JP4858858B2 - 除草剤 - Google Patents
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Description
手取りや除草機などを用いた除草の代替手段として採用されるようになった除草剤は、前述の除草労力を軽減可能であるものの、近年は環境汚染や作物への残留が問題となってきている。
これは、除草剤は元々不要な植物(雑草)を枯らすために用いられる農薬、つまり「毒物」であることに基づくものであり、管理を怠ると雑草を枯らす作業者の健康へ悪影響を及ぼしたり、最悪の場合には死に至らしめることもある。
具体的に広く使用される除草剤としては、2,4‐ジクロロフェノキシ酢酸(2,4‐D)にはじまり、以後、フェノキシ系、ウレア系、有機リン系、ジフェニルエーテル系、トリアジン系の化学的構造を持った除草剤が上市され、芝生の管理、道路などの雑草防除や農業に広く使用されており、林業、牧草地、又は野生生物生息地の保護などにも用いられている。
このようなクラゲに対する対応策については様々な検討がなされているが、その中でも注目されつつあるのは、クラゲに含まれるタンパク質を中心とした有効成分の抽出である。
例えば、特許文献2には、「クラゲ由来のコラーゲン及びその分解物」としてクラゲからコラーゲンを抽出する方法やコラーゲン分解物を得る方法が開示されている。
また、非特許文献1によれば、独立行政法人理化学研究所と信和化工株式会社は、糖タンパクの一種であるムチンがエチゼンクラゲやミズクラゲなど日本沿岸に生息する普通のクラゲに大量に含まれることを発見し、その構造を決定することに成功している。
さらに、福井県立大学の吉中礼二教授らは同じく糖タンパクの一種であるレクチンをエチゼンクラゲから精製する方法を開発している。
このように構成された除草剤では、クラゲ由来成分が除草作用を有する。
まず、本実施の形態に係る除草剤の成分となるクラゲについて説明する。表1は、エチゼンクラゲなどの大型クラゲの一般成分を傘の部分と口腕に分けて示すものである。単位は、重量%であり、括弧内は表外にも説明があるとおり、乾物換算割合(重量%)である。
本実施の形態に係る除草剤は、実施例1として、大型クラゲの一種であるエチゼンクラゲを、小片に裁断し、常温で真水に3時間浸漬し、塩抜きを行った。得られた小片を脱水し、60〜80℃で乾燥し、クラゲ由来成分を主成分とした除草剤を得た。
これらの実施例では、クラゲ由来成分以外に製剤成分などは含有させておらず、つまり、除草剤のすべての成分がクラゲ由来成分であるが、クラゲ由来成分主成分としながら展着剤、溶媒あるいは増量剤などの製剤成分を添加してもよい。なお、本願明細書及び特許請求の範囲においては、クラゲ由来成分を主成分とする除草剤とは、クラゲ由来成分のみの除草剤も含む概念である。
これら実施例1及び実施例2の除草剤について、防草効果を確認するため4種類の試験を実施した。
底面積200cm2のプラスチック容器で、草丈7〜12cmに栽培したヒメムカシヨモギの地際を切断し、本発明の実施例1及び実施例2に係る除草剤を1平方メートル当たり20g相当量散布した。初期1週間は底面給水、その後は通常の散水を行い、加温フレームハウス内で管理した。
なお、除草効果について、4週間後の状態を観察し判定した。試験は各々の実施例について2反復で実施した。その結果を表2に示す。
これらの結果から、実施例1及び実施例2の除草剤の除草効果が確認された。
次に、防草効果試験例2として、草丈が30cm以下のメヒシバ、カヤツリグサが優先し、スベリヒユが発生している圃場内を500cm2の枠で区切り、本発明の実施例1及び実施例2に係る除草剤を1平方メートル当たり20g、50g相当量地表10cm間に混ぜ込んで、その8週間後の状態を観察する試験を実施した。また、対照区として無処理区を設けて、除草剤を混合した区と比較することで防草効果を判定した。
尚、試験は各々の実施例について2反復で2007年6月2日より実施した。その結果を表3に示す。
以上の結果から、ヒメムカシヨモギの他にメヒシバあるいはカヤツリグサに対しても防草効果を確認することができた。
次に、防草効果試験例3について説明する。
1/5000aのワグネルポットに代掻きした水田土壌を充填し、堪水深を4cmとして、ヒエ、コナギ、広葉、ホタルイの各種子を土壌表層に播種し、ウリカワ、ミズガヤツリの塊茎を置床した。さらに、2葉期の水稲(品種:コシヒカリ)をポット当たり6株移植した。水稲移植2日後、本発明の実施例1及び実施例2に係る除草剤を1平方メートル当たり50g相当量水面処理した。加温フレームハウス内(水温約25〜30℃)で移植した水稲を生育させ、4週間後、防草効果を評価した。その結果を表4に示す。評価方法としては、0から10までの11段階評価とし、10を「極大の効果」、0を「効果なし」とした。
なお、水稲に対しての薬害は認められなかった。
さらに、防草効果試験例4について説明する。
圃場内に直径30cm、高さ30cmのポットを試験区として設置し、水稲を移植し、本発明の実施例1及び実施例2に係る除草剤を1平方メートル当たり50g相当量全層処理した。化成肥料を施用したポットを対照区として移植後40日での雑草個体数比を計測した。その結果を表5に示す。また、各試験区及び対照区から採水して酸化還元電位を測定した。その結果を図1に示す。
また、図1に示されるとおり、測定開始後14日から36日目までのすべての測定時点で対照区の酸化還元電位が、実施例1及び実施例2に係る除草剤を用いた試験区のいずれよりも高くなっており、実施例1及び実施例3に係る除草剤を用いた試験区の嫌気度が高くなっていることが理解できる。
また、これらの防草効果は、前述のクラゲ由来成分に含まれるムチンあるいはレクチンなどのタンパク質によるものを考えられる。ムチンやレクチンには抗菌作用があることが知られており、この効果が雑草に対する防草効果の発現に寄与したものと考えられる。
すなわち、レクチンは糖質や細胞表面糖類鎖を特異的に認識して結合することが知られており、ムチンも同様に細胞表面糖類鎖に結合する。この作用で、畑状態においては雑草の種子や植物の生長点の細胞表面に結合し、植物の発芽抑制効果を発現すると考えられる。
また、堪水状態での防草効果発現には、レクチン、ムチンの効果に加えて、本実施例に係る除草剤が易分解性であり、微生物分解が容易であることによるものと考えられる。すなわち、本実施例に係る除草剤が微生物分解を受ける過程で、微生物の活動が活発となり酸素が大量に消費され一時的に、嫌気状態を引き起こし(図1の測定結果参照)、強い還元状態となり植物の発芽生育を抑制すると考えられる。
天然物由来成分としては、ヒバなどから採取されるヒノキチオール、唐辛子に含まれるカプサイシン、抗菌作用を備えるキチン、キトサン、フェノール類などを含んで殺菌作用を示す木酢や竹酢、ニンニク由来の抗菌作用を備えるアリシン、ワサビや芥子あるいは大根などに含まれて抗菌作用による効果を示すイソチオシアン酸アリル、あるいはニームの種子から抽出されて強い防虫作用を有するアザディラクチンなどがある。
これらは天然物由来の抗菌作用や動植物に対する忌避作用を備えており、既にそれらの効果は知られるものである。
これらヒノキチオール、カプサイシン、キチン、キトサン、木酢液、竹酢液、アリシン、イソチオシアン酸アリル、アザディラクチンなどの天然物由来成分のうち、1種類あるいは複数種類を混ぜて全体として略5重量部から20重量部に対して、クラゲ由来成分を略100重量部から200重量部を混合させて、除草剤を作成すればよい。
クラゲ由来成分とこれらの天然物由来成分の相乗効果によって、より高い防草効果を発揮させることが可能である。上述の天然物由来成分の量は、上記の範囲内において適宜選択されてよい。
クラゲ由来成分の略100重量部から200重量部に対して、天然物由来の成分が、略5重量部より少ない場合には天然物由来成分による効果を明確に発揮することができず、略20重量部よりも多い場合にはクラゲ由来成分による効果が減少してしまう。
但し、これらはあくまで目安であり、天然物由来成分による効果を高めたい場合には、クラゲ由来成分を略100重量部に対して上述の天然物由来成分を1種類あるいは複数種類を混ぜて全体として略100重量部程度まで増加させてもよく、特に限定する必要はない。
これら天然物由来成分を添加した除草剤についても、その使用方法はクラゲ由来成分を主成分とする除草剤と同様であり、畑状態の土壌に混ぜたり、あるいは堪水状態にある水田などでは水面処理してもよい。
また、クラゲ由来成分に加えて、他の天然物由来成分を加える実施例3に記載の除草剤では、クラゲ由来成分とその天然物由来成分のそれぞれによる相乗効果を期待することができ、より適用範囲が広く強度も大きな防草効果を発揮することが可能な除草剤として利用することができる。なお、クラゲ由来成分と他の天然物由来の素材との組み合わせによって効果を損なうことはない。
Claims (1)
- クラゲを乾燥粉砕して得られるクラゲ由来成分を主成分とし、ヒメムカシヨモギ、メヒシバ、カヤツリグサ、ヒエ、コナギ、ホタルイ、ウリカワ、ミズガヤツリより選択される、1種または2種以上の植物に対して防草効果を発揮する除草剤。
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