KR20120124399A - 식물 생육 향상제, 종자, 및 식물의 생육을 향상시키는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온의, 식물의 주위에 있어서의 농도를 향상시키는 생육향상성분을 포함하는 식물 생육 향상제, 식물 생육 향상제가 부여된 종자, 및 생육향상성분의 존재하에서 식물을 생육시키는 재배공정을 구비한 식물의 생육을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

Description

식물 생육 향상제, 종자, 및 식물의 생육을 향상시키는 방법{AGENT FOR IMPROVING PLANT GROWTH, SEEDS, AND METHOD FOR IMPROVING PLANT GROWTH}

본 발명은 식물 생육 향상제, 종자, 및 식물의 생육을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

쌀은 세계 3대 곡물의 하나이며, 벼는 일본에 있어서 가장 작부 면적이 넓은 중요한 작물이다. 현재의 일본에서 실시되고 있는 일반적인 벼농사는 육묘상자에 종자를 뿌려서 생장시킨 모종을 본논(本田)에 심기 때문에, 여러 나라의 벼농사와 비교하여 고비용이며, 비용삭감이 요망되고 있다. 또한, 농가의 고령화가 진행되고 있어 노동력절약(省力化)도 요구되고 있다. 이와 같이, 벼농사의 비용삭감 및 노동력절약을 실현하는 관점에서 벼의 종자를 본논에 직접 파종하는 직파(直播)가 주목받고 있다.

직파에 있어서, 담수(湛水)하지 않고 토양의 수분이 적은 수전(水田)에 종자를 파종하는 건답(乾田) 직파에서는 입모는 안정되어 있지만, 담수 및 써레질 후의 수전에 종자를 파종하는 담수 직파에서는 입모가 불안정하게 되기 쉽다. 담수토양 중에 있어서의 생육불량의 원인은, 일반적으로 산소부족으로 되어 있다. 그리고 비특허문헌 1에는 토양 중의 산소가 없어진 후에 산소 대신에 전자를 받는 물질이 소비되는 토양환원이 원인인 것이 기재되어 있다. 게다가 비특허문헌 1에는 토양환원이 야기하는 몇 개의 현상 중, 직파에 있어서의 생육불량의 주요한 요인은 토양환원으로 생성하는 유기산 및 2가철이라고 생각되는 것이 기재되어 있다.

이와 같은 직파에 있어서의 생육불량을 개선하기 위해, 담수 직파에서는 예를 들면, 파종 전에 종자의 표면을 산소 발생제 등으로 피복함으로써, 종자의 산소부족이나 토양환원을 억제하여 입모를 개선하고 있다(비특허문헌 2). 또는, 담수 토양 중에 파종하는 것을 단념하고, 조해(鳥害)와 부유를 피하기 위해 철 등을 피복한 종자를 토양의 표면에 파종하는 방법의 보급이 진행되고 있다(특허문헌 1). 이와 같이, 담수 직파에 있어서, 산소 발생제의 피복 또는 철 피복종자의 표토(表土) 파종에 의한 경우라도 종자를 파종한 후에 본논의 물을 흘림으로써 입모를 안정시키고 있다(비특허문헌 2).

특허문헌 1: 일본공개특허공보: 특개2005－192458(2005년 7월 21일 공개)

비특허문헌 1: 하기와라 소지, 이시카와켄농업단기대학 특별연구보고 제20호, 「수도(水稻)의 담수 토양 중 직파에 있어서의 출아ㆍ입모에 관한 연구」, 1993년 3월 비특허문헌 2: 농림수산성 제9회 검토회 자료 1, 「쌀의 직파기술 등의 현상」, p.13, 2008년 3월(http://www.maff.go.jp/j/study/kome_sys/09/pdf/ data1. pdf)

건답 직파의 입모는 안정되어 있지만, 건답 직파를 실시할 수 있는 것은, 써레질하지 않아도 물이 고이는 수전에 한정된다. 또한, 건답 직파에서는 물이나 비료가 빠지기 쉽고, 잡초가 번무하기 쉽다고 하는 문제나, 비가 계속될 경우에는 수행 불가능하며, 또한 비료성분이 흐르기 쉽고, 주변환경의 부영양화라고 하는 문제도 발생한다.

또한, 담수 직파에 있어서, 종자를 산소 발생제로 피복하는 방법은 비용 및 노력이 증대한다. 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 철을 피복한 종자를 토양의 표면에 파종하는 방법에서는 종자가 토양에 가라앉아 버려 입모하지 않는다고 하는 문제가 발생하기 쉽다. 게다가 산소 발생제 또는 철을 피복한 종자를 이용하는 방법에서는 어느 것에 있어서도 종자의 입모를 확보하기 위해 종자가 생존하기 쉽도록 물떼기(落水)할(수전의 물을 버리고 토양을 말릴) 필요가 있다. 이에 따라 잡초가 생존하기 쉬운 조건으로도 되기 때문에 제초작업 또는 고가의 선택적 제초제의 살포가 필요하게 되는 것으로부터, 비용삭감 및 노동력절약의 실현이 곤란하다. 또한, 물떼기에서는 물과 함께 비료 성분도 흘려 버리기 때문에, 비료가 쓸데없게 되어 주변환경의 부영양화라고 하는 문제도 발생한다. 게다가 벼의 파종기는 장마에 가까워 비가 계속될 경우에 물떼기는 수행 불가능하다.

따라서, 종자 피복에 있어서의 비용 및 노력의 증대, 유실분을 예측하여 넉넉하게 시용(施用)하기 위한 비료비용의 증대, 환경부하의 증대 및 제초제 의존이라고 하는 문제를 회피하여 식물의 생육을 저하시키는 일없이 재배하는 것이 가능한 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그의 목적은 식물의 생육을 향상시키는 식물 생육 향상제, 식물 생육 향상제를 부여한 종자 및 식물의 생육을 향상시키는 방법을 제공하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 토양 중에 파종한 종자가 입모하지 않는 요인에 대해서 본 발명자가 해석한 결과, 산소부족 또는 산소의 대체물질이 소비되는 토양환원 자체가 식물의 생육불량을 일으키는 것은 아니라는 것을 찾아냈다. 구체적으로는, 종자의 근방에서 토양의 환원이 현저하게 진행된 결과, 토양 중의 미생물이 황산 이온으로부터 황화물 이온을 생성하고, 그 황화물 이온이 종자에 장해를 야기하는 것이 종자의 입모 불량의 주된 요인인 것을 찾아냈다. 그리고 미생물에 의한 황화물 이온 생성의 저해법의 검토를 거쳐 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 종래, 황화물 이온이 생성될 정도의 토양의 환원은 온도가 낮은 파종기의 초봄에는 일어나지 않는다고 생각되고 있으며, 본 발명자들이 찾아낸 이 발견은 황화물이 입모를 저하시키는 주요인이 아닌 것이 서술된 비특허문헌 1 등에 의해서도 부정되어 온 경위가 있고, 근래는 황화물 이온이 입모를 저하시키고 있는 주요한 요인인 것을 의심한 연구는 실시되고 있지 않았었다.

본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제는 식물의 생육을 향상시키는 것이며, 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온의, 식물의 주위에 있어서의 농도를 향상시키는 생육향상성분을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제에 있어서, 상기 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 함유물, 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 및 텔루르 함유물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 화합물, 텅스텐 화합물, 크롬 화합물, 셀렌 화합물 및 텔루르 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직한 경우가 있다. 게다가 상기 생육향상성분은 물에 대해서 미용해성(微溶性)인 것이 바람직한 경우가 있다. 또한, 상기 생육향상성분은 몰리브덴 화합물 또는 텅스텐 화합물인 것이 더욱 바람직하다.

또한 본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제에 있어서, 상기 식물로서 적어도 일시적으로 식물체의 적어도 일부가 담수상태가 되는 조건하에서 재배되는 식물에 대해서 이용되는 것이 바람직하고, 또한, 벼과의 식물에 이용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제는 상기 식물의 입모를 향상시키는 것(즉, 입모 향상제)인 것이 바람직하다.

본 발명에 관련되는 종자는 상술한 어느 것인가의 식물 생육 향상제가 표면 또는 내부에 부여된 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온의, 식물의 주위에 있어서의 농도를 향상시키는 생육향상성분의 존재하에서 식물을 생육하는 재배공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법에 있어서, 상기 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 함유물, 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 및 텔루르 함유물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 해당 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 화합물, 텅스텐 화합물, 크롬 화합물, 셀렌 화합물 및 텔루르 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직한 경우가 있다.

게다가 본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 상술한 어느 것인가의 식물 생육 향상제를 상기 식물을 생육하는 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 첨가함으로써 상기 생육향상성분을 존재시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 상기 식물 생육 향상제를 상기 용액 중, 또는 상기 토양 혹은 이들 대체물의 용액 중에 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온 환산으로 0.01mM?10mM의 범위 내에서 존재시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 상기 용액, 상기 토양 또는 이들의 대체물 중의 적어도 일부에 있어서, pH 7로 표준화되는 산화 환원 전위가 적어도 일시적으로 0㎷ 이하일 때에 상기 식물 생육 향상제를 상기 용액, 상기 토양 또는 이들의 대체물에 첨가하는 것이 바람직하다.

게다가 본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 상기 재배공정의 전에 상술한 종자를 식물을 생육하는 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 파종하는 파종공정을 추가로 포함하고, 해당 파종공정에 의해 상기 생육향상성분을 존재시키는 것이 바람직하다.

게다가 본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 입모기, 또는 일시적으로 식물체의 적어도 일부가 담수상태가 되는 기간의 적어도 한쪽에 있어서, 상기 재배공정을 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 여기에서 「식물체의 적어도 일부가 담수상태가 되는」이란, 「식물의 근계(根系)가 담수상태가 되는」것을 포함하는 개념이다. 또한, 「식물의 근계가 담수상태가 되는」이란, 토양의 표면 또는 토양 대체물의 표면 위가 담수상태인지 아닌지에 관계없이 식물의 건전한 성장을 저해하는 정도로, 소정의 기간, 근계가 과습(過濕)상태에 놓이는 것을 의도한다.

이 방법은 예를 들면, 입모 향상제, 뿌리 썩음 방지제, 또는 습해 방지ㆍ완화제로서의 용도를 의도하고 있다.

또한, 본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 식물을 생육시키는 용액, 토양 또는 이들의 대체물 중의 몰리브덴 함유물, 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 또는 텔루르 함유물로부터 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온을 생성 또는 가용화시키는 자재를 상기 용액, 상기 토양 또는 이들의 대체물에 첨가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다. 또한, 해당 자재를 첨가하는 공정은 식물을 생육 중의 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 대해서 실시해도 좋고, 식물을 생육시키기 전의 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 대해서 실시해도 좋다.

본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제는 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온의, 식물의 주위에 있어서의 농도를 향상시키는 생육향상성분을 포함하고 있으므로, 식물의 생육을 향상시키는 것이 가능하다.

도 1은 황화물 이온의 기질이 되는 황산 이온이 벼의 입모에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 2는 황화물 이온의 기질이 되는 황산 이온 농도와 벼종자 근방의 흑색화의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 토양에 대한 몰리브덴 화합물의 첨가가 벼의 입모에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 4는 토양에 대한 몰리브덴 화합물의 첨가가 황화물 이온의 생성 및 벼의 입모에 미치는 영향을 나타내는 도면이다.
도 5는 용이한 용해성(易溶性)의 각종 몰리브덴 화합물의 용해성을 나타내는 그래프이다.
도 6은 미용성의 각종 몰리브덴 화합물의 용해성을 나타내는 그래프이다.
도 7은 용이한 용해성의 각종 몰리브덴 화합물의 용액에 침지한 벼종자에 있어서의 황화물 이온의 생성 억제 효과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 용이한 용해성의 각종 몰리브덴 화합물의 용액에 침지한 벼종자에 있어서의 식물의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 미용해성의 각종 몰리브덴 화합물 또는 텅스텐 화합물을 부가한 벼종자에 있어서의 황화물 이온의 생성 억제 효과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 미용해성의 각종 몰리브덴 화합물 또는 텅스텐 화합물을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 몰리브도인산 암모늄(인몰리브덴산 암모늄)을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 12는 몰리브도인산 암모늄을 부가한 대맥종자 및 대두종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 13은 각종 몰리브덴 함유물(화합물)의 용액에 침지한 벼종자의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 14는 각종 몰리브덴 함유물(단체(單體) 또는 화합물)을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 15a는 텅스텐산을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 15b는 각종 텅스텐 함유물(화합물)을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 16은 각종 몰리브덴 함유물(화합물)을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 17은 각종 몰리브덴 함유물(화합물)을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 다른 그래프이다.
도 18은 각종 몰리브덴 함유물(화합물)을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 또 다른 그래프이다.
도 19a는 각종 몰리브덴 함유물(화합물)과 점토의 혼합물을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 19b는 환원철과 각종 몰리브덴 함유물(화합물)의 혼합물을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 19c는 과산화칼슘 단독, 또는 과산화칼슘과 산화 몰리브덴의 혼합물을 부가한 벼종자에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 20a는 각종 몰리브덴 함유물(화합물)을 부가한 대맥종자를 윤토(潤土)에 둔 경우의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 20b는 각종 몰리브덴 함유물(화합물)을 부가한 소맥종자를 윤토에 둔 경우의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 20c는 각종 몰리브덴 함유물(화합물) 또는 각종 텅스텐 함유물(화합물)을 부가한 대맥종자를 담수 조건하에 3일간 둔 경우의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 20d는 각종 몰리브덴 함유물(화합물) 또는 텅스텐 함유물(화합물)을 부가한 소맥종자를 담수 조건하에 3일간 둔 경우의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 20e는 각종 몰리브덴 함유물(화합물)을 부가한 대두종자를 담수 조건하에 2일간 둔 경우에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 20f는 각종 몰리브덴 함유물(화합물) 또는 각종 텅스텐 함유물(화합물)을 부가한 대두종자를 담수 조건하에 2일간 둔 경우에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 20g는 각종 몰리브덴 함유물(화합물) 또는 텅스텐 함유물(화합물)을 부가한 메밀종자를 담수 조건하에 1일간 둔 경우에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 그래프이다.
도 21은 습해가 발생한 대맥으로의 몰리브도인산 암모늄 부가의 효과를 나타내는 그래프이다.
도 22는 몰리브덴 화합물로 피복한 벼종자의 수전에 있어서의 입모 향상 효과를 나타내는 도면이다.

[식물 생육 향상제]

본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제는 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온의, 식물의 주위에 있어서의 농도를 향상시키는(즉, 상승시키는) 생육향상성분을 포함하는 것을 하나의 특징으로 하고 있다. 식물 생육 향상제는 생육향상성분에 의해 식물의 주변에 존재하는 미생물의 황산 이온 대사를 교란하여, 식물에 해를 미치는 황화물 이온의 생성 등, 미생물의 활동을 억제한다. 이에 따라, 식물의 장해를 막고, 식물의 생육을 향상시킨다. 식물 생육 향상제는 식물의 입모의 향상, 초기 생육의 향상, 추락(秋落)의 방지 등을 포함하는 식물의 생육향상에 효과적이지만, 특히, 식물의 입모에 대해서는 소량으로 현저하게 향상시킨다. 식물 생육 향상제를 식물의 생육환경에 존재시켜 식물을 생육함으로써 식물의 생육이 향상된다.

식물 생육 향상제에 있어서, 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 함유물, 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 및 텔루르 함유물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 몰리브덴 함유물이란 몰리브덴 단체 및 몰리브덴 화합물을 포함하는 개념이다. 마찬가지로 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 및 텔루르 함유물은 어느 것이나 대응하는 단체 및 화합물을 포함하는 개념이다. 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 셀렌 및 텔루르는 각각, 황산 이온과 유사한 구조, 즉 4개의 산소를 포함하고, 또한 황산 이온보다도 무거운 옥소 음이온을 생성하는 주기율표의 제6A(6)족 및 제6B족(16)의 원소이다. 따라서, 이들의 생육향상성분은 황산 이온과 닮은 구조를 갖는 옥소 음이온을 생성하기 쉽다.

이들의 옥소 음이온은 황산 이온과 닮은 구조를 가지므로, 황산 이온과 길항, 또는 황산 이온이 관여하는 유황 대사에 관련되는 효소 등을 불활성화함으로써 미생물의 활동을 저하시킨다고 생각된다. 이들의 유황 대사 반응의 하나에, 황산 이온으로부터 황화물 이온을 생성하는 반응이 있다. 황화물 이온은 식물의 생육에 악영향을 미친다. 이들의 옥소 음이온은 식물에 악영향을 미치는 미생물의 유황 대사 반응을 교란하여 식물의 생육을 향상시킨다고 생각된다.

또한, 이들의 옥소 음이온은 부패 등의 미생물의 활동도 억제한다. 황산 이온의 구성물인 유황 원소는 생물의 다량 필수 원소이기도 하다. 따라서, 이들의 옥소 음이온은 황화물 이온의 생성 이외의 미생물의 다양한 유황 대사도 교란하여 미생물의 활동을 저하시킨다. 식물도 마찬가지로 유황 원소를 필수로 하지만, 미생물과 비교하여 몸이 크기 때문에 이들의 옥소 음이온의 영향을 비교적 받기 어렵고, 이들의 결과로서 미생물의 활동 저하에 의한 식물의 생육 향상 효과가 얻어진다고 생각된다.

따라서, 생육향상성분은 이들의 옥소 음이온을 공급하는 옥소산, 그들이 축합한 폴리산, 그들에 인이나 규소 등의 원소가 포함되는 헤테로산 및 그들의 염이나 그들을 포함하는 화합물이 바람직하다. 게다가 식물에 악영향을 미치기 어려운 관점에서 옥소 음이온 농도가 높아지기 어려운 미용성의 화합물, 혹은, 옥소 음이온이 용이하게 공급되기 어려운 폴리산 또는 헤테로산의 형태를 취하는 화합물이 바람직하다. 또한, 똑같은 관점에서, 서서히 산화되어 옥소 음이온을 생성하는 단체도 바람직하다.

그 중에서도 몰리브덴은 식물의 미량 원소이며, 종래 비료로서 사용되고 있는 것으로부터도 안전성이 높다. 또한, 몰리브덴 함유물은 부패 억제 효과가 강하다고 하는 결과가 얻어져 있으며, 황화물 이온이 발생하지 않는 환경이라도 바람직하다.

몰리브덴 함유물로서 여러 가지의 물질이 존재하지만, 몰리브덴산 이온을 공급하고, 또한 대상이 되는 식물로의 악영향이 낮은 화합물 또는 단체를 선택하는 것이 바람직하다. 따라서, 몰리브덴 함유물은 금속 몰리브덴(단체), 산화 몰리브덴(무수몰리브덴산), 몰리브덴산과 그의 염, 몰리브도인산(인몰리브덴산)과 그의 염, 몰리브도규산(규소몰리브덴산)과 그의 염이 바람직하다. 저가로 시판되고 있는 것에서는 금속 몰리브덴, 산화 몰리브덴, 몰리브덴산, 몰리브덴산 칼슘, 몰리브덴산 마그네슘, 몰리브도인산 암모늄(인몰리브덴산 암모늄), 몰리브도인산 칼륨(인몰리브덴산 칼륨), 몰리브덴산 암모늄, 몰리브덴산 나트륨, 몰리브덴산 칼륨, 몰리브도인산, 몰리브도인산 나트륨(인몰리브덴산 나트륨), 몰리브도규산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

또한, 물에 대해서 약간 녹는 미용해성의 몰리브덴 함유물은 대상이 되는 식물에 악영향을 미치기 어려우므로 특히 바람직하다. 미용해성의 몰리브덴 함유물이란 물에 대한 가용비율이 중량비 10％ 이하의 몰리브덴 화합물 또는 단체이며, 예를 들면, 금속 몰리브덴, 산화 몰리브덴, 몰리브덴산, 몰리브덴산 칼슘, 몰리브덴산 마그네슘, 몰리브도인산 암모늄 및 몰리브도인산 칼륨 등을 들 수 있다. 또한, 옥소 음이온이 축합한 폴리산이나 헤테로산 및 그들의 염이나 그들을 포함하는 화합물은 몰리브덴산 이온이 용이하게 공급되기 어렵고, 식물에 악영향을 미치기 어려우므로 특히 바람직하다.

이들 중, 몰리브도인산 암모늄 및 몰리브도인산 칼륨은 물에 대해서 미용해성 또한 몰리브덴산 이온이 용이하게 공급되지 않는 헤테로산의 염인 동시에, 입모 개선 및 생육 향상 효과가 우수하며, 게다가 종자의 주위에 부착하기 쉽고, 또한 황색으로 착색하고 있기 때문에 부가 처리한 종자의 오음(誤飮)을 방지할 수 있는 점에서도 바람직하다. 후술하는 실시예, 특히 실시예 4－2 및 도 14의 기재도 참조할 것.

텅스텐은 식물의 미량요소는 아니지만, 식물이나 동물 등으로의 독성은 보고되어 있지 않고, 안전성의 관점에서도 바람직하다. 생육향상성분으로서 텅스텐 함유물을 이용할 경우, 미용해성의 텅스텐 함유물이 바람직하고, 또한 텅스텐산 이온이 용이하게 공급되기 어려운 폴리산이나 헤테로산의 형태를 취하는 화합물이 바람직하다. 따라서, 텅스텐 함유물은 금속 텅스텐, 산화 텅스텐(무수텅스텐산), 텅스텐산과 그의 염, 텅스트인산(인텅스텐산)과 그의 염, 텅스트규산(규소텅스텐산)과 그의 염이 바람직하다. 저가로 시판되고 있는 것에서는, 미용성의 금속 텅스텐, 산화 텅스텐, 텅스텐산, 파라텅스텐산 암모늄, 또는 텅스트인산 암모늄(인텅스텐산 암모늄)이 바람직하다.

식물 생육 향상제는 식물로서 예를 들면, 적어도 일시적으로 식물체의 적어도 일부가 담수상태가 되는 조건하에서 재배되는 식물, 특히 적어도 일시적으로 담수상태를 강요당하는 식물에 대해서 이용된다. 식물 생육 향상제는 특히, 수전에서 재배되는 식물에 대해서 사용되는 것이 바람직하다.

적어도 일시적으로 담수상태가 되는 조건이란, 수전, 수경(水耕) 등과 같이 장기 담수상태에서 식물을 생육시키는 상태뿐만 아니라, 많은 비 등에 의해 일시적으로 담수상태가 되는 경우도 포함한다. 이와 같은 적어도 일시적으로 담수상태가 되는 조건하에서 재배되는 식물의 예로서 벼, 대맥, 소맥 등의 벼과의 식물, 대두 등의 콩과의 식물, 메밀 등의 마디풀과 식물, 유채, 양배추 등의 유채과의 식물 등을 들 수 있다.

특히, 수전의 겨울 작물로서 중요한 소맥이나 대맥은 많은 비에 의해 뿌리 썩음이 되는 습해가 일어나기 쉽고, 그 한 요인은 토양환원에 의한 황화물 이온의 발생이다. 따라서, 식물 생육 향상제를 이용하면 습해를 경감할 수 있는 것이 기대된다. 게다가 수전의 주요한 전작 작물인 대두도 파종기가 장마에 해당되기 때문에 많은 비에 의해 입모가 불량이 되는 습해가 일어나기 쉽고, 그 한 요인이 토양환원에 의한 황화물 이온의 발생이기 때문에 식물 생육 향상제를 이용하면 대두의 습해를 경감할 수 있는 것이 기대된다.

또한, 식물 생육 향상제의 사용의 대상이 되는 식물로서 벼과의 식물 중, 벼, 대맥, 소맥 등이 바람직하고, 특히 벼인 것이 바람직하다. 또한, 식물 생육 향상제는 못자리를 이용하여 육묘한 벼의 모종을 수전에 이식하는 경우나, 벼를 직파하는 경우에 특히 현저한 식물 생육 향상 효과를 나타낸다. 벼를 토양 중에 직파한 경우, 토양환원에 의해 황화물 이온이 생성되어 입모가 불안정하게 되는 등의 악영향을 미치기 쉽기 때문에 식물 생육 향상제의 사용이 특히 효과적이다.

식물 생육 향상제는 생육향상성분을 용매 중에 용해한 액체상, 또는 분산매 중에 분산한 액체상이라도 좋다. 혹은, 식물 생육 향상제는 생육향상성분과 약학적으로 허용되는 부형제 등을 조합하여 성형한 고체상이라도 좋다. 토양에 첨가하여, 또는 종자에 부여하여 종자 처리제로서 사용할 경우에는 첨가의 간편성 및 첨가량의 정확성을 유지하는 관점에서 식물 생육 향상제는 미분말상 또는 액체상인 것이 바람직하다. 생육향상성분을 용해시키는 용매 또는 분산시키는 분산매는 생육향상성분의 효과에 영향을 부여하지 않고, 또한 식물에 악영향을 미치지 않는 것이라면 좋으며, 예를 들면, 물 외에도 폴리비닐알코올, 카복시메틸셀룰로스나트륨 등의 증점제를 포함하는 수용액, 알긴산나트륨 용액과 칼슘 용액 등 2종류의 용액의 혼합에 의해 점도가 늘어나는 용액의 조합 등을 들 수 있다. 특히, 폴리비닐알코올 또는 카복시메틸셀룰로스나트륨의 용액은 세탁호제(洗濯糊)로서 일용품점 등에서 시판되고 있어 입수도 용이하고, 안전하며, 저가인 것으로부터 더욱 바람직하다.

식물 생육 향상제는 생육향상성분을 농축한 액체상(용액 등)이며, 사용자가 사용시에 적절히 희석하여 사용할 수 있게 되어 있어도 좋다. 즉, 식물 생육 향상제 중의 생육향상성분의 농도는 특별히 한정되지 않고, 취급하기 쉬운 농도로 적절히 함유할 수 있다. 또한, 식물 생육 향상제는 식물 생육의 향상 효과를 가지는 한, pH조정제 등의 첨가제나 다른 항균제 등을 적절히 포함하고 있어도 좋다.

식물 생육 향상제는 식물을 생육시키는 토양 또는 그 대체물 중에 첨가하여 사용할 수 있다. 여기에서, 식물을 생육시키는 토양의 대체물이란, 식물을 생육 가능한 토양 이외의 것이 의도되며, 예를 들면, 수경용 배지 또는 암면 등을 들 수 있다. 식물 생육 향상제를 식물의 종자의 표면 또는 내부에 부착시켜 사용해도 좋고, 식물 자체에 부착시켜 사용해도 좋다.

미생물이 생성될 가능성이 있는 황화물 이온은 용액에 용해한 채 이동하거나 황화수소로 변화하여 용액 중을 상승하거나 할 수 있다. 이로 인해, 예를 들면, 수위가 높은 장소의 토양에 있어서 황화물 이온이 발생한 경우, 황화물 이온인 채 이동, 혹은 황화수소로 변화해서 상승하여 수면에 떠오르는 부유식물 등에까지 해를 미칠 수 있다. 따라서, 식물 생육 향상제는 식물 자체 및 식물의 근권뿐만 아니라, 식물의 생육환경에 있어서, 황화물 이온 혹은 황화수소가 식물에 도달할 수 있는 범위에 존재시켜서 사용하는 것이 바람직하다.

식물 생육 향상제를 식물을 생육하는 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 첨가해서 사용할 경우, 상기 식물을 생육하는 용액, 또는 토양 혹은 이들의 대체물의 용액 중에, 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온 환산으로 0.01mM?10mM의 범위 내에서 존재시키도록 첨가하는 것이 바람직하고, 0.05mM?3mM인 것이 특히 바람직하다. 이에 따라, 예를 들면 벼를 직파한 경우라도, 파종 후에 물을 흘리지 않아도 입모하고, 또한 식물에 악영향을 미치지 않는다. 또한, 기호 「?」가 수치범위를 나타낼 경우, 그 상한 및 하한을 포함하는 것(즉, 이상 이하와 같은 의미)으로서 해석된다.

토양 또는 그 대체물의 용액은 토양 또는 그 대체물 중에 포함되는 액체성분이며, 토양 또는 그 대체물을 감압 등을 함으로써 얻어진다. 상기에 나타낸 농도는 담수 토양 중에 한쪽을 닫은 중공의 초벌구이관(도우켄산교제, 절연관 2DH-1560/100)을 찔러넣고, 다른 쪽을 튜브로 접속하며, 관내를 음압으로 하여 얻어지는 용액의 농도로 해도 좋다. 또한, 몰리브덴산 이온 등의 음이온은 토양에 흡착되기 어려운 것이 알려져 있다. 담수 토양에서는 진탕 후의 상등액이라도 대용할 수 있는 것으로부터, 상기에 나타낸 농도는 토양에 1.5배 중량의 용액이 존재하는 조건에서 1시간 진탕하고, 1일 정치하여 토양입자를 침강시켰을 때의 상등액에 있어서의 농도를 토양용액에 있어서의 농도로 해도 좋다.

특히 해가 강한 황화물 이온에 기인하는 식물의 생육 저하의 개선을 목적으로 할 경우, 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 있어서의 산화 환원 전위가 일정한 수준까지 저하했을 때에, 황화물 이온이 생성하지 않도록 식물 생육 향상제를 첨가하는 것이 바람직하다. 이 경우는 특히, 용액, 또는 토양 혹은 이들의 대체물의 용액 중에 있어서의 생육향상성분의 농도가 상기의 소정의 농도 범위 내로 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 용해가 늦고 농도가 저하되기 어려운 미용해성의 생육향상성분을 이용하는 것이 바람직하다. 그리고 특히 수용성의 생육향상성분을 이용할 경우에는 유실에 의한 농도의 저하를 보충하기 위해 그 감쇠에 따른 간격으로 반복 첨가하는 것이 바람직하다.

식물 생육 향상제를 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 첨가하는 첨가시기로서는 식물의 입모 및 생육기에, 식물의 생육환경에 식물 생육 향상제가 존재하도록 첨가하면 좋다. 따라서, 재배공정의 개시시에 첨가하는 것이 가장 작업효율이 좋고 바람직하지만, 식물 생육 향상제를 재배공정의 전에 첨가해도 좋으며, 기후 등의 생육환경에 따라서, 예를 들면 비에 의한 담수가 염려되는 경우는 재배공정의 도중에 첨가해도 좋다.

식물 생육 향상제를 첨가하는 위치는 용액, 토양 또는 이들의 대체물의 전체 층이면 좋고, 혹은 종자의 주변, 표면, 또는 내부이면 좋다. 또한, 생육향상성분이 물에 대해서 미용해성인 경우에는, 종자의 근방(종자의 표면 또는 내부도 포함한다)에 첨가하는 것이 바람직하다. 수전에 식물 생육 향상제를 첨가할 경우, 관개수에 식물 생육 향상제를 용해시켜 유입시켜도 좋다. 또한, 본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제를 비료 또는 퇴비 등 어떠한 자재에 혼합하여 첨가해도 좋다. 특히 퇴비에는 1) 식물의 생육을 억제하는 황화물 이온의 근원이 되는 황산 이온, 및, 2) 황산 이온이 생성하는 환원상태가 되기 쉬워지는 이분해성 유기물이 포함되어 있으며, 퇴비의 시용에 의해서 식물의 생육을 억제하는 황화물 이온이 생성되기 쉬워진다. 이로 인해, 식물 생육 향상제를 퇴비에 첨가하여 이들을 시용함으로써, 퇴비에 기인하는 황화물 이온의 생성을 억제하여 식물의 생육을 향상시킬 수 있다. 또한 식물 생육 향상제를 식물의 위로부터 살포해도 좋다. 살포에 의해 식물에 부착한 식물 생육 향상제도 강우(降雨) 등에 의해 용액, 토양 또는 이들의 대체물 중에 떨어져 용해함으로써 식물 생육 향상제가 유효하게 작용할 수 있다. 특히, 농약 살포는 식물에 살포하는 것이 많기 때문에, 농약과 동반하여 식물 생육 향상제를 용해시킨 액을 작성하여 살포하면, 농약 살포하는 김에 식물 생육 향상제를 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 첨가하는 것이 가능하게 된다.

식물 생육 향상제를 식물의 종자 표면에 부여해서 사용할 경우, 생육향상성분의 적당한 양적 조건은 그 종류에 따라서 크게 다르다. 고체의 식물 생육 향상제를 식물의 종자 표면에 부여해서 사용할 때, 예를 들면, 식물로의 악영향이 작고 효과가 높은 미용성의 금속 몰리브덴, 산화 몰리브덴, 몰리브덴산, 몰리브덴산 칼슘, 몰리브덴산 마그네슘, 몰리브도인산 암모늄, 몰리브도인산 칼륨, 금속 텅스텐, 산화 텅스텐, 텅스텐산, 파라텅스텐산 암모늄, 또는 텅스트인산 암모늄(인텅스텐산 암모늄)의 경우는, 종자의 건조물 중량 1g에 대해, 몰리브덴 또는 텅스텐 환산으로 0.01m㏖?10m㏖, 바람직하게는 0.02m㏖?1m㏖을, 더욱 바람직하게는 0.05m㏖?0.1m㏖을 폴리비닐알코올 등의 접착제를 이용하여 종자 표면에 부착시키는 것이 바람직하다. 또한, 생육향상성분의 사용량을 상기 0.05m㏖?0.1m㏖의 범위 내로 할 경우에는, 해당 생육향상성분의 용해 및/또는 확산을 제어하는 성분(예를 들면, 점토광물 등)을 공존시키는 것이 바람직한 경우가 있다.

액체의 식물 생육 향상제를 식물의 종자 표면 또는 내부에 부여해서 사용할 때, 예를 들면, 식물로의 악영향이 비교적 작은 몰리브덴산 암모늄 용액 및 몰리브도인산 나트륨 용액의 경우는, 침지 후에 종자 표면의 수분을 탈수기 등으로 제거하는 조건하에서, 몰리브덴 환산으로 0.1M 이상 10M 이하의 용액, 바람직하게는 1M 이상 5M 이하의 용액에 식물의 종자를 침지하는 것이 바람직하다. 또한, 해당 용액으로 종자를 처리하는 시간은 특별히 한정되지 않고, 용액의 농도, 종자의 크기, 식물종 등에 따라서 적절히 설정하면 좋은데, 1분?10분의 사이이며, 바람직하게는 1분 정도이다.

이와 같이 처리한 종자를 토양에 파종함으로써, 토양 중에 식물 생육 향상제가 가용화되고, 식물의 생육 향상에 유효한 농도의 생육향상성분의 존재하에서 식물을 생육시킬 수 있다. 또한, 상기의 식물 생육 향상제의 용액을 스프레이 등에 의해 종자 표면에 부여해도 좋다.

또한, 식물 생육 향상제를 식물의 종자 표면 또는 내부에 부여할 경우, 종래 공지의 산소 발생제, 철 등도 아울러 종자의 표면 또는 내부에 부여해도 좋다. 식물 생육 향상제는 종자 표면을 완전히 피복하고 있지 않아도 좋고, 일부에 부여되어 있으면 좋다. 따라서, 종자를 식물 생육 향상제의 용액 중에 단시간 침지하면 좋고, 비용 및 노력을 삭감할 수 있다.

여기에서, 토양에 직접 식물 생육 향상제를 첨가하는 사용의 일례를 나타낸다. 몰리브덴 함유물을 포함하는 식물 생육 향상제를 점파(點播) 또는 조파(條播)에 의해 파종 가능한 파종 동시 시비기(施肥機)를 이용하여 몰리브덴 환산으로 약 0.02㏖/㎡(몰리브도인산 암모늄으로 약 3g/㎡)으로 파종예정위치 근방의 토양에 첨가 및 파종한 후, 종래 공지의 방법과 똑같이 재배한다. 파종 전에 식물 생육 향상제를 토양에 첨가할 경우, 몰리브덴 함유물을 포함하는 식물 생육 향상제를 몰리브덴 환산으로 약 0.2㏖/㎡(몰리브도인산 암모늄으로 약 32g/㎡)으로 토양에 첨가하고, 종래 공지의 방법과 똑같이 파종하여 재배한다.

[종자]

본 발명에 관련되는 종자는 본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제가 표면 또는 내부에 부여된 것을 특징으로 하고 있다. 종자는 표면 또는 내부에 부여된 식물 생육 향상제 중의 생육향상성분에 의해서 식물의 주변에 존재하는 미생물의 황산 이온 대사를 교란하여 식물에 해를 미치는 황화물 이온의 생성 등의 미생물의 활동을 억제함으로써, 해당 종자가 발아한 식물의 생육을 향상시킨다. 또한, 본 발명에 관련되는 종자는 표면뿐만 아니라 그 내부에 추가로 식물 생육 향상제를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 관련되는 종자는 식물의 종자 표면에 식물 생육 향상제를 포함하는 분말 또는 용액을 부착 또는 도포함으로써 생성할 수 있다. 종자 표면에 식물 생육 향상제를 포함하는 분말 또는 용액을 부착 또는 도포하는 방법으로서는, 예를 들면, 종자의 표면에 적당량의 물 혹은 접착제를 부착시킨 후에 식물 생육 향상제를 도포하는 방법, 물 혹은 접착제에 식물 생육 향상제를 포함하는 분말을 첨가하여 교반한 후에 종자에 도포하는 방법, 적당량의 식물 생육 향상제를 포함하는 용액을 종자와 혼합하여 교반하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 식물 생육 향상제를 포함하는 용액 중에 식물의 종자를 침지함으로써 본 발명에 관련되는 종자를 생성해도 좋다.

식물 생육 향상제를 포함하는 용액 중에 종자를 침지하여 본 발명에 관련되는 종자를 생성할 경우는, 종자의 껍질 또는 내부에 해당 용액이 흡수될 수 있다. 이때, 식물에 악영향이 발생하지 않는 저농도의 용액을 이용할 경우는, 종자의 생육 촉진을 겸해서 장시간 침지하는 것이 가능하고, 단시간에 처리를 하고 싶은 경우는 고농도의 용액이 필요하다. 본 발명에 관련되는 종자는 식물 생육 향상제가 종자의 표면 전체에 부착하고 있지 않아도 좋고, 표면의 일부에 식물 생육 향상제가 부착하고 있으면 좋다. 따라서, 종자를 식물 생육 향상제의 용액 중에 단시간 침지하면 좋고, 비용 및 노력을 삭감할 수 있다.

본 발명에 관련되는 종자를 생성할 때, 식물 생육 향상제에 포함되는 생육향상성분의 적당한 농도 조건은, 상기 [식물 생육 향상제]의 항목에서 기재한 것과 동일하기 때문에 본 항목에서는 그 설명을 생략한다. 본 발명에 관련되는 종자는 식물 생육 향상제가 부여되기 전에 종자로의 부착 효율을 향상시키기 위해 공지의 전착제(展着劑)에 의해 피복되어 있어도 좋다. 또한, 종자의 표면 및 내부에는 산소 발생제, 철 등도 아울러 부여되어 있어도 좋다. 그리고 식물 생육 향상제를 종자에 부여한 후, 종자 표면이 달라붙지 않도록 건조해도 좋다.

본 발명에 관련되는 종자에 있어서, 식물 생육 향상제를 부여하는 식물의 종자는 미생물의 해를 받을 가능성이 있는 식물의 종자이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 벼의 종자인 것이 바람직하다. 본 발명에 관련되는 종자는 직파할 경우에 현저한 식물 생육 향상 효과를 나타낸다.

이와 같이 생성한 종자를 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 파종함으로써 토양 또는 그 대체물 중에 식물 생육 향상제가 가용화되고, 식물의 생육 향상에 유효한 농도의 생육향상성분의 존재하에서 식물을 생육시킬 수 있다.

여기에서, 본 발명에 관련되는 종자의 생성 및 사용의 일례를 나타낸다. 물 또는 미온수에 침지하고, 약간 출아시킨 상태 또는 출아하기 전의 상태까지 최아(催芽)한 벼종자를 파종기에 있어서의 박리를 막기 위해 시판의 세탁호제(폴리비닐알코올 10중량％ 약 정도)를 10배 정도로 희석한 희석액에 일시적으로 침지한 후, 탈수기를 이용하여 표면의 여분의 수분을 탈수한다. 침지하기 전의 건조한 벼종자 1㎏당 몰리브덴 환산으로 0.1㏖ 정도의 몰리브덴 함유물을(몰리브도인산 암모늄의 경우, 건조한 벼종자에 대한 몰리브덴 함유물의 중량비는 약 2％) 벼종자에 즉석에서 묻힌다. 몰리브덴 함유물의 부여 후, 벼종자를 달라붙지 않는 정도로 건조하고, 종래 공지의 산소 발생제를 피복한 종자 등과 똑같이 점파기, 조파기, 또는 산파기를 이용하여 써레질 후의 수전에 파종하여 재배한다.

[식물의 생육을 향상시키는 방법]

본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온의, 식물의 주위에 있어서의 농도를 향상시키는(즉, 상승시키는) 생육향상성분의 존재하에서 식물을 생육하는 재배공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다. 식물의 생육을 향상시키는 방법은, 생육향상성분에 의해 식물의 생육환경에 있어서의 미생물의 활동을 억제함으로써 식물의 생육을 향상시킨다. 식물의 생육을 향상시키는 방법은 식물의 입모의 향상, 초기 생육의 향상, 황화물 이온에 의한 뿌리아픔(根痛)인 추락의 방지 등을 포함하는 식물의 생육의 향상에 효과적이지만, 특히, 식물의 입모에 대해서는 소량의 생육향상성분의 존재에 의해 현저하게 향상시킨다.

식물의 생육을 향상시키는 방법에 있어서는 생육향상성분을 식물의 생육환경에 존재시킨다. 여기에서, 식물의 생육환경이란, 식물 자체를 포함하는 식물의 근방, 식물이 생육하는 용액, 토양, 또는 토양의 대체물 중, 및 식물의 근권인 것이 의도된다. 여기에서, 식물을 생육시키는 용액, 또는 토양의 대체물이란, 식물을 생육 가능한 액체 또는 고체(토양 이외)가 의도되고, 예를 들면, 수경용 배지 또는 암면 등을 들 수 있다.

또한, 황화물 이온에 의한 해의 회피를 목적으로 할 경우, 황화물 이온은 용액에 용해한 채 이동하거나 황화수소로 변화하여 용액 중을 상승하거나 할 수 있으므로, 예를 들면, 수위가 높은 장소의 토양에 황화물 이온이 발생한 경우, 황화물 이온인 채 이동, 혹은 황화수소로 변화하여 상승하고, 수면에 떠오르는 부평초 등에까지 해를 미칠 수 있다. 따라서, 생육향상성분은 식물 자체를 포함하는 식물의 근방 및 식물의 근권뿐만 아니라, 식물의 생육환경에 있어서, 황화물 이온이나 황화수소가 식물에 도달할 수 있는 범위에 존재시키는 것이 바람직하다.

식물의 생육을 향상시키는 방법에 있어서, 생육향상성분은 4개의 산소를 포함하며, 또한 황산 이온보다 무거운 옥소 음이온을 발생시키는 주기율표의 제6A(6)족 및 제6B족(16)의 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 셀렌 및 텔루르의 함유물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 이들의 생육향상성분이 생성하는 옥소 음이온은 황화물 이온의 기질인 황산 이온과 유사한 형상을 가지므로, 식물의 주위에 존재하는 미생물의 황산 이온 대사를 교란하여 식물에 해를 미치는 황화물 이온의 생성 등의 미생물의 활동을 억제한다고 생각된다.

특히, 몰리브덴은 식물의 미량 원소이며, 종래 비료로서 사용되고 있기 때문에 안전성의 관점에서도 바람직하다. 또한, 몰리브덴 함유물은 부패를 억제하는 등의 미생물 억제 효과도 강하기 때문에 황화물 이온이 발생하지 않는 환경이라도 바람직하다.

몰리브덴 함유물로서 여러 가지의 물질이 존재하지만, 몰리브덴산 이온을 공급하고, 또한 대상이 되는 식물로의 악영향이 낮은 화합물 또는 단체를 선택하는 것이 바람직하다. 따라서, 몰리브덴 함유물은 금속 몰리브덴(단체), 산화 몰리브덴(무수몰리브덴산), 몰리브덴산과 그 염, 몰리브도인산과 그 염, 몰리브도규산과 그 염이 바람직하다. 저가로 시판되고 있는 것에서는 금속 몰리브덴, 산화 몰리브덴, 몰리브덴산, 몰리브덴산 칼슘, 몰리브덴산 마그네슘, 몰리브도인산 암모늄, 몰리브도인산 칼륨, 몰리브덴산 암모늄, 몰리브덴산 나트륨, 몰리브덴산 칼륨, 몰리브도인산, 몰리브도인산 나트륨, 몰리브도규산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

또한, 물에 대해서 약간 녹는 미용해성의 몰리브덴 함유물은 대상이 되는 식물에 악영향을 미치기 어려우므로 특히 바람직하다. 또한, 옥소 음이온이 축합한 폴리산이나 헤테로산 및 그들의 염이나 그들을 포함하는 화합물은 몰리브덴산 이온이 용이하게 공급되기 어렵고, 식물에 악영향을 미치기 어려우므로 특히 바람직하다. 몰리브도인산 암모늄 및 몰리브도인산 칼륨은 물에 대해서 미용해성 또한 몰리브덴산 이온이 용이하게 공급되지 않는 헤테로산의 염이며, 입모 개선 및 생육 향상 효과가 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 몰리브도인산 암모늄 및 몰리브도인산 칼륨은 종자의 주위에 부착하기 쉽고, 또한 황색으로 착색하고 있기 때문에 피복한 종자의 오음을 방지할 수 있는 점에서도 바람직하다.

텅스텐은 식물의 미량 요소는 아니지만, 식물이나 동물 등으로의 독성은 보고되어 있지 않고, 안전성의 관점에서도 바람직하다. 생육향상성분으로서 텅스텐 함유물을 이용할 경우, 미용해성의 텅스텐 함유물이 바람직하고, 또한 텅스텐산 이온이 용이하게 공급되기 어려운 폴리산이나 헤테로산의 형태를 취하는 화합물이 바람직하다. 따라서, 텅스텐 함유물은 금속 텅스텐, 산화 텅스텐(무수텅스텐산), 텅스텐산과 그 염, 텅스트인산과 그 염, 텅스트규산과 그 염이 바람직하다. 저가로 시판되고 있는 것에서는 미용해성의 금속 텅스텐, 산화 텅스텐, 텅스텐산, 파라텅스텐산 암모늄, 또는 텅스트인산 암모늄이 바람직하다.

식물의 생육을 향상시키는 방법은 식물로서 예를 들면, 적어도 일시적으로 담수상태가 되는 조건하에서 재배되는 식물에 대해서 적용할 수 있다. 적어도 일시적으로 담수상태가 되는 조건이란, 수전, 수경 등과 같이 장기 담수상태에서 식물을 생육시키는 상태뿐만 아니라, 많은 비 등에 의해서 일시적으로 담수상태를 강요당하는 경우도 포함한다. 이와 같은 적어도 일시적으로 담수상태가 되는 조건하에서 재배되는 식물의 예로서 벼, 대맥, 소맥 등의 벼과의 식물, 대두 등의 콩과의 식물, 메밀 등의 마디풀과 식물, 유채, 양배추 등의 유채과의 식물 등을 들 수 있다.

또한, 식물의 생육을 향상시키는 방법의 적용의 대상이 되는 식물로서 벼과의 식물 중, 벼, 대맥, 소맥 등이 바람직하고, 특히 벼인 것이 바람직하다. 또한, 본 방법은 벼를 직파할 경우에 특히 현저한 식물 육성 향상 효과를 나타낸다. 벼를 직파한 경우, 토양환원에 의해 황화물 이온이 생성되고, 입모가 불안정하게 되는 등의 악영향을 미치기 쉽기 때문에, 본 방법의 사용이 효과적이다. 또한, 육묘기 등으로 발아시킨 모종을 이식하여 식물을 생육시켜도 좋다.

(식물 생육 향상제의 첨가)

식물의 생육을 향상시키는 방법에 있어서는 본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제를 식물을 생육하는 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 첨가함으로써 생육향상성분을 존재시켜도 좋다.

식물의 생육을 향상시키는 방법에 있어서는 생육향상성분을 식물을 생육하는 용액, 토양 또는 이들의 대체물의 용액 중에 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온 환산으로 0.01mM?10mM의 범위 내에서 존재시키도록 식물 생육 향상제를 첨가하는 것이 바람직하고, 0.05mM?3mM인 것이 특히 바람직하다. 이에 따라, 예를 들면 벼를 직파한 경우라도 파종 후에 물을 흘리지 않아도 입모하고, 또한 식물에 악영향을 미치지 않는다. 토양 또는 그 대체물의 용액은 토양 또는 그 대체물 중에 포함되는 액체 성분이며, 토양 또는 그 대체물을 감압 등을 함으로써 얻어진다. 상기에 나타낸 농도는 토양 중에 한쪽을 닫은 중공의 초벌구이관(도우켄산교제, 절연관 2DH-1560/100)을 찔러넣고, 다른 쪽을 튜브로 접속하며, 관내를 음압으로 하여 얻어지는 용액의 농도로 해도 좋다. 또한, 몰리브덴산 이온 등의 음이온은 토양에 흡착되기 어려운 것이 알려져 있다. 담수 토양에서는 진탕 후의 상등액이라도 대용할 수 있는 것으로부터 상기에 나타낸 농도는 토양에 1.5배 중량의 용액이 존재하는 조건에서 1시간 진탕하고, 1일 정치하여 토양입자를 침강시켰을 때의 상등액에 있어서의 농도를 토양용액에 있어서의 농도로 해도 좋다.

식물의 생육을 향상시키는 방법에 있어서는 식물을 생육하는 용액, 토양 또는 이들의 대체물 중의 적어도 일부에 있어서, pH 7로 표준화되는 산화 환원 전위가 적어도 일시적으로 0㎷ 이하일 때에 상기 식물 생육 향상제를 상기 토양 또는 그 대체물에 첨가하는 것이 바람직하다. 토양 또는 그 대체물에 있어서는 pH 7로 표준화되는 산화 환원 전위가 0㎷?200㎷에서 황화물 이온이 발생하기 시작하는 것이 알려져 있다(참고문헌 1: 큐마 가즈타케들, 「신토양학」, p166, 1984년).

따라서, 용액, 토양 또는 이들의 대체물의 일부분이라도, 또 짧은 동안이라도, 산화 환원 전위가 0㎷ 이하가 되는 것이 예상될 때에 상기 식물 생육 향상제를 상기 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 첨가함으로써 환원에 의한 황화물 이온의 생성을 효율적으로 억제할 수 있다. 바꾸어 말하면, 식물을 생육하는 용액, 토양 또는 이들의 대체물 중에 있어서, 그 일부분이라도, 또한 짧은 동안이라도 pH 7로 표준화되는 산화 환원 전위가 0㎷ 이하가 되는 것이 예상될 때에 식물 생육 향상제를 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 식물 생육 향상제는 용액, 토양 또는 이들의 대체물의 산화 환원 전위가 상기의 수준까지 저하하여 황화물 이온이 발생하지 않게 생육향상성분의 농도가 상기의 소정의 농도 범위 내로 유지되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 따라서, 용해가 늦고 농도가 저하되기 어려운 미용해성의 생육향상성분을 이용하는 것이 바람직하다. 그리고 수용해성의 생육향상성분을 이용할 경우에는 유실에 의한 농도의 저하를 보충하기 위해서 그 감쇠에 따른 간격으로 반복 첨가하는 것이 바람직하다.

식물 생육 향상제를 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 첨가하는 첨가시기로서는 식물의 입모 및 생육기에 식물의 생육환경에 식물 생육 향상제가 존재하도록 첨가하면 좋다. 따라서, 재배공정의 개시시에 첨가하는 것이 가장 작업효율이 좋고 바람직하지만, 식물 생육 향상제를 재배공정의 전에 첨가해도 좋고, 기후 등의 생육환경에 따라서, 예를 들면 비에 의한 담수가 염려되는 경우는 재배공정의 도중에 첨가해도 좋다.

식물 생육 향상제를 첨가하는 위치는 토양 또는 그 대체물의 전체 층이면 좋고, 혹은 종자의 주변, 표면 또는 내부이면 좋다. 또한, 생육향상성분이 물에 대해서 미용해성인 경우에는 종자의 근방(표면 또는 내부도 포함한다)에 첨가하는 것이 바람직하다. 수전에 식물 생육 향상제를 첨가할 경우, 관개수에 식물 생육 향상제를 용해시켜서 유입시켜도 좋다.

(식물 생육 향상제를 부여한 종자의 사용)

본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 상기 재배공정의 전에 상술한 본 발명에 관련되는 종자를 식물을 생육하는 토양에 파종하는 공정을 추가로 포함해도 좋다. 본 발명에 관련되는 종자는 그 표면 또는 내부에 식물 생육 향상제를 포함하고 있으므로, 생육향상성분이 토양 등에 가용화되고, 식물의 생육환경에 있어서의 미생물의 활동을 억제함으로써 식물의 생육을 향상시킨다.

본 발명에 관련되는 종자는 예를 들면, 종래 공지의 점파기, 조파기, 산파기 등을 이용하여 써레질 후의 수전에 파종한다. 또한, 본 발명에 관련되는 종자를 토양 등에 파종 한 후, 식물의 생육기에 식물 생육 향상제를 토양 등에 추가로 첨가해도 좋다.

(생육향상성분을 가용화시키는 자재의 첨가)

본 발명에 관련되는 식물의 생육을 향상시키는 방법은 식물을 생육하는 용액, 토양 또는 이들의 대체물 중의 몰리브덴 함유물, 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 또는 텔루르 함유물로부터 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온을 생성 또는 가용화시키는 자재를 상기 용액, 상기 토양 또는 이들의 대체물에 첨가함으로써 상기 생육향상성분을 존재시켜도 좋다.

식물을 생육하는 토양 중에는 몰리브덴, 텅스텐, 크롬, 셀렌 또는 텔루르의 화합물이 포함되는 경우가 있으며, 그들의 옥소 음이온을 가용화함으로써 미생물의 유황대사를 교란하여 활동을 저하시키고, 식물의 생육을 향상시킨다.

식물을 생육하는 토양 중의 생육향상성분을 가용화하는 자재로서는, 생육향상성분과는 다른 음이온을 다량으로 토양 중에 투여하고, 토양 중의 생육향상성분을 이온교환에 의해 가용화하는 자재를 들 수 있으며, 이와 같은 자재의 예로서, 인산비료를 들 수 있다. 또한, 식물을 생육하는 토양을 가열하거나, 알칼리성으로 하거나 함으로써 토양 중의 생육향상성분을 가용화하는 자재를 이용할 수도 있다.

(그 밖의 변형적인 형태 등)

본 발명은 물이 많은 조건에서 작물을 재배하는 농업분야, 특히 수도작에서의 광범위한 이용이 기대된다. 본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제, 식물 생육 향상제가 부여된 종자 및 식물의 생육을 향상시키는 방법에 따르면, 환경으로의 부하를 억제하면서 저비용 및 노동력절약을 실현하고, 용이하게 또한 효율적으로 식물을 재배하는 것이 가능하다. 특히, 본 발명을 벼에 적용하면, 입모가 향상하므로, 종자의 파종 후에 수전의 물을 흘릴 필요가 없고, 물이나 비료의 삭감으로 연결되는 동시에, 잡초가 억제됨으로써 제초제를 삭감할 수 있다. 또한, 입모의 향상에 의해 파종하는 종자의 수를 삭감할 수 있어 종자에 드는 비용을 삭감할 수 있다. 본 발명은 식물의 생육환경의 보전에도 도움이 되는 것이다.

지금까지 담수 직파는 생력적인 방법이지만 입모의 불안정함으로부터 도입이 곤란했었다. 본 발명에 의해 벼의 입모가 안정되므로, 담수 직파의 도입을 추진할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 종자에 부여하는 생육향상성분은 매우 미량이며, 종자에 부여하는 것만으로 좋으므로 용이하게 사용할 수 있다. 특히, 생육향상성분으로서 사용하는 몰리브덴 함유물은 저가인데다 식물의 미량원소이며, 비료성분으로서 사용되고 있어 안전성의 점에서도 문제가 없다. 또한, 텅스텐 함유물도 독성에 관한 보고가 없고, 안전성의 점에서 바람직하다고 생각된다.

본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제는 식물의 입모성을 향상시키는 입모 향상제, 또는 입모 향상 방법으로서도 이용된다. 여기에서, 식물의 입모성의 향상이란, 실질적으로 동일 환경 및 동일 조건에서 입모기를 맞이한 동종의 식물(식물 육성 향상제를 시용하지 않는)과 비교하여 입모하는 율(입모비율)이 더욱 높아지는 것을 의미하고, 바람직하게는 20％ 이상, 더욱 바람직하게는 25％ 이상, 더욱더 바람직하게는 30％ 이상, 특히 바람직하게는 50％ 이상 높아지는 것을 의미한다.

또한, 입모 향상제로서 사용할 경우, 유효성분(생육향상성분)의 사용량을 소량으로 억제하면서 입모비율을 효율적으로 향상시키는 목적에서는 종자에 식물 생육 향상제를 부여하는 것이 바람직하다. 식물 생육 향상제를 종자에 부여하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 상술한 대로, 1) 식물 생육 향상제를 포함하는 액체(용액, 또는 분산액)에 종자를 일정시간 침지하는 방법, 또는, 2) 식물 생육 향상제를 포함하는 층으로 종자의 표면을 피복하는 방법 등을 들 수 있다. 그리고 2) 방법의 경우는 예를 들면, 식물 생육 향상제를 용해 또는 분산한 접착제를 이용하여 종자의 표면을 피복한다. 혹은, 종자의 표면에 접착제층 또는 액체(물 등)의 층을 형성하여, 여기에 분말상의 식물 생육 향상제를 부착시킨다. 접착제의 종류는 특별히 한정되지 않고, 종자 피복의 분야에서 알려진 다양한 성분을 이용할 수 있다. 식물 생육 향상제를 포함하는 층은 종자의 표면에 직접적으로 형성되어 있어도 좋고, 혹은, 다른 피복층을 통하여 종자의 표면에 부착되어 있어도 좋다. 즉, 종자는 식물 생육 향상제를 포함하는 층 이외에, 다른 피복층을 추가로 구비한 다층 피복종자라도 좋다. 여기에서, 다른 피복층의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 각종의 종자 처리제(살균제 등)를 포함하는 층 등을 들 수 있다.

또한 식물 생육 향상제를 포함하는 층으로 피복된 종자는 본 발명에 관련되는 생육향상성분의 용해 및/또는 확산을 제어하는 성분(예를 들면, 점토광물 등) 등을 추가로 포함하고 있어도 좋다. 이들 성분은 식물 생육 향상제를 포함하는 층 내에 포함되어 있어도 좋고, 또는, 다른 피복층 내에 포함되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제는 식물에 있어서의 습해의 발생을 방지하고, 또는 습해에 의한 피해를 저감하기 위한 습해 방지ㆍ완화제로서도 이용된다. 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 많은 비, 장마, 또는 하천의 범람 등에 의해 대상이 되는 식물의 건전한 생육을 저해하는 정도 이상으로 수분이 공급된 경우, 또는 공급된다고 예상되는 경우에, 해당 식물에 식물 생육 향상제(습해 방지ㆍ완화제)를 시용한다.

또한, 본 발명은 이하에 예시하는 형태에도 적용 가능하다.

1) 산화 몰리브덴, 몰리브도인산 암모늄 및 몰리브도인산 칼륨으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 화합물을 몰리브덴으로서 0.05m㏖/g?0.5m㏖/g(건조종자 중량), 최아(催芽)벼에 대해서 물 또는 접착제(PVA 등)로 분의하여 피복종자를 얻어 곧바로 파종한다.

2) 상기 1)을 최아벼 대신에 건조벼로 실시하고, 시장에서 유통 가능한 피복종자를 얻는다. 또한, 건조벼로 실시할 경우에는 몰리브도인산 암모늄 또는 몰리브도인산 칼륨이 산화 몰리브덴보다도 바람직한 경우가 있다.

3) 산화 몰리브덴, 몰리브도인산 암모늄 및 몰리브도인산 칼륨으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 일종의 화합물을 건조종자 중량에 대해서 20％?200％ 정도, 더욱 바람직하게는 50％?100％ 정도의 점토에 혼합하여 점토마다 종자에 피복해서 파종한다. 이와 같이 해서 얻어진 종자는 산파 또는 점파 등의 현행보급파종기에 대응 가능하고, 효율적인 파종작업이 가능하다.

4) 상기 점토의 전부 또는 일부에 대신하여 산소 발생제 또는 철을 이용하는 점 이외는 상기 3)과 똑같이 하여 산소 발생제, 철 또는 점토를 포함하는 혼합물과 상기 화합물로 피복된 피복종자를 얻는다. 여기에서, 점토를 포함하는 혼합물이란, 산소 발생제 또는 철의 적어도 한쪽과 점토를 포함하는 혼합물이다.

5) 종자를 가용성 몰리브덴(몰리브덴산 암모늄, 또는 인몰리브덴산 나트륨, 도 13도 참조)에 1분 정도 침지 또는 묻혀서 상기 화합물로 처리된 종자를 얻는다.

게다가 본 발명에 관련되는 식물 생육 향상제는 실시예 3에 있어서 부패를 억제한 것으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 다양한 세균의 증식 및/또는 그 활동을 억제할 수 있다. 그래서, 식물 생육 향상제를 종자 등에 부가함으로써 식물에 병해를 야기하는 병해세균도 억제할 수 있기 때문에, 식물 생육 향상제의 종자로의 부가가 병해방제법으로서도 활용할 수 있다고 기대된다. 제균작용의 관점에서는 이들 식물 생육 향상제 중에서 몰리브덴 함유물이 특히 바람직하지만, 텅스텐 함유물 등도 제균작용을 나타낸다.

또한, 발명을 실시하기 위한 형태의 항에 있어서 이룬 구체적인 실시형태 및 이하의 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술내용을 분명히 하는 것으로서, 그와 같은 구체예로만 한정하여 협의로 해석되어야 할 것은 아니고, 당업자는 본 발명의 정신 및 첨부한 청구범위 내에서 변경하여 실시할 수 있다.

또한, 본 명세서 중에 기재된 학술문헌 및 특허문헌의 모두가 본 명세서 중에 있어서 참고로서 원용된다.

실시예

[ 실시예 1: 생육향상성분이 식물의 생육에 미치는 영향]

(1－1: 황화물 이온의 기질인 황산 이온이 입모에 미치는 영향)

수전 토양을 살균하지 않고 20℃ 항온, 30℃ 항온, 옥 외에 둔 경우(기간 중의 평균기온은 평균 25.4℃), 또는 20℃ 항온이지만 토양을 살균한 경우에 있어서, 황화물 이온의 기질인 황산 이온의 토양용액 중의 농도가 벼의 입모비율에 미치는 영향에 대해서 조사하고, 결과를 도 1에 나타냈다.

우선, 수전 습윤토양(후쿠오카현 치쿠고시의 수전에서 채취하여, 습윤토인 채 직전까지 냉장 보관)에 대해서 다른 농도의 황산 암모늄액을 토액비 1:1.5가 되도록 첨가하고, 조정 토양 상등액의 황산 이온 농도를 변화시켰다. 건토 100㎏/㎡으로 환산했을 때, 황산 암모늄의 첨가량은 질소로서 각각 0, 2, 4, 7, 10, 15, 20g/㎡에 상당한다. 또한, 황산 암모늄과 동시에, 산화 칼륨으로서 5g/㎡ 환산량의 칼륨을 염화칼륨으로서 첨가했다. 일부는 토양 살균을 위해 토양에 대해서 용액 첨가 전에 121℃로 1시간의 오토클레이브처리를 실시했다.

조정 후의 토양을 건토 120g 상당량씩 용기(직경 약 7㎝ 원통형)에 넣어 1시간 정도 진탕하고, 4℃로 2일간 정치했다. 이 조건으로 토층이 약 4㎝, 토양표면상의 수층이 1㎝ 정도로 되었다. 벼종자(품종: 히노히카리)는 소독을 위해 70％ 에탄올과 차아염소산 나트륨 용액(와코순약공업으로부터 구입)의 5배 희석액으로 10분간씩 침지하고, 10℃의 물에 5일간, 30℃의 물에 2일간 침지하여 약간 싹을 내게 했다. 이하의 시험에는 이 최아벼를 이용했다.

조정 후의 토양에 깊이 15㎜, 약 2㎝의 간격으로 1개의 용기에 9개의 벼종자를 파종하고, 가볍게 흔들어 파종구멍을 메웠다. 토양을 살균하지 않은 것은 20℃ 항온과 30℃ 항온, 토양을 살균한 것은 20℃ 항온의, 1일 중 12시간을 형광등이 점등하는 항온기에 정치했다. 그 후, 토양표면상의 물이 증발로 줄어들면 그만큼을 증류수로 보충하여 담수를 유지했다. 각 황산 이온 농도의 토양에 있어서의 21일 후의 벼의 입모비율을 도 1에 나타낸다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 토양을 살균하지 않았던 경우, 어느 조건에 있어서도 황산 이온 농도 1mM의 존재하에서 입모비율이 대폭으로 저하했다. 20℃ 항온에서는 황산 이온 농도가 2mM을 넘으면 거의 입모하지 않게 되고, 30℃ 항온 및 옥 외에서는 황산 이온 농도가 3mM을 넘으면 입모비율이 10％ 이하로 저하했다. 이와 같이, 토양을 살균하지 않은 경우, 황화물 이온의 기질인 황산 이온의 존재에 의해 벼의 생육이 억제되어 입모비율이 저하되는 것이 나타났다. 한편, 토양을 살균한 경우, 황화물 이온의 기질인 황산 이온의 농도에 관계없이 입모는 저하하지 않았다. 이것으로부터, 황산 이온에 의한 입모의 저하는 미생물의 존재가 필요하다라고 하는 것이 시사되었다.

토양을 살균하지 않은 조건에서 상기와 똑같이 황산 암모늄을 0, 0.75, 1.5, 3㏖/㎡를 시용하여 30℃ 항온으로 정치한 경우의 파종 후 1주간째의 상태를 나타내는 도면을 도 2에 나타낸다. 조정 토양의 진탕 후 상등액의 황산 이온 농도는 도 2에 나타내는 각 농도가 되었다. 단, 토양의 환원상태를 알 수 있는 바와 같이 환원상태로 탈색하는 메틸렌 블루를 건토의 0.1％ 중량 첨가하고 있다. 토양 중의 얇은 원은 종자 근방이 환원화되어 있는 것을 나타낸다. 도 2에서 황산 이온이 0.91mM 이상에서는 종자 근방이 검게 되어 있는 부분이 있지만, 이것은 흑색의 황화철이며, 황화물 이온이 발생한 것을 나타낸다. 이것으로부터 황산 이온에 의한 입모비율의 저하는 간접적으로 황화물 이온에 의한 입모저하를 나타내고 있다. 또한, 메틸렌 블루는 pH 6 정도의 조건에서는 산화 환원 전위가 대략 0.05V 이하로 탈색하는 것이 알려져 있다. 또한, 상기 황화철의 생성은 산화 환원 전위가 황화물이 생성하는 -0.2V 정도까지 저하한 것을 시사하고 있다. 따라서, 이 실험환경에서는 pH 7로 표준화되는 산화 환원 전위가 적어도 일시적으로 0㎷ 이하가 되어 있다고 판단된다.

(1－2: 생육향상성분이 입모에 미치는 영향)

수전 습윤토양(후쿠오카현 치쿠고시의 수전에서 채취하여 습윤토인 채 직전까지 냉장 보관)에 대해서 건토 100㎏/㎡으로 환산했을 때에 황산 암모늄을 질소로서 10g/㎡ 상당량 및 산화 칼륨으로서 5g/㎡ 상당량의 칼륨을 염화칼륨에 의해서 첨가했다. 또한, 몰리브덴산 칼륨(와코순약공업으로부터 구입)의 첨가량이 다른 8 조건을 작성하기 위해 각각 0, 0.038, 0.075, 0.15, 0.3, 0.75, 1.5, 3㏖/㎡ 상당량이 되도록, 또한 토액비가 1:1.5가 되도록 용액에 녹여서 토양에 첨가했다. 물질첨가 후의 토양을 건토 120g 상당량씩 용기(직경 약 7㎝ 원통형)에 넣어 1시간 정도 진탕하고, 4℃로 2일간 정치했다. 이 조건으로 토층이 약 4㎝, 토양표면상의 수층이 1㎝ 정도로 되었다.

벼종자(품종: 히노히카리)는 소독을 위해 70체적％ 에탄올과 차아염소산 나트륨 용액(와코순약공업으로부터 구입)의 5배 희석액으로 10분간씩 침지하고, 10℃의 물에 5일간, 이어서 30℃의 물에 2일간 침지하고, 약간 싹이 튼 최아벼를 이용했다.

몰리브덴산 칼륨의 농도를 바꾸어 조정한 상기의 수전 토양에 깊이 15㎜, 약 2㎝의 간격으로 1개의 용기에 9개의 벼종자를 파종하고, 가볍게 흔들어 파종구멍을 메웠다. 이어서 벼종자가 파종된 해당 용기를 온도 20℃ 또는 30℃로 유지하고, 1일 중 12시간을 형광등이 점등하는 항온기에 정치했다. 그 후, 토양표면상의 물이 증발로 줄어들면, 그만큼을 증류수로 보충하여 담수를 유지했다. 각 농도의 몰리브덴산 칼륨 수용액을 첨가한 토양에 있어서의 21일 후의 수도의 입모비율을 도 3에 나타낸다. 도 3에 있어서, 입모비율은 1개 용기의 9개의 종자 중 제 3 엽(葉)을 추출한 개체수의 비율에 의해 산출하고, 동일조건의 6 용기의 평균과 표준오차로 나타냈다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 20℃ 또는 30℃로 담수를 유지한 일반의 생육환경보다도 토양환원이 두기 쉬운 조건에 있어서, 몰리브덴산 칼륨을 첨가하지 않은 경우는 전혀 입모하지 않지만, 토양조정시의 상등액의 몰리브덴 농도가 0.006mM?2.4mM(음압으로 채취한 토양용액에서는 0.005mM?1.5mM에 대응한다)의 범위 내에 있어서, 입모비율의 향상이 확인되었다.

(1－3: 생육향상성분의 황화물 이온 억제 효과)

몰리브덴 함유물의 황화물 이온 억제 효과를 토양 중의 황화철의 발생 정도와 토양용액 중의 몰리브덴 농도의 관계에 의해 조사하고, 결과를 도 4에 나타냈다. 도 4에 나타내는 결과는 실시예 1－2와 똑같은 방법으로 얻어진 샘플의 것이지만, 토양의 환원상태를 알 수 있는 바와 같이, 환원상태로 탈색하는 메틸렌 블루를 건토의 0.1％ 중량 첨가하고 있으며, 30℃로 파종 후 2주간째의 상태를 나타내고 있다. 조정 토양의 진탕 후 상등액의 몰리브덴 농도는 도 4에 나타내는 각 농도가 되었다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 어느 것이나 토양환원을 나타내는 탈색원이 종자 근방에 발생하고 있다. 몰리브덴산 칼륨 수용액을 첨가하지 않았던 경우(몰리브덴 농도 0mM), 황화철의 존재를 나타내는 더욱 검은 원이 토양 중에 보이며, 황화물 이온의 발생과 입모의 저하가 확인되었다. 또한, 몰리브덴 농도 0mM로 생존한 수도는 종자가 표면으로 나와 버린 것이며, 황화물 이온의 영향을 받고 있지 않은 것이 예상된다.

조정 토양의 진탕 후 상등액의 몰리브덴 농도 0.06mM까지는 토양 중에 검은 원이 보이지만, 몰리브덴 농도가 높아짐에 따라서 흑색이 엷게 되어 있으며, 0.2mM 이상에서는 황화물 이온이 효과적으로 억제되어 있는 것이 나타났다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 조정 토양의 진탕 후 상등액의 몰리브덴 농도가 높아지고, 황화물 이온이 억제됨에 따라서 입모가 향상했다.

이들의 결과로부터, 토양용액 중의 몰리브덴 농도가 0.01mM?10mM, 바람직하게는 0.05mM?3mM의 범위에서 우수한 입모 향상 효과가 얻어진다고 말할 수 있다.

[ 실시예 2: 생육향상성분의 용해성]

(2－1: 생육향상성분이 황화물 이온 생성 억제 및 입모비율에 미치는 효과)

여러 가지의 생육향상성분이 식물의 생육에 미치는 영향에 대해서 비교했다. 몰리브덴 및 텅스텐의 함유물(모두 분말)의 특성을 와코순약공업이 제공하는 정보(https://www.siyaku.com/) 및, 금속 텅스텐 이외의 해당 함유물(금속 몰리브덴, 인몰리브덴산 칼륨은 일본신금속(주) 제, 그 밖은 와코순약공업으로부터 구입)을 실제로 입수하여 물로의 녹기 쉬움을 조사하고, 색과 함께 표 1에 정리했다.

[표 1]

대표적인 몰리브덴 함유물과 텅스텐 함유물

또한, 표 1에서는 도면에서의 설명에 이용하기 위해, 개개의 함유물을 나타내기 위한 기호도 명기했다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 몰리브덴산 암모늄, 몰리브덴산 나트륨, 몰리브덴산 칼륨, 몰리브도인산, 몰리브도인산 나트륨 및 몰리브도규산은 물에 대해서 용이한 용해성이었다. 한편, 금속 몰리브덴, 산화 몰리브덴, 몰리브덴산, 몰리브덴산 칼슘, 몰리브덴산 마그네슘, 몰리브도인산 암모늄 및 몰리브도인산 칼륨은 물에 대해서 미용해성이었다.

텅스텐의 함유물에 대해서는 금속 텅스텐 이외의 미용해성의 함유물만(어느 것이나 와코순약공업으로부터 구입)을 입수하고, 똑같이 표 1에 정리했다.

용이한 용해성의 몰리브덴 함유물(표 1에, 물로의 녹기 쉬움 「이용」으로 나타냄)에 대해서 농도를 바꾼 수용액을 조제하여 유도 결합 플라스마 발광 분광 장치(ICP－AES, Varian　VISTA　AX)로 몰리브덴 농도를 측정하고, 전부 녹은 경우의 몰리브덴 농도의 계산값과의 관계를 도 5에 나타냈다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 이들의 용이한 용해성의 몰리브덴 함유물의 상등액의 농도는 계산값과 거의 일치하고, 이 농도역에 있어서는 거의 전량이 녹는 것이 나타났다.

마찬가지로 미용해성의 몰리브덴 함유물(표 1에 물로의 녹기 쉬움 「미용」으로 나타냄)에 대해서 농도를 바꾼 수용액을 조제하여 몰리브덴 농도의 분석값과, 전부 녹은 경우의 몰리브덴 농도의 계산값의 관계를 도 6에 나타냈다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 이들의 미용해성의 몰리브덴 함유물의 상등액의 농도는 계산값에 비해 현저하게 낮고, 저농도를 유지할 수 있는 것이 기대되었다. 특히, 헤테로산의 염인 몰리브도인산 암모늄(MoPNH)은 0.2mM 정도 이상 녹지 않고, 특히 낮은 농도를 유지하는 것이 가능했다.

(2－2: 용이한 용해성 함유물이 입모비율에 미치는 효과)

다음에, 물에 녹기 쉬웠던 용이한 용해성의 각 몰리브덴 함유물에 대해서 농도를 바꾼 수용액을 작성하고, 실시예 1－1과 똑같이 최아한 벼종자(품종: 히노히카리)를 10분간 침지하여 실시예 1－3과 똑같이 조제한 토양(단, 몰리브덴 함유물은 첨가하고 있지 않다)에 파종한 경우에 있어서, 황화물 이온 생성 억제 일수(황화철인 흑색 반점이 출현하지 않는 기간) 및 입모비율을 조사하고, 결과를 도 7 및 도 8에 나타냈다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 조사한 대부분의 몰리브덴 함유물에 있어서, 몰리브덴 함유물의 용액에 벼종자를 침지하지 않은 경우와 비교하여 황화물 이온 생성 억제 효과가 얻어지는 것은 침지액의 몰리브덴 농도가 대략 0.1M 이상의 경우이며, 1M?2M로 하면 14일간에 걸쳐 황화물 이온의 생성을 억제할 수 있었다.

한편, 도 8에 나타내는 바와 같이, 벼의 입모비율은 몰리브덴산 암모늄(MoNH) 또는 몰리브도인산 나트륨(MoPNa) 이외에서는 현저한 입모 향상은 볼 수 없었다. 또한, 몰리브덴산 암모늄(MoNH) 또는 몰리브도인산 나트륨(MoPNa)의 경우라도 침지액의 몰리브덴 농도가 1M 정도의 경우에만 입모비율이 향상하고, 2M의 경우에는 입모비율은 저하했다.

이와 같이, 용이한 용해성의 몰리브덴 함유물의 용액에 벼종자를 침지할 경우, 많은 함유물로 몰리브덴 농도가 0.1M 이상이면 황화물 이온 억제 효과를 기대할 수 있지만, 이 시험환경에서는 입모가 향상하지 않은 것도 볼 수 있었다. 입모가 향상하지 않은 것은 종자에 장해가 일어나고 있을 가능성도 시사된다. 그로 인해, 실제의 시용에서는 환경에 있어서의 황화물 이온의 발생하기 쉬움, 식물의 종류, 식물의 생육 단계, 이용하는 몰리브덴 함유물의 종류, 그 농도 및 침지 처리 시간 등을 적절히 고려하여 황화물 이온의 발생억제와 식물로의 장해억제가 양립하도록 실시하면 좋다. 예를 들면, 몰리브덴 농도가 비교적 높은 경우라도 침지 처리 시간을 더욱 짧게 하면, 식물에 장해를 실질적으로 부여하는 일없이 그 생육을 향상시킬 수 있다.

다음에, 몰리브덴 농도를 3M로 한 용이한 용해성의 각 몰리브덴 함유물의 용액을 조제하고, 해당 용액에 벼종자를 1분간 침지하여 입모비율을 조사했다. 입모비율의 조사는 몰리브덴 농도 및 침지시간을 제외하면, 도 8에 나타내는 결과를 얻는 조사와 똑같은 조건에 따라서 실시했다. 또한, 몰리브덴 용액에 침지하기 사전에 벼종자는 실시예 1－1과 똑같이 최아했다. 얻어진 결과를 도 13에 나타낸다.

도 13에 나타내는 바와 같이, 도 8에 나타내는 결과를 얻는 조사와 비교하여 몰리브덴 농도가 더욱 높은 경우라도 침지시간을 1분간으로 단축하면, 몰리브도인산(MoPH) 및 몰리브도규산(MoSiH)에서도 입모비율이 향상했다. 특히, 몰리브덴산 암모늄(MoNH) 및 몰리브도인산 나트륨(MoPNa)에서는 입모비율이 50％?60％까지 향상했다.

즉, 이 중에서는 몰리브덴산 암모늄(MoNH) 또는 몰리브도인산 나트륨(MoPNa)의 3M 정도의 용액에 종자를 1분간 정도 침지하는 것이 특히 바람직한 방법이라고 생각되었다.

한편, 상술한 도 8에서 나타내는 결과 중에서는 몰리브덴산 암모늄(MoNH)이나 몰리브도인산 나트륨(MoPNa)의 1M 정도의 용액에 종자를 10분간 정도 침지하는 것이 특히 바람직한 방법이라고 생각되었다.

이상으로부터, 종자의 침지 처리에 이용할 경우, 용이한 용해성의 몰리브덴 함유물 중에서는, 1) 특히 몰리브덴산 암모늄(MoNH) 또는 몰리브도인산 나트륨(MoPNa)이 바람직한 것, 2) 몰리브덴의 농도 환산으로 1M 정도?3M 정도의 농도 범위 내가 특히 바람직한 것, 및 3) 침지 처리 시간은 몰리브덴의 농도에도 의존하지만, 1분간 정도?10분간 정도의 범위 내가 특히 바람직한 것이 시사되었다.

(2－3: 미용해성 함유물이 황화물 이온 생성 억제 및 입모비율에 미치는 효과)

약간 출아시킨 종자의 수분을 가볍게 닦아내고, 즉석에서 표 1에 나타내는 미용해성 함유물에 대해서 다양한 양을 부가했다(묻혔다). 수분이 다 마르지 않은 동안에 실시예 2－2와 똑같이 조제한 토양에 파종하고, 황화물 이온 생성 억제 일수 및 입모비율을 조사했다. 결과를 도 9 및 도 10에 나타낸다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 조사한 대부분의 몰리브덴 함유물 및 텅스텐 함유물에 있어서, 이들의 함유물을 부가하지 않은 경우와 비교하여 황화물 이온 생성 억제 효과가 얻어졌다. 특히, 산화 몰리브덴(MoO), 몰리브덴산(MoH), 몰리브도인산 암모늄(MoPNH), 산화 텅스텐(WO) 및 텅스트인산 암모늄(WPNH)은 몰리브덴 또는 텅스텐으로서 0.1m㏖/g(건조종자당) 정도의 부가량으로 황화물 이온의 생성을 14일간 억제할 수 있었다. 한편, 도 10에 나타내는 바와 같이, 수도의 입모비율은 조사한 대부분의 몰리브덴 함유물 및 텅스텐 함유물에 있어서, 몰리브덴 또는 텅스텐으로서 0.05m㏖/g(건조종자당) 이상의 부가량으로 입모비율이 향상했다.

[ 실시예 3: 몰리브덴 함유물의 부패 억제 효과]

토양이 개재하지 않은 수경재배에 있어서, 몰리브덴 함유물에 의한 부패 억제 효과를 조사했다. 몰리브덴산 암모늄(MoNH), 몰리브덴산 나트륨(MoNa), 몰리브덴산 칼륨(MoK), 몰리브도인산(MoPH) 및 몰리브도인산 나트륨(MoPNa)의 각각의 용이한 용해성 몰리브덴 함유물에 대해서, 여러 가지의 몰리브덴 농도에 있어서의 벼종자의 생육 가능성 및 부패 억제 효과를 조사했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

표 2 중의 왼쪽란의 「침지」란, 30℃로 유지한 각종 몰리브덴 함유물 용액에 벼종자를 2주간 침지한 채의 상태로 방치한 결과를 나타낸다. 동일한 표 중의 오른쪽란의 「10분 침지」란, 10분간만 각종 몰리브덴 함유물 용액에 벼종자를 침지한 후에 끌어올리고, 이어서 30℃로 유지한 물에 침지한 상태로 2주간 방치한 결과를 나타낸다. 어느 것이나 토양을 이용하지 않고 종자를 용액 혹은 물에 침지한 것 뿐의 결과이다. 초엽(coleoptile)의 신장이 보인 농도에 대해 생육 가능이라고 판단하고, 물이 탁해지지 않고 부패 냄새가 나지 않는 농도에 대해 부패 억제라고 판단했다. 또한, 나타낸 농도는 해당하는 농도로 생육 가능 혹은 부패 억제라고 판단된 것을 나타내고 있으며, 반드시, 그 이상의 농도로 생육 불가능, 또는 그 이하의 농도로 부패 억제가 없는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 대소 기호가 붙은 농도는 조사한 상한 혹은 하한이며, 그 농도보다도 높은 혹은 더욱 낮은 농도로 조사함으로써 범위가 넓어질 가능성이 있는 것을 나타낸다.

몰리브덴 함유물의 용액에 2주간 침지한 경우, 생육 가능한 농도와 부패 억제가 일어나는 농도의 차이는 작고, 부패를 억제할 수 있는 농도로 식물을 생육시키는 것은 어렵다고 생각되었다. 한편, 10분만 침지한 경우는, 생육 가능한 농도와 부패 억제가 일어나는 농도의 차이는 크고, 부패를 억제할 수 있고 또한 벼종자를 생육시키는 것이 가능했다.

마찬가지로 실시예 2－3과 똑같이 작성한 종자를 30℃의 물에 침지하여 2주간 방치하고, 미용해성 몰리브덴 함유물 및 미용해성 텅스텐 함유물에 의한 부패 억제 효과 및 생육 가능성을 조사했다. 생육 가능과 부패 억제의 판단은 상기와 같다. 표 3에는 산화 몰리브덴(MoO), 몰리브덴산(MoH), 몰리브덴산 칼슘(MoCa), 몰리브도인산 암모늄(MoPNH), 산화 텅스텐(WO), 텅스텐산(WH), 파라텅스텐산 암모늄(WNH), 및 텅스트인산 암모늄(WPNH)의 조사 결과를 나타냈다.

[표 3]

표 3에 나타내는 바와 같이, 미용해성 몰리브덴 함유물에서는 매우 저농도로 부패 억제 효과를 나타내고, 벼종자의 생육도 가능했다.

[ 실시예 4: 벼의 입모에 미치는 생육향상성분의 영향]

(4－1)

상기의 실시예를 근거로 생육향상성분으로서 적합하다고 생각된, 미용해성으로 헤테로산의 염이며, 저농도로 부패 억제 효과를 가지는, 몰리브도인산 암모늄에 의한 입모 향상 효과를 파악하기 위해, 이 화합물을 부가한 종자의 입모를 상세하게 조사했다. 우선, 실시예 1－2와 똑같이 토양(단, 몰리브덴 화합물은 첨가하고 있지 않다)과 최아한 벼종자를 조제했다. 최아한 벼종자는 폴리비닐알코올 10중량％ 약(弱) 정도의 시판의 세탁호제(로켓비누제, 마이세탁호제)을 10배로 희석한 희석액에 1분간 침지한 후, 1000rpm로 원심분리하고, 여분의 용액을 제거하여 즉시 다른 양의 몰리브도인산 암모늄을 묻히고, 몰리브도인산 암모늄의 부가량이 다른 종자를 조제했다. 당분간 방치한 후, 실시예 1－2와 똑같이 파종하고, 30℃의 항온기 내에서 정치했다. 또한, 1 조건에 대해서 6 용기를 할당하고, 도 11에 결과를 평균과 표준오차로 나타냈다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 몰리브도인산 암모늄을 부가하지 않은 경우(부가량 0m㏖/g)에 비해서 건조종자 1g당 0.02m㏖ 이상을 부가하면 입모비율의 향상이 보이고, 0.5m㏖/g 이상에서는 80％에 가까운 입모비율이 얻어졌다.

(4－2)

상기의 각 실시예를 근거로 생육향상성분으로서 적합하다고 생각된 미용해성의 몰리브덴 함유물 및 미용해성의 텅스텐 함유물에 의한 입모 향상 효과를 파악하기 위해 이들의 함유물을 부가한 종자의 입모를 상세하게 조사했다.

조사의 수법은 몰리브도인산 암모늄에 대신하여 금속 몰리브덴(Mo), 산화 몰리브덴(MoO), 몰리브덴산(MoH), 몰리브덴산 마그네슘(MoMg), 몰리브덴산 칼슘(MoCa), 몰리브도인산 암모늄(MoPNH) 및 몰리브도인산 칼륨(MoPK), 또는 텅스텐산(WH), 텅스트인산 암모늄(WPNH)을 종자한 점 이외는 실시예 4－1과 똑같다. 또한, 실시예 4－1과 똑같은 조건으로 몰리브도인산 암모늄을 종자에 묻힌 것이라도 재조사를 실시했다.

조제한 종자는 당분간 방치한 후, 실시예 4－1과 똑같이 파종하고, 30℃로 정치했다. 또한, 1 조건에 대해 6 용기를 할당하고, 도 14?도 15b에 결과를 평균과 표준오차로 나타냈다. 또한, 도 14?도 15b에 있어서, 가로축은 건조종자 1g당에 부착한 몰리브덴 또는 텅스텐의 몰수(m㏖)를 가리킨다. 도 14?도 15b에 있어서의 각 도트에 대응하는 몰리브덴 또는 텅스텐의 몰수는 왼쪽부터 차례로 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2m㏖이다.

도 14?도 15b에 나타내는 바와 같이, 몰리브덴 함유물 또는 텅스텐 함유물을 부가하지 않은 경우(부가량 0m㏖/g)에 비해 어느 것의 몰리브덴 함유물 또는 텅스텐 함유물이라도 건조종자 1g당 0.02m㏖ 이상을 부가하면 입모비율의 향상이 보였다.

(4－3)

실시예 4－2에서 이용한 몰리브덴 함유물 중, 산화 몰리브덴(MoO) 및 몰리브도인산 암모늄(MoPNH)에 대해서는 상기 실시예 4－2에 있어서, 1) 파종 후의 정치온도조건을 30℃에서 20℃로 변경한 것, 2) 최아벼 대신에 건조종자를 이용하고, 파종 후의 정치온도조건을 20℃ 또는 30℃로 변경한 것을 준비하여 추가로 상세한 조사를 실시했다. 그리고 실시예 4－2와 똑같이 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 입모비율과 표준오차를 조사했다. 결과를 도 16(최아종자, 정치온도조건 20℃), 도 17(건조종자, 정치온도조건 30℃), 및 도 18(건조종자, 정치온도조건 20℃)에 나타낸다. 또한, 도 16?도 18에 있어서, 가로축은 건조종자 1g당에 부착한 몰리브덴의 몰수(m㏖)를 가리킨다. 도 16?도 18에 있어서의 각 도트에 대응하는 몰리브덴의 몰수는 왼쪽부터 차례로 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2m㏖이다.

도 16?도 18이 나타내는 바와 같이, 최아처리의 유무 및 정치온도조건에 관계없이, 몰리브덴 부가에 의한 효과가 얻어졌다. 특히, 통상의 입모 온도 환경에 비교적 가까운 20℃라고 하는 조건이라도 입모 향상의 효과가 현저하게 나타나 있다.

(4－4)

또한, 실시예 1－2와 똑같이 최아한 종자(최아벼)와, 건조종자당 동일 중량의 점토(네오라이트흥산 주식회사, 오오히라DL클레이)에 산화 몰리브덴(MoO) 또는 몰리브도인산 암모늄(MoPNH)을 혼합하여, 이것을 폴리비닐알코올 10중량％ 정도의 시판의 세탁호제(로켓비누제, 마이세탁호제)을 반으로 엷게 한 용액을 이용하여 표면에 피복시킨 종자에 대해서 상기 실시예 4－1과 똑같은 조건으로 파종하고, 재배했다. 이어서, 실시예 4－1과 똑같이 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 입모비율과 표준오차를 조사했다. 결과를 도 19a에 나타낸다. 또한, 도 19a에 있어서, 가로축은 건조종자 1g당에 부착한 몰리브덴의 몰수(m㏖)를 가리킨다. 도 19a에 있어서의 각 도트에 대응하는 몰리브덴의 몰수는 왼쪽부터 차례로 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2m㏖이다.

도 19a에 나타내는 바와 같이, 점토에 몰리브덴 함유물을 혼합하여 종자에 피복한 경우, 첨가한 몰리브덴이 0.02m㏖/g으로 적어도 입모 향상 효과가 얻어졌다(도 14와 비교 참조할 것). 이것은 점토에 의해 물리적으로 몰리브덴의 용해 및 확산이 억제되고, 더욱 소량의 몰리브덴이라도 장시간, 종자 근방의 몰리브덴 농도가 높게 유지되기 때문이라고 생각된다.

(4－4a)

또한, 건조종자의 반 분량 중량의 환원철(와코순약공업(주), 일급)에 산화 몰리브덴(MoO), 몰리브도인산 암모늄(MoPNH) 또는 몰리브도인산 칼륨(MoPK)을 혼합하여 분무기로 물을 뿌리면서 최아하고 있지 않은 건조종자의 표면에 피복시키고, 철 녹이 발생하도록 충분히 젖게 한 상태를 경과하여 추가로 하룻밤 경과시켰다. 이 피복종자에 대해서 실시예 4－1과 똑같이 30℃로 토양 15㎜의 깊이에 파종하고, 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 입모비율과 표준오차를 조사했다. 결과를 도 19b에 나타낸다. 또한, 도 19b에 있어서, 가로축은 건조종자 1g당에 부착한 몰리브덴의 몰수(m㏖)를 가리킨다. 도 19b에 있어서의 각 도트에 대응하는 몰리브덴의 몰수는 왼쪽부터 차례로 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2m㏖이며, 산화 몰리브덴(MoO)은 추가로 5, 10m㏖에서도 실험을 실시했다.

도 19b에 나타내는 바와 같이, 환원철에 몰리브덴 함유물을 혼합하여 종자에 피복한 경우, 몰리브도인산 암모늄(MoPNH) 및 몰리브도인산칼륨(MoPK)에서는 첨가한 몰리브덴이 0.1m㏖/g 이상에서 입모 향상 효과가 얻어졌다. 한편, 산화 몰리브덴(MoO)에서는 0.5m㏖/g 이상에서 입모 향상 효과가 얻어졌다. 환원철에 몰리브덴 화합물을 혼합한 경우, 몰리브덴 화합물만의 경우에 비해 몰리브덴이 과잉인 경우의 생육 억제가 일어나기 어려웠다.

(4－4b)

또한, 과산화 칼슘(와코순약공업(주), 25중량％ 함유 제품)만과, 해당 과산화 칼슘의 첨가량을 바꾸어 건조종자당 0.1m㏖/g의 산화 몰리브덴(MoO)에 혼합한 분말을 각각 분무기로 물을 뿌리면서 최아하고 있지 않은 건조종자의 표면에 피복 시켰다. 이 피복종자에 대해서 실시예 4－1과 똑같이 30℃로 토양 15㎜의 깊이에 파종하고, 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 입모비율과 표준오차를 조사했다. 결과를 도 19c에 나타낸다. 또한, 도 19c에 있어서, 가로축은 건조종자의 중량에 대해서 부착시킨 25중량％ 과산화 칼슘의 실물 중량비를 가리킨다. 도 19c에 있어서의 각 도트에 대응하는 25중량％ 과산화 칼슘의 실물 중량비는 왼쪽부터 차례로 0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1배였다.

도 19c에 나타내는 바와 같이, 산화 몰리브덴이 없는 경우, 25중량％ 과산화 칼슘의 중량이 건조종자 중량의 0.1배 이하에서는 입모비율이 20％ 이하로 저하했다. 그러나 산화 몰리브덴을 혼합한 경우, 25중량％ 과산화 칼슘의 중량이 건조종자 중량의 0.1배 이하라도 40％ 이상의 입모비율을 유지할 수 있었다. 또한, 25중량％ 과산화 칼슘의 중량을 건조종자 중량의 0.2?0.5배로 한 경우도 산화 몰리브덴을 혼합한 쪽이 혼합하지 않은 경우보다 입모비율이 높았다.

(4－5)

건조한 벼종자(품종: 히노히카리)를 준비했다. 이어서 건조종자당 반 분량 중량의 점토(네오라이트흥산주식회사, 오오히라DL클레이)에 건조종자당 몰리브덴으로서 0.1m㏖/g의 산화 몰리브덴(MoO) 또는 몰리브도인산 암모늄(MoPNH)을 혼합하여, 이것을 폴리비닐알코올 10중량％ 정도의 시판의 세탁호제(로켓비누제, 마이세탁호제)을 반으로 엷게 한 용액을 이용하여 건조종자의 표면에 피복시켰다. 별도로, 몰리브덴을 첨가하지 않은 점토만으로 피복한 건조종자(무자재)도 준비했다. 추가로 건조종자당 동일 중량의 산소 발생제(카르파분립제16, 호도가야UPL가부시키가이샤)를 피복한 건조종자(Cal)도 준비했다. 또한, 카르파분립제16은 과산화 칼슘을 주성분으로 하는 산소 발생제이다.

이들의 건조종자를 후쿠오카현 치쿠고시의 수전에 써레질 동시 박아넣기식 점파기를 이용하여 써레질 토양 중에 파종했다. 상기와 같이 종자를 조제하고, 또한 점파기를 사용하여 파종함으로써, 수전의 단위 면적당의 파종량을 거의 채울 수 있다. 또한, 수전에는 써레질 전에 질소로서 4g/㎡의 황산 암모늄과 산화 칼륨으로서 8g/㎡ 상당의 칼륨을 포함하는 황산 칼륨을 시용했다. 파종 후, 물떼기하지 않고 계속 담수했다. 파종 후, 약 1개월째의 수전의 모양을 도 22에 나타낸다.

도 22에 나타내는 바와 같이, 「무자재」및 「산소 발생제 사용(Cal)」의 것과 비교해서 산화 몰리브덴 또는 몰리브도인산 암모늄을 이용한 것은 분명하게 입모가 향상하고 있었다. 특히 몰리브도인산 암모늄을 이용한 것은 가장 현저한 입모 향상 효과를 나타냈다.

[ 실시예 5: 대맥 및 대두의 입모에 미치는 생육향상성분의 영향]

실시예 4－1과 똑같이 수전 습윤토양에 대해서 건토 100㎏/㎡으로 환산했을 때에 질소로서 10g/㎡ 상당량의 황산 암모늄, 및 산화 칼륨으로서 5g/㎡의 칼륨에 상당하는 염화 칼륨을 용액으로서 첨가하고, 건토 100g 상당량씩 용기(직경 약 7㎝ 원통형)에 넣어 1시간 정도 진탕하고 4℃로 2일간 정치했다. 단, 토액비는 0.7로 했다. 이 조건으로 토양 표면과 수면은 거의 같은 높이가 되었다. 다음에, 사전에 침윤 등의 처리를 하고 있지 않은 대맥종자(품종: 니시노치카라) 및 대두종자(품종: 후크유타카)를 1분간 물에 침지하고, 여분의 수분을 제거한 후, 즉시로 건조물 중량 1g에 대해서 0.2m㏖의 몰리브도인산 암모늄(와코순약공업으로부터 구입)을 부착시켜 토양 중에 반정도 가라앉혔다. 그 후, 20℃ 항온 및 30℃ 항온에 있어서, 토양 표면이 약간 물을 뒤집어쓰는 정도로 물을 채워서 수위를 유지하고, 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 2주일 후에 입모비율(생존 개체의 비율)을 측정했다. 결과를 도 12에 나타낸다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 대맥종자 및 대두종자에 있어서도 몰리브도인산 암모늄의 부가에 의한 입모비율의 향상이 보였다.

[ 실시예 6: 대맥 및 소맥의 입모에 미치는 생육향상성분의 영향]

(6－1)

실시예 4－1과 똑같은 수전 습윤토양에 대해서, 건토 100㎏/㎡으로 환산했을 때에 질소로서 10g/㎡ 상당량의 황산 암모늄, 및 산화 칼륨으로서 5g/㎡의 칼륨에 상당하는 염화 칼륨을 토액비가 0.7이 되도록 용액으로서 첨가하고, 건토 100g 상당량씩 용기(직경 약 7㎝ 원통형)에 넣었다. 토양 표면을 평평하게 하기 위해 위에서 평면판으로 가볍게 누른 후에 4℃로 1일간 정치했다. 다음에, 사전에 침윤 등의 처리를 하고 있지 않은 대맥종자(품종: 니시노치카라) 및 소맥종자(품종: 치크고이즈미)를 폴리비닐알코올 10중량％ 약 정도의 시판의 세탁호제(로켓비누제, 마이세탁호제)을 10배로 희석한 희석액에 1분간 침지하고, 이어서 1000rpm로 원심분리하여 여분의 용액을 제거한 후, 즉시로 건조물 중량 1g에 대해서 0.01m㏖?0.5m㏖의 산화 몰리브덴(MoO, 와코순약공업으로부터 구입) 또는 인몰리브덴산 암모늄(MoPNH, 와코순약공업으로부터 구입)을 부착시켰다. 이 종자를 토양 중에 반정도 가라앉혔다. 그 후, 20℃ 항온으로 토양 표면이 약간 물을 뒤집어쓰는 정도로 물을 채워서 수위를 유지하고, 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 2주일 후에 입모비율(생존 개체의 비율)을 측정했다. 대맥의 결과를 도 20a, 소맥의 결과를 도 20b에 나타낸다. 또한, 도 20a, 도 20b에 있어서, 가로축은 건조종자 1g당에 부착한 몰리브덴의 몰수(m㏖)를 가리킨다. 도면 중의 각 도트에 대응하는 몰리브덴의 몰수는 왼쪽부터 차례로 0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5m㏖이다. 또한, 도면 중의 흰색의 빈 기호는 물을 담수하지 않고 밭 조건인 채 재배한 경우의 입모비율을 나타낸다.

도 20a, 도 20b에 나타내는 바와 같이, 대맥종자 및 소맥종자에 있어서도 산화 몰리브덴 또는 인몰리브덴산 암모늄의 부가에 의한 입모비율의 향상이 보였다.

(6－2)

실시예 6－1과 똑같이 토양을 조정했다. 산화 몰리브덴(MoO), 몰리브덴산(MoH), 몰리브도인산 암모늄(MoPNH), 또는 몰리브도인산 칼륨(MoPK)을 건조종자 1g당 몰리브덴으로서 0.5m㏖의 비율로 실시예 6－1과 똑같이 대맥종자와 소맥종자에 묻혔다. 또한, 대상으로서 아무것도 묻히지 않은 무처리의 종자(무)도 조정했다. 또한, 대맥에서는 산화 텅스텐(WO)을, 대맥과 소맥에서는 텅스트인산 암모늄(WPNH)을 건조종자 1g당 텅스텐으로서 0.5m㏖을 묻힌 종자도 재배했다. 이들을 실시예 6－1과 똑같이 토양에 파종한 후, 종자 상단이 토양 표면과 같은 높이가 되도록 묻었다. 그 후, 물을 첨가하여 표면 수가 15㎜가 되도록 수위를 유지하고, 3일 후에 표면의 물을 피펫으로 빨아내어 버렸다. 또한, 파종 후는 수위의 차이를 제외하고 실시예 6－1과 똑같이 20℃로 관리하고, 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 파종 2주일 후에 입모비율(생존 개체의 비율)을 측정했다. 대맥의 결과를 도 20c, 소맥의 결과를 도 20d에 나타낸다.

도 20c, 도 20d에 나타내는 바와 같이, 몰리브덴 화합물 또는 텅스텐 화합물을 묻힌 대맥종자 및 소맥종자에 있어서, 대부분의 경우, 무처리에 대한 입모비율의 향상이 보였다.

[ 실시예 6a: 대두의 입모에 미치는 생육향상성분의 영향]

(6a－1)

실시예 6－1과 똑같이 토양을 조제했다. 다음에, 사전에 침윤 등의 처리를 하고 있지 않은 대두종자(품종: 후크유타카)를 폴리비닐알코올 10중량％ 약 정도의 시판의 세탁호제(로켓비누제, 마이세탁호제)을 10배로 희석한 희석액에 1분간 침지했다. 이어서 시판의 세탁기로 30초 탈수하고, 여분의 용액을 제거한 후, 즉시로 건조물 중량 1g에 대해서 0.01m㏖?0.5m㏖의 산화 몰리브덴(MoO, 와코순약공업으로부터 구입) 또는 인몰리브덴산 암모늄(MoPNH, 와코순약공업으로부터 구입)을 부착시켰다. 이 종자를 종자의 상단이 토양 표면과 같은 높이가 되도록 묻었다. 기온 25℃, 인공등(광량은 0.4m㏖/㎡/s, 1일 12시간 점등)의 실내에서 파종 후 곧바로 표면 수가 15㎜가 되도록 물을 첨가하고, 2일 후에 표면의 물을 피펫으로 빨아내어 버렸다. 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 파종 2주일 후에 입모비율(생존 개체의 비율)을 측정했다. 결과를 도 20e에 나타낸다. 또한, 도 20e에 있어서, 가로축은 건조종자 1g당에 부착한 몰리브덴의 몰수(m㏖)를 가리킨다. 도면의 각 도트에 대응하는 몰리브덴의 몰수는 왼쪽부터 차례로 0(무처리), 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5m㏖이다. 또한, 도면의 흰색의 빈 기호는 물을 담수하지 않고 밭 조건인 채 재배한 경우의 입모비율을 나타낸다.

도 20e에 나타내는 바와 같이, 대두종자에 있어서도 산화 몰리브덴과 인몰리브덴산 암모늄의 부가에 의해서 무처리에 대한 입모비율의 향상이 보였다.

(6a－2)

실시예 6－1과 똑같이 토양을 조정했다. 산화 몰리브덴(MoO), 몰리브덴산(MoH), 몰리브도인산 암모늄(MoPNH), 몰리브도인산 칼륨(MoPK), 텅스텐산(WH), 또는 텅스트인산 암모늄(WPNH)을 건조종자 1g당 몰리브덴 또는 텅스텐으로서 0.5m㏖의 비율로 실시예 6a－1과 똑같이 대두종자에 묻혔다. 또한, 대상으로서 아무것도 묻히지 않은 무처리의 종자(무)도 준비했다. 이들을 실시예 6a－1과 똑같이 토양에 파종 한 후, 표면 수가 15㎜가 되도록 수위를 유지하고, 20℃로 관리했다. 2일 후에 토양 표면의 물을 피펫으로 빨아내어 버렸다. 게다가 20℃로 관리하고, 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 2주일 후에 입모비율(생존 개체의 비율)을 측정했다. 결과를 도 20f에 나타낸다.

도 20f에 나타내는 바와 같이, 몰리브덴 화합물 또는 텅스텐 화합물을 묻힌 대두종자에 있어서, 대부분의 경우, 무처리에 대한 입모비율의 향상이 보였다.

[ 실시예 6b: 메밀의 입모에 미치는 생육향상성분의 영향]

실시예 6－1과 똑같이 토양을 조정했다. 다음에, 사전에 침윤 등의 처리를 하고 있지 않은 메밀종자(품종: 사치이즈미)를 폴리비닐알코올 10중량％ 약 정도의 시판의 세탁호제(로켓비누제, 마이세탁호제)를 10배로 희석한 희석액에 1분간 침지하고, 이어서 1000rpm로 원심분리하여 여분의 용액을 제거했다. 그 직후에 산화 몰리브덴(MoO), 몰리브덴산(MoH), 몰리브도인산 암모늄(MoPNH), 또는 텅스텐산(WH)을 건조종자 1g당 몰리브덴 또는 텅스텐으로서 0.5m㏖의 비율로 메밀종자에 묻혔다. 또한, 대상으로서 아무것도 묻히지 않은 무처리의 종자(무)도 준비했다. 이 종자를 종자의 상단이 토양 표면과 같은 높이가 되도록 묻었다. 기온 25℃, 인공등(광량은 0.4m㏖/㎡/s, 1일 12시간 점등)의 실내에서 파종 2일 후에 표면 수가 15㎜가 되도록 물을 첨가하고, 그 1일 후에 표면의 물을 피펫으로 빨아내어 버렸다. 1 조건에 대해 6 용기를 할당하여 파종 2주일 후에 입모비율(생존 개체의 비율)을 측정했다.

도 20g에 나타내는 바와 같이, 몰리브덴 화합물 또는 텅스텐 화합물을 묻힌 메밀종자에 있어서, 대부분의 경우, 무처리에 대한 입모비율의 향상이 보였다.

[ 실시예 7: 대맥의 습해 회피에 미치는 생육향상성분의 영향]

후쿠오카현 치쿠고시의 배수가 불량한 수전에 소똥 퇴비 1.2t/10a와 질소로 6㎏/10a 상당량의 황산 암모늄을 시용했다. 2009년 11월, 대맥(품종: 니시노치카라)의 종자를 9㎏/10a 파종했다. 2010년 2월에 50㎝×70㎝를 파판(波板)으로 구획 지은 구를 8개 설치하고, 같은 해 2월 19일 또는 같은 해 3월 17일에 몰리브덴으로서 0, 0.03, 0.1, 0.3㏖/㎡ 상당량의 몰리브도인산 암모늄을 시용했다. 같은 해 5월 11일에 파판으로 구획 지은 중의 대맥의 지상부를 베어내고, 건조 중량을 구했다. 결과를 도 21에 나타낸다.

시험을 한 수전은 물이 고이기 쉽고, 대맥의 생육은 현저하게 나빴다. 도 21이 나타내는 바와 같이, 수확시의 지상부 건조물 중량은 몰리브덴을 시용하지 않은 경우, 0.1㎏/㎡ 정도였지만, 몰리브덴을 많이 시용할수록 지상부 건조물 중량이 높아지는 경향이 보였다. 특히, 2월에 있어서의 0.3㏖/㎡ 정도에서의 몰리브덴 시용에서는 수확시의 지상부 건조물 중량으로서 0.25㎏/㎡ 정도가 얻어졌다. 이상으로부터 대맥 등 습해에 약한 작물의 재배에서는 밭에 몰리브덴을 시용함으로써 작물의 습해가 경감되는 것이 시사되었다.

본 발명은 작물을 재배하는 농업분야, 특히 벼농사에서의 광범위한 이용이 가능하다.

Claims (18)

1. 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온의, 식물의 주위에 있어서의 농도를 향상시키는 생육향상성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 생육을 향상시키는 식물 생육 향상제.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 함유물, 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 및 텔루르 함유물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 식물 생육 향상제.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 화합물, 텅스텐 화합물, 크롬 화합물, 셀렌 화합물 및 텔루르 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 식물 생육 향상제.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 식물로서 적어도 일시적으로 식물체의 적어도 일부가 담수상태가 되는 조건하에서 재배되는 식물에 대해서 이용되는 것을 특징으로 하는 식물 생육 향상제.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 식물은 벼과의 식물인 것을 특징으로 하는 식물 생육 향상제.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 식물의 입모를 향상시키는 것을 특징으로 하는 식물 생육 향상제.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 생육향상성분은 물에 대해서 미용해성인 것을 특징으로 하는 식물 생육 향상제.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 화합물 또는 텅스텐 화합물인 것을 특징으로 하는 식물 생육 향상제.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 식물 생육 향상제가 표면 또는 내부에 부여된 것을 특징으로 하는 종자.
10. 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온의, 식물의 주위에 있어서의 농도를 향상시키는 생육향상성분의 존재하에서 식물을 생육시키는 재배공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 생육을 향상시키는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 함유물, 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 및 텔루르 함유물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 생육향상성분은 옥소 음이온을 공급하는 몰리브덴 화합물, 텅스텐 화합물, 크롬 화합물, 셀렌 화합물 및 텔루르 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 식물 생육 향상제를 상기 식물을 생육시키는 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 첨가함으로써 상기 생육향상성분을 존재시키는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 식물 생육 향상제를 상기 용액 중, 또는 상기 토양 혹은 이들의 대체물의 용액 중에 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온 환산으로 0.01mM?10mM의 범위 내에서 존재시키는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 용액, 상기 토양 또는 이들의 대체물 중의 적어도 일부에 있어서, pH 7로 표준화되는 산화 환원 전위가 적어도 일시적으로 0㎷ 이하일 때, 상기 식물 생육 향상제를 상기 용액, 상기 토양 또는 이들의 대체물에 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재배공정의 전에 제 9항에 기재된 종자를 식물을 생육시키는 용액, 토양 또는 이들의 대체물에 파종하는 파종공정을 추가로 포함하고, 해당 파종공정에 의해 상기 생육향상성분을 존재시키는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    입모기, 또는 일시적으로 식물체의 적어도 일부가 담수상태가 되는 기간의 적어도 한쪽에 있어서, 상기 재배공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 식물을 생육시키는 용액, 토양 또는 이들의 대체물 중의 몰리브덴 함유물, 텅스텐 함유물, 크롬 함유물, 셀렌 함유물 또는 텔루르 함유물로부터 황산 이온보다도 무겁고 또한 4개의 산소를 포함하는 옥소 음이온을 생성 또는 가용화시키는 자재를 상기 용액, 상기 토양 또는 이들의 대체물에 첨가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 생육을 향상시키는 방법.

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