JP5528165B2 - イネの深播耐性付与剤 - Google Patents

Description

本発明はイネの深播耐性付与剤に関し、詳細には、播種時の深播きによる出芽率と成長の低下を抑制するイネの深播耐性付与剤に関する。

直播によるイネの栽培は、育苗、定植を必要としない省力栽培であり、近年、日本において直播によるイネの栽培面積が増加してきている。しかしながら、このうち表面播種は、スズメの食害があり、かつ耐倒伏性が低いという問題があった。一方、土中に深く播種する深播はこのような問題がない。このような技術としては、イネの種子に鉄をコーティングし、種子を土壌にめり込ませ、土壌との接触を確実にする方法が報告されている（非特許文献１）。しかしながら、土中に深く播種する深播では、酸素不足による出芽率の低下、成長不良などの問題がある。これについては、種子に酸素供給剤をコーティングする方法があるが、土表面からせいぜい１cmの深さまでの播種にとどまるものであった（非特許文献１）。またこのような種子処理剤による種子処理方法には、乾燥や適正なコーティング量の制御など、煩雑な操作が必要であった。

一方、５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩は、光合成活性の向上、二酸化炭素吸収能力向上呼吸抑制作用、クロロフィル含量向上作用、さらに優れた成長促進作用を示し、その結果発根促進、倒伏防止、収量向上、耐寒性向上、鮮度保持、緑色向上、緑色保持、健苗育成、器官の成長促進、分けつ数の増加、生育に要する期間の短縮、薬害軽減や挿し木等における活着向上効果に優れていることが知られている（特許文献１）。

また、５−アミノレブリン酸は、種子処理剤として用いた場合、種子処理を行った種子の出芽率向上、健苗育成するなどの効果を有することが知られている （特許文献２）。

しかしながら、５−アミノレブリン酸が、深播したイネの種子に対してどのような作用をするのかについては今まで知られていなかった。

特開平４−３３８３０５号公報 特開２００１−１０号公報

植調 Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．９，３２２−３２９（２００４）

従って、本発明の目的は、イネの深播耐性付与剤を提供することを目的とする。

本発明者は、かかる現状に鑑み鋭意研究を行ったところ、酸素供給剤ではない５−アミノレブリン酸、その誘導体又はその塩が、意外にもイネに深播耐性を付与することを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、一般式（１）
Ｒ²Ｒ¹ＮＣＨ₂ＣＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＲ³ （１）
[式中、Ｒ¹及びＲ²は各々独立に、水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリール基又はアラルキル基を示し；Ｒ³はヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基又はアミノ基を示す。〕
で表される５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩を有効成分とする、イネの深播耐性付与剤を提供するものである。

本発明の、深播耐性付与剤によりイネの種子を処理した後にイネを深播すれば、イネの直播栽培時に地中２cm以上に播種された種子の出芽率低下に対し、それを抑制する効果、並びに地中２cm以上に播種されたことによる低酸素ストレスに対してそれを低減し、成長の低下を抑制する効果、すなわち、深播耐性効果が得られる。

本発明の深播耐性付与剤の有効成分は、５−アミノレブリン酸、その誘導体（前記一般式（１））又はそれらの塩である。
一般式（１）中、Ｒ¹及びＲ²で示されるアルキル基としては、炭素数１〜２４の直鎖又は分岐鎖のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜１８のアルキル基、特に炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基等が挙げられる。

Ｒ¹及びＲ²で示されるアシル基としては、炭素数１〜２４、好ましくは炭素数１〜１２の直鎖又は分岐鎖のアルカノイル基、アルケニルカルボニル基、アロイル基又はアリールオキシカルボニル基が好ましく、特に炭素数１〜６のアルカノイル基が好ましい。当該アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ｎ−ペンタノイル基、ｎ−ヘキサノイル基、ｎ−ノナノイル基、ベンジルオキシカルボニル基等が挙げられる。

Ｒ¹及びＲ²で示されるアルコキシカルボニル基としては、総炭素数２〜１３のアルコキシカルボニル基が好ましく、特に炭素数２〜７のアルコキシカルボニル基が好ましい。当該アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基等が挙げられる。
Ｒ¹及びＲ²で示されるアリール基としては、炭素数６〜１６のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
Ｒ¹及びＲ²で示されるアラルキル基としては、炭素数６〜１６のアリール基と上記炭素数１〜６のアルキル基とからなる基が好ましく、例えば、ベンジル基等が挙げられる。

Ｒ³で示されるアルコキシ基としては、炭素数１〜２４の直鎖又は分岐鎖のアルコキシ基が好ましく、より好ましくは炭素数１〜１６のアルコキシ基、特に炭素数１〜１２のアルコキシ基が好ましい。当該アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられる。
Ｒ³で示されるアシルオキシ基としては、炭素数１〜１２の直鎖又は分岐鎖のアルカノイルオキシ基が好ましく、特に炭素数１〜６のアルカノイルオキシ基が好ましい。当該アシルオキシ基としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基等が挙げられる。

Ｒ³で示されるアルコキシカルボニルオキシ基としては、総炭素数２〜１３のアルコキシカルボニルオキシ基が好ましく、特に総炭素数２〜７のアルコキシカルボニルオキシ基が好ましい。当該アルコキシカルボニルオキシ基としては、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、ｎ−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
Ｒ³で示されるアリールオキシ基としては、炭素数６〜１６のアリールオキシ基が好ましく、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。アラルキルオキシ基としては、前記アラルキル基を有するものが好ましく、例えば、ベンジルオキシ基等が挙げられる。

一般式（１）中、Ｒ¹及びＲ²としては水素原子が好ましい。Ｒ³としてはヒドロキシ基、アルコキシ基又はアラルキルオキシ基が好ましく、より好ましくはヒドロキシ基又は炭素数１〜１２、特に炭素数１〜６のアルコキシ基、特にメトキシ基又はヘキシルオキシ基が好ましい。

５−アミノレブリン酸誘導体としては、５−アミノレブリン酸メチルエステル、５−アミノレブリン酸エチルエステル、５−アミノレブリン酸プロピルエステル、５−アミノレブリン酸ブチルエステル、５−アミノレブリン酸ペンチルエステル、５−アミノレブリン酸ヘキシルエステル等が挙げられ、特に５−アミノレブリン酸メチルエステル又は５−アミノレブリン酸ヘキシルエステルが好ましい。

５−アミノレブリン酸又はその誘導体の塩としては、例えば塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、リン酸塩、メチルリン酸、エチルリン酸、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硝酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、トルエンスルホン酸塩、コハク酸塩、シュウ酸塩、乳酸塩、酒石酸塩、グリコール酸塩、メタンスルホン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、クエン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、リンゴ酸塩等の酸付加塩、及びナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等の金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩等が挙げられる。
以上詳述した５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩は、水和物又は溶媒和物を形成していてもよく、またいずれかを単独で又は２ 種以上を適宜組み合わせて用いることができる。

５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩は、化学合成、微生物による生産、酵素による生産のいずれの方法によっても製造することができ、具体的には、特開昭４８−９２３２８号公報、特開昭６２−１１１９５４号公報、特開平２−７６８４１号公報、特開平６−１７２２８１号公報、特開平７−１８８１３３号公報、特開平１１−４２０８３号公報等に記載の方法に準じて製造することができる。上記のようにして製造された５−アミノレブリン酸類、それらの精製前の化学反応溶液や発酵液は、有害な物質を含まない限り、分離精製することなくそのまま用いることができる。また、有害な物質を含む場合は、その有害物質を適宜、有害とされないレベルまで除去した後、用いることができる。また市販品なども使用することができる。

本発明の深播耐性付与剤の適用対象となるイネとしては、特に限定されず、例えば、コシヒカリ、ミツヒカリ、タカナリ、北陸１９３号、ハバタキ、Kasalath、Arborio、Lemontおよびこれらの原品種やそれらの交配品種が挙げられるが、ミツヒカリ、タカナリ、北陸１９３号、ハバタキ、Kasalath、Arborio、Lemont等のコシヒカリより出芽率の低い品種に適用した場合に、より高い効果が得られ好ましい。

本発明の深播耐性付与剤は、５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩が含まれていればよいが、これら以外に、必要により植物生長調節剤、糖類、含窒素化合物、酸類、アルコール類、ビタミン類、ミネラル、微量要素、金属塩、キレート剤、防腐剤、防黴剤等を配合することができる。

ここで用いられる植物生長調節剤としては、例えば、エピブラシノライド等のブラシノライド類、塩化コリン、硝酸コリン等のコリン剤、インドール酪酸、インドール酢酸、エチクロゼート剤、１-ナフチルアセトアミド剤、イソプロチオラン剤、ニコチン酸アミド剤、ヒドロキシイソキサゾール剤、過酸化カルシウム剤、ベンジルアミノプリン剤、メタスルホカンブ剤、オキシエチレンドコサノール剤、エテホン剤、クロキンホナック剤、ジベレリン、ストレプトマイシン剤、ダミノジット剤、ベンジルアミノプリン剤、４-CPA剤、アンシミドール剤、イナペンフィド剤、ウニコナゾール剤、クロルメコート剤、ジケグラック剤、メフルイジド剤、炭酸カルシウム剤、ピペロニルブトキシド剤等を挙げることができる。

糖類としては、例えばグルコース、シュクロース、キシリトール、ソルビトール、ガラクトース、キシロース、マンノース、アラビノース、マジュロース、スクロース、リボース、ラムノース、フラクトース、マルトース、ラクトース、マルトトリオースなどが挙げられる。

含窒素化合物としては、例えばアミノ酸（アスパラギン、グルタミン、ヒスチジン、チロシン、グリシン、アルギニン、アラニン、トリプトファン、メチオニン、バリン、プロリン、ロイシン、リジン、グルタミン酸、アスパラギン酸、イソロイシン等）、尿素、アンモニアなどが挙げられる。

酸類としては、例えば有機酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、フタル酸、安息香酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、グリコール酸、マレイン酸、カプロン酸、カプリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ピルビン酸、α-ケトグルタル酸、レブリン酸等）、亜硫酸、硫酸、硝酸、亜リン酸、リン酸、ポリリン酸などが挙げられる。

アルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、グリセロールなどが挙げられる。

ビタミン類としては、例えばニコチン酸アミド、ビタミンB₆、ビタミンB₁₂、ビタミンB₅、ビタミンC、ビタミンB₁₃、ビタミンB₁、ビタミンB₃、ビタミンB₂、ビタミンK₃、ビタミンA、ビタミンD₂、ビタミンD₃、ビタミンK₁、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、σ−トコフェロール、p−ヒドロキシ安息香酸、ビオチン、葉酸、ニコチン酸、パントテン酸、α―リポニック酸等を挙げることができる。

微量要素としては、例えばホウ素、マンガン、亜鉛、銅、鉄、モリブデン、塩素などが挙げられる。

金属塩としては、例えばカルシウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩などが挙げられる。

本発明の深播耐性付与剤は、固体でも液体でもよく、イネの種子を浸種処理する時の吸水液に所定濃度で溶解させて用いるのが好ましい。すなわち、種子処理剤として用いるのが好ましい。また、本発明の深播耐性付与剤は、イネの直接栽培用種子に対する処理剤として用いるのが特に好ましい。
本発明の深播耐性付与剤の有効成分である５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩の浸種処理時の濃度は、５−アミノレブリン酸換算で１〜100ppmが好ましく、より好ましくは5〜50ppmであり、さらに好ましくは10ppmである。浸種時間は特に制限は無いが、好ましくは６〜４８時間であり、さらに好ましくは１２〜２４時間である。
このような処理の後、イネの種子は、直播することが好ましい。
イネの種子は、土表面から２cm以上に深播することが好ましく、特に２〜３cmが好ましい。

次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、これらは単に例示の目的で掲げられるものであって、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕イネの深播における出芽率の低い品種の出芽率向上効果
イネ種籾（品種：ミツヒカリおよびコシヒカリ）を７０％エタノールで殺菌した後、塩水選により比重１．１３よりも重い籾を選別した。選別したそれぞれの種籾を２４時間、３０℃で５−アミノレブリン酸塩酸塩０又は１０ppm溶液に浸漬した後、３０℃、２４時間、水道水に深さ１cmで浸し、芽出しを行った。プランター(１／８００００×１０a)に黒ボク土を一定量入れ、基肥として化成肥料 (窒素、リン酸、カリウム各々８％含有)を１０a当たり窒素、リン酸、カリウムが各々５kgとなるよう施し、芽出しを行った種を深さ２cmで播種した。気温は夜間１５〜２０℃、日中２３〜３０℃でビニールハウス内で栽培し、播種後４０日の出芽率を測定した。結果を表１に示す。

表１に示した通り、５−アミノレブリン酸塩酸塩で種子処理することにより深播における出芽率が向上することが分かった。特にコシヒカリよりも出芽率の低い品種に対して処理した場合に有効である。

〔実施例２〕深播による出芽率、成長低下の抑制効果
イネ種籾（品種：コシヒカリ）を７０％エタノールで殺菌した後、塩水洗により比重１．１３よりも重い籾を選別した。選別した種籾を２０時間３０℃で５−アミノレブリン酸塩酸塩０又は１０ppm溶液にそれぞれ浸漬させた後、３０℃、２４時間、水道水に深さ１cmで浸し、芽出しを行った。底を完全に塞いだ容器型のシードリングボックス（１／８００００×１０a）に黒ボク土を一定量入れ、基肥として化成肥料 (窒素、リン酸、カリウム各々８％含有)を１０a当たり窒素、リン酸、カリウムが各々５kgとなるよう施し、芽出しを行った種を深さ３cmで播種した。また、水田状態を作るために水を張り、水深を１cmとした。栽培中の温度は常時２５℃とし、播種後２０日の出芽率を測定した。また、出芽した植物体（イネ）を回収し、根部乾燥重量を測定した。結果を表２に示す。

表２に示した通り、５−アミノレブリン酸塩酸塩で種子処理することにより、深播き時の出芽率が向上する効果のみならず、出芽後の根重量増加といった健苗育成効果があることが分かる。

参考例１．深播きによる出芽率の低下
選別後の種籾の浸漬処理に水を用い、播種深さを１、２、３cm、栽培期間を６日間とした以外は実施例２と同様の条件で栽培を行った。播種深さを１cmを１００とした出芽率の結果を表３に示す。

表３に示した通り、播種深さが大きくなると、イネ種子の出芽率が低減することがわかる。

Claims (6)

1. イネの直播栽培用種子を処理するための、イネの深播耐性付与剤であって、
   一般式（１）
   Ｒ²Ｒ¹ＮＣＨ₂ＣＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＲ³ （１）
   [式中、Ｒ¹及びＲ²は各々独立に、水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリール基又はアラルキル基を示し；Ｒ³はヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基又はアミノ基を示す。〕
   で表される５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩を有効成分とし、深播が、地表から２cm以上の深さであるイネの深播耐性付与剤。
2. イネが、ミツヒカリ、タカナリ、北陸１９３号、ハバタキ、Kasalath、Arborio及びLemontから選ばれるものである請求項１記載の深播耐性付与剤。
3. 一般式（１）で表される５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩が、５−アミノレブリン酸の塩である請求項１又は２記載の深播耐性付与剤。
4. 一般式（１）で表される５−アミノレブリン酸、その誘導体又はそれらの塩の浸種処理時の濃度が、５−アミノレブリン酸換算で１〜100ppmである請求項１〜３の何れか１項記載の深播耐性付与剤。
5. 出芽率低下抑制用である請求項１〜４の何れか１項記載の深播耐性付与剤。
6. ジベレリン生合成阻害剤を含まない請求項１〜５の何れか１項記載の深播耐性付与剤。