TW202045461A

TW202045461A - 矽溶液所調製的植物保健製劑及其製程

Info

Publication number: TW202045461A
Application number: TW108119179A
Authority: TW
Inventors: 黃振文; 楊謹瑜; 劉信利; 葉鑑毅
Original assignee: 光宇材料股份有限公司; 國立中興大學
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-12-16
Also published as: TWI754149B

Abstract

本發明提供植物保健製劑，包含一矽溶液，該矽溶液包含二氧化矽及水；及一鈣肥、一氮肥、一鉀肥及一抑菌資材之其中之一，其中該鈣肥選自以下項目其中之一：過磷酸鈣[Ca(H₂PO₄)₂]、氧化鈣(CaO)、過氧化鈣(CaO₂)、氫氧化鈣[Ca(OH)₂]及硫酸鈣(CaSO₄)；該氮肥選自以下項目其中之一：尿素(NH₂CONH₂)及硫酸銨[(NH₄)₂SO₄]；該鉀肥選自以下項目其中之一：氯化鉀(KCl)、磷酸二氫鉀(KH₂PO₄)、硫酸鉀(K₂SO₄)及矽酸鉀(K₂SiO₃)；及該抑菌資材選自以下項目其中之一：二氧化氯(ClO₂)、幾丁聚醣、碳酸氫鉀(KHCO₃)及醋酸(CH₃COOH)。上述之植物保健製劑可用於家庭園藝、葉菜類作物、水耕液作物、田間作物栽培保健，也可用於作物病害的預防。

Description

矽溶液所調製的植物保健製劑及其製程

本發明係將矽調製成適合植物生長的營養液，並以此營養液作為基底製備成植物保健製劑。

矽在農業的應用上，對作物營養的供應與病蟲害的防治皆有正面的貢獻。前人研究指出，施用矽肥可增加產量與提高品質，以水稻為例，處理矽肥者可增加水稻地上部與穀粒的重量，並提高稔實率(Ma et al.,1989)。此外，矽肥可強化細胞壁，使作物的葉片直立，進而擷取更多的陽光、提高光合作用的效率，以達到增產與增甜之功效(楊，2011；Yoshida et al.,1969)。矽肥尚可促進植物根部的生育。另外，矽肥可吸附肥料之陽離子，減少其流失，進而強化土壤的肥力，同時可和其他重要礦物元素，如鉀、鈣、鎂及錳等，維持適量平衡的關係(楊，2011；Mali and Aery,2008a & b)，並且加強對磷的吸收與降低氮的過量吸收(Brenchley et al.,1927；Yoshida et al.,1969)。矽肥可中和土壤的酸性，且可降低鋁、錳等重金屬的毒性(Li et al.,1996；Liang et al.,2007)。植物中矽養分的增加可加強植物對非生物因子與生物因子的抗性，累積在植物細胞壁的二氧化矽，可提高表皮的抗壓性，進而強化作物抗旱、抗鹽等抗逆境的能力(Hattori et al.,2005；Tuna et al.,2008)，而此亦為防治病蟲害的物理屏障(Samuels et al.,1991；Kim et al., 2002)。另外，研究指出，經過矽處理後可促使植物產生大量的過氧化酶、多酚氧化酶及β-glucosidase等酵素，亦為防治病蟲害的機制之一(Chérif et al.,1994)。在防治病害方面，已證實矽可有效防治水稻之稻熱病、胡麻葉枯病(Datnoff et al.,1992 & 1997)、紋枯病(Peters et al.,2001)，胡瓜之白粉病(Menzies et al.,1991a)、猝倒病(Chérif et al.,1994)、萎凋病(Miyake and Takahashi,1983)，以及葡萄、南瓜、洋香瓜之白粉病(Bowen et al.,1992；Menzies et al.,1992)等病害。至於防治蟲害方面，則可有效防治甘蔗之二點螟(Rao,1967)、螟蟲(Elawad et al,1985)，小麥之麥癭蚊幼蟲(Miller et al.,1960)，水稻之稻條螟(Sasamoto,1961)、稻蝨(Salim and Saxena,1992)，玉米之玉米螟(Rojanaridpiched et al.,1984)，以及雙子葉作物之紅蜘蛛(Laing et al.,2006)等蟲害。顯然矽在肥料與抑制病蟲害的應用上頗具有發展潛力。

本發明之目的在於確立矽水溶液對於農作物生育的功效，進而開發成植物保健製劑，並應用於農業栽培體系，開創農工產業的新附加價值。

本發明係以矽溶液作為基底所研發兼具促進作物生長與防治病害雙重功效的植物保健製劑。本發明發現矽與不同肥料的搭配組合均會影響水稻與白菜根系的生長，經過一系列試驗後，已篩選出對水稻與白菜具有最佳組合與親合性的植物保健製劑，且具有複合多元的功效。

本發明選用安全的非農藥資材對植物病原菌進行測試，測試的對象選用真菌與細菌，結果發現二氧化氯、幾丁聚醣、碳酸氫鉀及醋酸對不同病原菌具有不同程度的抑制效果，其中碳酸氫鉀、幾丁聚醣及醋酸對三種病原菌均有抑制功效。

由於不同製程對製劑的安定性、均勻度及有效性皆有影響，因此本發明也測試幾種不同調配順序對製劑安定性與均勻度的影響，從中篩選最佳的調配順序作為製程。此外，本發明發現某些配方在靜置數天後呈現分層之現象，為了擴展市場與應用範圍，本發明將此配方製劑分成上清液與下沉液。本發明之製劑可定位於不同的市場：針對家庭園藝植物施用的製劑稱為實施例1(R08-01製劑)；針對田間作物應用的製劑稱為實施例2(R08-02製劑)；針對作物病害防治的製劑稱為實施例3(R08-03製劑)。

為測試本發明植物保健製劑對作物生長的影響，選用禾本科水稻作為水耕栽培代表，並選用白菜、番茄及玉米分別作為葉菜類、茄科及禾本科作物的代表於溫室中進行測試。本發明發現實施例1(R08-01製劑)可顯著促使白菜與番茄生長健壯外，將其應用於水耕營養液中，還可顯著促進水稻株高與根系的發育，且效果優於市面最具代表性之Kimura-B配方，顯示實施例1(R08-01製劑)具有進一步發展成水耕營養液的潛力。實施例2(R08-02製劑)則可顯著促進白菜、玉米及水稻的生長，並可促使玉米的葉片更直挺、根系更茂密。

為測試本發明植物保健製劑對於病原菌與病害發生的影響，選用地上部植物病原菌之十字花科黑斑病菌Alternaria brassicicola ABA31、白菜炭疽病菌Colletotrichum higginsianum PA-01、草莓炭疽病菌C.gloeosporioides D-2、水稻白葉枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae Xoo34、絕對寄生之胡瓜露菌病菌Pseudoperonospora cubensis PC51及土壤傳播病原菌之番茄萎凋病菌Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04、胡瓜猝倒病菌Pythium aphanidermatum Kpa測試本發明之植物保健製劑。結果發現實施例1(R08-01製劑)之100倍稀釋液可降低F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04、C.higginsianum PA-01、P.cubensis PC51及P.aphanidermatum Kpa的孢子發芽或游走子的釋放。實施例2(R08-02製劑)之1000倍稀釋液可顯著抑制A.brassicicola ABA31、F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04、P.cubensis PC51及P.aphanidermatum Kpa的孢子發芽或游走子的釋放，且實施例2(R08-02製劑)施用於切離葉或植株後，可顯著防治胡瓜露菌病與草莓炭疽病；實施例3(R08-03製劑)之1000倍稀釋液可抑制P.cubensis PC51與P.aphanidermatum Kpa游走子的釋放外，其500倍稀釋液亦可有效抑制A.brassicicola ABA31、F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04及C.higginsianum PA-01的孢子發芽，且實施例3(R08-03製劑)亦可有效防治胡瓜露菌病與白菜炭疽病的發生。其中，實施例2(R08-02製劑)對草莓炭疽病菌的孢子發芽無法直接抑制，然而當其定期施用於草莓植株上，卻可顯著防治草莓炭疽病的發生，顯示實施例2(R08-02製劑)具有預防作物病害發生的功效。

此外，本發明之實施例2(R08-02製劑)具有紓解巴拉刈毒傷草莓的功效，對作物與環境皆助益。

圖1A顯示矽溶液實例No.1-8之100、250及500倍稀釋液對水稻、白菜及胡瓜根長的影響。圖1B顯示矽溶液實例No.6與8之500倍稀釋液、實例No.2之100倍稀釋液對水稻、白菜及胡瓜根系生長的影響。

圖2顯示添加不同鈣肥於矽溶液實例No.6或8中之250倍稀釋液對(A)水稻與(B)白菜根長的影響。

圖3顯示添加不同氮肥於含較適鈣肥之矽溶液實例No.8中之250倍稀釋液對(A)水稻與(B)白菜根長的影響。

圖4顯示添加不同鉀肥於含較適鈣與氮肥之矽溶液實例No.8中之250倍稀釋液對(A)水稻與(B)白菜根長的影響。

圖5顯示不同資材與矽溶液實例No.8對番茄萎凋病菌Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04孢子發芽率的影響。

圖6A及圖6B顯示不同抑菌資材與矽溶液實例No.8對水稻白葉枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae Xoo34抑菌圈大小的影響。

圖7顯示實施例1與例2(R08-01與02製劑)之500、1000及2000倍稀釋液應用於水耕營養液對水稻株高與根長的影響。

圖8顯示實施例1(R08-01製劑)之1000倍稀釋液促進水稻株高與根系發育之功效。

圖9顯示實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)之250與500倍稀釋液對白菜(A)鮮重與(B)株高的影響。

圖10顯示實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)之250與500倍稀釋液對白菜生長的影響。

圖11顯示實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)之250與500倍稀釋液對番茄(A)鮮重與(B)株高的影響。

圖12顯示實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)之250與500倍稀釋液對番茄生長的影響。

圖13顯示實施例2(R08-02製劑)之250倍稀釋液對玉米生長的影響。

圖14顯示實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)之100、250、500及1000倍稀釋液對植物病原菌孢子發芽率或游走子釋放的影響。

圖15顯示實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)防治Pseudoperonospora cubensis PC51引起胡瓜露菌病的效果。

圖16顯示實施例2(R08-02製劑)防治Colletotrichum gloeosporioides D-2引起草莓炭疽病的效果。

圖17顯示實施例3(R08-03製劑)防治Colletotrichum higginsianum PA-01引起白菜炭疽病的效果。

圖18顯示實施例2(R08-02製劑)紓解巴拉刈毒傷草莓之功效。

為使本發明及其所要主張的申請專利範圍能被充分地理解，以下將示範本發明之較佳實施例。為避免模糊本發明之內容，以下說明可能會省略習知的元件、相關材料、及其相關處理技術。

本發明提供包含矽溶液的植物保健製劑，該矽溶液包含二氧化矽及水，且較佳不含醇類。

矽溶液

製備本發明之矽溶液主要有兩個程序，其一取得矽酸鹽；其二為將矽酸鹽轉成矽溶液。可用任何合適的方法取的矽酸鹽。

將矽酸鹽轉成矽溶液的程序至少包含以下四個步驟A100-A130。步驟A100：準備水及醇類溶劑於室溫下均勻攪拌後加入適量的矽酸鹽形成一混合溶液。步驟A110：加入硫酸至該混合溶液調整pH值至9~10，均勻攪拌靜置陳化然後進行固液分離。步驟A120：乾燥固液分離後所得之固體以取得二氧化矽粉末。步驟A130：將二氧化矽粉末依適當比例加入水中分散，製得二氧化矽分散水溶液(即為本發明之矽溶液)。表1之實例No.1-8顯示各種矽溶液成分。

將矽溶液實例No.6及8送至國立中興大學土壤試驗調查中心與行政院農試所進行重金屬與矽含量的檢測，結果發現兩者皆檢測出微量之銅、鋅及鈦，然而其濃度均低於肥料規格的限制值。至於砷、汞、鎘、鉻、鎳及鉛則均未檢出。圖1A顯示上述矽溶液實例No.1-8之100、250及500倍稀釋液對水稻、白菜及胡瓜根長的影響。圖1B顯示矽溶液實例No.6與8之500倍稀釋液、實例No.2之100倍稀釋液對水稻、白菜及胡瓜根系生長的影響。矽溶液實例No.8之250或500倍稀釋液可顯著促進水稻、白菜及胡瓜根系的生長，其餘矽溶液在低稀釋倍率時會抑制作物根系的生長，其中實例No.2之100倍稀釋液對三種作物(水稻、白菜、胡瓜)的根系均可造成傷害。此外，不同種作物對矽的需求亦不同，其中禾本科水稻係屬於喜矽作物，因此，在其餘成分的濃度皆不會傷害作物的情況下，矽含量高的實例No.2、6及8之500倍稀釋液促進水稻根系生長的效果最為明顯。綜合上述可知，於較佳實例，該矽溶液之水含量大於95%(w/w，代表重量百分比)。以下有關矽溶液之水含量均以w/w為單位。於較佳實例，該矽溶液中二氧化矽固含量範圍為0.1%至1.0%之間。以下有關矽溶液之二氧化矽固含量均以w/w為單位。於較佳實例，該矽溶液具有含量在0.5%(w/w)以下之硫酸鈉。以下有關矽溶液之硫酸鈉均以w/w為單位。於較佳實例，該矽溶液具有一粒徑分布為：D90小於10μm，D50小於6μm，D10小於3μm。於較佳實例，該矽營養液係將該矽溶液經水稀釋至少200倍、更佳為250倍、特佳為500倍。

植物保健製劑

本發明之植物保健製劑除矽營養液外還包含一鈣肥、一氮肥、一鉀肥及一抑菌資材之其中之一，其中該鈣肥選自以下項目其中之一：過磷酸鈣[Ca(H₂PO₄)₂]、氧化鈣(CaO)、過氧化鈣(CaO₂)、氫氧化鈣[Ca(OH)₂]及硫酸鈣(CaSO₄)；該氮肥選自以下項目其中之一：尿素(NH₂CONH₂)及硫酸銨[(NH₄)₂SO₄]；該鉀肥選自以下項目其中之一：氯化鉀(KCl)、磷酸二氫鉀(KH₂PO₄)、硫酸鉀(K₂SO₄)及矽酸鉀(K₂SiO₃)；及該抑菌資材選自以下項目其中之一：二氧化氯(ClO₂)、幾丁聚醣、碳酸氫鉀 (KHCO₃)及醋酸(CH₃COOH)。

鈣肥

本發明以上述矽營養液為基底從多種鈣肥中篩選出合適的以下五種鈣肥：過磷酸鈣[Ca(H2PO4)2]、氧化鈣(CaO)、過氧化鈣(CaO2)、氫氧化鈣[Ca(OH)2]及硫酸鈣(CaSO4)。如圖2所示，添加不同鈣肥於矽溶液實例No.6或8中之250倍稀釋液對(A)水稻與(B)白菜根長的影響。在水稻的結果中，發現以矽溶液實例No.8搭配過磷酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣或過氧化鈣促進水稻根長的效果最佳，與水對照組相比，分別增加8.2、6.5、5.8及5.5mm水稻的根長；然而，實例No.6在搭配不同鈣肥後，與不添加鈣肥之No.6對照組相比，均會減少水稻的根長。在白菜的結果中，發現以No.8搭配過氧化鈣、硫酸鈣或過磷酸鈣效果最優異，與水對照組相比，依序提高23.2、22.8及17.8mm白菜的根長。

氮肥

本發明以上述矽營養液為基底，在添加上述較適鈣肥狀況下從多種氮肥中篩選出合適的以下2種氮肥：尿素(NH2CONH2)及硫酸銨[(NH4)2SO4]。如圖3所示，添加不同氮肥於含較適鈣肥之矽溶液實例No.8中之250倍稀釋液對(A)水稻與(B)白菜根長的影響。結果發現以尿素搭配含過氧化鈣促進水稻根長的效果最為明顯，與水對照組相比，增加14.0mm水稻的根長。其次為尿素搭配含氧化鈣，增加4.7mm水稻的根長。在白菜的結果中，發現以硫酸銨搭配含過氧化鈣的效果最佳，與水對照組相比增加15.0mm白菜的根長。

鉀肥

本發明以上述矽營養液為基底，在添加上述較適鈣肥及氮肥狀況下從多種鉀肥中篩選出合適的以下4種鉀肥：氯化鉀(KCl)、磷酸二氫鉀(KH2PO4)、硫酸鉀(K2SO4)及矽酸鉀(K2SiO3)。圖4顯示添加不同鉀肥於含較適鈣與氮肥之矽溶液實例No.8中之250倍稀釋液對(A)水稻與(B) 白菜根長的影響。在水稻的結果中，以磷酸二氫鉀或硫酸鉀搭配含過氧化鈣與尿素之效果較佳，與水對照組相比，分別提高2.4與1.4mm水稻的根長；以氯化鉀或磷酸二氫鉀搭配含過氧化鈣與尿素之效果較佳，與對照組水相比，分別提高2.8與1.7mm水稻的根長。在白菜的結果中，以添加硫酸鉀或氯化鉀搭配含氧化鈣與硫酸銨之效果最佳，與水對照組相比，分別提高25.2與16.3mm白菜的根長。

抑菌資材

百分比單位：重量體積百分比以%(w/v)表示，以此為單位者有幾丁聚醣、碳酸氫鉀；體積百分比以%(v/v)表示，以此為單位者有醋酸、Tween 20、酒精。

本發明以上述矽營養液為基底，從多種抑菌資材中篩選出合適的以下4種抑菌資材：二氧化氯(ClO2)、幾丁聚醣、碳酸氫鉀(KHCO3)及醋酸(CH3COOH)。圖5顯示不同資材與矽溶液實例No.8對番茄萎凋病菌Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04孢子發芽率的影響。結果發現25ppm二氧化氯、0.5%(w/v)幾丁聚醣抑制效果最優異，可完全抑制F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04的孢子發芽；其次為0.05%(w/v)幾丁聚醣與0.5%(v/v)醋酸，孢子發芽率從99.3%分別降低0.3與8.1%；而0.5%(w/v)碳酸氫鉀亦可些微抑制F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04的孢子發芽，孢子發芽率降至79.7%；然而，5ppm二氧化氯、0.25%(w/v)碳酸氫鉀、25與5ppm水楊酸、0.25與0.05%(v/v)Tween 20、4.98%酒精及矽溶液實例No.8之2、100、200及500倍稀釋液，對F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04均無抑制功效。圖6A及圖6B顯示不同抑菌資材與矽溶液實例No.8對水稻白葉枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae Xoo34抑菌圈大小的影響。結果發現1.0與0.1%幾丁聚醣、1.0%碳酸氫鉀及1.0%醋酸可抑制X.oryzae pv.oryzae Xoo34的生長，抑制圈大小依序為25.1、11.4、13.8及13.3mm，尤以1.0%幾丁聚醣抑制效果最佳；至於50與10ppm二氧化氯、0.5% 碳酸氫鉀、50與10ppm水楊酸、0.5與0.1% Tween20、9.95%酒精及矽溶液實例No.8之原液、50、100及250倍稀釋液，對X.oryzae pv.oryzae Xoo34均無抑制功效。

植物保健製劑安定性與均勻度較佳的製程

依上述之矽營養液、鈣肥、氮肥、鉀肥及抑菌資材之篩選結果可調配出各種植物保健製劑。以下提出本發明之三種較佳植物保健製劑的實施例。

實施例1之植物保健製劑(可稱為R08-01製劑)

取矽溶液實例No.8之溶液，依序添加0.1-0.5%海菜粉、0.5-1.5%幾丁聚醣，均勻搖晃後靜置24小時，再依序添加0.1-0.5%氫氧化鉀、2.0-4.0%過磷酸鈣、1.5-3.0%尿素及1.5-3.0%硫酸鉀，震盪搖晃30分鐘後靜置24小時，手搖10秒後靜置24小時，再次手搖10秒後靜置，七天後以四層紗布過濾，濾得之上清液為植物保健製劑實施例1(R08-01製劑)。

實施例2之植物保健製劑(可稱為植物保健製漿或實施例2(R08-02製劑))

參考實施例1之步驟(取矽溶液實例No.8之溶液，依序添加0.1-0.5%海菜粉、0.5-1.5%幾丁聚醣，均勻搖晃後靜置24小時，再依序添加0.1-0.5%氫氧化鉀、2.0-4.0%過磷酸鈣、1.5-3.0%尿素及1.5-3.0%硫酸鉀，震盪搖晃30分鐘後靜置24小時，手搖10秒後靜置24小時，再次手搖10秒後靜置，七天後以四層紗布過濾)，去除濾液後其餘下沉液液體再以果汁機高速攪拌15秒，即為植物保健製劑實施例2(R08-02製劑)。

實施例3之植物保健製劑(可稱為實施例3(R08-03製劑))

取矽溶液實例No.8之溶液，依序添加0.5-1.5%幾丁聚醣，均勻搖晃後靜置24小時，再依序添加0.1-0.5%氫氧化鉀與1.5-3.0%尿素，均勻搖晃後即為植物保健製劑實施例3(R08-03製劑)。

植物保健製劑之功效說明

實施例1(R08-01製劑)可顯著促進白菜與番茄的生長外，加於水耕營養液中尚可促進水稻株高根系發育；此外，實施例1(R08-01製劑)之100倍稀釋液可降低Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04(番茄萎凋病菌)、Colletotrichum higginsianum PA-01(白菜炭疽病菌)、Pseudoperonospora cubensis PC51(胡瓜露菌病菌)及Pythium aphanidermatum Kpa(胡瓜猝倒病菌)的孢子發芽或游走子的釋放；實施例1(R08-01製劑)的市場定位主要在於家庭園藝、葉菜類作物及水耕液上的應用。實施例2(R08-02製劑)可有效促進白菜、玉米及水稻的生育外，其1000倍稀釋液亦可顯著抑制Alternaria brassicicola ABA31(十字花科黑斑病菌)、F.oxysporum oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04、P.cubensis PC51及P.aphanidermatum Kpa的孢子發芽或游走的釋放；實施例2(R08-02製劑)施用於切離葉或植株後，結果可顯著防治胡瓜露菌病與草莓炭疽病；此外，實施例2(R08-02製劑)也具有紓解巴拉刈毒傷草莓之功效；實施例2(R08-02製劑)的市場定位主要在於田間作物栽培保健之應用。實施例3(R08-03製劑)之1000倍稀釋液可抑制P.cubensis PC51與P.aphanidermatum Kpa游走子的釋放；至於其500倍稀釋液則可有效抑制A.brassicicola ABA31、F.oxysporum f.sp.Lycopersici Fol-04及C.higginsianum PA-01的孢子發芽；此外，實施例3(R08-03製劑)也可有效防治胡瓜露菌病與白菜炭疽的發生；實施例3(R08-03製劑)的市場定位主要在於作物病害的預防。

測試本發明之植物保健製劑對作物生長的影響。

本研究選用禾本發明選用禾本科水稻作為水耕栽培代表，並選用白菜、番茄及玉米分別作為葉菜類、茄科及禾本科作物的代表於溫室中進行測試。研究結果發現實施例1(R08-01製劑)可顯著促使白菜與番茄生長健壯外，將其應用於水耕營養液中，還可顯著促進水稻株高與根系的發育，且效果優於市面最具代表性之Kimura-B配方，顯示實施例1(R08-01製劑)具有進一步發展成水耕營養液的潛力。實施例2(R08-02製劑)可顯著促進白菜、玉米及水稻的生長，並可促使玉米的葉片更直挺、根系更茂密。

實施例1與例2(R08-01與02製劑)應用於水耕營養液對水稻生長的影響。

將實施例1與例2(R08-01與02製劑)應用於水耕營養液中，以500、1000及2000倍稀釋液測試其對水稻生長的影響。結果發現實施例1(R08-01製劑)之1000倍稀釋液兼具顯著促進株高與根長的功效，與水對照組相比，株高從3.7cm提升至9.3cm，根長則從10.3cm提升至12.1cm；實施例2(R08-02製劑)在這三個稀釋倍率中均會傷害水稻，明顯抑制水稻根系的發育，根長皆在2cm以下；至於培育水稻最具代表性之Kimura-B配方，與水對照組相比，株高可增加至9.6cm，而根長則降至7.4cm(圖7)。進一步，觀察水對照組、培育水稻最具代表性之Kimura-B配方及實施例1(R08-01製劑)之1000倍稀釋液處理之水稻根系生長的情形，結果發現Kimura-B配方與實施例1(R08-01製劑)之1000倍稀釋液皆可促進水稻支根的發育，尤以實施例1(R08-01製劑)促進效果最為優異，支根數可提升至13根，而市售產品為7根，至於水對照組則為5根。將4株水稻並列，結果可見實施例1(R08-01製劑)處理組的根系最為茂密(圖8)。

實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)對白菜生長的影響。

在溫室中每週噴佈實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)於白菜植株，以250與500倍稀釋液測試施用三次後其對白菜生長的影響。結果發現實施例1與例2(R08-01與02製劑)之250與500倍稀釋液均可顯著增加白菜的鮮重，與水對照組相比，施用250倍時鮮重可從14.2g分別增加至17.5g與16.6g，施用500倍時則可從14.4g分別提升至16.5與16.3g(圖9及圖10)；此外，實施例1(R08-01製劑)之250與500倍稀釋液亦可顯著增進白菜的株高，與對照組相比，株高分別從20.3與21.0cm提升至22.7與22.7cm(圖9及圖10)。

實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)對番茄生長的影響。

在溫室中每週噴佈實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)於番茄植株，以250與500倍稀釋液測試施用三次後其對番茄生長的影響。結果發現施用實施例1(R08-01製劑)之250倍稀釋液可顯著增進番茄的鮮重，與對照組相比鮮重從4.7g提升至5.5g(圖11及圖12)；此外，實施例1(R08-01製劑)之250倍稀釋液與實施例2(R08-02製劑)之500倍稀釋液皆可增進番茄的株高，與對照組相比，株高分別從44.2與43.7cm提升至46.2與46.3cm(圖11及圖12)。

實施例2(R08-02製劑)對玉米生長的影響。

在溫室中每週施用實施例2(R08-02製劑)於玉米植株，以250倍稀釋液測試施用三次後其對玉米生長的影響。結果發現施用實施例2(R08-02製劑)之250倍稀釋液可顯著增加玉米的鮮重、根及株高，依序從14.7g、6.8g及60.4cm增加至23.8g、10.6g及76.1cm，並且可見施用R08-02製劑的玉米相較於對照組的玉米，葉片更直挺、根系茂密(圖13)。

測試本發明之植物保健製劑對植物病原菌與病害發生的影響。

本發明選用地上部病原菌之十字花科黑斑病菌A.brassicicola ABA31、白菜炭疽病菌C.higginsianum PA-01、草莓炭疽病菌C.gloeosporioides D-2、絕對寄生之胡瓜露菌病菌P.cubensis PC51及土壤傳播病原菌之番茄萎凋病菌F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04與胡瓜猝倒病菌P.aphanidermatum Kpa進行測試。研究結果發現實施例1(R08-01製劑)之100倍稀釋液可降低F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04、C.higginsianum PA-01、P.cubensis PC51及P.aphanidermatum Kpa的孢子發芽或游走子的釋放。實施例2(R08-02製劑)之1000倍稀釋液可顯著抑制A.brassicicola ABA31、F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04、P.cubensis PC51及P.aphanidermatum Kpa的孢子發芽或游走子的釋放，且實施例2(R08-02製劑)施用於切離葉或植株後，可顯著防治胡瓜露菌病與草莓炭疽病；實施例3(R08-03製劑)之1000倍稀釋液可抑制P.cubensis PC51與P.aphanidermatum Kpa游走子的釋放外，其500倍稀釋液亦可有效抑制A.brassicicola ABA31、F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04及C.higginsianum PA-01的孢子發芽，且實施例3(R08-03製劑)施用於切離葉或植株後，還可有效防治胡瓜露菌病與白菜炭疽病的發生。其中，實施例2(R08-02製劑)對草莓炭疽病菌的孢子發芽無法直接抑制，然而當其定期施用於草莓植株上，卻可顯著防治草莓炭疽病的發生，顯示實施例2(R08-02製劑)具有預防作物病害發生的功效。

實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)對植物病原菌孢子發芽或游走釋放的影響。

測試實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)對六種植物病原菌孢子發芽或游走子釋放的影響。結果發現不同植物病原菌對實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)的感受性亦不同。對十字花科黑斑菌A.brassicicola ABA31的結果，發現實施例1(R08-01製劑)不具有抑制其孢子發芽的效果；實施例2(R08-02製劑)在稀釋1000倍以下均可完全抑制其孢子發芽；實施例3(R08-03製劑)在稀釋250倍以下時皆可完全抑制其孢子發芽，而其500倍稀釋液可將孢子發芽率從97.3%降至12.2%。對蕃茄萎凋病菌F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04的結果，發現實施例1(R08-01製劑)之100倍稀釋液可降低其孢子發芽率，從99.3%降至69.2%；實施例2(R08-02製劑)在稀釋1000倍以下均可完全抑制其孢子發芽；實施例3(R08-03製劑)在稀釋250倍以下時可完全抑制孢子發芽，其500倍稀釋液則可將孢子發芽率降至22.8%。對草莓炭疽病菌C.gloeosporioides D-2 的結果，發現實施例1與例2(R08-01與02製劑)不具有抑制其孢子發芽的效果，而實施例3(R08-03製劑)之100倍稀釋液時可些微降低其孢子發芽率，從99.0%降至84.1%，當實施例3(R08-03製劑)稀釋倍率提升至250倍以上時，則與對照組無顯著差異。對白菜炭疽病菌C.higginsianum PA-01的結果，發現實施例1(R08-01製劑)之100倍稀釋液可些微降低其孢子發芽率，從95.3%降至81.0%，實施例2(R08-02製劑)則對其無抑制功效，實施例3(R08-03製劑)在稀釋250倍以下可完全抑制其孢子發芽，其500倍稀釋液仍可有效降低孢子發芽率至38.9%，至稀釋1000倍時孢子發芽率則為80.7%。對胡瓜露菌病菌P.cubensis PC51的結果，發現實施例1(R08-01製劑)之100倍稀釋液可些微降低孢囊發芽率，從70.6%降至55.2%，而實施例2與例3(R08-02與03製劑)在稀釋1000倍以下均可完全抑制其孢囊發芽。對胡瓜猝倒病菌P.aphanidermatum Kpa的結果，發現實施例1(R08-01製劑)之100、250及500倍稀釋液皆可降低游走子數量，從13.9(×103 zoospores/ml)依序降至4.9、9.1及9.7(×103 zoospores/ml)；實施例2(R08-02製劑)在500倍下可近乎完全抑制游走子的釋放，其數量低於0.5(×103 zoospores/ml)，至稀釋1000倍時，依然可有效將游走子數量降低至4.9(×103 zoospores/ml)；而實施例3(R08-03製劑)在稀釋250倍以下可近乎完全抑制游走子的釋放，其數量少於0.4(×103 zoospores/ml)，而其500與1000倍稀釋液，分別可降低游走子數量至3.1與5.4(×103 zoospores/ml)(圖14)。

實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)防治胡瓜露菌病的效果。

在切離葉上噴佈實施例1、例2及例3(R08-01、02及03製劑)，以250與500倍稀釋液測試施用一次後其防治胡瓜露菌病的效果。結發現實施例2與例3(R08-02與03製劑)之250與500倍稀釋液均可顯著降低胡瓜露菌病的發生，尤以實施例2(R08-02製劑)之250倍稀釋液處理效果最為優異，在施用250倍的結果中，與對照組相比，實施例2與例3(R08-02與03製劑)可將罹病度從77.8%分別降至14.8與51.9%；在施用500倍的結果中，兩個製劑則可將罹病度分別從74.1%降至44.4與55.6%。至於實施例1(R08-01製劑)對胡瓜露菌病則無防治效果(圖15)。

實施例2(R08-02製劑)防治草莓炭疽病的效果。

在植物生長箱中每週噴佈實施例2(R08-02製劑)於草莓植株，以250倍稀釋液測試施用三次後其防治草莓炭疽病的效果。結果發現實施例2(R08-02製劑)之250倍稀釋液可顯著降低草莓炭疽病的罹病度，與對照組相比，罹病度從87.5%降至37.5%；此外，照片中可見處理組的草莓生長健壯僅產小病斑，而對照組的草莓則已萎凋並死亡(圖16)。

實施例3(R08-03製劑)防治白菜炭疽病的效果。

在溫室中每週噴佈實施例3(R08-03製劑)於白菜植株，以250倍稀釋液測試施用三次後其防治白菜炭疽病的效果。發現實施例3(R08-03製劑)可有效降低白菜炭疽病的發生，罹病度從50%降至37.5%；此外，照片中可見處理組的白菜比對照生長健壯、葉片數多及病斑少(圖17)。

實施例2(R08-02製劑)紓解巴拉刈毒傷草莓的效應。

將草莓種於含240ppm巴拉刈的土壤中，測試實施例2(R08-02製劑)紓解巴拉刈毒傷草莓的效果。發現實施例2(R08-02製劑)處理組的草莓顯著比對照組的草莓生長健壯(圖18)。

應注意本發明所使用之矽溶液及其植物保健製劑已免除重金屬含量之虞慮。以AFS1291-1至AFS1299-1的肥料檢驗標準法量測，本發明之矽溶液不含以下之重金屬：砷、汞、鎘、鉻、鎳、及鉛，且銅之含量小於1.0mg/kg、鋅之含量小於2.5mg/kg、鈦之含量小於1.5mg/kg。詳見以下表所示。

應注意以上僅示範較佳實施例，本發明仍包含於發明內容中所載明之各種實施例及其他實施例。而且上述之各實施例係為說明本發明並非用以限定本發明。凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

Claims

一種植物保健製劑，包含：一矽溶液，該矽溶液包含二氧化矽及水；及一鈣肥、一氮肥、一鉀肥及一抑菌資材之其中之一，其中該鈣肥選自以下項目其中之一：過磷酸鈣[Ca(H₂PO₄)₂]、氧化鈣(CaO)、過氧化鈣(CaO₂)、氫氧化鈣[Ca(OH)₂]及硫酸鈣(CaSO₄)；該氮肥選自以下項目其中之一：尿素(NH₂CONH₂)及硫酸銨[(NH₄)₂SO₄]；該鉀肥選自以下項目其中之一：氯化鉀(KCl)、磷酸二氫鉀(KH₂PO₄)、硫酸鉀(K₂SO₄)及矽酸鉀(K₂SiO₃)；及該抑菌資材選自以下項目其中之一：二氧化氯(ClO₂)、幾丁聚醣、碳酸氫鉀(KHCO₃)及醋酸(CH₃COOH)。
如請求項1所述之植物保健製劑，其中該矽溶液之水含量大於95%(w/w)，該二氧化矽之固含量範圍為0.1%(w/w)至1.0%(w/w)之間。
如請求項1所述之植物保健製劑，其中該矽溶液具有含量在0.5%(w/w)以下之硫酸鈉。
如請求項1所述之植物保健製劑，其中該矽溶液具有一粒徑分布為：D90小於10μm，D50小於6μm，D10小於3μm。
如請求項1所述之植物保健製劑，其中該植物保健製劑包含尿素及氧化鈣或過氧化鈣；或該植物保健製劑包含硫酸銨及過氧化鈣。
如請求項1所述之植物保健製劑，其中該植物保健製劑包含尿素、氧化鈣、及磷酸二氫鉀或硫酸鉀；或該植物保健製劑包含尿素、過氧化鈣、及氯化鉀或磷酸二氫鉀；或該植物保健製劑包含硫酸銨、過氧化鈣、及氯化鉀或磷酸二氫鉀。
如請求項1所述之植物保健製劑，其中該植物保健製劑更包含氫氧化鉀或海菜粉。
如請求項1所述之植物保健製劑，其中該植物保健製劑包含海菜粉、幾丁聚醣、氫氧化鉀、過磷酸鈣、尿素及硫酸鉀。
如請求項1所述之植物保健製劑，其中該植物保健製劑包含幾丁聚醣、氫氧化鉀及尿素。
如請求項9所述之植物保健製劑，該植物保健製劑可抑制以下病原菌之其中之一：胡瓜露菌病菌(P.cubensis PC51)、胡瓜猝倒病菌(P.aphanidermatum Kpa)、十字花科黑斑病菌(A.brassicicola ABA31)、番茄萎凋病菌(F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04)及白菜炭疽病菌(C.higginsianum PA-01)。
一種植物保健製劑，係為請求項8所述之植物保健製劑經過濾取得之濾液。
如請求項11所述之植物保健製劑，該植物保健製劑可抑制以下病原菌之其中之一：番茄萎凋病菌(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04)、白菜炭疽病菌(Colletotrichum higginsianum PA-01)、胡瓜露菌病(Pseudoperonospora cubensis PC51)及胡瓜猝倒病菌(Pythium aphanidermatum Kpa)。
一種植物保健製劑，係為請求項8所述之植物保健製劑經過濾後去除濾液再攪拌打碎的殘留物。
如請求項18所述之植物保健製劑，該植物保健製劑可抑制以下病菌之其中之一：胡瓜露菌病菌(P.cubensis PC51)、十字花科黑斑病菌(A.brassicicola ABA31)、番茄萎凋病菌(F.oxysporum f.sp.lycopersici Fol-04)、胡瓜猝倒病菌(Pythium aphanidermatum Kpa)、草莓炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides D-2)及白菜炭疽病菌(C.higginsianum PA-01)。
如請求項13所述之植物保健製劑，該植物保健製劑可紓解巴拉刈毒傷草莓。