JP4775734B2 - 植物病害防除用銅製剤 - Google Patents
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Description
そこで、いわゆるプレミックスボルドーが考案された。これは、硫酸銅を塩基性塩化銅や塩基性硫酸銅などとし、銅イオンの溶出を抑制しようとするものである。しかし、このようなプレミックスボルドーを使用しても、雨水等により急激な銅イオンの溶出が起こり薬害を引き起こす例が多い。そのため、散布溶液に炭酸カルシウム(例えば、商品名クレフノン(炭酸カルシウム95%含有))を添加してさらに塩基性を高くし、銅イオンの溶出を防いでいる。しかしこのように塩基性を高くしても散布直後の降雨による薬害の発生を完全に防止することは困難である。また、このような製剤は塩基性にすることにより銅イオンの溶出を防止しているため、酸性雨などにより酸性に傾くと多量の銅イオンが溶出して、薬害の発生につながる。
このように従来はいずれの銅剤も薬害をおそれるあまり強い塩基性として銅の溶出を抑制している。このため、植物病害防除効果を発揮するために銅として例えば、5kg/haと多量の薬剤を散布する必要がある。そのため、長期間銅剤を散布していると土壌に銅が蓄積し、それが流出して河川や飲料水の汚染を引き起こす。
硫酸銅とピロリン酸ナトリウムあるいは硫酸銅とピロリン酸カリウムとをモル比が2:1となるように水中で混合するとピロリン酸銅が形成され、水にほとんど溶解しないことになる。このようにピロリン酸銅は水にほとんど溶解しないため、農薬の活性成分として用いられることはなかった。また、ピロリン酸銅は、ピロリン酸ナトリウムと複塩や錯塩などを作ることにより水に可溶となることが知られている。しかし、これまでこの反応生成物の植物病原菌に対する抗菌活性は報告されていない。
特開平8−165213には、大腸菌に対するメタリン酸銅の効果が記載されているが、このメタリン酸銅は、リン酸二水素アンモニウムと酸化銅とを800℃に加熱して製造したもので、このものはメタリン酸と銅とが等化学当量のものである。
特開平6−40806には、100質量部の農薬有効成分を0.1〜10質量部の脂肪族多価アルコール脂肪酸エステル及び/又はリン脂質でコーティングした農薬コーティング剤及び0.01〜10質量部の糊剤を含む殺菌殺虫組成物が記載されている。農薬有効成分として硫酸銅が、糊剤としてピロリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、ポリリン酸カリウム及びメタリン酸ナトリウムが記載されているが、硫酸銅とポリリン酸ナトリウムなどとの配合割合は硫酸銅100質量部に対してポリリン酸ナトリウムなどが0.01〜10質量部であり、ポリリン酸ナトリウムなどの配合比率が低い。
本発明者らは、2.0モルの硫酸銅と1.0モル超のピロリン酸ナトリウム(化学当量比で1:1超となる)を水に加え、この液についてそのまま植物病原菌に対する活性を調べた。その結果、その抗菌活性は極めて高く、かつ薬害の発生が著しく軽減され、さらに従来の無機銅製剤が防除効果を示さない糸状菌による病害の発生をも防除することを見出した。
本発明は、上記知見に基づいて完成されたものであり、以下に示す植物病害防除用銅製剤を提供するものである。
1.2価の銅とポリリン酸根とを含有し、2価の銅1化学当量に対してポリリン酸根が1化学当量超である植物病害防除用銅製剤。
2.ポリリン酸根が、ピロリン酸根、トリポリリン酸根、テトラポリリン酸根、トリメタリン酸根、及びテトラメタリン酸根からなる群から選ばれた少なくとも1種である上記1記載の植物病害防除用銅製剤。
3.ポリリン酸根の対イオンがアルカリ金属イオンである上記1又は2記載の植物病害防除用銅製剤。
4.2価の銅1化学当量に対してポリリン酸根が1化学当量超で4化学当量以下である上記1〜3のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
5.硫酸銅とポリリン酸のアルカリ金属塩とを含有することを特徴とする上記1〜4のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
6.さらに界面活性剤を含む上記1〜5のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
7.界面活性剤が、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤、及びアニオン界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種である上記6記載の植物病害防除用銅製剤。
8.界面活性剤が、両性界面活性剤である上記6記載の植物病害防除用銅製剤。
9.両性界面活性剤が、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、塩酸アルキルポリアミノエチルグリシン、及び2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタインからなる群から選ばれる少なくとも1種である上記6記載の植物病害防除用銅製剤。
10.界面活性剤の使用量が、銅化合物1質量部に対して0.005〜20質量部である上記6〜9のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
11.植物病害が、トマト疫病、トマトハカビ病、トマトべと病、キュウリべと病、キュウリたんそ病、キュウリうどんこ病、ナシ黒星病、ナシ黒斑病、リンゴ黒点病、リンゴ褐斑病、カキ落葉病、カキたんそ病、ブドウ黒痘病、ブドウ褐斑病、ブドウ晩腐病、ブドウべと病、ミカン瘡痂病、カンキツ黒点病、ミカン黒点病、スイカたんそ病、キャベツべと病、キャベツ菌核病、ジャガイモ疫病、タマネギべと病、またはタマネギ黒斑病である上記1〜10のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
本発明の銅製剤に使用する2価の銅化合物の例としては、硫酸銅、塩化銅、硝酸銅、酢酸銅、ポリリン酸銅等が挙げられ、硫酸銅が特に好ましい。これらの銅化合物は結晶水を有するものでもよいが、無水物でも良い。
本発明の銅製剤に使用するポリリン酸根の例としては、ピロリン酸根、トリポリリン酸根、テトラポリリン酸根、トリメタリン酸根、テトラメタリン酸根、ヘキサメタリン酸根及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらのうちより好ましいものは、ピロリン酸根、トリポリリン酸根、テトラポリリン酸根である。ポリリン酸根の対イオンはアルカリ金属イオンが好ましく、ナトリウムイオン又はカリウムイオンがさらに好ましい。なお、この明細書においては、上記ポリリン酸根とその対イオンとをポリリン酸塩と称することもある。
本発明は、2価の銅とポリリン酸根とを含有し、2価の銅1化学当量に対してポリリン酸根が1化学当量超、好ましくは1化学当量超で4化学当量以下であることを特徴とする。2価の銅1化学当量に対してポリリン酸根が1化学当量以下では、薬害が発生し易くなり、4化学当量超では、植物病害防除効果が低下する傾向がある。本発明の銅製剤に添加したポリリン酸のアルカリ金属塩は、銅イオンの溶出を抑制する働きがあると考えられる。
ここで、化学当量について下記化学式を用いて説明する。
H4P2O7+4NaOH → Na4P2O7+4H2O
1モルのピロリン酸は4モルの水酸化ナトリウムと反応して、1モルのピロリン酸ナトリウムと4モルの水を生成する。即ち、1モル中のピロリン酸根は、ピロリン酸根のイオン価が4価であることから4化学当量であり、1モル中のナトリウム根は、ナトリウム根のイオン価が1価であることから1化学当量である。このことから、2価の銅及び4価のポリリン酸根などの化学当量は、イオン価から算出することができる。即ち、2価の銅(Cu2+)1モルは2化学当量であり、ピロリン酸根(P2O7 −4)は4価であるから、ピロリン酸根1モルは4化学当量である。
本発明の銅製剤の好ましい態様を以下に示す。
硫酸銅とピロリン酸ナトリウム又はピロリン酸カリウムを含み、その配合割合がモル比で、硫酸銅2.0に対し、好ましくは1.01〜4.0であり、さらに好ましくは1.01〜3.0であり、最も好ましくは1.05〜2.2である植物病害防除用銅製剤。
硫酸銅とトリポリリン酸ナトリウム又はトリポリリン酸カリウムを含み、その配合割合がモル比で、硫酸銅2.5に対し、好ましくは1.01〜4.0であり、さらに好ましくは1.01〜3.0であり、最も好ましくは1.05〜2.7である植物病害防除用銅製剤。
硫酸銅とテトラポリリン酸ナトリウム又はテトラポリリン酸カリウムを含み、その配合割合がモル比で、硫酸銅3.0に対し、好ましくは1.01〜4.0であり、さらに好ましくは1.01〜3.0であり、最も好ましくは1.05〜3.2である植物病害防除用銅製剤。
硫酸銅とテトラメタリン酸ナトリウム又はテトラメタリン酸カリウムを含み、その配合割合がモル比で、硫酸銅2.0に対し、好ましくは1.01〜4.0であり、さらに好ましくは1.01〜3.0であり、最も好ましくは1.05〜2.0である植物病害防除用銅製剤。
ヘキサメタリン酸ナトリウムのような重合度に分布を持つようなものであるときは(例えば、グレアム塩)、分子式を(NaPO3)nとし分子量を102として計算する。このことから、硫酸銅とヘキサメタリン酸ナトリウムを含む植物病害防除用銅製剤は、硫酸銅1.0モルに対しヘキサメタリン酸ナトリウムを、204gを超える量で、好ましくは214〜408g、さらに好ましくは214〜306gを配合する。
本発明の植物病害防除用銅製剤は、銅化合物とポリリン酸塩の他に、農薬として実用化する際に通常使用される界面活性剤[ノニオン性界面活性剤(例えば、直鎖アルキルポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシエチレンひまし油など)、アニオン性界面活性剤(例えば、アルカンスルホン酸塩、アルケンスルホン酸塩など)、カチオン性界面活性剤(例えば、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド、ベンザルコニウム塩など)、両性界面活性剤(例えば、スルホベタインなど)、グリセリン脂肪酸エステル(例えば、脂肪酸モノグリセライドなど)、プロピレングリコール脂肪酸エステルなど]、分散剤[合成シリカ(例えば、シオノギ製のカープレックス、日本シリカ工業製のニップシールNS−Tなど)、カオリン、ケイソウ土、タルク、ベントナイト等の鉱物質担体など]などの少なくとも1種を用いて製剤化してもよい。
界面活性剤として好ましいものは、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤であり、具体的には、両性界面活性剤としてはポリオクチルポリアミノエチルグリシン(例えば、商品名オバゾリンB(有効成分を60質量%含有)、東邦化学工業株式会社製)、塩酸アルキルポリアミノエチルグリシン(例えば、商品名レボンU(有効成分を50質量%含有)、三洋化成工業株式会社製)、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン(例えば、商品名オバゾリン552(有効成分を50質量%含有)、東邦化学工業株式会社製)、ノニオン界面活性剤としては、グリセリンモノパルミテート、アニオン界面活性剤としてはアルケニルスルフォネートナトリウム(例えば、商品名ソルポール5115、束邦化学工業株式会社製)等が挙げられる。更に界面活性剤として好ましいものは、両性界面活性剤であり、具体的な両性界面活性剤としては、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、塩酸アルキルポリアミノエチルグリシン、及び2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン等が挙げられ、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン又は塩酸アルキルポリアミノエチルグリシンが特に好ましい。
これらの界面活性剤の使用量は、銅化合物1質量部に対して、好ましくは0.005〜20質量部、さらに好ましくは0.01〜10質量部、特に好ましくは0.02〜5質量部であり、他の添加剤の使用量は一般に銅化合物1質量部に対して、それぞれ0.01〜2.5質量部程度である。
以下、硫酸銅とピロリン酸ナトリウムを含む植物病害防除用銅製剤を例として本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
すなわち、硫酸銅とピロリン酸ナトリウムとをモル比が2:1となるように混合した水溶液ではピロリン酸銅が生成する。ピロリン酸銅はきわめて安定な化合物であり、水への溶解度は約10−5Mと報告されている。しかし、酸性溶液中では溶解度が高くなり、銅イオンの溶出が多くなる。
一方、硫酸銅2モルに対しピロリン酸ナトリウムを1モルより大きいモル比で混合すると溶液中では2価の銅イオンに対し、ピロリン酸イオンが多くなり一部はピロリン酸ナトリウム銅やピロリン酸水素銅となることが考えられる。
このように硫酸銅2モルに対しピロリン酸ナトリウムを1モルより大きいモル比で混合した溶液中では、ピロリン酸銅、ピロリン酸ナトリウム、銅イオン、ナトリウムイオン、ピロリン酸イオン、ピロリン酸ナトリウム銅、ピロリン酸水素銅等の間で複雑な平衡関係が生じていると考えられる。本発明の銅製剤の散布溶液中では、これらの化合物の複雑な平衡関係が存在しているものと考えられる。これが硫酸銅2モルに対し、ピロリン酸ナトリウムが1モル以下の銅製剤では薬害が発生するのに対して、ピロリン酸ナトリウムが1モル超の銅製剤では薬害がなくなり、かつ病害防除効果が高くなる理由と考えられる。
2価の銅イオンは他の化合物との結合力が強く、例えば植物体表面に付着しているアミノ酸等と容易に結合し、その病害防除活性を失う。また、植物体内に到達すると各種植物成分と結合し、薬害発生の原因となる。
本発明の銅製剤は植物に対する薬害作用が著しく低いこと、病害防除効果が著しく高いこと、防除効果を有する病害の種類が多いことなどから、植物病原菌への移行性の高いことが示唆される。さらに一般に農薬として用いられている銅製剤はアルカリ側では銅イオンの濃度が低いが、酸性側になると銅イオン濃度が高くなり、薬害発生につながるが、本発明の銅製剤は溶液のpHが変化しても銅イオン濃度の変化は著しく少なく、従って薬害発生のおそれがきわめて低い。
以上のことは硫酸銅とピロリン酸ナトリウムとに固有の現象ではなく、先に示した他のポリリン酸化合物と硫酸銅又は他の銅化合物との間でも成立する現象である。
本発明の銅製剤は、通常は水溶液として使用されるが、この水溶液のpHは、好ましくは4.5〜8.0、さらに好ましくは5.0〜7.5である。
散布の際の銅製剤中の銅の濃度は、好ましくは20〜2000mg/L、さらに好ましくは35〜500mg/Lが適当である。
本発明の銅製剤は、細菌による植物病害の他、カビ(糸状菌)による植物病害に対しても病害予防及び治療効果がある。また本発明の銅製剤は、麦類や豆類など穀類の種子、キュウリ、トマト、レタス、ホウレンソウなどの野菜類の種、パンジーやアサガオなどの花弁類の種、および種ジャガイモのような根菜類の種芋などの種子消毒剤としても使用することができる。従って本発明の植物病害防除用銅製剤は、種子消毒剤も包含するものである。
本発明の銅製剤を適用するのに適した植物病害の例としては、トマト疫病、トマトハカビ病、トマトべと病、キュウリべと病、キュウリたんそ病、キュウリうどんこ病、ナシ黒星病、ナシ黒斑病、リンゴ黒点病、リンゴ褐斑病、カキ落葉病、カキたんそ病、ブドウ黒痘病、ブドウ褐斑病、ブドウ晩腐病、ブドウべと病、ミカン瘡痂病、カンキツ黒点病、ミカン黒点病、スイカたんそ病、キャベツべと病、キャベツ菌核病、ジャガイモ疫病、タマネギべと病、タマネギ黒斑病などが挙げられる。
本発明の銅製剤の剤型としては、水和剤が好ましく、使用時に水溶液の状態に調製する。このとき展着剤を加えて調製することが好ましい。このとき使用する展着剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(例えば、北興化学工業株式会社製商品名ハイテンA)やポリオキシエチレン樹脂酸(例えば、日本農薬株式会社製商品名スプレースチッカー)など銅剤に適用できるものであればいずれのものも使用できる。
本発明の銅製剤の植物への散布部位は、地上部であり、散布時期は生育期、休眠期などである。
散布量は、銅として、好ましくは0.01〜5kg/ha、さらに好ましくは0.2〜1kg/haが適当である。
以下実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。
試験例1
病害防除効果試験
実施例1〜4で作製した銅製剤を銅として6mg/100mlとなるように水で希釈した供試薬液を調製した。この薬液を植物の葉に散布し、風乾後に別に培養した病原菌胞子(遊走子)を噴霧接種し、所定の湿室(トマト疫病およびキュウリべと病は20℃、キュウリたんそ病およびカンキツ黒点病は25℃、湿度100%)に保った。トマト疫病およびキュウリべと病は3日後、キュウリたんそ病は4日後、カンキツ黒点病は5日後にそれぞれ発病した病斑数を数え、無処理区のそれとの比較により防除価を算出した。キュウリうどんこ病に対してはすでに病斑の形成されているキュウリ苗の葉に前述の濃度に希釈した供試薬液を散布し、25℃に保ち、10日後の病斑数を計測し、防除価を算出した。
防除価(%)=[1−(処理区の病斑数/無処理区の病斑数)]×100
実施例1の製剤による各種病害防除試験の結果を以下の表1に、実施例2の製剤による各種病害防除試験の結果を以下の表2に、実施例3の製剤による各種病害防除試験の結果を以下の表3に、および実施例4の製剤による各種病害防除試験の結果を以下の表4に示す。
対象病害は以下のとおりである。
1:トマト疫病
2:キュウリべと病
3:キュウリたんそ病
4:カンキツ黒点病
5:キュウリうどんこ病
防除価の後の符号は薬害の程度を示す(以下同じである)。
−:薬害斑なし(薬害なし)
+:薬害斑がわずかにみられる
++:薬害斑が相当数認められる
+++:著しい薬害斑が認められる
結果の考察
実施例1の組成では、硫酸銅とピロリン酸カリウムのモル比が2.0:0.8から2.0:1.0までは薬害が激しく発生した。しかし、モル比が2.0:1.05から2.0:2.4では薬害の発生がみられなかった。防除効果は2.0:1.05から2.0:2.2の範囲で高かった。
実施例2の組成では、硫酸銅とピロリン酸ナトリウムのモル比が2.0:0.8から2.0:1.0までは薬害が激しく発生した。しかし、モル比が2.0:1.05から2.0:2.4では薬害の発生がみられなかった。防除効果は2.0:1.05から2.0:2.2の範囲で高かった。
実施例3の組成では、硫酸銅とトリポリリン酸ナトリウムのモル比が2.5:0.8から2.5:1.0までは薬害が激しく発生した。しかし、モル比が2.5:1.05から2.5:3.0では薬害の発生がみられなかった。防除効果は2.5:1.05から2.5:2.7の範囲で高かった。
実施例4の組成では、硫酸銅とテトラポリリン酸カリウムのモル比が3.0:0.8から3.0:1.0までは薬害が激しく発生した。しかし、モル比が3.0:1.05から3.0:3.5では薬害の発生がみられなかった。防除効果は3.0:1.05から3.0:3.2の範囲で高かった。
試験例2
病害防除効果試験(Zボルドーおよびコサイドボルドーとの比較)
実施例1と2の製剤のうち硫酸銅とポリリン酸のモル比が2.0:1.1および2.0:2.0の製剤ならびにZボルドー(トモノアグリカ製)およびコサイドボルドー(塩野義製薬製)をそれぞれの実用散布濃度ならびに実施例1および2の上記モル比の製剤と同じ銅濃度(6mg/100ml)となるように調整した供試溶液を調製した。それぞれをトマト苗に散布し、風乾後にトマト疫病菌遊走子を噴霧接種し、20℃の湿室(湿度100%)に保ち、4日後に葉に形成された病斑数を計測し、防除価を算出した。結果を表5及び表6に示す。
表5及び6から、本発明の銅製剤は、低濃度で高い防除価を示し、薬害がないのに対して、Zボルドーおよびコサイドボルドーは、高い防除価を達成するためには高濃度で使用する必要があり、この場合には薬害を起すこと、また、薬害を起さないような低濃度の使用では、防除価が低過ぎて実用的でないことがわかる。
実施例1および2の製剤ならびにZボルドーおよびコサイドボルドーの銅含有量ならびに希釈倍率、散布濃度、および散布濃度に調整した場合の銅の濃度を以下の表7に示す。
試験例3
各種植物に対する薬害試験
所定濃度に希釈した本発明の供試薬液ならびにZボルドーおよびコサイドボルドー溶液を下記表に示す銅濃度で各植物の苗に散布し、20℃の湿室(湿度100%)に保った。所定時間(4日)後に葉に発生した薬害の程度を比較した。結果を表8に示す。
本発明の銅製剤では薬害は全く認められなかったが、Zボルドーおよびコサイドボルドーでは激しい薬害が発生した。
試験例8
実施例8〜10で作製した銅製剤を銅として9mg/100mlとなるように水で希釈した供試薬液を調製し、キュウリべと病に対する病斑進行度を試験した。すなわち、この薬液をキュウリの葉に散布し、風乾後に別に培養したキュウリべと病菌胞子(遊走子)を噴霧接種し、所定の湿室(20℃、湿度100%)に5日間保ち、病斑スコアを調べた。結果を表13に示す。両性界面活性剤を添加した実施例8、9のほうが両性界面活性剤を添加しない実施例10よりも病斑進行度が抑えられることがわかる。
表13の病斑スコアの判定基準は、以下のとおりである。
0 病斑面積 0%
1 病斑面積 25%以下
2 病斑面積 25%を超えて50%以下
3 病斑面積 50%を超えて75%以下
4 病斑面積 75%を超えて100%未満
5 病斑面積 100%(葉全体が枯死したもの)
試験例9
試験例8と同様にして、実施例10〜13で作製した銅製剤についてキュウリべと病に対する病斑進行度を試験した。その結果、両性界面活性剤を添加した実施例11において病斑進行度が最も抑えられた。実施例10、12、13においても無処理に比較して病斑進行抑制が認められた。
表14の病斑スコアの判定基準は、表13の判定基準と同じである。
Claims (8)
- 2価の銅とポリリン酸根と両性界面活性剤とを含有し、2価の銅1化学当量に対してポリリン酸根が1化学当量超である植物病害防除用銅製剤。
- ポリリン酸根が、ピロリン酸根、トリポリリン酸根、テトラポリリン酸根、トリメタリン酸根、及びテトラメタリン酸根からなる群から選ばれた少なくとも1種である請求項1記載の植物病害防除用銅製剤。
- ポリリン酸根の対イオンがアルカリ金属イオンである請求項1又は2記載の植物病害防除用銅製剤。
- 2価の銅1化学当量に対してポリリン酸根が1化学当量超で4化学当量以下である請求項1〜3のいずれか1項記載の稙物病害防除用銅製剤。
- 硫酸銅とポリリン酸のアルカリ金属塩とを含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
- 両性界面活性剤が、ポリオクチルポリアミノエチルグリシン、塩酸アルキルポリアミノエチルグリシン、及び2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリウムベタインからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜5のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
- 界面活性剤の使用量が、銅化合物1質量部に対して0.005〜20質量部である請求項1〜6のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
- 植物病害が、トマト疫病、トマトハカビ病、トマトべと病、キュウリべと病、キュウリたんそ病、キュウリうどんこ病、ナシ黒星病、ナシ黒斑病、リンゴ黒点病、リンゴ褐斑病、カキ落葉病、カキたんそ病、ブドウ黒痘病、ブドウ褐斑病、ブドウ晩腐病、ブドウべと病、ミカン瘡痂病、カンキツ黒点病、ミカン黒点病、スイカたんそ病、キャベツべと病、キャベツ菌核病、ジャガイモ疫病、タマネギべと病、またはタマネギ黒斑病である請求項1〜7のいずれか1項記載の植物病害防除用銅製剤。
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