JP6748888B2 - 土壌病害防除の方法、植物栽培用土壌、および土壌病害防除剤 - Google Patents
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Description
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。)
[−CHR−CH2−CO−O−] (1)
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。)
[−CHR−CH2−CO−O−] (1)
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。)
[−CHR−CH2−CO−O−] (1)
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。)
本発明において、ポリヒドロキシアルカン酸は、一般式:[−CHR−CH2−CO−O−]で示される繰り返し単位を含む脂肪族ポリエステル樹脂である。
[−CHR−CH2−CO−O−]
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。)
で示される表される構造を有することが好ましい。
本発明において、土壌は、土壌微生物が生息している土壌(土壌微生物を含む土壌)であれば、任意の土壌を利用することができる。
PHAを施用することによる土壌病害防除の方法を開発した。ここで、施用とは、PHAが病害を防除しようとする土壌に作用することができる態様であれば、特に限定されないものである。
PHAを施用することによる病害防除の方法として、PHAを土壌に施用する以外にも、PHAを葉、枝、茎・幹、果実等の植物の地上部のうち何れか1か所或いは2か所以上に付着する方法が挙げられる。
「PHAと土壌との混合が白紋羽病菌の生長に与える影響」
PHAと土壌との混合が白紋羽病菌の生長に与える影響を検討した。
培養生産にはKNK−631株(国際公開第2009/145164号)を用いた。
ステンレス製寸胴容器内に、土壌として圃場土(果樹研究所内のナシ圃場から採取した土)1.6Lと、PHBH(粉状:平均粒径200μm)400mL分を入れ、PHBHと土壌とを混合することによりPHBH混合土壌を作製し(図1(a))、23℃暗所で所定期間静置した。その後、適宜、混合土壌を以下の試験に用いた。なお、静置期間中、土壌が乾燥することを回避するため、適宜、滅菌蒸留水を土壌表面に散水した。
白紋羽病菌の接種源として、径約5mmのナシ枝を厚さ5mm程度に切ってオートクレブ滅菌したものに白紋羽病菌(W563株)を接種し、2週間培養したものを準備した。
計測の結果、上記作製したPHBH混合土壌を供した場合、静置1週間後、1ヶ月後のいずれの土壌においても、PHBHを混合していない土壌を用いた場合と比べて、白紋羽病菌の菌糸の生長が抑制された(図3)。特に、シャーレ底部における抑制が顕著であった。例えば、図2(a)からも分かるように、静置1ヶ月後のPHBH混合土壌の場合、底面の菌糸生長がほとんどなかった。
「PHAによる白紋羽病菌への直接的な影響」
実験1により確認された、PHA混合土壌が有する白紋羽病菌の生長抑制作用は、白紋羽病菌に対して拮抗作用を示す微生物が増加したために得られたものと推測された。しかし、使用したPHA自体に白紋羽病菌に対する生長抑制作用が存在する可能性があるため、PHA分解微生物の存在しない環境下における、PHAによる白紋羽病菌に対する生長抑制作用の有無を調べた。
PHBH(粉状:平均粒径200μm)約50ml分と蒸留水50mlをプラントボックスに入れて、105℃で15分オートクレブし、室温に冷ました。以降、これをポリマー懸濁水と呼ぶ。
その結果、ポリマー懸濁水に沈められ、ポリマーが付着したペーパーディスクが存在しても、当該ペーパーディスクを載せなかった培地と同様の生長程度を示した(図4)。
「PHA混合土壌に含まれる微生物による白紋羽病菌への影響」
実験例1で作製したPHBH混合土壌が有する白紋羽病菌の生長抑制作用は、白紋羽病菌に対して拮抗作用を示す微生物が増加したために得られたものと推測された。
実験例1に記載の混合土壌の作製方法に従って、PHBH混合土壌を作製し、静置1週間後の土壌を用い、実験例1に記載の調査手順に従って、白紋羽病菌の接種源を土壌が入ったシャーレ中央部の土壌に埋設した。
オートクレブ処理をしたPHBH混合土壌およびオートクレブ処理をしたPHBHを混合していない土壌を用いた場合のいずれも、オートクレブしなかった土壌を用いた場合よりも高い値が得られた(図5)。また、ポリマー混合土壌において、オートクレブ処理によってシャーレ底部における白紋羽病菌の生長が顕著に向上した。
「PHA混合土壌の長期静置による白紋羽病菌生長抑制への影響」
PHBH混合土壌における白紋羽病菌の生長抑制作用が、長期静置した場合でも維持されるか否かを調査した。
実験例1に記載の混合土壌作製方法に従って、PHBH混合土壌を作製した。
上記で作製したPHBH混合土壌について、実験例1に記載の計測方法と同様にして、当該土壌における白紋羽病菌の生長抑制程度を調査するため、菌糸の長さを計測した。この時、混合土壌は静置2ヶ月および6ヶ月のものを使用した。
(3)「結果」
その結果、2ヶ月、6ヶ月の静置期間を設けた場合においては、実験例1で示した静置1週間後、1ヶ月後の土壌における生長抑制程度と比較して、同等以上の高い値が得られることが示された(図2、図3、図6)。
「PHA混合土壌による白紋羽病に対する防除効果(一部処理)」
実際に植物を栽培する場合に、白紋羽病の発病抑制が認められるか否かを検証した。本実験では、PHBH混合土に植物を一部接触させた場合の効果を調べた。
ポット(径9cm)の底部に果樹研究所内のナシ圃場土を深さ約1cm分を入れた後に、白紋羽病菌の接種源を埋め込むように置いた。この時、接種源として、滅菌したナシ枝片(長さ3〜4cm、径0.8〜1cm)に白紋羽病菌(W563株)を接種し、約1ヶ月培養したものを使用した。
その結果、PHBH混合土壌を用いた場合、1ヶ月静置したもの、6ヶ月静置したもの共に、白紋羽病の発病率は、対照と比較して1/2以下の低い値を示すことが確認された(図7、図8)。
「PHA混合土壌による白紋羽病に対する防除効果(全体処理)」
実際に植物を栽培する場合に、白紋羽病の発病抑制が認められるか否かを検証した。本試験では、PHBH混合土で植物を育成した場合の効果を調べた。
ポット(径9cm)に根部を水道水で水洗した2年生リンゴ台木苗をPHBH混合土壌(混合直後)を用いて移植し(図9)、25℃の環境制御ガラス室で1ヶ月および2ヶ月育成した。この時、ポットの最上部まで土壌を充填せず、上部1〜2cm分を残した。
その結果、PHBH混合土壌を用いた場合は、1ヶ月育成したもの、2ヶ月育成したもの共に、白紋羽病の発病率は、対照と比較して1/2の低い値を示すことが確認された(図9、図10)。
「PHA混合土壌の1年以上の長期静置による白紋羽病菌生長抑制への影響」
PHBHを混合した土壌における白紋羽病菌の生長抑制作用が、1年以上長期静置した場合でも維持されるか否かを調査した。
実験例1に記載の混合土壌作製方法に従って、PHBH混合土壌を作製した。
上記で作製したPHBH混合土壌について、シャーレ底面における白紋羽病菌の生長程度のみを計測した以外は実験例1と同様にして、当該土壌における白紋羽病菌の生長抑制程度を調査するため、菌糸の長さを計測した。この時、混合土壌は静置15ヶ月のものを使用した。
その結果、15ヶ月の静置期間を設けた場合においては、実験例1の静置1週間後、1ヵ月後、実験例4の静置2ヶ月後、6ヶ月後の土壌における生長抑制程度と比較して、同等の高い値が得られることが示された(図11)。
「PHAを混合する土壌の違いによる白紋羽病菌生長抑制への影響」
PHBHを混合する土壌の違いが白紋羽病菌の生長抑制作用に影響を与えるか否かを調査した。
長野県須坂市の果樹試験場内のブドウ圃場土および市販黒土(栃木県産、刀川平和農園)を使用した。
実験例1の「混合土壌の作製」に記載の方法に従って、PHBH混合土壌を作製した。
上記で作製したPHBH混合土壌について、シャーレ底面における白紋羽病菌の生長程度のみを計測した以外は実験例1と同様にして、当該土壌における白紋羽病菌の生長抑制程度を調査するため、菌糸の長さを計測した。この時、混合土壌は静置1ヶ月のものを使用した。
その結果、長野県須坂市の果樹試験場内のブドウ圃場土および市販黒土(栃木県産、刀川平和農園)においては、実験例1の果樹研究所ナシ圃場土を使用した場合の生長抑制程度と同等の高い値が得られることが示された(図12)。
「土壌に混合するPHA量の違いによる白紋羽病菌生長抑制への影響」
土壌に混合するPHBH量の違いが白紋羽病菌の生長抑制作用に影響を与えるか否かを調査した。
実験例1の「混合土壌の作製」に記載の方法に従って、PHBH混合土壌を作製した。この時、使用する材料の分量を変えて行い、ステンレス製寸胴容器内に、土壌として圃場土(果樹研究所内のナシ圃場から採取した土)800mLとPHBH(粉状:平均粒径200μm)200mL分(体積比20%)、圃場土950mLとPHBH50mL(体積比5%)、圃場土990mLとPHBH10mL(体積比1%)、圃場土999mLとPHBH1mL(体積比0.1%)、圃場土999.9mLとPHBH0.1mL(体積比0.01%)を入れ、PHBHと土壌とを混合することによりPHBH混合土壌を作製し、23℃暗所で所定期間静置した。その後、適宜、混合土壌を以下の試験に用いた。なお、静置期間中、土壌が乾燥することを回避するため、適宜、滅菌蒸留水を土壌表面に散水した。
上記で作製したPHBH混合土壌について、シャーレ底面における白紋羽病菌の生長程度のみを計測した以外は実験例1と同様にして、当該土壌における白紋羽病菌の生長抑制程度を調査するため、菌糸の長さを計測した。この時、混合土壌は静置1ヶ月および2ヶ月のものを使用した。
その結果、体積比5%、1%で混合した土壌の場合においては、実験例1で示したものと同様に体積比20%で混合した土壌における生長抑制程度と比較して、同等の高い値が得られることが示された(図13)。
「PHA混合土壌によるならたけ病に対する防除効果」
ならたけ病の発病抑制が認められるか否かを検証した。ならたけ病は土壌病害であり、ならたけ病の病原菌であるアルミラリア・メレア(Armillaria mellea;担子菌類の糸状菌類と同じ分類群に属する)は果樹を始めとする木本植物の根を腐敗させる。
ポット(径9cm)の底部に果樹研究所内のナシ圃場土10に対しバーミキュライト1の体積比で混合したものを深さ約1cm分を入れた後に、ならたけ病菌の接種源を埋め込むように置いた。この時、接種源として、滅菌したナシ枝片(長さ3〜4cm、径0.8〜1cm)にならたけ病菌(P−A株)を接種し、約2ヶ月培養したものを使用した。
その結果、PHBH混合土壌を用いた場合、ならたけ病の発病率は、対照と比較して1/2の低い値を示すことが確認された(図14)。また、PHBH混合土壌を用いた場合、根は健全であったが、PHBHを混合していない土壌を用いたものは、根が腐敗した(図15)。
「PHA混合土壌による紫紋羽病に対する防除効果」
紫紋羽病の発病抑制が認められるか否かを検証した。紫紋羽病は土壌病害であり、紫紋羽病の病原菌であるヘリコバシディウム・モンパ(Helicobasidium mompa;担子菌類の糸状菌類と同じ分類群に属する)は果樹を始めとする木本植物および草本植物の根を腐敗させる。
プラスチックバット(長さ35cm、幅25cm)の底部に果樹研究所内のナシ圃場土10に対しバーミキュライト1の体積比で混合したものを深さ約2cm分を入れた後に、2ヶ所に紫紋羽病菌の接種源を埋め込むように置いた。この時、接種源として、滅菌したリンゴ枝片(長さ3〜4cm、径0.8〜1cm)に紫紋羽病菌(V650株)を接種し、約1ヶ月培養したものを使用した。
その結果、PHBH混合土壌を用いた場合、紫紋羽病菌の発病程度は、対照と比較して2/3の低い値を示すことが確認された(図18)。また、PHBH混合土壌を用いた場合、塊根は健全であったが、PHBHを混合していない土壌を用いたものは、塊根が腐敗した(図17)。
「PHA混合土壌による疫病に対する防除効果」
疫病の発病抑制が認められるか否かを検証した。疫病は土壌病害および葉や果実の病害であり、疫病の病原菌であるフィトフトラ・カクトルム(Phytophthora cactorum;原生生物の卵菌類と同じ分類群に属する)は果樹を始めとする木本植物や草本植物の幹・茎および葉・果実を腐敗させる。
プラントボックス(AGCテクノグラス製)の底部にPHBH混合土壌約20mlを入れた。PHBH混合土壌は、実験例1の「混合土壌の作製方法」の記載に従って作製し、4ヶ月半静置したものを用いた。
その結果、PHBH混合土壌を用いた場合、疫病菌の発病率は、対照と比較して1/2以下の低い値を示すことが確認された(図19)。また、PHBH混合土壌を用いた場合、対照と比較して疫病菌の繁殖が少なかった(図21)。
「PHAによるうどんこ病に対する防除効果」
うどんこ病の発病抑制が認められるか否かを検証した。うどんこ病は葉や果実の病害であり、うどんこ病の病原菌であるポドスフェラ・レウコトリカ(Podosphaera leucotricha;子嚢菌類の糸状菌と同じ分類群に属する)はリンゴの葉・果実の表面に蔓延して光合成を阻害して衰弱させる。
滅菌蒸留水で洗浄したリンゴの葉を滅菌蒸留水で湿らせたキムワイプを入れたシール容器内に置き、23℃で5日間静置した。
その結果、PHBHを付着させた葉を用いた場合、うどんこ病菌の発病率は、対照と比較して1/3以下の低い値を示すことが確認された(図22)。
「PHA混合土壌による根頭がんしゅ病に対する防除効果」
根頭がんしゅ病の発病抑制が認められるか否かを検証した。根頭がんしゅ病は土壌病害であり、根頭がんしゅ病の病原菌であるリゾビウム・ラディオバクター(Rhizobium radiobacter;細菌類のグラム陰性菌と同じ分類群に属する)は果樹を始めとする木本植物や草本植物の根や地際部に瘤(がんしゅ)を形成して生育阻害や枯死を起こさせる。
ポット(径30cm)に果樹研究所ブドウ・カキ研究拠点のブドウ圃場から採取した土11LにPHBH1Lを混合したもの(PHBH混合土壌)を充填し、ガラス室内に約1ヶ月半放置した。
その結果、PHBH混合土壌を用いた場合、根頭がんしゅ病によって形成された瘤の数は、対照と比較して約1/2の低い値を示すことが確認された(図24)。また、PHBH混合土壌を用いた場合、根頭がんしゅ病による瘤の大きさ(平均最大径1.3cm)は対照による瘤の大きさ(平均最大径2.8cm)と比較して小さかった(図25)。
Claims (10)
- 土壌病害防除の方法であって、
下記式(1)で表される構造を有する少なくとも1種のポリヒドロキシアルカン酸を土壌に施用し、
前記土壌病害が、白紋羽病、ならたけ病、紫紋羽病、疫病および根頭がんしゅ病から選択されるものであり、
前記疫病の原因となる菌がフィトフトラ・カクトルム(Phytophthora cactorum)であることを特徴とする、土壌病害防除の方法。
[−CHR−CH2−CO−O−] (1)
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。) - 前記ポリヒドロキシアルカン酸を、前記ポリヒドロキシアルカン酸および前記土壌の合計体積に対し体積比1%以上の割合で施用する、請求項1に記載の土壌病害防除の方法。
- 前記施用が、前記式(1)で表される構造を有する少なくとも1種のポリヒドロキシアルカン酸と土壌との混合である、請求項1または2に記載の土壌病害防除の方法。
- 前記土壌病害が、白紋羽病菌に由来する病害である、請求項1から3の何れか1項に記載の土壌病害防除の方法。
- 病害防除の方法であって、
下記式(1)で表される構造を有する少なくとも1種のポリヒドロキシアルカン酸を葉、枝、茎・幹、果実のうち何れか1か所或いは2か所以上に付着し、
前記病害が、うどんこ病であることを特徴とする、病害防除の方法。
[−CHR−CH2−CO−O−] (1)
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。) - 前記ポリヒドロキシアルカン酸がポリ(3−ヒドロキシ酪酸−コ−3−ヒドロキシヘキサン酸)である、請求項1から4の何れか1項に記載の土壌病害防除の方法。
- 前記ポリヒドロキシアルカン酸がポリ(3−ヒドロキシ酪酸−コ−3−ヒドロキシヘキサン酸)である、請求項5に記載の病害防除の方法。
- 植物栽培用土壌であって、
下記式(1)で表される構造を有する少なくとも1種のポリヒドロキシアルカン酸と土壌とを混合することにより得られ、
前記ポリヒドロキシアルカン酸がポリ(3−ヒドロキシ酪酸−コ−3−ヒドロキシヘキサン酸)であり、
前記ポリヒドロキシアルカン酸が土壌病害防除剤であり、
前記土壌病害が、白紋羽病、ならたけ病、紫紋羽病、疫病および根頭がんしゅ病から選択されるものであり、
前記疫病の原因となる菌がフィトフトラ・カクトルム(Phytophthora cactorum)である、植物栽培用土壌。
[−CHR−CH2−CO−O−] (1)
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。) - 前記ポリヒドロキシアルカン酸を、前記ポリヒドロキシアルカン酸および前記土壌の合計体積に対し体積比1%以上の割合で混合することにより得られた、請求項8に記載の植物栽培用土壌。
- 土壌病害防除剤であって、
下記式(1)で表される構造を有する少なくとも1種のポリヒドロキシアルカン酸からなり、
前記土壌病害が、白紋羽病、ならたけ病、紫紋羽病、疫病および根頭がんしゅ病から選択されるものであり、
前記疫病の原因となる菌がフィトフトラ・カクトルム(Phytophthora cactorum)である、土壌病害防除剤。
[−CHR−CH2−CO−O−] (1)
(式中、RはCnH2n+1で表されるアルキル基で、nは1以上15以下の整数である。)
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