JP7324747B2

JP7324747B2 - 斑点細菌病の防除方法

Info

Publication number: JP7324747B2
Application number: JP2020522233A
Authority: JP
Inventors: 祐一奥山
Original assignee: Aquasolution Corp
Current assignee: Aquasolution Corp
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2039-05-29
Also published as: JPWO2019230762A1; WO2019230762A1; TW202002785A

Description

本発明は、斑点細菌病の防除方法に関する。

植物の病気の大部分は、土壌中、種子上、植物体上、および、雑草上などに生息する病原細菌が主因となる伝染病である。
特に、土壌生息性の病原細菌は、化学薬剤によって殺菌することは困難であることから、斑点細菌病および青枯病などの土壌細菌病（土壌伝染性病害）は、難防除病害として知られている。
また、土壌殺菌に使用される主要な化学薬剤（例えば、燻蒸剤など）は、作用対象となる生物の選択性が低く、病原菌以外にも広範な生物に作用してしまうことから、人体や周辺環境の生物への影響が懸念されている。

このような状況および懸念を踏まえて、例えば、特許文献１には、「作物の播種・育苗期における、有用微生物と植物病害抵抗性誘導物質の培土又は作物への付与及び土壌ｐＨ矯正物質の培土への付与によって、作物の圃場定植後における生長促進及び土壌伝染性病害の発病抑制効果を導き出すことを特徴とする作物の生長促進を伴う土壌伝染性病害防除法。」が記載されている（［請求項１］）。

特開２０１５－０６１８２６号公報

そこで、本発明は、化学薬剤を使用しなくても、高い防除効果を達成することができる斑点細菌病の防除方法を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、植物体にナノバブル水を施用することにより、化学薬剤を使用しなくても、斑点細菌病の防除効果が高くなることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者は、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。

［１］ナノバブル水を植物体に施用する、斑点細菌病の防除方法。
［２］上記ナノバブル水を用いた散水、および、上記ナノバブル水を用いて希釈した培養液の培地への供給のうち、少なくとも一方を実施する、［１］に記載の斑点細菌病の防除方法。
［３］上記ナノバブル水に含まれる気泡の最頻粒子径が１０～５００ｎｍである、［１］または［２］に記載の斑点細菌病の防除方法。
［４］上記ナノバブル水に含まれる気泡が、酸素、窒素、二酸化炭素およびオゾンからなる群から選択される少なくとも１種の気体を含む、［１］～［３］のいずれかに記載の斑点細菌病の防除方法。
［５］上記ナノバブル水が、１×１０^８～１×１０^１０個／ｍＬの気泡を有する、［１］～［４］のいずれかに記載の斑点細菌病の防除方法。
［６］上記植物体が、果菜類である、［１］～［５］のいずれかに記載の斑点細菌病の防除方法。
［７］上記植物体が、トマトである、［６］に記載の斑点細菌病の防除方法。

本発明によれば、化学薬剤を使用しなくても、高い防除効果を達成することができる斑点細菌病の防除方法を提供することができる。

ナノバブル生成装置の一例を示す模式図である。試験区Ｉの１つのトマトにおける茎および葉の画像である。試験区ＩＩの１つのトマトにおける茎および葉の画像である。

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本願明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。

本発明の斑点細菌病の防除方法（以下、「本発明の防除方法」とも略す。）は、ナノバブル水を植物体に施用する、斑点細菌病の防除方法である。
ここで、「斑点細菌病」とは、上述した通り、土壌細菌病（土壌伝染性病害）の１種であり、その症状としては、植物体の葉、葉柄または苞などに水浸状多角形の病斑が発症することが知られている。
斑点細菌病としては、具体的には、例えば、アルファルファ斑点細菌病（Xanthomonas alfalfae pv. alfalfae）；タイマ斑点細菌病（Xanthomonas campestris pv. cannabis）；ニンジン斑点細菌病（Xanthomonas hortorum pv. carotae）；キヅタ斑点細菌病（Xanthomonas hortorum pv. hederae）；ケシ類斑点細菌病（Xanthomonas campestris pv. papavericola）；ホオズキ斑点細菌病（Xanthomonas axonopodis pv. physalidicola）；カブ、キャベツ、ダイコン、および、ハクサイなどの斑点細菌病（Xanthomonas campestris pv. raphani）；ヒマ斑点細菌病（Xanthomonas axonopodis pv. ricini）；トウガラシ、および、トマトなどの斑点細菌病（Xanthomonas euvesicatoria, X. vesicatoria）；リュウゼツサイ、および、レタスなどの斑点細菌病（Xanthomonas axonopodis pv. vitians）；ジニア斑点細菌病（Xanthomonas campestris pv. zinniae）；などが挙げられる。
以下に、本発明の防除方法で用いるナノバブル水および任意の成分について詳述する。

〔ナノバブル水〕
本発明の防除方法で用いるナノバブル水は、直径が１μｍ未満の気泡を含む水であって、上記気泡を混入させた水である。なお、「上記気泡を混入させた水」とは、ナノバブル水の生成に使用する水（例えば、不純物を含む井水）などに起因して不可避的に含まれる上記気泡を含む水を除外する意図である。
ここで、ナノバブル水に含まれる気泡の直径（粒子径）、ならびに、後述する気泡の最頻粒子径および気泡の個数は、水中の気泡のブラウン運動移動速度を、ナノ粒子トラッキング解析法を用いて測定した値であり、本明細書においては、ナノ粒子解析システムナノサイトシリーズ（NanoSight社製）により測定した数値を採用する。
なお、ナノ粒子解析システムナノサイトシリーズ（NanoSight社製）では、直径（粒子径）は、粒子のブラウン運動の速度を計測し、その速度から算出することができ、最頻粒子径は、存在するナノ粒子の粒子径分布から、モード径として確認することができる。

本発明においては、斑点細菌病の防除効果がより向上する理由から、上記ナノバブル水に含まれる気泡の最頻粒子径が１０～５００ｎｍであることが好ましく、３０～３００ｎｍであることがより好ましく、７０～１３０ｎｍであることが更に好ましい。

上記ナノバブル水に含まれる気泡を構成する気体は特に限定されないが、水中に長時間残存させる観点から、水素以外の気体が好ましく、具体的には、例えば、空気、酸素、窒素、フッ素、二酸化炭素、および、オゾンなどが挙げられる。
これらのうち、斑点細菌病の防除効果がより向上する理由から、酸素、窒素、二酸化炭素およびオゾンからなる群から選択される少なくとも１種の気体を含むことが好ましく、特に、植物体の生育が良好となり、また、気泡がより長時間残存することができる理由から、酸素を含むことがより好ましい。
ここで、酸素を含むこととは、空気中の酸素濃度よりも高い濃度で含むことをいう。窒素、および、二酸化炭素も同様である。なお、酸素の濃度については、気泡中の３０体積％以上であることが好ましく、５０体積％超１００体積％以下であることが好ましい。

上記ナノバブル水は、斑点細菌病の防除効果がより向上する理由から、１×１０^８～１×１０^１０個／ｍＬの気泡を有していることが好ましく、特に、気泡の生成時間と気泡の残存性のバランスが良好となる理由から、１×１０^８個／ｍＬより多く、１×１０^１０個／ｍＬより少ない気泡を有していることがより好ましく、５×１０^８～５×１０^９個／ｍＬの気泡を有していることが更に好ましい。

上記ナノバブル水は、水および気泡以外の他の成分を含んでいてもよい。
上記他の成分としては、例えば、肥料、および、農薬等が挙げられる。ナノバブル水中における他の成分の種類、および、含有量は特に限定されず、目的に応じて選択可能である。
ただし、本発明においては、上記他の成分として、上記ナノバブル水中にラジカルを実質的に含まないことが好ましい。なお、「ラジカルを実質的に含まない」とは、上記ナノバブル水の生成に使用する水（例えば、不純物を含む井水）などに起因して不可避的にラジカルが含まれることを除外する意図ではなく、何らかの操作で生成させたラジカルを混入させることを除外する意図である。
また、本発明の防除方法は、化学薬剤を使用しなくても高い防除効果を有するため、ナノバブル水は化学薬剤を含む農薬を含まなくてもよい。

上記ナノバブル水の生成方法としては、例えば、スタティックミキサー法、ベンチュリ法、キャビテーション法、蒸気凝集法、超音波法、旋回流法、加圧溶解法、および、微細孔法等が挙げられる。
ここで、本発明の防除方法は、上記ナノバブル水を施用する前に、上記ナノバブル水を生成させる生成工程を有していてもよい。すなわち、本発明の防除方法は、例えば、貯水タンク、井戸または農業用水などの水源から水をナノバブル生成装置に取り込み、ナノバブル水を生成させる生成工程と、生成したナノバブル水を施用する施用工程とを有する防除方法であってもよい。なお、水源からの水をナノバブル生成装置に取り込む手法としては、例えば、桶またはポンプ等を用いて水源から汲み上げた水をナノバブル生成装置に供給する手法、および、水源とナノバブル生成装置との間に敷設された流路をナノバブル生成装置に繋いで流路からナノバブル生成装置へ水を直接送り込む手法などが挙げられる。

また、上記ナノバブル水の生成方法としては、意図的にラジカルを発生させることがない装置を用いた生成方法が好ましく、具体的には、例えば、特開２０１８－１５７１５号公報の［００８０］～［０１００］段落に記載されたナノバブル生成装置を用いて生成する方法が挙げられる。なお、上記の内容は本明細書に組み込まれる。

意図的にラジカルを発生させることがない他のナノバブル生成装置としては、例えば、水を吐出する液体吐出機と、上記液体吐出機から吐出された水に、気体を加圧して混入させる気体混入機と、気体を混入させた水を内部に通すことにより、水中に微細気泡を生成する微細気泡生成器と、を有する微細気泡生成装置であって、上記気体混入機が、上記液体吐出機と上記微細気泡生成器の間において、加圧された状態で上記微細気泡生成器に向かって流れる液体に、気体を加圧して混入させることを特徴とする微細気泡生成装置が挙げられる。具体的には、図１に示すナノバブル生成装置を用いて生成する方法が挙げられる。
ここで、図１に示すナノバブル生成装置１０は、その内部に液体吐出機３０、気体混入機４０、および、ナノバブル生成ノズル５０を備える。
また、液体吐出機３０は、ポンプによって構成され、ナノバブル水の原水（例えば、井戸水）を取り込んで吐出する。気体混入機４０は、圧縮ガスが封入された容器４１と、略筒状の気体混入機本体４２とを有し、液体吐出機３０から吐出された水を気体混入機本体４２内に流しつつ、気体混入機本体４２内に容器４１内の圧縮ガスを導入する。これにより、気体混入機本体４２内で気体混入水が生成されることになる。
また、ナノバブル生成ノズル５０は、その内部に気体混入水が通過することにより、加圧溶解の原理に従って気体混入水中にナノバブルを発生させるものであり、その構造としては、特開２０１８－１５７１５号公報に記載されたナノバブル生成ノズルと同じ構造が採用できる。ナノバブル生成ノズル５０内に生成されたナノバブル水は、ナノバブル生成ノズル５０の先端から噴出した後、ナノバブル生成装置１０から流出し、不図示の流路内を通じて所定の利用先に向けて送水される。
以上のようにナノバブル生成装置１０では、気体混入機４０が、液体吐出機３０とナノバブル生成ノズル５０の間において、加圧された状態でナノバブル生成ノズル５０に向かって流れる水（原水）に、圧縮ガスを混入させる。これにより、液体吐出機３０の吸込み側（サクション側）で気体を水に混入させるときに生じるキャビテーション等の不具合を回避することができる。また、ガスが加圧（圧縮）された状態で水に混入されるので、ガス混入箇所での水の圧力に抗してガスを混入させることができる。このため、ガス混入箇所において特に負圧を発生させなくとも、ガスを適切に水に混入させることが可能となる。
さらに、液体吐出機３０のサクション側に、井戸または水道等の水源から供給される水の流路が繋ぎ込まれており、その流路において液体吐出機３０の上流側から液体吐出機３０に流れ込む水の圧力（すなわち、サクション側の水圧）が正圧であるとよい。この場合には、上記の構成がより有意義なものとなる。すなわち、液体吐出機３０の上流側の水圧（サクション圧）が正圧となる場合には、液体吐出機３０の下流側でガスを水に混入させることになるため、液体吐出機３０の下流側でもガスを適切に水に混入させることができるナノバブル生成装置１０の構成がより際立つことになる。

また、上記ナノバブル水の生成に使用する水は特に限定されず、例えば、雨水、水道水、井水、農業用水、および、蒸留水等を使用することができる。
このような水は、ナノバブル水の発生に供される前に他の処理を施されたものであってもよい。他の処理としては、例えば、ｐＨ調整、沈殿、ろ過、および、滅菌（殺菌）等が挙げられる。具体的には、例えば、農業用水を使用する場合、典型的には、沈殿、および、ろ過のうちの少なくとも一方を施した後の農業用水を使用してもよい。

本発明においては、上記ナノバブル水の植物体への施用態様は、植物体の栽培方法により異なるため特に限定されないが、例えば、土耕栽培において上記ナノバブル水を散水する態様、土耕栽培において上記ナノバブル水によって希釈された農薬を散布する態様、養液栽培（水耕、噴霧耕もしくは固形培地耕）または養液土耕栽培（灌水同時施肥栽培）において上記ナノバブル水によって希釈された培養液を培地に供給する態様、および、養液土耕栽培において上記ナノバブル水をそれ単独で散水（灌水）する態様などが挙げられる。
これらのうち、操作が簡便であり、斑点細菌病の防除効果がより向上する理由から、上記ナノバブル水を用いた散水、および、上記ナノバブル水を用いて希釈した培養液の培地への供給のうち、少なくとも一方を実施する態様が好ましい。
なお、施用の一態様である「散水」の方法は特に限定されず、栽培方法が土耕栽培である場合には、例えば、植物体の全体に水を散布する方法、植物体の一部（例えば、茎または葉など）に水を散布する方法、および、植物体が植えられた土壌に水を散布する方法などが挙げられる。また、栽培方法が養液土耕栽培である場合は、上述したように、灌水による散水であってもよい。

また、本発明においては、上記ナノバブル水の植物体への施用時期は、施用態様および植物体の種類により異なるため特に限定されないが、例えば、果菜類を土耕栽培する場合は、播種から収穫までの全期間であってもよく、一定期間（例えば、播種および育苗期）のみに施用してもよい。

本発明においては、上記ナノバブル水を施用する植物体は、斑点細菌病が発症しうる植物体であれば特に限定されず、例えば、ザントモナスペシカトリアなどの病原細菌が好む植物体が挙げられ、果菜類が好適に挙げられる。
果菜類としては、具体的には、例えば、ナス科植物（例えば、ナス、ペピーノ、トマト（ミニトマトを含む）、タマリロ、トウガラシ、シシトウガラシ、ハバネロ、ピーマン、パプリカ、および、カラーピーマンなど）、ウコギ科植物（例えば、タカノツメなど）、ウリ科植物（例えば、カボチャ、ズッキーニ、キュウリ、ツノニガウリ、シロウリ、ゴーヤ、トウガン、ハヤトウリ、ヘチマ、ユウガオ、スイカ、メロン、および、マクワウリなど）、アオイ科植物（例えば、オクラなど）、ならびに、バラ科植物（例えば、イチゴなど）等が挙げられる。
これらのうち、ナス科植物がより好ましく、ナスまたはトマトが更に好ましく、トマトが特に好ましい。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

＜試験の内容＞
試験は、２０１７年の８月～１２月にかけて山梨県中央市で栽培したトマト（品種：桃太郎ヨーク、タキイ種苗）の農業ハウスにおいて、以下の区分により実施した。
試験区Ｉ：トマトの水耕栽培（培地：ロックウール）における培養液の希釈に、下記の方法で生成したナノバブル水を用いた。
試験区ＩＩ：トマトの水耕栽培（培地：ロックウール）における培養液の希釈に、井戸水を使用し、ナノバブル水を用いなかった。
各試験区は、隣り合う農業ハウスで区画し、各農業ハウスにおいて２８００株のトマトを栽培した。
なお、培養液および量は、常法に従い、トマトの生育状況、および、天候等に応じて適宜変更したが、両試験区で概ね同様となるように調整した。また、トマトの定植前に、両試験区ともに、農業ハウス全体を塩素系薬剤で殺菌消毒を４回施した。１回あたりの塩素系薬剤の量は、３００Ｌ／１０ａで行った。

＜ナノバブル水の生成方法＞
ナノバブル水は、ナノバブル生成装置〔株式会社カクイチ製作所アクアソリューション事業部（現：株式会社アクアソリューション）製、１００Ｖ，１０Ｌ／ｍｉｎタイプ〕を用いて加圧溶解方式にて水中に気泡（ナノバブル）を発生させることで生成した。
なお、ナノバブル水の生成用に使用した水には、井戸水を用い、気泡を構成する気体には、酸素（工業用酸素、濃度：９９．５体積％）を用いた。
また、上記のナノバブル生成装置を用いてナノバブルを発生させる条件は、ナノ粒子解析システムナノサイトＬＭ１０（NanoSight社製）による解析結果が以下となる条件で行った。
・水１ｍＬ当たりの気泡の数：５×１０^８個／ｍＬ
・気泡の最頻粒子径：１００ｎｍ

＜斑点細菌病の防除効果の評価＞
各農業ハウスで栽培したトマトについて、茎および葉における斑点細菌病の発症の有無を目視で確認した。結果を以下に示す。
試験区Ｉ：斑点細菌病の発症は見られなかった（図２参照）。
試験区ＩＩ：１０月中旬に、一部の株で斑点細菌病の発症が確認され（図３参照）、１１月上旬には、全株で斑点細菌病の発症が確認できた。

１０ナノバブル生成装置
３０液体吐出機
４０気体混入機
４１容器
４２気体混入機本体
５０ナノバブル生成ノズル

Claims

ナノバブル水を植物体に施用する、斑点細菌病の防除方法であって、
前記ナノバブル水が、雨水、水道水、井水、農業用水または蒸留水を原水として用いて生成されたナノバブル水であり、
前記ナノバブル水に含まれる気泡が、空気、酸素、窒素およびオゾンからなる群から選択される少なくとも１種の気体を含み、
前記ナノバブル水に含まれる気泡の最頻粒子径が１０～５００ｎｍであり、
前記ナノバブル水を用いた散水、および、前記ナノバブル水を用いて希釈した培養液の培地への供給のうち、少なくとも一方を実施する、斑点細菌病の防除方法。
ここで、ナノバブル水を散水する態様には、ナノバブル水によって希釈された農薬を散布する態様は含まれない。
ナノバブル水を植物体に施用する、斑点細菌病の防除方法であって、
前記ナノバブル水が、雨水、水道水、井水、農業用水または蒸留水を原水として用いて生成されたナノバブル水であり、
前記ナノバブル水に含まれる気泡が、空気、酸素、窒素およびオゾンからなる群から選択される少なくとも１種の気体を含み、
前記ナノバブル水が、１×１０^８～１×１０^１０個／ｍＬの気泡を有し、
前記ナノバブル水を用いた散水、および、前記ナノバブル水を用いて希釈した培養液の培地への供給のうち、少なくとも一方を実施する、斑点細菌病の防除方法。
ここで、ナノバブル水を散水する態様には、ナノバブル水によって希釈された農薬を散布する態様は含まれない。
前記植物体が、果菜類である、請求項１または２に記載の斑点細菌病の防除方法。
前記植物体が、トマトである、請求項３に記載の斑点細菌病の防除方法。