JPWO2020059864A1 - 植物病原菌防除剤 - Google Patents
植物病原菌防除剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020059864A1 JPWO2020059864A1 JP2020512622A JP2020512622A JPWO2020059864A1 JP WO2020059864 A1 JPWO2020059864 A1 JP WO2020059864A1 JP 2020512622 A JP2020512622 A JP 2020512622A JP 2020512622 A JP2020512622 A JP 2020512622A JP WO2020059864 A1 JPWO2020059864 A1 JP WO2020059864A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plant
- control agent
- plants
- cellulose nanofibers
- bacterium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 244000000003 plant pathogen Species 0.000 title claims description 56
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims abstract description 202
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 173
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 166
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 166
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 110
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 76
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims abstract description 75
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 claims abstract description 72
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims abstract description 14
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 12
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 claims abstract description 6
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 46
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 28
- 241000221300 Puccinia Species 0.000 claims description 21
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 claims description 18
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 241001181537 Hemileia Species 0.000 claims description 9
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 claims description 7
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 claims description 5
- 241000186650 Clavibacter Species 0.000 claims description 5
- 241000531155 Pectobacterium Species 0.000 claims description 5
- 241000440444 Phakopsora Species 0.000 claims description 5
- 241000589634 Xanthomonas Species 0.000 claims description 5
- 241001107098 Rubiaceae Species 0.000 claims description 4
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 claims description 4
- 241000208292 Solanaceae Species 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 51
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 abstract description 38
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 abstract description 34
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 abstract description 16
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 abstract description 15
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 abstract description 15
- 240000007154 Coffea arabica Species 0.000 abstract description 12
- 235000007460 Coffea arabica Nutrition 0.000 abstract description 10
- 241000221535 Pucciniales Species 0.000 abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 52
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 35
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 35
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 29
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 27
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 24
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 24
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 24
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 22
- AQEDFGUKQJUMBV-UHFFFAOYSA-N copper;ethane-1,2-diamine Chemical compound [Cu].NCCN AQEDFGUKQJUMBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 18
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 16
- 206010027146 Melanoderma Diseases 0.000 description 16
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 16
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 15
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 15
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 15
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 15
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 15
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 15
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 13
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 13
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 12
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 12
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 12
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 12
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 11
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 10
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 10
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 9
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 8
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 8
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 8
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 6
- 208000006278 hypochromic anemia Diseases 0.000 description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 5
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 5
- 239000005648 plant growth regulator Substances 0.000 description 5
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 4
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 4
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 3
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 3
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- 241000609458 Corynespora Species 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 2
- 241001620302 Glomerella <beetle> Species 0.000 description 2
- 241001181532 Hemileia vastatrix Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HOSGXJWQVBHGLT-UHFFFAOYSA-N 6-hydroxy-3,4-dihydro-1h-quinolin-2-one Chemical group N1C(=O)CCC2=CC(O)=CC=C21 HOSGXJWQVBHGLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589220 Acetobacter Species 0.000 description 1
- 241001246233 Aecidium Species 0.000 description 1
- 241000919511 Albugo Species 0.000 description 1
- 241001163841 Albugo ipomoeae-panduratae Species 0.000 description 1
- 241000223600 Alternaria Species 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 241001444083 Aphanomyces Species 0.000 description 1
- 241000807044 Apiocarpella Species 0.000 description 1
- 241000222195 Ascochyta Species 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 241000254127 Bemisia tabaci Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- 241001480060 Blumeria Species 0.000 description 1
- 241000190146 Botryosphaeria Species 0.000 description 1
- 241000123649 Botryotinia Species 0.000 description 1
- 241001465180 Botrytis Species 0.000 description 1
- 241000577959 Calonectria Species 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 1
- 241001157813 Cercospora Species 0.000 description 1
- 241000907567 Choanephora Species 0.000 description 1
- 241000222290 Cladosporium Species 0.000 description 1
- 241000221760 Claviceps Species 0.000 description 1
- 241000228437 Cochliobolus Species 0.000 description 1
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 1
- 241000222380 Coleosporium Species 0.000 description 1
- 241000221755 Cryphonectria Species 0.000 description 1
- 241000223208 Curvularia Species 0.000 description 1
- 241000723247 Cylindrocarpon Species 0.000 description 1
- 241000461762 Cylindrosporium Species 0.000 description 1
- 241000895507 Cystotheca Species 0.000 description 1
- 241000555695 Didymella Species 0.000 description 1
- 241000461780 Diplocarpon Species 0.000 description 1
- 241000221787 Erysiphe Species 0.000 description 1
- 241000221997 Exobasidium Species 0.000 description 1
- 241001087493 Golovinomyces Species 0.000 description 1
- 241001346965 Gonatobotryum Species 0.000 description 1
- 241000221497 Graphiola Species 0.000 description 1
- 241000532522 Grovesinia Species 0.000 description 1
- 241000555709 Guignardia Species 0.000 description 1
- 241000221557 Gymnosporangium Species 0.000 description 1
- 241000014186 Haradamyces Species 0.000 description 1
- 241000212961 Helicobasidium Species 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000935930 Lasiodiplodia Species 0.000 description 1
- 241001661269 Marssonina Species 0.000 description 1
- 241000221573 Melampsora Species 0.000 description 1
- 241001518729 Monilinia Species 0.000 description 1
- 241000012611 Monosporascus Species 0.000 description 1
- 241000131448 Mycosphaerella Species 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001602876 Nata Species 0.000 description 1
- 241001226034 Nectria <echinoderm> Species 0.000 description 1
- 241000124176 Neocosmospora Species 0.000 description 1
- 241001231450 Neonectria Species 0.000 description 1
- 241000530158 Nyssopsora Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000931145 Ovulinia Species 0.000 description 1
- 241000899402 Passalora Species 0.000 description 1
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 description 1
- 241001223281 Peronospora Species 0.000 description 1
- 241000534499 Pestalosphaeria Species 0.000 description 1
- 241000682645 Phakopsora pachyrhizi Species 0.000 description 1
- 241001503951 Phoma Species 0.000 description 1
- 241001143807 Phomatospora Species 0.000 description 1
- 241001480007 Phomopsis Species 0.000 description 1
- 241001409766 Phragmidium Species 0.000 description 1
- 241000579813 Phyllactinia Species 0.000 description 1
- 241000233614 Phytophthora Species 0.000 description 1
- 241001516107 Pileolaria <fungus> Species 0.000 description 1
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- 241000233626 Plasmopara Species 0.000 description 1
- 241000124058 Plectosphaerella Species 0.000 description 1
- 241000433619 Pleonectria Species 0.000 description 1
- 241000896242 Podosphaera Species 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 241000899394 Pseudocercospora Species 0.000 description 1
- 241000124189 Pseudonectria Species 0.000 description 1
- 241001110585 Pseudovalsa Species 0.000 description 1
- 241000221301 Puccinia graminis Species 0.000 description 1
- 241001123569 Puccinia recondita Species 0.000 description 1
- 241000812330 Pyrenochaeta Species 0.000 description 1
- 241000231139 Pyricularia Species 0.000 description 1
- 241000233639 Pythium Species 0.000 description 1
- 241001361634 Rhizoctonia Species 0.000 description 1
- 241000235527 Rhizopus Species 0.000 description 1
- 241000214626 Rhytisma <ascomycete> Species 0.000 description 1
- 241000166314 Rugonectria Species 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 241001337911 Sawadaea Species 0.000 description 1
- 241000221662 Sclerotinia Species 0.000 description 1
- 241001558929 Sclerotium <basidiomycota> Species 0.000 description 1
- 241001533598 Septoria Species 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 244000061458 Solanum melongena Species 0.000 description 1
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 description 1
- 241000227724 Sphaceloma Species 0.000 description 1
- 241000935922 Sphaeropsis Species 0.000 description 1
- 241000533281 Stagonospora Species 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000228446 Taphrina Species 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 241000722133 Tilletia Species 0.000 description 1
- 241000694565 Tubakia Species 0.000 description 1
- 241000251555 Tunicata Species 0.000 description 1
- 241000221576 Uromyces Species 0.000 description 1
- 241000221566 Ustilago Species 0.000 description 1
- 241001645362 Valsa Species 0.000 description 1
- 241000317942 Venturia <ichneumonid wasp> Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 241000825078 Zygophiala Species 0.000 description 1
- UELITFHSCLAHKR-UHFFFAOYSA-N acibenzolar-S-methyl Chemical compound CSC(=O)C1=CC=CC2=C1SN=N2 UELITFHSCLAHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000010065 bacterial adhesion Effects 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 125000001547 cellobiose group Chemical group 0.000 description 1
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 102000034287 fluorescent proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091006047 fluorescent proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000009920 food preservation Methods 0.000 description 1
- 239000004459 forage Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methyl-cyclopentane Natural products CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- WHHIPMZEDGBUCC-UHFFFAOYSA-N probenazole Chemical compound C1=CC=C2C(OCC=C)=NS(=O)(=O)C2=C1 WHHIPMZEDGBUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
- A01N43/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- A01N43/04—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
- A01N43/14—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
- A01N43/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/34—Shaped forms, e.g. sheets, not provided for in any other sub-group of this main group
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
- A01N65/06—Coniferophyta [gymnosperms], e.g. cypress
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
- A01N65/40—Liliopsida [monocotyledons]
- A01N65/44—Poaceae or Gramineae [Grass family], e.g. bamboo, lemon grass or citronella grass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P1/00—Disinfectants; Antimicrobial compounds or mixtures thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P15/00—Biocides for specific purposes not provided for in groups A01P1/00 - A01P13/00
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P3/00—Fungicides
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
上記病害に対する対策としては、1)抵抗性作物の栽培による耕種的防除、2)殺菌剤などの農薬による化学的防除、3)天敵を用いる生物的防除、4)粘着板やネットなどの物理的防除を組み合わせて、環境への負荷を軽減しながら病害発生を抑制する総合的な病害虫管理が推奨されている。しかしながら、実際の農業現場では、2)農薬による化学的防除を柱とした防除によって作物生産の損失を最小限にとどめているのが現状である。
このような状況下で、農薬に対する耐性病原菌の出現が報告されており、農業現場では無視できない問題となっている。また、現在使用されている農薬の多くは、病原菌の代謝経路を特異的に阻害する作用を有する一方で、副作用として植物の生育を著しく抑制してしまい、農薬の大量使用によって環境汚染を引き起こすことも問題となっている。
したがって、農薬による化学的防除によらない天然素材を利用した植物病害防除剤の開発が農業上の課題として求められている。
セルロースナノ繊維は、木材などから得られる植物繊維をナノオーダーまで高度に微細化した世界最先端のバイオマス素材である。
セルロースナノ繊維は、植物繊維由来であって生産や廃棄における環境負荷が小さいこと、軽量でありながら多層カーボンナノチューブやアラミド繊維等の超高強度繊維と同程度の引張破断強度を有すること、温度変化に伴う伸縮度合いはガラスと同程度に良好であること等、優れた特性を有している。また、炭素繊維等と比較して低価格で供給することができ、実用化し易い繊維材料とも言われている。
また、特許文献1や特許文献2には、セルロースナノ繊維を主成分とする乳化剤や腐敗防止剤として、医薬品や食品、化粧品に適用可能であることが開示されている。
特許文献3には、セルロースナノ繊維の両親媒特性を利用して、食品保存用の紙製成型物の表面保護シートとして用いることが開示されている。
しかしながら、上記のようなセルロースナノ繊維を植物病原菌防除剤に適用させるという発想はなく、また植物病原菌防除剤ならではの機能性、操作性に特化した配合や添加剤について検討しているものはなく、あるいは対象となる植物や植物病原菌の特定について検討しているものも知られていなかった。
本発明の他の目的は、植物の葉面や茎面に対し植物病原菌を防除するために用いられ、セルロースナノ繊維の新規な利用方法となる植物病原菌防除剤を提供することにある。
また、本発明者らは、当該植物病原菌防除剤が植物の葉面や茎面に対し散布又は噴霧されると、当該葉面や茎面上に形成されるナノ繊維被膜の表面が親水性を示し、その結果、植物表面の構造や疎水性を認識することで植物表面に付着し、葉面から植物内に侵入する植物病原菌を抑制できることを見出した。また、葉面の自然開口部から植物に侵入する植物病原菌について、自然開口部をナノ繊維被膜が物理的に覆うことで侵入することを抑制できることを見出して、本発明をするに至った。
このとき、対象となる前記植物病原菌が、シュードモナス(Pseudomonas)属細菌、キサントモナス(Xanthomonas)属細菌、ペクトバクテリウム(Pectobacterium)属細菌、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属細菌、及びクラビバクター(Clavibacter)属細菌からなる群から選択される病原細菌であると良い。
また、対象となる前記植物病原菌が、ファコスポラ(Phakopsora)属さび病菌、ヘミレイア(Hemileia)属さび病菌、及びパクシニア(Puccinia)属さび病菌からなる群から選択されるさび病菌、または病原糸状菌であると良い。
また、対象となる前記植物が、アブラナ科植物、マメ科植物、ナス科植物、及びアカネ科植物からなる群から選択される植物であると良い。
上記のように、対象となる植物病原菌や植物を特定することによって、植物に対する植物病害の防除効果を有効に発揮することができる。
また、前記植物の葉面又は茎面に与えられ、乾燥後に形成されるナノ繊維被膜が略網目状となっていると良い。
また、前記セルロースナノ繊維は、イネ科植物、広葉樹、及び針葉樹からなる群から選択される植物由来のナノ繊維材料であると良い。
上記構成により、植物の葉面又は茎面の表面ワックスが通常は疎水性を示すところ、セルロースナノ繊維の両親媒特性を応用して植物の表面上に親水性のナノ繊維被膜を形成することによって、植物病原菌が植物表面の構造や疎水性を認識することができず、植物表面から侵入することを抑制することができる。
また上記構成により、植物の気孔開口部を完全に覆うものではなく、網目状(枝分かれ状)となって覆うため、細菌の侵入経路となる気孔開口部の空隙の大きさを網目状に小さくすることができる。また、植物生育に必要な植物の気孔の機能である酸素や二酸化炭素、水蒸気などの気体の通過を維持しながらも、細菌の侵入を防ぐことができる。
また上記構成により、セルロースナノ繊維が植物由来のナノ繊維材料であるため、植物の表面に対する親和性が高くなり、植物病原菌が植物表面の構造や疎水性を一層認識することができず、植物表面からの侵入を一層抑制することができる。
また、前記植物病原菌防除剤の総質量に対して前記セルロースナノ繊維の含有量が0.01〜2.0質量%であると良い。
また、水性溶媒と、該水性溶媒中に溶解される界面活性剤と、を含有し、該界面活性剤が非イオン界面活性剤であると良い。
上記構成により、植物病原菌防除剤ならではの操作性や、機能性を特化させるべく、セルロースナノ繊維の太さや結晶化度、原料のα―セルロースの含有率、平均重合度、平均分子量等を定めるほか、セルロースナノ繊維の配合成分や界面活性剤の材料等を定めることで、理想的な植物病原菌防除剤を実現することができる。
また、植物の葉面や茎面に対し植物病原菌を防除するために用いられる、セルロースナノ繊維の新規な利用方法となる植物病原菌防除剤を提供することができる。
本実施形態は、植物に対して植物病原菌を防除するために用いられ、植物由来のセルロースナノ繊維を有効成分として含有し、植物の葉面や茎面に対して散布又は噴霧され、乾燥後に形成されるナノ繊維被膜の表面が親水性を示すことを特徴とする植物病原菌防除剤の発明に関するものである。
「セルロースナノ繊維」とは、木材をはじめとする植物細胞壁の基本骨格となる天然素材であり、セルロース分子が繊維状に集合した構造を有し、繊維幅が200nm以下でアスペクト比が100以上となる微細繊維状物質である。
本実施形態のセルロースナノ繊維は、竹や葦を含むイネ科植物、広葉樹や針葉樹を含む木本植物等から産生される「植物由来のナノ繊維材料」、ホヤを代表とする海産動物等から産生される「動物由来のナノ繊維材料」、または酢酸菌を代表とする好気性菌類や微細藻類等から産生される「微生物由来のナノ繊維材料」である。これら複数種類を混合させたナノ繊維材料であっても良い。
植物由来のナノ繊維材料としては、竹や葦を含むイネ科植物、広葉樹や針葉樹を含む木本植物等の他、サトウキビ繊維、種子毛繊維、葉繊維、海藻類等から産出されるものや、バガス、稲わら、茶殻、果汁の搾り粕等の植物の葉、花、茎、根、外皮等に由来する作物残渣から産出されるものであっても良い。
好ましくは、イネ科植物、広葉樹または針葉樹から産生される植物由来のナノ繊維材料であることが良く、より好ましくは、竹または針葉樹から産生される植物由来のナノ繊維材料であると良い。
従って、好ましくは、「α−セルロース含有率」が70〜90質量%であると一層効率よく解繊を進めることができ、植物への散布に適した素材ができる。
「平均太さ」、「平均長さ」について、電子顕微鏡等を用いて測定することができ、上記平均太さまで解繊処理することで、流動性があって噴霧性に優れた植物病原菌防除剤を実現することができる。一方で、平均太さ3nm未満の場合には、脱水性に乏しく固形分濃度を高めることが難しくなる虞があり、平均太さ200nm超えの場合には、流動性が低下し、噴霧性が良好でなくなる虞がある。
「結晶化度」について、X線回折法等によって測定することができ、結晶化度50以上であれば、植物の葉面に噴霧したときに形成されるナノ繊維被膜がより緻密化するため、植物病原菌が葉面から侵入することを一層抑制することができる。好ましくは、「結晶化度」が60以上であると植物防除効果を一層高めることができる。
「平均重合度」及び「平均分子量」について、銅エチレンジアミン溶液を用いた測定法等によって測定することができ、セルロースナノ繊維の物性として解繊処理を進めることで重合度及び分子量が低下することが確認されている。
「平均重合度」の測定方法(以下、測定方法A)について詳しく述べると、以下の通りである。
測定方法Aでは、セルロースナノ繊維0.15gを30mLの0.5M銅エチレンジアミン溶液に溶解させ、キャノン・フェンスケ動粘度管を用いて、セルロースナノ繊維・銅エチレンジアミン溶液の粘度ηを測定し、JIS規格(JIS P8215:1998)に基づいて極限粘度[η]を求めて、下記のMark−Houwink−Sakurada式から重合度DPを算出した。
重合度DP=[η]/Ka
Kとaは高分子と溶媒の種類によって決まる固有値であって、銅エチレンジアミン溶液に溶解したセルロースの場合としてK=0.952、a=1とした。
測定方法Bでは、セルロースナノ繊維0.15gを30mLの0.5M銅エチレンジアミン溶液に溶解させ、キャノン・フェンスケ動粘度管を用いて、セルロースナノ繊維・銅エチレンジアミン溶液の粘度ηを測定し、0.5M銅エチレンジアミン溶液の粘度をη0として、下記のSchulz−Blaschke式から極限粘度[η]を求めて、下記のMark−Houwink−Sakurada式から重合度DPを算出した。
比粘度 ηsp=η/η0−1
極限粘度[η]=ηsp/{c(1+A×ηsp)}
η0は0.5M銅エチレンジアミン溶液の粘度であり、cはセルロースナノ繊維濃度(g/mL)であり、Aは溶液の種類によって決まる固有値であって0.5M銅エチレンジアミン溶液の場合にはA=0.28である。
重合度DP=[η]/Ka
Kとaは高分子と溶媒の種類によって決まる固有値であって、銅エチレンジアミン溶液に溶解したセルロースの場合としてK=0.57、a=1とした。
なお、本セルロースナノ繊維は、天然素材由来であって個体差が比較的大きいため、平均透過率の設定にあたっては所定の幅(例えば±10%)を持たせている。
「平均透過率」について、セルロースナノ繊維を水に均一に分散させた分散液において分光光度計を用いることで測定することができる。セルロースナノ繊維分散液は、肉眼で観察した場合には透明な液である。セルロースナノ繊維の物性として解繊処理を進めることで透過率が上昇し、透明性が向上することが確認されている。
従って、測定方法Aで測定した場合には、好ましくは、「平均重合度」が400〜604、「平均分子量」が65000〜98000であって、「波長400nmにおける平均透過率」が34〜71%であり、かつ、「波長600nmにおける平均透過率」が53〜90%であると良く、コストを考慮しながらも良好な噴霧性を持ち、均質に被膜を形成できるため物性が安定した植物病原菌防除剤を実現することができる。
なお、測定方法Bで測定した場合には、好ましくは、「平均重合度」が607〜820、「平均分子量」が98000〜133000であると良いことになる。
セルロースナノ繊維の製造方法としては、主に高圧ホモジナイザー法やグラインダー法、水中対向衝突法等を利用した「物理的に解繊する方法」と、有機化合物TEMPOを用いた触媒酸化法や酸加水分解法、リン酸エステル化法、酵素処理法等を利用した「化学的処理方法」と、の2種類に分けられる。いずれ一方の方法を用いることもできる他、化学処理方法後に物理的に解繊する等の双方を併用することもできる。
本実施例のセルロースナノ繊維は、物理的に解繊する方法によって製造される。
具体的には、水混合液にした多糖に対し、高圧水を衝突させて解繊処理する「解繊処理工程」を行う製造方法によって製造される。
ホモジナイズ処理法では、高圧でホモジナイザー内を圧送される多糖が、オリフィス板の狭い間隙内を通過する際に壁面と衝突することで分割され、均一な繊維径を有するミクロフィブリル化が行われる。
また、水中対向衝突法では、水に懸濁させた多糖(天然セルロース繊維)をチャンバー内で相対する二つのノズルに導入し、高圧下でこれらノズルから噴射して、対向衝突させることで、多糖の表面をナノフィブリル化させて引き剥がし、キャリアーである水に対し最終的には溶解に近い状態に至らせることができる。この手法では、繊維間の相互作用のみを解裂させることにより微細化を行うためセルロース分子の構造変化がなく、解裂に伴う重合度の低下を最小限にした状態でセルロースナノ繊維を得ることができる。
なお、セルロースナノ繊維を製造する方法については、例えば、特開2005−270891号公報に記載の多糖類の湿式粉砕化法や、特開2017−205683号公報に記載の対向衝突処理法、特開2015−142900公報に示すナノ微細化品製造方法等によって、0.5〜10質量%の水に懸濁させた多糖(セルロース繊維)に対し50〜400MPa程度の高圧水を衝突させる方法が利用可能である。また、物理的、化学的、酵素法等の製造法でも得ることができるほか、ナタデココもセルロースナノファイバーであって利用することができる。
植物病原菌防除剤は、植物の葉面又は茎面に噴霧されることで、葉面又は茎面上にナノ繊維被膜(保護膜)を形成する液状タイプの病原菌防除剤であって、有効成分となる「セルロースナノ繊維」と、セルロースナノ繊維を分散させるための「水性溶媒」と、セルロースナノ繊維を水性溶媒に均一に分散させるための「界面活性剤」と、から主に構成されている。
植物病原菌防除剤は、液状タイプであることが望ましいが、特に限定されることなく、ペースト状、スラリー状、ゲル状等種々のタイプに変更しても良い。
「界面活性剤」は、親水性と疎水性のバランスを調整し易くするため、非イオン界面活性剤であることが好ましいが、特に限定されることなく、アニオン界面活性剤やカチオン界面活性剤、両性界面活性剤等であっても良い。
好ましくは、植物病原菌防除剤の総質量に対して「セルロースナノ繊維」が0.01〜0.1質量%に調製されていると良い。
上記構成であれば、植物病原菌防除剤ならではの機能性を特化させることができる。
具体的に述べると、本実施形態の植物病原菌防除剤は、植物病原菌を殺すことを目的とするものではなく、植物表面を植物病原菌が認識できないように変化させ、植物病原菌から植物内に侵入する能力を奪うことを目的としているため、植物の葉面又は茎面にナノ繊維被膜(親水性を示す被膜)を形成できれば良く、比較的低濃度であっても防除効果を発揮することができる。そのため、コストも抑えられる。
また、好ましくは、「界面活性剤」が0.01〜0.1質量%の含有量に調製されていると良い。
上記構成であれば、セルロースナノ繊維を水性溶媒に均一に分散させることができ、セルロースナノ繊維の両親媒特性を有効に発揮させ、植物病原菌が植物表面から侵入することを一層抑制できる。
すなわち、植物の葉面又は茎面の表面ワックスは疎水性を示すところ、植物由来のセルロースナノ繊維ならではの微細繊維構造及び両親媒特性を応用して、植物の表面上に親水性のナノ繊維被膜を形成することによって、植物病原菌が植物内に侵入することを物理的に抑制するだけではなく、植物病原菌に対し植物表面の構造や疎水性を認識させないように働きかけ、植物内に侵入することを意識的に断念させるものである。
ここで「ナノ繊維被膜の表面が親水性を示す」とは、ナノ繊維被膜が植物の葉面(茎面)よりも濡れ性が高く、水になじみ易い性質を有することを意味している。
すなわち、植物の葉面に形成されるナノ繊維被膜に水を滴下した場合の接触角が、植物の葉面に直接水を滴下した場合の接触角よりも小さくなっていると良い。
そのようにすれば、植物病原菌防除剤による植物病害防除効果を発揮することができる。
なお、植物病原菌防除剤による防除効果について上記メカニズムに特に限定されるものではない。
施与対象となる「植物」としては、食用作物、飼料作物、緑肥作物、園芸作物及び工芸作物を含む農作物全般が挙げられる。そのため、世界の食糧損失の抑制に大きく貢献することができる。
好ましくは、キャベツ植物等を含むアブラナ科植物、ダイズ植物を含むマメ科植物、トマト植物やタバコ植物を含むナス科植物、またはコーヒーの木幼苗を含むアカネ科植物が挙げられ、高い防除効果を示すことが確認されている。
より好ましくは、キャベツ植物、ダイズ植物、トマト植物、タバコ植物またはコーヒーの木幼苗が挙げられる。
「病原細菌」として好ましくは、トマト斑葉細菌病菌、キャベツ黒班細菌病菌、タバコ野火病菌、及びダイズ斑点細菌病菌を含むシュードモナス(Pseudomonas)属細菌、ダイズ黒班細菌病菌を含むキサントモナス(Xanthomonas)属細菌、ペクトバクテリウム(Pectobacterium)属細菌、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属細菌、またはクラビバクター(Clavibacter)属細菌が挙げられる。
より好ましくは、農業上重要な病原細菌として、キャベツ黒班細菌病菌、タバコ野火病菌、ダイズ斑点細菌病菌、またはトマト斑葉細菌病菌が挙げられ、高い防除効果を示すことが確認されている。
「さび病菌」として好ましくは、ダイズさび病菌(Phakopsora pachyrhizi)を含むファコスポラ(Phakopsora)属さび病菌、コーヒーさび病菌(Hemileia vastatrix)を含むヘミレイア(Hemileia)属さび病菌、コムギ黒さび病菌(Puccinia graminis)及びコムギ赤さび病菌(Puccinia recondita)を含むパクシニア(Puccinia)属さび病菌が挙げられる。
より好ましくは、農業上重要な病原細菌として、ダイズさび病菌、コーヒーさび病菌、コムギ黒さび病菌、またはコムギ赤さび病菌が挙げられ、高い防除効果を示すことが確認されている。
植物病害の約70〜80%は、病原糸状菌が原因であると言われており、本発明に係る植物病原菌防除剤の防除効果を期待することができる。
例えば、植物に噴霧することで植物の表面に付着した植物病原菌防除剤が雨などで土壌中に染みこみ、土壌中のセルラーゼ等の分解酵素によって糖や酢酸等に分解され、土壌の微生物分布を植物育成に望ましい環境に整える効果が認められる。
竹から精製されたセルロースナノ繊維(中越パルプ工業社製、nanоfоrest−S(竹漂白パルプ)、平均重合度530、平均分子量86000、波長400nm/600nmでの平均透過率51%/67%)を用いた。
当該セルロースナノ繊維を水で所定の濃度となるように希釈し、非イオン界面活性剤(ICI社 Tween20相当品、和光純薬工業社製)を添加してセルロースナノ繊維分散液を調製した。当該分散液を植物病原菌防除剤として用いた。
なお、上記の平均重合度及び平均分子量は、測定方法Aによって測定されているところ、測定方法Bで測定した場合には、平均重合度751、平均分子量122000である。
竹から精製されたセルロースナノ繊維(中越パルプ工業社製、nanоfоrest−S(竹漂白パルプ)、結晶化度56、平均重合度430、平均分子量70000、波長400nm/600nmでの平均透過率61%/80%)を用いた。
当該セルロースナノ繊維を、実施例1と同様に調製してセルロースナノ繊維分散液を得た。当該分散液を植物病原菌防除剤として用いた。
なお、実施例1と比較して高解繊処理で得られ、繊維太さがより均一な分散液である。
なお、上記の平均重合度及び平均分子量は、測定方法Aによって測定されているところ、測定方法Bで測定した場合には、平均重合度644、平均分子量104000である。
針葉樹から精製されたセルロースナノ繊維(中越パルプ工業社製、nanоfоrest−S(針葉樹漂白パルプ)、平均重合度545、平均分子量88000、波長400nm/600nmでの平均透過率44%/63%)を用いた。
当該セルロースナノ繊維を、実施例1と同様に調製してセルロースナノ繊維分散液を得た。当該分散液を植物病原菌防除剤として用いた。
なお、上記の平均重合度及び平均分子量は、測定方法Aによって測定されているところ、測定方法Bで測定した場合には、平均重合度766、平均分子量124000である。
針葉樹から精製されたセルロースナノ繊維(中越パルプ工業社製、nanоfоrest−S(針葉樹漂白パルプ)、結晶化度64、平均重合度400、平均分子量65000、波長400nm/600nmでの平均透過率53%/75%)を用いた。
当該セルロースナノ繊維を、実施例1と同様に調製してセルロースナノ繊維分散液を得た。当該分散液を植物病原菌防除剤として用いた。
なお、実施例3と比較して高解繊処理で得られ、繊維太さがより均一な分散液である。
なお、上記の平均重合度及び平均分子量は、測定方法Aによって測定されているところ、測定方法Bで測定した場合には、平均重合度607、平均分子量98000である。
竹から精製されたセルロースナノ繊維(中越パルプ工業社製、nanоfоrest−S(竹漂白パルプ)、結晶化度61、平均重合度604、平均分子98000、波長400nm/600nmでの平均透過率57%/74%)を用いた。
当該セルロースナノ繊維を、実施例1と同様に調製してセルロースナノ繊維分散液を得た。当該分散液を植物病原菌防除剤として用いた。
なお、実施例1と比較して極低解繊処理で得られた分散液である。
なお、上記の平均重合度及び平均分子量は、測定方法Aによって測定されているところ、測定方法Bで測定した場合には、平均重合度820、平均分子量133000である。
針葉樹から精製されたセルロースナノ繊維(中越パルプ工業社製、nanоfоrest−S(針葉樹漂白パルプ)、結晶化度63、平均重合度510、平均分子量83000、波長400nm/600nmでの平均透過率48%/65%)を用いた。
当該セルロースナノ繊維を、実施例1と同様に調製してセルロースナノ繊維分散液を得た。当該分散液を植物病原菌防除剤として用いた。
なお、実施例3と比較して極低解繊処理で得られた分散液である。
なお、上記の平均重合度及び平均分子量は、測定方法Aによって測定されているところ、測定方法Bで測定した場合には、平均重合度730、平均分子量118000である。
実施例1〜4の植物病原菌防除剤を用いて、キャベツ植物に対する病原菌防除効果を確認する試験を以下の手順で行った。
本試験では、「試験植物」として園芸用培土(片倉コープアグリ社製、げんきくんセル専用培土コープN−150)にて生育させたキャベツ植物(品種:金系201号)を用いた。また、「植物病原菌」としてキャベツ黒斑細菌病菌を用いた。
また、下記表1に示すように、セルロースナノ繊維が0.01質量%、0.03質量%、0.1質量%、界面活性剤が0.01質量%の含有量となるように実施例1〜4の植物病原菌防除剤を調製した。
播種後3〜4週間栽培したキャベツ植物(第2本葉期)の葉面(表面と裏面の両方)に対して植物病原菌防除剤をハンドスプレーを用いて均一に噴霧した(「セルロースナノ繊維群」)。また、「コントロール群」として、植物病原菌防除剤の代わりに水を均一に噴霧したもの、「農薬群」として、プロベナゾール(商品名:オリゼメート(登録商標)、明治製菓社製)の100倍希釈水を均一に噴霧したものも用意した。
葉面に噴霧して1時間後、キャベツ黒斑細菌病菌を108cfu/mLとなるように調製し、葉面に対しディップ接種を行った。
そして、キャベツ黒斑細菌病菌接種5日後のキャベツ植物の「葉面の様子」を、コントロール群、農薬群と比較した。
図1の試験結果から、キャベツ黒斑細菌病菌接種5日後のキャベツ植物の葉において、水を噴霧した「コントロール群」では、壊死(ネクローシス)及び黄化(クロローシス)を伴う黒斑細菌病の感染が認められた。一方で、「農薬群」では、軽度の壊死及び黄化が認められたものの、黒斑細菌病の感染は認められなかった。また、実施例1〜4の「セルロースナノ繊維群」では、軽度の黄化のみが認められ、黒斑細菌病の感染は認められなかった。
また、キャベツ黒斑細菌病菌接種5日後のキャベツ植物の「葉面の細菌数」を測定し、「病害防除率」を算出した。
具体的には、罹病葉の表面を5%過酸化水素水によって殺菌し、滅菌水で洗浄した後、摩砕した罹病葉サンプルを滅菌水によって段階希釈したものを細菌培養培地にて生育させて、細菌のコロニーを測定した。細菌数は、罹病葉の質量当たりのCFU(Colоny Forming Unit)として測定した。また、農薬群、コントロール群と比較した。N=3で実施した。
図2の試験結果から、キャベツ植物内のキャベツ黒斑細菌病菌の細菌数において「セルロースナノ繊維群」の細菌数は、「コントロール群」の細菌数と比較して30分の1程度まで減少したことが認められた。
<試験1−3:キャベツ植物の「葉面の病害防除率」>
また、キャベツ黒斑細菌病菌接種5日後のキャベツ植物の「葉面の病害指数」を算出し、病害指数から「葉面の病害防除率」をさらに算出した。
病害指数を「0:病斑なし」、「1:10%以下の病斑あり」、「2:10〜50%程度の病斑あり」、「3:50%程度の黄化を伴う病斑あり」、「4:80%程度の黄化を伴う病斑あり」、「5:全体が萎れている」とし、各群に対し4植物体の8葉(1植物体につき2葉)を病害指数算出の対象とした。「セルロースナノ繊維群」の病害指数/「コントロール群」の病害指数を算出し、さらに「病害防除率」を算出した。
上記表1に示す通り、「コントロール群」のほか、界面活性剤を添加していない「セルロースナノ繊維群」も比較対象とした。
図3、図4の試験結果から、「コントロール群」と比較して、全ての「セルロースナノ繊維群」において約30%以上の病害防除率を有することが確認された。
セルロースナノ繊維群の「濃度」に着目して比較すると、セルロースナノ繊維の含有量が高いものの方が高い病害防除率を示すことが分かった。
また、セルロースナノ繊維群の「解繊処理」に着目して比較すると、低解繊処理よりも高解繊処理のものの方が高い病害防除率を示すことが分かった。
また、セルロースナノ繊維群の「界面活性剤の有無」に着目して比較すると、界面活性剤を添加したものの方が高い病害防除率を示すことが分かった。
また、セルロースナノ繊維群の「由来物質」に着目して比較すると、針葉樹由来よりも竹由来のものの方が高い病害防除率を示すことが分かった。
実施例2の竹由来の植物病原菌防除剤を用いて、ダイズ植物に対する病原菌防除効果を確認する試験を行った。
本試験では、「試験植物」として試験1と同じ園芸用培土(片倉コープアグリ社製、げんきくんセル専用培土コープN−150)にて生育させたダイズ植物(品種:エンレイ)、「植物病原菌」としてダイズ斑点細菌病菌及びダイズさび病菌の夏胞子をそれぞれ用いた。
また、セルロースナノ繊維が0.1質量%、界面活性剤が0.01質量%の含有量となるように実施例2の竹由来の植物病原菌防除剤を調製した。
具体的には、播種後3〜4週間栽培したダイズ植物(第2本葉期)の葉面(表面と裏面の両方)に対して植物病原菌防除剤をハンドスプレーを用いて均一に噴霧した(セルロースナノ繊維群)。また、コントロール群として、植物病原菌防除剤の代わりに水を均一に噴霧したものも用意した。
葉面に噴霧して1時間後、ダイズ斑点細菌病菌を108cfu/mL、ダイズさび病菌の夏胞子を108個/mLとなるように調製し、葉面に対しスプレー接種を行った。
そして、ダイズ斑点細菌病菌接種6日後、及びダイズさび病菌接種10日後のそれぞれのダイズ植物の葉面の様子を、コントロール群と比較した。
図5に示すように、ダイズ斑点細菌病菌接種6日後のダイズ植物の葉において、水を噴霧したコントロール群では、黄化(クロローシス)を伴う斑点細菌病の感染が認められた。一方で、セルロースナノ繊維群では、軽度の黄化のみが認められた。
また図6に示すように、ダイズさび病菌接種10日後のダイズ植物の葉において、水を噴霧したコントロール群では、黄化(クロローシス)を伴うさび病の感染が認められた。一方で、セルロースナノ繊維群では、軽度の黄化のみが認められた。
実施例2の竹由来の植物病原菌防除剤を用いて、トマト植物に対する病原菌防除効果を確認する試験を行った。
本試験では、「試験植物」として試験1と同じ園芸用培土にて生育させたトマト植物(品種:Glamоur)、「植物病原菌」としてトマト斑葉細菌病菌を用いた。
また、セルロースナノ繊維が0.1質量%、界面活性剤が0.01質量%の含有量となるように実施例2の植物病原菌防除剤を調製した。
具体的には、播種後4〜5週間栽培したトマト植物の葉面(表面と裏面の両方)に対して植物病原菌防除剤をハンドスプレーを用いて均一に噴霧した(セルロースナノ繊維群)。また、コントロール群として、植物病原菌防除剤の代わりに水を均一に噴霧したものも用意した。
葉面に噴霧して1時間後、トマト斑葉細菌病菌を108cfu/mLとなるように調製し、葉面に対しスプレー接種を行った。
そして、トマト斑葉細菌病菌接種7日後のトマト植物の葉面の様子をコントロール群と比較した。
トマト斑葉細菌病菌接種7日後のトマト植物の葉において、水を噴霧したコントロール群では、壊死(ネクローシス)及び黄化(クロローシス)を伴う斑葉細菌病の感染が認められた。一方で、セルロースナノ繊維群では、軽度の黄化のみが認められた。
実施例2の竹由来の植物病原菌防除剤を用いて、タバコ植物に対する病原菌防除効果を確認する試験を行った。
本試験では、「試験植物」として試験1と同じ園芸用培土にて生育させたタバコ植物(品種:Xanthi)、「植物病原菌」としてタバコ野火病菌を用いた。
また、セルロースナノ繊維が0.1質量%、界面活性剤が0.01質量%の含有量となるように実施例2の植物病原菌防除剤を調製した。
具体的には、播種後4〜5週間栽培したタバコ植物の葉面(表面と裏面の両方)に対して植物病原菌防除剤をハンドスプレーを用いて均一に噴霧した(セルロースナノ繊維群)。また、コントロール群として、植物病原菌防除剤の代わりに水を均一に噴霧したものも用意した。
葉面に噴霧して1時間後、タバコ野火病菌を108cfu/mLとなるように調製し、葉面に対しスプレー接種を行った。
そして、タバコ野火病菌接種7日後のタバコ植物の葉面の様子をコントロール群と比較した。
タバコ野火病菌接種7日後のタバコ植物の葉において、水を噴霧したコントロール群では、黄化(クロローシス)を伴う野火病の感染が認められた。一方で、セルロースナノ繊維群では、軽度の黄化のみが認められた。
実施例2、4の植物病原菌防除剤を用いて、コーヒーの木幼苗に対する病原菌防除効果を確認する試験を行った。なお、実施例2は竹由来、実施例4は針葉樹由来のものである。
本試験では、「試験植物」として温室にて播種後4〜5ヶ月生育させたコーヒーノキ幼苗(品種:ロブスタ)、「植物病原菌」としてコーヒーさび病菌を用いた。
また、セルロースナノ繊維が0.1質量%、界面活性剤が0.01質量%の含有量となるように実施例2、4の植物病原菌防除剤をそれぞれ調製した。
具体的には、播種後4〜5週間栽培したコーヒーノキ幼苗の葉面(表面と裏面の両方)に対して植物病原菌防除剤をハンドスプレーを用いて均一に噴霧した(セルロースナノ繊維群)。また、コントロール群として、植物病原菌防除剤の代わりに水を均一に噴霧したものも用意した。
葉面に噴霧して3時間後、コーヒーさび病菌の夏胞子を106個/mLとなるように調製し、葉面に対しスプレー接種を行った。
そして、コーヒーさび病菌接種10日後のコーヒーノキ幼苗の葉面の様子をコントロール群と比較した。
コーヒーさび病菌接種10日後のコーヒーノキ幼苗の葉において、水を噴霧したコントロール群では、さび病の感染が認められた。一方で、実施例2、実施例4両方のセルロースナノ繊維群では、さび病の感染は認められなかった。
実施例1〜6の植物病原菌防除剤を用いたときの、ダイズ植物の葉面の病斑数の変化を確認する試験を行った。
本試験では、「試験植物」として試験1と同じ園芸用培土にて生育させたダイズ植物(品種:エンレイ)、「植物病原菌」としてダイズさび病菌の夏胞子をそれぞれ用いた。
また、下記表2に示すように、セルロースナノ繊維が0.1質量%、界面活性剤が0.01質量%の含有量となるように実施例1〜6の植物病原菌防除剤を調製した。
乾燥後、ダイズさび病菌の夏胞子を105個/mLとなるように調製し、葉面に対しスプレー接種を行った。
そして、ダイズさび病菌接種10日後のダイズ植物の第2葉面〜第4葉面に発生した病斑数を1cm2当たりで測定した。また、コントロール群と比較した。N=3で実施した。
図10の試験結果から、「コントロール群」では1cm2当たり約25個の病斑が観察された一方で、全ての「セルロースナノ繊維群」では1cm2当たり20個以下の病斑が観察された。
また、セルロースナノ繊維群の「解繊処理」に着目して比較すると、低解繊処理よりも高解繊処理のものの方が、病斑数が減少することが示された。
以上の結果から、全てのセルロースナノ繊維群の実施例においてコントロール群よりもさび病菌の病斑数が有意に低下することが認められた。
実施例2の植物病原菌防除剤を用いたときの、キャベツ植物の葉面の形質変化を確認する試験を行った。
本試験では、「試験植物」として試験1と同じ園芸用培土にて生育させたキャベツ植物(品種:金系201号)、「植物病原菌」としてキャベツ黒班細菌病菌をそれぞれ用いた。
また、セルロースナノ繊維が0.1質量%、界面活性剤が0.01質量%の含有量となるように実施例2の植物病原菌防除剤を調製した。
具体的には、第2葉まで展開したキャベツ植物の葉面(表面)に対して植物病原菌防除剤を噴霧して乾燥させたもの(セルロースナノ繊維群)と、水を噴霧したもの(コントロール群)とを用意し、それぞれの葉面の様子を走査型原子顕微鏡によって比較観察した。
その後、蛍光タンパク質で標識したキャベツ黒斑細菌病菌を108cfu/mLとなるように調製し、それぞれの葉面に対しディップ接種を行った。そして、キャベツ黒斑細菌病菌接種後のキャベツ植物の葉面の様子を共焦点レーザー顕微鏡によって比較観察した。
図11の試験結果から、「セルロースナノ繊維群」では、植物の葉面上にセルロースナノ繊維(繊維状の物質)が多数観察された。葉面の気孔開口部においてはセルロースナノ繊維が網目状(枝状)となって葉面の気孔開口部表面を覆っていることが観察され、また当該セルロースナノ繊維によって葉面の気孔開口部の少なくとも一部が物理的に閉鎖されていることが観察された。
図11に示される植物の気孔開口部は幅約3μm、長さ約12μm程度の大きさである。一方、病気の原因となる細菌の一般的な大きさは1〜2μm程度である。セルロースナノ繊維は平均太さ3〜200nmの繊維であることから、植物の気孔開口部表面を完全に塞ぐものではなく、気孔開口部表面を網目状(枝分かれ状)となって覆うことで、細菌の侵入経路となる気孔開口部の空隙の大きさを網目状に小さくすることが示唆された。また、気孔開口部表面を網目状(枝分かれ状)となって覆うことで、植物生育に必要な植物の気孔の機能である酸素や二酸化炭素、水蒸気などの気体の通過を維持しながら、細菌の侵入を防ぐものであることが示された。
なお、本試験とは別に、植物に植物病原菌防除剤を噴霧した場合であっても、当該植物の生育が阻害されないことが確認されている。
このことから、植物の葉面上にナノ繊維被膜が形成されており、当該ナノ繊維被膜が細菌に対し植物表面の構造や疎水性を認識させないように働きかけ、植物内に侵入することを意識的に断念させていることが示唆された。
また、「セルロースナノ繊維群」では、葉面の気孔開口部の一部に膜物質が観察された。このことから、セルロースナノ繊維が葉面の気孔の一部を物理的に閉鎖していることが示された。
本発明の他の目的は、植物の葉面や茎面に対し植物病原菌を防除するために用いられ、セルロースナノ繊維の新規な利用方法となる植物病原菌防除剤、植物育成調整剤兼植物病原菌侵入抑制剤を提供することにある。
このとき、対象となる前記植物病原菌が、シュードモナス(Pseudomonas)属細菌、キサントモナス(Xanthomonas)属細菌、ペクトバクテリウム(Pectobacterium)属細菌、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属細菌、及びクラビバクター(Clavibacter)属細菌からなる群から選択される病原細菌であると良い。
また、対象となる前記植物病原菌が、ファコスポラ(Phakopsora)属さび病菌、ヘミレイア(Hemileia)属さび病菌、及びパクシニア(Puccinia)属さび病菌からなる群から選択されるさび病菌、または病原糸状菌であると良い。
また、対象となる前記植物が、アブラナ科植物、マメ科植物、ナス科植物、及びアカネ科植物からなる群から選択される植物であると良い。
上記のように、対象となる植物病原菌や植物を特定することによって、植物に対する植物病害の防除効果を有効に発揮することができる。
また、前記植物の葉面又は茎面に与えられ、乾燥後に形成されるナノ繊維被膜が略網目状となっていると良い。
また、前記セルロースナノ繊維は、イネ科植物、広葉樹、及び針葉樹からなる群から選択される植物由来のナノ繊維材料であると良い。
上記構成により、植物の葉面又は茎面の表面ワックスが通常は疎水性を示すところ、セルロースナノ繊維の両親媒特性を応用して植物の表面上に親水性のナノ繊維被膜を形成することによって、植物病原菌が植物表面の構造や疎水性を認識することができず、植物表面から侵入することを抑制することができる。
また上記構成により、植物の気孔開口部を完全に覆うものではなく、網目状(枝分かれ状)となって覆うため、細菌の侵入経路となる気孔開口部の空隙の大きさを網目状に小さくすることができる。また、植物生育に必要な植物の気孔の機能である酸素や二酸化炭素、水蒸気などの気体の通過を維持しながらも、細菌の侵入を防ぐことができる。
また上記構成により、セルロースナノ繊維が植物由来のナノ繊維材料であるため、植物の表面に対する親和性が高くなり、植物病原菌が植物表面の構造や疎水性を一層認識することができず、植物表面からの侵入を一層抑制することができる。
また、前記植物病原菌防除剤の総質量に対して前記セルロースナノ繊維の含有量が0.01〜2.0質量%であると良い。
また、水性溶媒と、該水性溶媒中に溶解される界面活性剤と、を含有し、該界面活性剤が非イオン界面活性剤であると良い。
また、植物の葉面に与えられてから5日後の病害防除率が30%以上(50%以上)となると良い。
上記構成により、植物病原菌防除剤ならではの操作性や、機能性を特化させるべく、セルロースナノ繊維の太さや結晶化度、原料のα―セルロースの含有率、平均重合度、平均分子量等を定めるほか、セルロースナノ繊維の配合成分や界面活性剤の材料等を定めることで、理想的な植物病原菌防除剤を実現することができる。
また上記構成により、理想的な植物育成調整剤兼植物病原菌侵入抑制剤を実現することができる。
また、植物の葉面や茎面に対し植物病原菌を防除するために用いられる、セルロースナノ繊維の新規な利用方法となる植物病原菌防除剤、植物育成調整剤兼植物病原菌侵入抑制剤を提供することができる。
本発明の他の目的は、植物の葉面や茎面に対し植物病原菌を防除するために用いられ、セルロースナノ繊維の新規な利用方法となる植物病原菌防除剤、植物病原菌侵入抑制剤を提供することにある。
また前記課題は、植物生育時において植物に対して植物病原菌を防除するために用いられ、セルロースナノ繊維を有効成分として含有し、対象となる前記植物が、アブラナ科植物、マメ科植物、ナス科植物、及びアカネ科植物からなる群から選択される植物であることを特徴とする植物生育時における植物病原菌防除剤によっても解決される。
上記のように、対象となる植物病原菌や植物を特定することによって、植物に対する植物病害の防除効果を有効に発揮することができる。
また前記課題は、植物生育時において植物に対して植物病原菌を防除するために用いられ、セルロースナノ繊維を有効成分として含有し、前記セルロースナノ繊維は、下記測定方法による平均重合度が607〜820であって、下記測定方法による平均分子量が98000〜133000であって、波長400nm/600nmでの平均透過率が44〜61%/63〜80%であって、植物病原菌防除剤の総質量に対して前記セルロースナノ繊維の含有量が0.01質量%以上であることを特徴とする植物生育時における植物病原菌防除剤によっても解決される。
[測定方法]
セルロースナノ繊維0.15gを30mLの0.5M銅エチレンジアミン溶液に溶解させ、キャノン・フェンスケ動粘度管を用いて粘度ηを測定し、下記Schulz−Blaschke式から極限粘度[η]を求めて、下記Mark−Houwink−Sakurada式から重合度DPを算出する。
比粘度 ηsp=η/η0−1
極限粘度[η]=ηsp/{c(1+A×ηsp)}
η0は0.5M銅エチレンジアミン溶液の粘度、cはセルロースナノ繊維濃度(g/mL)であり、0.5M銅エチレンジアミン溶液の場合にはA=0.28である。
重合度DP=[η]/Ka
銅エチレンジアミン溶液に溶解したセルロースの場合にはK=0.57、a=1である。
また前記課題は、植物生育時において植物に対して植物病原菌を防除するために用いられ、セルロースナノ繊維を有効成分として含有し、水性溶媒と、該水性溶媒中に溶解され、前記セルロースナノ繊維を分散させるための界面活性剤と、をさらに含有することを特徴とする植物生育時における植物病原菌侵入抑制剤によっても解決される。
上記構成により、理想的な植物病原菌侵入抑制剤を実現することができる。
また、前記植物の葉面又は茎面に与えられ、乾燥後に形成されるナノ繊維被膜が略網目状となっていると良い。
上記構成により、植物の葉面又は茎面の表面ワックスが通常は疎水性を示すところ、セルロースナノ繊維の両親媒特性を応用して植物の表面上に親水性のナノ繊維被膜を形成することによって、植物病原菌が植物表面の構造や疎水性を認識することができず、植物表面から侵入することを抑制することができる。
また上記構成により、植物の気孔開口部を完全に覆うものではなく、網目状(枝分かれ状)となって覆うため、細菌の侵入経路となる気孔開口部の空隙の大きさを網目状に小さくすることができる。また、植物生育に必要な植物の気孔の機能である酸素や二酸化炭素、水蒸気などの気体の通過を維持しながらも、細菌の侵入を防ぐことができる。
[測定方法]
セルロースナノ繊維0.15gを30mLの0.5M銅エチレンジアミン溶液に溶解させ、キャノン・フェンスケ動粘度管を用いて粘度ηを測定し、下記Schulz−Blaschke式から極限粘度[η]を求めて、下記Mark−Houwink−Sakurada式から重合度DPを算出する。
比粘度 ηsp=η/η0−1
極限粘度[η]=ηsp/{c(1+A×ηsp)}
η0は0.5M銅エチレンジアミン溶液の粘度、cはセルロースナノ繊維濃度(g/mL)であり、0.5M銅エチレンジアミン溶液の場合にはA=0.28である。
重合度DP=[η]/Ka
銅エチレンジアミン溶液に溶解したセルロースの場合にはK=0.57、a=1である。
また、前記セルロースナノ繊維は、平均重合度が607〜766であって、平均分子量が98000〜124000であって、波長400nm/600nmでの平均透過率が44〜61%/63〜80%であって、植物の葉面に与えられてから5日後の病害防除率が30%以上となると良い。
また、前記植物病原菌防除剤の総質量に対して前記セルロースナノ繊維の含有量が0.01〜2.0質量%であって、水性溶媒と、該水性溶媒中に溶解される界面活性剤と、を含有し、該界面活性剤が非イオン界面活性剤であると良い。
また、植物病原菌防除剤の総質量に対して前記セルロースナノ繊維の含有量が0.03〜2.0質量%であって、水性溶媒と、該水性溶媒中に溶解される界面活性剤と、を含有し、該界面活性剤が非イオン界面活性剤であると良い。
上記構成により、セルロースナノ繊維が植物由来のナノ繊維材料であるため、植物の表面に対する親和性が高くなり、植物病原菌が植物表面の構造や疎水性を一層認識することができず、植物表面からの侵入を一層抑制することができる。
また上記構成により、植物病原菌防除剤ならではの操作性や、機能性を特化させるべく、セルロースナノ繊維の太さや結晶化度、原料のα―セルロースの含有率、平均重合度、平均分子量等を定めるほか、セルロースナノ繊維の配合成分や界面活性剤の材料等を定めることで、理想的な植物病原菌防除剤を実現することができる。
また、植物の葉面や茎面に対し植物病原菌を防除するために用いられる、セルロースナノ繊維の新規な利用方法となる植物病原菌防除剤、植物病原菌侵入抑制剤を提供することができる。
Claims (10)
- 植物に対して植物病原菌を防除するために用いられ、
セルロースナノ繊維を有効成分として含有することを特徴とする植物病原菌防除剤。 - 対象となる前記植物病原菌が、シュードモナス(Pseudomonas)属細菌、キサントモナス(Xanthomonas)属細菌、ペクトバクテリウム(Pectobacterium)属細菌、アグロバクテリウム(Agrobacterium)属細菌、及びクラビバクター(Clavibacter)属細菌からなる群から選択される病原細菌であることを特徴とする請求項1に記載の植物病原菌防除剤。
- 対象となる前記植物病原菌が、ファコスポラ(Phakopsora)属さび病菌、ヘミレイア(Hemileia)属さび病菌、及びパクシニア(Puccinia)属さび病菌からなる群から選択されるさび病菌、または病原糸状菌であることを特徴とする請求項1に記載の植物病原菌防除剤。
- 対象となる前記植物が、アブラナ科植物、マメ科植物、ナス科植物、及びアカネ科植物からなる群から選択される植物であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の植物病原菌防除剤。
- 前記植物の葉面又は茎面に与えられ、乾燥後に形成されるナノ繊維被膜の表面が親水性を示すことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の植物病原菌防除剤。
- 前記植物の葉面又は茎面に与えられ、乾燥後に形成されるナノ繊維被膜が略網目状となっていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の植物病原菌防除剤。
- 前記セルロースナノ繊維は、イネ科植物、広葉樹、及び針葉樹からなる群から選択される植物由来のナノ繊維材料であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の植物病原菌防除剤。
- 前記セルロースナノ繊維は、太さが3〜200nmであって、結晶化度が50以上であって、原料のα―セルロース含有率が60〜99質量%であって、平均重合度が500〜900であって、平均分子量が90000〜140000であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の植物病原菌防除剤。
- 前記植物病原菌防除剤の総質量に対して前記セルロースナノ繊維の含有量が0.01〜2.0質量%であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の植物病原菌防除剤。
- 水性溶媒と、該水性溶媒中に溶解される界面活性剤と、を含有し、
該界面活性剤が非イオン界面活性剤であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の植物病原菌防除剤。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018177729 | 2018-09-21 | ||
JP2018177729 | 2018-09-21 | ||
PCT/JP2019/037052 WO2020059864A1 (ja) | 2018-09-21 | 2019-09-20 | 植物病原菌防除剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6784867B2 JP6784867B2 (ja) | 2020-11-11 |
JPWO2020059864A1 true JPWO2020059864A1 (ja) | 2021-01-07 |
Family
ID=69887240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020512622A Active JP6784867B2 (ja) | 2018-09-21 | 2019-09-20 | 植物病原菌防除剤 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220071209A1 (ja) |
EP (1) | EP3854212A4 (ja) |
JP (1) | JP6784867B2 (ja) |
WO (1) | WO2020059864A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6867613B1 (ja) * | 2020-11-13 | 2021-04-28 | 中越パルプ工業株式会社 | 畜舎環境改善用分散液及び畜舎環境改善方法 |
JP7303349B1 (ja) | 2022-04-28 | 2023-07-04 | 中越パルプ工業株式会社 | 補助剤含有組成物 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02104501A (ja) * | 1988-06-21 | 1990-04-17 | Nippon Soda Co Ltd | 植物被覆剤 |
JP2012188367A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Mitsui Chemicals Agro Inc | 植物の菌類病害防除剤および菌類病害防除方法 |
WO2014203121A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Stora Enso Oyj | Method for treating a plant with a solution comprising a nanofibrillated polysaccharide |
JP2016069295A (ja) * | 2014-09-28 | 2016-05-09 | 第一工業製薬株式会社 | 水性農薬組成物 |
WO2017158626A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Council Of Scientific & Industrial Research | A nio-nanocellulose hybrid nanocomposites for their antibacterial and antifungal activities |
WO2018083539A2 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | Polynatural Holding Spa | Coating compositions and methods of use thereof |
WO2018174239A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 中越パルプ工業株式会社 | 植物栽培剤 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69839096T2 (de) * | 1997-12-04 | 2009-01-29 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Dispersion von cellulose |
JP2005270891A (ja) | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Tetsuo Kondo | 多糖類の湿式粉砕方法 |
JP5419120B2 (ja) | 2006-02-02 | 2014-02-19 | 中越パルプ工業株式会社 | セルロースナノ繊維を用いる撥水性と耐油性の付与方法 |
JP5712322B1 (ja) | 2013-12-25 | 2015-05-07 | 中越パルプ工業株式会社 | ナノ微細化品の製造装置、ナノ微細化品の製造方法 |
JP6360408B2 (ja) | 2014-01-21 | 2018-07-18 | 株式会社スギノマシン | 乳化剤とその製造方法、及びオーガニック化粧料 |
JP6362496B2 (ja) | 2014-09-24 | 2018-07-25 | 第一工業製薬株式会社 | セルロースナノファイバー水分散体組成物、それを用いた食品および化粧料。 |
JP6621370B2 (ja) | 2016-05-16 | 2019-12-18 | 中越パルプ工業株式会社 | 対向衝突処理装置 |
MY196393A (en) * | 2017-01-31 | 2023-03-28 | Univ Oregon State | Food Product Coatings |
-
2019
- 2019-09-20 JP JP2020512622A patent/JP6784867B2/ja active Active
- 2019-09-20 EP EP19861767.2A patent/EP3854212A4/en active Pending
- 2019-09-20 WO PCT/JP2019/037052 patent/WO2020059864A1/ja unknown
- 2019-09-20 US US17/276,409 patent/US20220071209A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02104501A (ja) * | 1988-06-21 | 1990-04-17 | Nippon Soda Co Ltd | 植物被覆剤 |
JP2012188367A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Mitsui Chemicals Agro Inc | 植物の菌類病害防除剤および菌類病害防除方法 |
WO2014203121A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Stora Enso Oyj | Method for treating a plant with a solution comprising a nanofibrillated polysaccharide |
JP2016069295A (ja) * | 2014-09-28 | 2016-05-09 | 第一工業製薬株式会社 | 水性農薬組成物 |
WO2017158626A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | Council Of Scientific & Industrial Research | A nio-nanocellulose hybrid nanocomposites for their antibacterial and antifungal activities |
WO2018083539A2 (en) * | 2016-11-07 | 2018-05-11 | Polynatural Holding Spa | Coating compositions and methods of use thereof |
WO2018174239A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 中越パルプ工業株式会社 | 植物栽培剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220071209A1 (en) | 2022-03-10 |
WO2020059864A1 (ja) | 2020-03-26 |
EP3854212A1 (en) | 2021-07-28 |
JP6784867B2 (ja) | 2020-11-11 |
EP3854212A4 (en) | 2021-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pirzada et al. | Recent advances in biodegradable matrices for active ingredient release in crop protection: Towards attaining sustainability in agriculture | |
Shahid et al. | Green Chemistry Approaches to Develop Antimicrobial Textiles Based on Sustainable Biopolymers A Review | |
Santiago et al. | Green synthesis of silver nanoparticles using tomato leaf extract and their entrapment in chitosan nanoparticles to control bacterial wilt | |
Bangar et al. | Development of starch-based films reinforced with cellulosic nanocrystals and essential oil to extend the shelf life of red grapes | |
JP6784867B2 (ja) | 植物病原菌防除剤 | |
Chen et al. | Inhibitory efficacy of endophytic Bacillus subtilis EDR4 against Sclerotinia sclerotiorum on rapeseed | |
Xueuan et al. | Effect of mint oil against Botrytis cinerea on table grapes and its possible mechanism of action | |
Safavi | Evaluation of using nanomaterial in tissue culture media and biological activity | |
Ahamad et al. | Effects of silicon dioxide, zinc oxide and titanium dioxide nanoparticles on Meloidogyne incognita, Alternaria dauci and Rhizoctonia solani disease complex of carrot | |
Nie et al. | CuO nanoparticle exposure impairs the root tip cell walls of Arabidopsis thaliana seedlings | |
Żywicka et al. | Argon plasma-modified bacterial cellulose filters for protection against respiratory pathogens | |
Nam et al. | Brown cotton fibers self-produce Ag nanoparticles for regenerating their antimicrobial surfaces | |
Shuang et al. | Chlorogenic acid and cellulose nanocrystal–assisted crosslinking preparation of a silk-based film to extend the shelf life of strawberries | |
Abdel-Rahman et al. | Preharvest application of salicylic acid induces some resistant genes of sweet pepper against black mold disease | |
Pie et al. | Histopathology of the initial stages of the interaction between rose flowers and Botrytis cinerea | |
Gomes et al. | Assessement of bacteria-textile interactions using scanning electron microscopy: a study on LbL chitosan/alginate coated cotton | |
Yan et al. | Ultrastructural study on the interaction between Physcomitrella patens and Botrytis cinerea | |
Ko et al. | Microscopical observation of inhibition-behaviors against Diaporthe citri by pre-treated with Pseudomonas putida strain THJ609-3 on the leaves of citrus plants | |
Paudyal et al. | Infection and symptom development by citrus scab pathogen Elsinoë fawcettii on leaves of satsuma mandarin | |
Nazari et al. | Mothproofing protection of wool fabric against A. verbasci using Eucalyptus camaldulensis, Rosmarinus officinalis, and Pinus brutia extracts through pentagonal design | |
CN110250207B (zh) | 一种柑橘褐斑病致病菌抑菌剂及其制备方法 | |
Rathinamoorthy et al. | Structural and chemical characterization of mycelium sheets developed from Penicillium camemberti | |
Vázquez-González et al. | Development of antifungal electrospun nanofiber mats containing Meyerozyma caribbica | |
CN114672998B (zh) | 一种抗菌防霉聚丙烯的制备方法 | |
Egusa et al. | Production of copper nanoparticle-immobilized chitin nanofibers and their role in plant disease control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200228 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200228 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200228 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20200312 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20200312 |
|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20200414 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200421 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20200618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200630 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200825 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201006 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201023 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6784867 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |