium nitrate at 100 ppm and an amino acid reagent with an amino acid concentration of 50 ppm was prepared. Scattered throughout the body. The amino acid composition was 100% proline, 50% each of proline and glutamic acid, 25% each of proline, glutamic acid, alanine and valine, and amino acid solution A, amino acid solution B and amino acid solution C, respectively. Further, a group in which the same amount of calcium nitrate solution was sprayed alone and a group in which the same amount of distilled water was sprayed were also set. The test was carried out in 4 sections in 1 district.
On the 28th day after transplantation, all crop bodies were sampled, and the crop body calcium content was measured and compared.
As is apparent from Table 2, when calcium was applied to the tomato leaves, the calcium content increased with the addition of amino acids, and it was confirmed that the incorporation of amino acids increased the absorption efficiency of calcium.
[0031]
[Table 4]

[0032]
【The invention's effect】
According to the method of spraying an aqueous solution of calcium salt and an aqueous solution of an amino acid on the surface of a plant of the present invention, it is possible to eliminate a growth disorder caused by calcium deficiency in crops, increase physiological activity, and maintain the growth of plants and crops. Can be strengthened. Therefore, the growth of the crop can be promoted, the quality of the harvest can be improved, and the yield can be increased.

Claims

When an aqueous solution of calcium salt is sprayed on a plant to absorb calcium ions from the surface of the plant, an aqueous solution of calcium salt and an amino acid fermentation solution are sprayed on the plant to absorb calcium ions from the surface of the plant. How to promote.

The method according to claim 1, wherein the total concentration of amino acids in the amino acid fermentation broth is 5 to 200 ppm.