WO2013099663A1 - 植物病害防除剤及びそれを用いた植物病害の防除方法 - Google Patents

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WO2013099663A1
WO2013099663A1 PCT/JP2012/082601 JP2012082601W WO2013099663A1 WO 2013099663 A1 WO2013099663 A1 WO 2013099663A1 JP 2012082601 W JP2012082601 W JP 2012082601W WO 2013099663 A1 WO2013099663 A1 WO 2013099663A1
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WO
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plant disease
plant
disease control
control agent
disease
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PCT/JP2012/082601
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昭二 境
伊藤　真一
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宇部マテリアルズ株式会社
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    • 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
    • A01N25/32—Ingredients for reducing the noxious effect of the active substances to organisms other than pests, e.g. toxicity reducing compositions, self-destructing compositions
    • 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
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/06—Aluminium; Calcium; Magnesium; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00—Compounds of magnesium
    • C01F5/02—Magnesia
    • C01F5/06—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds
    • C01F5/08—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds by calcining magnesium hydroxide

Definitions

  • the present invention relates to a plant disease control agent that can be applied in common to various crops and soil conditions and ensures safety over a long period of time in the entire environment, and a method for controlling plant diseases using the same.
  • Diseases are caused by the propagation of pathogenic bacteria in contact with disease-sensitive plants. That is, it develops through three processes: 1) presence of pathogenic bacteria, 2) contact of pathogenic bacteria with plants, and 3) proliferation. Therefore, if at least one of these three factors is suppressed, the occurrence of disease can be suppressed and controlled.
  • cultivating control methods include the use of disease-resistant varieties, the use of healthy seedlings, soil pH correction, crop rotation, cropping season adjustment, drainage management, and application of organic matter.
  • chemical control methods include seedling sterilization and spraying of a control agent with leaves and stems.
  • biological control methods include the use of antagonistic microorganisms and the use of attenuated viruses.
  • Cultivating control methods lead to the onset of diseases and the reduction of symptoms, but are not surely possible to maintain normal plant growth.
  • chemical chemical treatment with bactericidal properties is effective as a method to complement the cultivating control method, it is not easy to ensure the safety of the chemical to human livestock and the environment, and it is very promising to prove safety A lot of effort and money is spent.
  • drugs that induce disease resistance inherent in plants are also used, but when they are chemical substances that do not exist in nature, safety to human livestock and the environment is ensured in the same way as the above bactericidal drugs. It takes a lot of labor and expense to do.
  • soil infectivity There are various types of diseases such as soil infectivity and air infectivity.
  • soil-borne diseases hereinafter sometimes referred to as soil diseases
  • bacteria and filamentous fungi that inhabit the soil and have phytopathogenicity are infected from the roots of crops, and move and proliferate in plants. By doing so, it is known that the crop is inhibited from normal growth, and in severe cases it leads to wilt and death.
  • the soil consists of mineral minerals weathered by rock-forming minerals, organic matter consisting of decomposition products of plant and animal remains, and organisms mainly composed of microorganisms.
  • tomato gray mold disease is a type of filamentous fungus that is infected when conidia fly into the air and adhere to the crop surface such as leaves.
  • Patent Document 1 the method described in Patent Document 1 is not commonly applicable to various crops and soil conditions, and there is an inconvenience that must be individually developed.
  • chemicals that are treated on crops and soils are applied to natural effects such as solar radiation, rainfall, and temperature fluctuations. They are absorbed and retained by crops, adsorbed and retained by soils, Volatilize or move to groundwater or river water as water penetrates. Therefore, safety must be ensured through extensive verification over the entire environment.
  • a plant disease control agent and a method for controlling plant diseases that are effective not only for soil diseases as described above but also for a wide range of plant diseases.
  • the present invention provides a plant disease control agent that can be commonly applied to various crops and a wide range of plant diseases, and that ensures safety over a long period of time in the entire environment, and a method for controlling plant diseases using the same. For the purpose.
  • the present inventors have conducted extensive research, and as a result, functionalized magnesium oxide and selected and used for various applications, it can be commonly applied to various crops and soil conditions. It was found that safety was ensured over a long period in the entire area. That is, the present invention relates to a plant disease control agent characterized by containing magnesium oxide obtained by baking magnesium hydroxide at 400 to 1000 ° C. The present invention also relates to a plant disease control agent comprising magnesium oxide that generates radical species, and a plant disease control method using the plant disease control agent.
  • a plant disease control agent that can be commonly applied to various crops and a wide range of plant diseases, and that ensures safety over a long period of time in the entire environment, and plant diseases using the same.
  • a control method can be provided. That is, according to the present invention, a plant disease that is not easy to control with a highly flexible treatment method (soil mixing, soil mixing, leaf surface treatment, root soaking, and stock irrigation) is an extremely safe method for the environment. It can be overcome.
  • the plant disease control agent according to the present invention is characterized by containing magnesium oxide.
  • Magnesium oxide has a low water solubility, and therefore can maintain the plant disease control effect.
  • magnesium oxide mixed with soil is an inorganic medium compound that is essential for crop growth as a magnesium component, and is an inorganic compound with low water solubility. Is an extremely safe compound.
  • the magnesium oxide used in the present invention is preferably obtained by baking magnesium hydroxide at 400 to 1000 ° C. for 5 to 90 minutes, preferably 10 to 60 minutes in normal air. There is no particular limitation.
  • magnesium oxide produced by calcination of magnesium carbonate has drawbacks such that the crystal orientation relationship is complicated and carbon dioxide, which is a problem as a greenhouse gas, is produced. About others, it is inferior in the use as a plant disease control agent for the following reason. 1) The ratio of composition components other than magnesium oxide mixed in magnesium oxide as a by-product increases, and the expected function of magnesium oxide decreases. 2) Formation of oxygen deficient structure of magnesium oxide which is a main cause of the function of the present invention is low. 3) The raw materials themselves and the synthesis method are not cheap.
  • magnesium hydroxide-containing compound containing 80% or more of Mg (OH) 2 as a main component may be used.
  • the magnesium hydroxide-containing compound may contain 2% or less of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, Fe 2 O 3 or B 2 O 3 (all expressed as oxides), and the particle size is 1 mm.
  • the following are preferable, but the others are not particularly limited.
  • Magnesium oxide obtained from such magnesium hydroxide exhibits an excellent plant disease control effect. This is because magnesium oxide obtained by firing magnesium hydroxide at 400 to 1000 ° C. catalyzes the generation of radical species such as active oxygen species (O 2 — and the like). The generated reactive oxygen species is considered to exhibit an excellent plant disease control effect by directly or indirectly acting on plant diseases.
  • the calcined magnesium oxide used in the present invention may be referred to as “calcined magnesium oxide”.
  • calcined magnesium oxide induces resistance to a disease inherent to a plant.
  • this mechanism will be described in detail.
  • disease resistance is induced by disease infection, and it is considered that radical species are involved in this action.
  • an elicitor of a pathogenic bacterium binds to a receptor on the plant cell surface, via activation of NADPH oxidase, salicylic acid, jasmonic acid, or the like becomes a signal transducing substance and induces expression of a disease resistance gene.
  • Radical species are considered to be one of the factors for inducing the expression of resistance genes in such a cascade.
  • resistance genes include acid chitinase, acid glucanase, basic chitinase, basic glucanase, and phenylalanine ammonia lyase-4.
  • the expression levels of these resistance genes can be quantified by a real-time RT-PCR technique using gene-specific primers.
  • Calcinated magnesium oxide has a function of deprotonating a compound as a solid base catalyst, and generates radical species such as active oxygen species.
  • radical species induce the expression of resistance genes
  • action of calcined magnesium oxide is so strong that the basicity and basic strength of calcined magnesium oxide are high, as calcined magnesium oxide, what shows high basicity and basic strength is preferable.
  • Magnesium oxide with higher basicity and strength has a stronger deprotonation effect and can generate more radical species, and as a result, it is considered to highly induce the expression of plant disease resistance genes.
  • the deprotonating action of calcined magnesium oxide is mainly characterized by the integrated strength of the crystal plane (111) on the particle surface and the specific surface area by the BET method.
  • the crystal plane (111) is a characteristic crystal plane of the solid base catalyst, indicating the presence of surface oxygen atoms with a low degree of coordination. If the integrated intensity of the crystal plane (111) is high, the presence rate of surface oxygen atoms having a low coordination degree is high, the base strength is high, and the deprotonation action is strong.
  • the crystal surface area increases as the value of the BET specific surface area increases, it is considered that the deprotonation action is strong.
  • the BET specific surface area is preferably 100 to 400 m 2 / g.
  • the relative integrated intensity indicated by the integrated intensity of the crystal plane (111) with respect to all peaks in the X-ray diffraction of magnesium oxide is preferably 5% or more.
  • this invention contains humic acid further.
  • Humic acid refers to a humic acid salt as a main component of a commercial product produced as a neutralized salt of a lignite or peat nitrate decomposition product or bark compost.
  • the plant disease control agent according to the present invention containing humic acid exhibits a further excellent plant disease control effect. The reason for this is that polyhydric phenol moieties in humic acid are subjected to alkali auto-oxidation from calcined magnesium oxide, and the phenolic hydroxyl group in humic acid is deprotonated by the action of calcined magnesium oxide, which is a solid base catalyst. This is presumed to promote the generation of radical species.
  • the resistance gene is expressed at a higher level than when calcined magnesium oxide is used alone, and the disease control / control effect is enhanced.
  • the humic acid content is preferably 20 to 200 parts by mass, and more preferably 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of calcined magnesium oxide.
  • the humic acid may be liquid.
  • an additive can be suitably contained in the range which does not prevent the effect of this invention, such as adding silica sand in order to prevent powdering.
  • the plant disease control method according to the present invention is a plant disease control method using the plant disease control agent.
  • the target plant diseases include not only soil diseases but also a wide range of diseases, for example, diseases shown in Table 1 below.
  • the plant disease control agent As a method for applying the plant disease control agent, it is preferable to add the plant disease control agent to the soil soil layer or to the seedling culture soil.
  • the application amount is preferably 10 to 250 kg per 10a, more preferably 30 to 130 kg.
  • the soil pH may be unfavorable.
  • a plant disease control agent When a plant disease control agent is mixed into a soil soil layer at an application rate of 10 to 250 kg per 10a, a disease control effect of 10 to 80% can be expected.
  • the plant disease control agent is also mixed with 0.01 to 0.5% by weight of seedling culture soil before sowing and transplanted to a main field contaminated with pathogenic bacteria. It can be expected to show a disease suppression rate of 20 to 70%.
  • the leaf surface treatment method for the plant disease control agent includes applying a water suspension of the plant disease control agent to the foliage, or immersing the foliage in the aqueous suspension.
  • a water suspension of the plant disease control agent for example, an aqueous suspension (W / V) of 0.01 to 2.0%, preferably 0.01 to 1.0%, of a plant disease control agent is applied to the seedlings that have been grown in the culture medium with a sprayer or the like. Even when a sufficient amount of foliage is sprayed so as to be properly wetted and transplanted to the main field contaminated with pathogenic bacteria, the disease control rate is 30-80%.
  • an application method in which a plant disease control agent is immersed in the root is also effective.
  • Examples of the application method of immersing the root include a method of immersing the root of a seedling in an aqueous suspension of 0.01 to 1.0% calcined magnesium oxide for 1 to 60 seconds.
  • an application method of irrigating the plant with a plant disease control agent is also effective.
  • an application method for irrigating the plant for example, an aqueous suspension of 0.01 to 1.0% calcined magnesium oxide is 0.03 to 0.3 L per kg of soil with respect to the rhizosphere soil. A method of injecting around the strain can be mentioned.
  • Example 1 Effect on soil tomato bacterial wilt when mixed with soil>
  • Example 1 As a plant disease control agent, calcined oxidation obtained by baking magnesium hydroxide (UD-650: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.) having the chemical composition shown in Table 2 below in an externally heated rotary kiln at 800 ° C. for 10 minutes. Magnesium (hereinafter referred to as MgO-1) was used. MgO-1 had the chemical composition shown in Table 3 below.
  • Boiled green prepared by shaking and culturing at 28 ° C for 72 hours in YPGS medium as a soil disease fungus on the entire surface of the sandy loam soil filled in a container (0.4m x 0.6m x depth 0.25m) After irrigating and inoculating a disease-causing fungus (Ralstonia solanacearum), 120 kg / 10a of MgO-1 powder was applied and mixed in a surface layer of 15 cm, and 6 tomato plants (variety: Momotaro 8) were planted. The container was managed at room temperature (27 ° C during the day, 20 ° C during the night). Thereafter, visual observation was performed every predetermined period, and the disease incidence was calculated by the following formula (1). The test was repeated twice.
  • Example 2 A test plot according to Example 2 was provided in the same manner as in Example 1 except that 240 kg / 10a of MgO-1 powder was applied, and the disease incidence was calculated in the same manner as in Example 1.
  • Comparative Example 1 As a control, in place of MgO-1 powder, a control plot according to Comparative Example 1 in which 150 kg / 10a of bituminous lime (Kumiai Carbonic Dome Lime: Yakusen Lime Co., Ltd.) was applied was provided. The incidence was calculated.
  • bituminous lime Keliai Carbonic Dome Lime: Yakusen Lime Co., Ltd.
  • Table 4 shows the results of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. From Table 4, it can be seen that the disease was suppressed by the application of MgO-1.
  • Example 3 A test plot according to Example 3 was provided in the same manner as in Example 1 except that the tomato variety was changed to Reika, and the disease incidence was calculated in the same manner as in Example 1.
  • Example 4 Further, except that 80 kg / 10a of humic acid (Kumiai Amin, manufactured by Denka Amin) was used, a test section according to Example 4 was provided, and the disease incidence was calculated in the same manner as Example 3. did.
  • Comparative Example 2 As a control, instead of the MgO-1 powder 120 kg / 10a of Example 4, a control group according to Comparative Example 2 in which 150 kg / 10a of the clay lime applied in Comparative Example 1 was applied was provided. The rate was calculated.
  • Table 5 shows the results of Examples 3 and 4 and Comparative Example 2. From Table 5, it can be seen that disease was suppressed by application of MgO-1 and addition of humic acid.
  • Example 3 Effect on soil of clubroot of Mizuna by mixing with soil> (Example 5)
  • a plant disease control agent calcined oxidation obtained by baking magnesium hydroxide (UD-650: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.) having the chemical composition shown in Table 2 above in an externally heated rotary kiln at 750 ° C. for 15 minutes.
  • Magnesium hereinafter referred to as MgO-2
  • MgO-2 had the chemical composition shown in Table 6 below.
  • Comparative Example 3 As a control, instead of the MgO-2 powder 60 kg / 10a, a control plot according to Comparative Example 3 in which the dough lime applied in Comparative Example 1 was applied in 75 kg / 10a was provided. Was calculated.
  • Table 7 shows the results of Example 5 and Comparative Example 3. From Table 7, it can be seen that the disease was suppressed by the application of MgO-2.
  • Example 4 Effect on cabbage root-knot caused by mixing with soil> (Example 6)
  • 120 kg / 10a of MgO-2 powder was mixed with the soil, cabbage of seedlings (variety; early autumn) was planted 20 days after sowing, cultivated for 78 days, then harvested and visually observed for the formation of nodules Then, the disease incidence and the disease severity were calculated by the above formulas (1) and (2). Moreover, the control value was computed by the said Formula (3).
  • MgO-2 the same sample as in Experimental Example 3 was used, and the mixing of soil was repeated 3 times in 1 section (1 m ⁇ 2 m) in a sandy field soil contaminated with clubroot.
  • Comparative Example 4 As a plant disease control agent, a test zone according to Comparative Example 4 was provided in the same manner as in Example 6 except that 20 kg / 10a of a commercially available root-knot disease control agent (Nevidin powder: manufactured by Kumiai Chemical Industry Co., Ltd.) was applied. In the same manner as in Example 6, the disease incidence, disease severity, and control value were calculated.
  • a commercially available root-knot disease control agent Natural powder: manufactured by Kumiai Chemical Industry Co., Ltd.
  • Comparative Example 5 As a control, instead of MgO-2 powder 120 kg / 10a, a control plot according to Comparative Example 5 in which the dough lime applied in Comparative Example 1 was applied in 75 kg / 10a was provided. Was calculated.
  • Table 8 shows the results of Example 6 and Comparative Examples 4 and 5. From Table 8, it can be seen that the disease was suppressed by the application of MgO-2.
  • Example 5 Effect on tomato bacterial wilt when mixed with soil> (Example 7) 0.2% of MgO-1 was added to a seedling culture soil for pot-up (Yanmanapura soil: manufactured by Paripro Co., Ltd.), tomato (variety: Momotaro 8) was sown, and the seedlings were grown for 20 days. Six seedlings were planted as transplanted seedlings. Otherwise, the bacterial wilt control test was carried out in the same manner as in Example 1, and the disease incidence was calculated in the same manner as in Example 1.
  • Comparative Examples 6 and 7 As a control, Comparative Example 6 using a commercially available MgO (UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.) and a control group according to Comparative Example 7 in which no plant disease control agent was applied were provided. Similarly, the disease incidence was calculated.
  • MgO UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.
  • Table 9 shows the results of Example 7 and Comparative Examples 6 and 7. From Table 9, it can be seen that the disease was suppressed by application of MgO-1.
  • Example 6 Effect on tomato wilt disease by mixing soil> (Example 8) Three-leaf tomato (variety: Fukuju 2) seedlings were planted in a soil (a mixture of perlite and vermulite) supplemented with 0.1% MgO-2, and tomato wilt disease (Fusarium oxysporum f. 3 days later). sp. lycopersici Fox.37) spore suspension (1 ⁇ 10 7 cells / ml) was irrigated to the root and cultivated under artificial lighting at 25 ° C. for 2 weeks. The wilting leaf rate (%) was calculated from the diseased strain by observation by the following formula (4).
  • Comparative Examples 8 and 9 As a control, Comparative Example 8 using commercially available MgO (UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.) and a control group according to Comparative Example 9 in which no plant disease control agent was applied were provided. Similarly, the wilting leaf rate (%) was determined.
  • MgO UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.
  • Table 10 shows the results of Example 8 and Comparative Examples 8 and 9. From Table 10, it can be seen that the disease was suppressed by the application of MgO-2.
  • Example 9 Effect on tomato bacterial wilt in leaf surface treatment>
  • Example 9 8 ml / strain of 1.0% aqueous suspension (W / V) of MgO-1 was applied to the stems and leaves of tomato (variety: Momotaro 8) seedlings at the 5th to 6th leaf stages, and the same as Example 1 on the following day Of bacterial wilt disease was inoculated into the soil. The others were tested according to the same conditions as in Example 1, and the disease incidence was determined in the same manner as in Example 1 from the diseased strains observed.
  • Comparative Examples 10 and 11 As a control, Comparative Example 10 using commercially available MgO (UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.) and a control group according to Comparative Example 11 in which no plant disease control agent was applied were provided. Similarly, disease incidence (%) was obtained.
  • MgO UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.
  • Table 11 shows the results of Example 9 and Comparative Examples 10 and 11. From Table 11, it can be seen that the disease was suppressed by application of MgO-1.
  • Example 8 Effect on tomato wilt disease by leaf surface treatment> (Example 10)
  • the second leaf of tomato (cultivar: Fukuju No. 2) seedling in the 3-leaf stage was immersed in a 1.0% aqueous suspension (W / V) of MgO-2 for several minutes, and after 3 days, tomato wilt (Fusarium) spore suspension (1 ⁇ 10 7 cells / ml) of oxysporum f.sp. lycopersici Fox.37) was irrigated to the root and cultured for 2 weeks under artificial lighting at 25 ° C. (mixture of perlite and vermulite) Cultivated.
  • the wilting leaf rate (%) was determined from the diseased strain by observation according to the above formula (4).
  • Comparative Examples 12 and 13 As a control, Comparative Example 12 using commercially available MgO (UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.) and a control group according to Comparative Example 13 in which no plant disease control agent was applied were provided. Similarly, the wilting leaf rate (%) was determined.
  • MgO UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.
  • Table 12 shows the results of Example 10 and Comparative Examples 12 and 13. From Table 12, it can be seen that the disease was suppressed by the application of MgO-2.
  • Example 9 Measurement of resistance gene of tomato expressed by root treatment of calcined magnesium oxide>
  • Example 11 As a plant disease control agent, calcined oxidation obtained by baking magnesium hydroxide (UD-650: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.) having the chemical composition shown in Table 2 above in an externally heated rotary kiln at 750 ° C. for 20 minutes. Magnesium (hereinafter referred to as MgO-3) was used. MgO-3 had the physicochemical properties shown in Table 13 below.
  • the relative integrated intensity indicated by the integrated intensity of the crystal plane (111) for all peaks is measured using a powder X-ray diffractometer (RINT-2500HF manufactured by Rigaku), and the peak area is calculated with analysis software (Jade).
  • the BET specific surface area was measured by a BET multipoint method using a fully automatic gas adsorption amount measuring device (Autosorb-1MP manufactured by Quantachrome).
  • Autosorb-1MP manufactured by Quantachrome for reference, the physicochemical properties of MgO-1, MgO-2 and commercially available MgO (UC-95S: manufactured by Ube Materials Co., Ltd.) are also shown.
  • MgO-3 has a higher relative integrated intensity of the crystal plane (111) and a larger BET specific surface area than the commercially available MgO. From this, MgO-3 has a high abundance of surface oxygen atoms with a low degree of coordination, which is characteristic of the crystal plane (111) as a solid base catalyst. And since it shows such a high basicity, MgO-3 promotes the generation of radical species and, as a result, induces the expression of plant resistance genes and suppresses the occurrence of plant diseases as described later. It is thought to control.
  • Tomato seeds (variety: large-scale longevity) were sown in a petri dish and germinated at 25 ° C. for 1 week.
  • the germinated seedlings were planted in a seedling culture soil (mixture of perlite and verumulai) to which 0.25% (W / W) of MgO-3 powder was added and cultivated in a glass greenhouse (temperature 25 ° C.) for 4 weeks (implementation) Example 11).
  • said tomato seedling was cultivated without adding calcined magnesium oxide as a control (Comparative Example 14).
  • Example 11 and Comparative Example 14 were divided into stems and leaves, respectively, frozen with liquid nitrogen, RNA was extracted, quantitative real-time RT-PCR using gene-specific primers was performed, and resistance The expression level of the gene was measured.
  • resistance genes include acid chitinase (acid CHI: NCBI Z15141), acid glucanase (acid Glu: NCBI M80604), basic chitinase (basic CHI: NCBI Z15140), basic glucanase (basic Glu: NCBI M80608), Phenylalanine ammonia lyase-4 (PAL-4: TIGR TC153699) was targeted.
  • Example 10 Measurement of resistance gene of tomato expressed by foliar treatment of calcined magnesium oxide>
  • Example 12 A tomato (variety: Momotaro) was raised under the same conditions as in Example 11, and the second leaf of the 3-leaf stage seedling was immersed in a 1% aqueous suspension (W / V) of MgO-3 for several seconds. Three days after the treatment, the foliage was obtained, and the expression level of the resistance gene was measured in the same manner as in Example 11 (Example 12).
  • the target resistance genes are two types, acid chitinase (acid CHI) and acid glucanase (acid Glu).
  • Example 12 As is apparent from the results in Table 15, in Example 12, the expression of the above two types of resistance genes was observed in the leaves. This indicates that MgO-3 also induces the expression of resistance genes in foliage treatment, and as a result, is thought to contribute to the suppression and control of disease pathogenesis.
  • Example 11 Disease control effect against tomato gray mold disease by foliage spraying; pot cultivation> (Example 13)
  • a tomato (variety: Momotaro) was raised under the same conditions as in Example 12, and the second leaf of the 3-leaf seedling was immersed in a 1% aqueous suspension (W / V) of MgO-3 for several seconds.
  • W / V 1% aqueous suspension
  • the tomato roots were inoculated by immersing them for several seconds in a spore solution (1 ⁇ 10 7 cells / ml) of gray fungus (Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici Fox.37). Planted on the soil (vermiculite).
  • Symptoms were visually observed 17 days after the inoculation, and the disease severity was examined (Example 13). As a control, water adjusted to pH 11 was used in place of the above MgO-3 aqueous suspension (Comparative Example 17). The results are shown in Table 16. The severity was determined according to the following criteria. ⁇ Disease severity> 0: No symptom. 1: Slight enlargement / curvature of the hypocotyl was observed. 2: One or two browning was observed in the vascular bundle in the hypocotyl. 3: At least 2 browning and growth failure (strong stem curvature and uneven growth) were observed. 4: All vascular bundles were browned, the whole strain died, the strain was small, and wilt symptoms were observed.
  • Example 13 in which MgO-3 was sprayed on the foliage, the disease severity was found to be low.
  • Tomato gray mold disease is established by planting seedlings of tomatoes (rootstock; B-barrier, Hogi; Momotaro) in an area of 1.2m x 0.9m in 1 district in a test field (house sandy loam) with house heating. The diseased leaves were hung down to be the source of infection, and the seedlings were infected by air infection. During the 4-month cultivation period, a 1000 times aqueous suspension of MgO-3 was sprayed four times, and the disease state was examined visually (Example 14).
  • Example 14 in which MgO-3 was sprayed on the foliage, it was found that the disease severity was kept low even when tomato gray mold disease was inoculated by air infection. Further, from Examples 13 and 14, it was found that when MgO-3 was sprayed on the foliage, up to 62% of the disease suppression effect was obtained.
  • Example 13 Effect of humic acid on foliage spray against tomato bacterial wilt; pot test> (Example 15) Tomato stems and leaves grown in the same manner as in Example 7 were sprayed with a solution prepared to be 1% MgO-1 and 0.1% humic acid solution (mofumin liquid: sold by Artley Co., Ltd.). As a control, 1% MgO-1 suspension (Example 16), 0.1% humic acid solution (mofumin liquid: sold by Artley Co., Ltd.) (Comparative Example 20), and no spraying (Comparative Example 21) A test zone was established.

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Abstract

　種々の作物や植物病害に共通に適用でき、環境全域において、長期に亘って安全性が確保される植物病害防除剤及びそれを用いた植物病害の防除方法を提供する。　水酸化マグネシウムを４００～１０００℃で焼成することにより得られる酸化マグネシウムを含むことを特徴とする植物病害防除剤である。また、前記植物病害防除剤を用いることを特徴とする植物病害の防除方法である。前記方法は、植物病害防除剤を土壌作土層に混和及び育苗培土に混和、植物病害防除剤の水懸濁液を葉面処理、並びに植物病害防除剤を根部浸漬及び株元灌注することのいずれかであることが好ましい。

Description

植物病害防除剤及びそれを用いた植物病害の防除方法
　本発明は、種々の作物や土壌条件に共通に適用でき、環境全域において、長期に亘って安全性が確保される植物病害防除剤及びそれを用いた植物病害の防除方法に関するものである。
　病害は、病害感受性の植物に病原菌などが接触して増殖することで発病する。すなわち、１）病原菌等の存在、２）病原菌等の植物への接触、３）増殖の３つの過程を経て発病する。したがって、これらの３つの要因のいずれかのうち少なくとも１つを抑制すれば、病害の発生を抑制、防除することができる。
　病害を抑制防除する方法としては、従来、耕種的防除法を基礎にした化学的防除法や生物的防除法などが知られている。耕種的防除法としては、病害抵抗性品種の利用、健全苗の使用、土壌ｐＨの矯正、輪作、作期の調整、排水管理、有機物の施用などを挙げることができる。また、化学的防除法としては、種苗消毒、防除剤の葉茎散布などを挙げることができる。生物的防除法としては、拮抗微生物の利用や弱毒ウイルスの使用などを挙げることができる。
　耕種的防除法は、病気の発症や症状の軽減にはつながるが、植物の生育を正常に維持することが確実に可能な方法ではない。耕種的防除法を補完するための方法として、殺菌性を有する化学的薬剤処理が有効ではあるが、その薬剤の人畜や環境に対する安全性を確保することは容易ではなく、安全性の証明に多大な労力と費用が費やされている。また、植物が本来有する病害抵抗性を誘導する薬剤も利用されているが、それが自然界に存在しない化学物質である場合においては、上記の殺菌性薬剤と同様に人畜や環境に対する安全性を確保するために多大な労力と費用が生じる。
　病害には、土壌感染性や空気感染性など様々な種類が存在する。例えば、土壌感染性の病害（以下、土壌病害ということがある。）では、土壌中に生息し、植物病原性を有する細菌や糸状菌が、作物の根部から感染し、植物体内を移動、増殖することにより、作物は正常な生育を阻害され、重篤な場合は萎凋、枯死に至ることが知られている。土壌は、造岩鉱物が風化した鉱物質な無機物、動植物遺体の分解生成物腐植からなる有機物及び微生物主体の生物体からなる。そのため、病害を引き起こす植物病原菌を防除しようとして殺菌効果があるとされる合成有機化合物を土壌に施しても、土壌微生物に分解されたり、土壌粘土鉱物や土壌有機物に吸着固定されたりして、効果は半減してしまう。
　また、土壌病害防除法のうち、ガスや蒸気圧の高い液体で土壌燻蒸する化学的防除法は、有効成分の揮発性と毒性から、処理土壌をシートで被覆する必要があり、手間と被覆資材費が負担になると同時に人的、環境的安全性には優れない。また、その他、化学的防除法を代替補完するものとして、いろいろな方法が開発されている。例えば、太陽熱、水蒸気消毒、還元消毒（特許文献１）などの物理的防除、上記抵抗性品種や抵抗性台木の利用、輪作の導入、などによる耕種的防除、および拮抗微生物の利用、弱毒ウイルスによる生物的防除などを挙げることができる。
　さらに、植物病原性を有する細菌や糸状菌は、上記のように土壌からだけでなく、作物の葉面などから感染するものも存在する。例えば、トマト灰色カビ病は、糸状菌の一種であり、分生子が空気中に飛翔して葉面など作物表面に付着することで感染する。
特許第４４３６４２６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の方法は、種々の作物や土壌条件に共通に適用できるものではなく、個々に開発していかねばならない煩わしさがある。
　さらに、作物や土壌に処理される薬剤は、日射、降雨、気温変動など自然の作用の中に施されるものであり、作物に吸収・残留したり、土壌に吸着・残留したり、空気中へ揮散したり、水の浸透に伴って地下水や河川水に移行したりする。したがって、環境全域において、長期に亘る綿密な検証によって安全性が確保されなければならない。
　さらにまた、上記のような土壌病害だけでなく幅広い植物病害に対して有効な植物病害防除剤や植物病害の防除方法が求められていた。
　そこで、本発明は、種々の作物や幅広い植物病害に共通に適用でき、環境全域において、長期に亘って安全性が確保される植物病害防除剤及びそれを用いた植物病害の防除方法を提供することを目的とする。
　以上の目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、酸化マグネシウムを機能化し、適用場面を選択して使用することにより、種々の作物や土壌条件に共通に適用でき、環境全域において、長期に亘って安全性が確保されることを見出した。すなわち、本発明は、水酸化マグネシウムを４００～１０００℃で焼成することにより得られる酸化マグネシウムを含むことを特徴とする植物病害防除剤に関する。また、本発明は、ラジカル種を生成する酸化マグネシウムを含むことを特徴とする植物病害防除剤、及び上記植物病害防除剤を用いることを特徴とする植物病害の防除方法に関する。
　以上のように、本発明によれば、種々の作物や幅広い植物病害に共通に適用でき、環境全域において、長期に亘って安全性が確保される植物病害防除剤及びそれを用いた植物病害の防除方法を提供することができる。
　すなわち、本発明によれば、自由度の高い処理法（土壌混和、培土混和、葉面処理、根部浸漬、株元灌注）で、防除が容易ではない植物病害を、環境に極めて安全な方法で克服できる。
　本発明に係る植物病害防除剤は、酸化マグネシウムを含むことを特徴とする。酸化マグネシウムは、水溶解度が小さいため、植物病害防除効果を持続させることができる。また、土壌に混和された酸化マグネシウムは、マグネシウム成分として作物の生育に必須の中量要素養分であり、かつ、水溶解度の小さい無機化合物であるので、土壌系外へ移動し難く環境動態的には極めて安全な化合物である。
　本発明で使用する酸化マグネシウムは、水酸化マグネシウムを４００～１０００℃で５～９０分間、好ましくは１０～６０分間、通常の空気中で焼成することにより得られることが好ましく、その他の焼成条件は特に限定されない。
　酸化マグネシウムの合成法については数多く知られており（「触媒，ｖｏｌ．４６（１）、ｐ．３６－、（２００４）」を参照）、例えば、水酸化マグネシウムの焼成による合成が知られている。また、水酸化マグネシウム以外に、炭酸マグネシウムも同じように使用できる。しかし、炭酸マグネシウムの焼成により生成する酸化マグネシウムは、結晶方位関係が複雑で、また温室効果ガスとして問題になる炭酸ガスが生成するなどの欠点を有している。その他については、次の理由により植物病害防除剤としての用途においては劣る。１）酸化マグネシウム以外の組成成分が、副生物として酸化マグネシウム中に混在する割合が高くなり、期待する酸化マグネシウムの機能が低下する。２）本発明の機能の主因である酸化マグネシウムの酸素欠損構造の形成が低い。３）原料そのものおよび合成法が安価ではない。
　ここで、本発明において原料となる水酸化マグネシウムとしては、Ｍｇ（ＯＨ）２を主成分として８０％以上含有する水酸化マグネシウム含有化合物を用いてもよい。その水酸化マグネシウム含有化合物には、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３又はＢ２Ｏ３（全て酸化物として表示）がそれぞれ２％以下含まれていてもよく、粒度は１ｍｍ以下が好ましいが、その他は特に限定されない。
　このような水酸化マグネシウムより得られる酸化マグネシウムは、優れた植物病害防除効果を示す。それは、水酸化マグネシウムを４００～１０００℃で焼成することにより得られる酸化マグネシウムが、活性酸素種（Ｏ２ －など）などのラジカル種の生成を触媒することによる。生成した活性酸素種が、直接的あるいは間接的に植物病害に作用することにより、優れた植物病害防除効果を示すものと考えられる。なお、以下、本発明で使用する焼成した酸化マグネシウムのことを「仮焼酸化マグネシウム」ということがある。
　上記のうち、間接的な病害防除としては、植物が本来有する病害に対する抵抗性を仮焼酸化マグネシウムが誘導するメカニズムが考えられる。以下、このメカニズムについて詳細に説明する。
　植物は、病害の感染により病害抵抗性が誘導されるが、この作用にはラジカル種が関与していると考えられる。例えば、病原菌のエリシターが植物細胞表面のレセプターに結合すると、ＮＡＤＰＨオキシダーゼの活性化などを経て、サリチル酸やジャスモン酸などがシグナル伝達物質となり、病害抵抗性遺伝子の発現を誘導する。ラジカル種は、このようなカスケードにおいて抵抗性遺伝子の発現を誘導するための因子の一つであると考えられている。
　なお、抵抗性遺伝子としては、様々なものが知られているが、一例として、酸性キチナーゼ、酸性グルカナーゼ、塩基性キチナーゼ、塩基性グルカナーゼ、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ－４などを挙げることができる。これらの抵抗性遺伝子の発現量は、遺伝子特異的プライマーを用いたリアルタイムＲＴ－ＰＣＲの手法で定量することができる。
　仮焼酸化マグネシウムは、固体塩基触媒として化合物を脱プロトンする作用があり、活性酸素種などラジカル種を生成する。上述したようにラジカル種は抵抗性遺伝子の発現を誘導するため、仮焼酸化マグネシウムを施用することで抵抗性遺伝子の発現を誘導して病害を抑制防除すると推測される。なお、仮焼酸化マグネシウムの脱プロトン作用は、仮焼酸化マグネシウムの塩基度と塩基強度が高いほど強いと考えられるため、仮焼酸化マグネシウムとしては、高い塩基度と塩基強度を示すものが好ましい。塩基度と塩基強度の高い酸化マグネシウムほど、脱プロトン作用が強く、ラジカル種を多く発生させることができ、結果として植物の病害抵抗性遺伝子の発現を高度に誘導すると考えられる。
　また、仮焼酸化マグネシウムの脱プロトン作用は、粒子表面の結晶面（１１１）の積分強度とＢＥＴ法による比表面積が主要な指標となる。結晶面（１１１）は固体塩基触媒の特徴的な結晶面であり、配位度の低い表面酸素原子の存在を示している。この結晶面（１１１）の積分強度が高いと、配位度の低い表面酸素原子の存在率が高くなり、塩基強度が高く、脱プロトン作用が強いと考えられる。また、ＢＥＴ比表面積の値が大きいほど、結晶表面積が大きくなるため、脱プロトン作用が強いと考えられる。ＢＥＴ比表面積としては、具体的には１００～４００ｍ２／ｇであることが好ましい。また、酸化マグネシウムのＸ線回折における全ピークに対する結晶面（１１１）の積分強度で示される相対積分強度は、５％以上が好ましい。なお、仮焼酸化マグネシウムの塩基度とラジカル種発生についての詳細は、「触媒，ｖｏｌ．４６（１）、ｐ．３６－、（２００４）」を参照することができる。
　また、本発明は、さらに、腐植酸を含むことが好ましい。ここでいう腐植酸は、亜炭や泥炭の硝酸分解物の中和塩、またはバーク堆肥として製造される市販製品の主成分となる腐植酸塩を指す。腐植酸を含む本発明に係る植物病害防除剤は、さらに優れた植物病害防除効果を示す。この理由は、腐植酸中の多価フェノールモエティーが仮焼酸化マグネシウムよりアルカリ自動酸化を受けること、および腐植酸中のフェノール性水酸基が固体塩基触媒である仮焼酸化マグネシウムの作用により脱プロトン化されることでラジカル種の発生を促進するためと推測される。このため、仮焼酸化マグネシウムと腐植酸を併用することで、仮焼酸化マグネシウムを単独使用した場合と比較して抵抗性遺伝子がより高度に発現して病害の抑制防除効果が高まると考えられる。本発明に係る植物病害防除剤において、腐植酸含有量は、仮焼酸化マグネシウム１００質量部に対し、２０～２００質量部であることが好ましく、５～４０質量部がより好ましい。また、腐植酸は、液体状のものであってもよい。
　また、本発明においては、粉立ちを防ぐ目的で珪砂を添加する等、本発明の効果を妨げない範囲において適宜添加剤を含めることができる。
　本発明に係る植物病害の防除方法は、前記植物病害防除剤を用いる植物病害の防除方法である。本発明に係る植物病害の防除方法において、対象となる植物病害は、土壌病害だけでなく幅広い病害を挙げることができ、例えば下記表１に示すような病害が該当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　植物病害防除剤の施用方法としては、植物病害防除剤を、土壌作土層に混和するか、育苗培土に混和することが好ましい。植物病害防除剤を播種あるいは定植前に土壌作土層に混和する場合の施用量としては、１０ａ当り１０～２５０ｋｇが好ましく、３０～１３０ｋｇがさらに好ましい。多量の施用の場合には、土壌ｐＨが好ましくない域になることがある。植物病害防除剤を１０ａ当り１０～２５０ｋｇの施用量で土壌作土層に混和した場合、１０～８０％の発病抑制効果が期待できる。
　また、植物病害防除剤の施用方法として、植物病害防除剤を、播種前の育苗培土に０．０１～０．５重量％混和し、病原菌に汚染された本圃に移植した場合にも発病抑制効果が期待でき、２０～７０％の発病抑制率を示す。
　さらに、植物病害防除剤を葉面処理した場合にも発病抑制効果が期待できる。植物病害防除剤の葉面処理の方法としては、植物病害防除剤の水懸濁液を茎葉に塗布することや、前記水懸濁液に茎葉を浸漬することなどが含まれる。例えば、植物病害防除剤の０．０１～２．０％、好ましくは０．０１～１．０％水懸濁液（Ｗ／Ｖ）を、培土で育苗した幼苗に散布器などで茎葉部が適当に濡れるよう十分量茎葉散布し、病原菌に汚染された本圃に移植した場合にも３０～８０％の発病抑制率を示す。
　また、植物病害防除剤を根部浸漬する施用方法も有効である。根部浸漬する施用方法としては、例えば、０．０１～１．０％仮焼酸化マグネシウムの水懸濁液に苗の根部を１～６０秒間浸漬する方法を挙げることができる。
　さらにまた、植物病害防除剤を株元灌注する施用方法も有効である。株元灌注する施用方法としては、例えば、０．０１～１．０％仮焼酸化マグネシウムの水懸濁液を根圏土壌に対して、土壌１ｋｇあたり０．０３～０．３Ｌとなるように株周辺に注入する方法を挙げることができる。
　以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明の目的を限定するものではない。
＜実験例１：土壌混和でのトマト青枯病に対する効果＞
（実施例１）
　植物病害防除剤として、下記表２に示す化学組成の水酸化マグネシウム（ＵＤ－６５０：宇部マテリアルズ（株）製）を外熱式ロータリーキルンで８００℃、１０分間焼成することにより得られる仮焼酸化マグネシウム（以下、ＭｇＯ－１と記す。）を使用した。ＭｇＯ－１は、下記表３に示す化学組成であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　コンテナ（０．４ｍ×０．６ｍ×深さ０．２５ｍ）に充填した洪積砂壌土の全面全層に、土壌病害菌としてＹＰＧＳ培地で２８℃、７２時間振とう培養して調製した青枯病菌（Ralstonia solanacearum）を灌注接種した後、ＭｇＯ－１の粉末を１２０ｋｇ／１０ａ施用して表層部１５ｃｍに混和し、トマト（品種；桃太郎８）を６株定植した。コンテナは、室温（昼間２７℃、夜間２０℃）で管理した。その後、所定期間毎に目視観察し、下記式（１）により発病率を算出した。なお、試験は２反復で行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
（実施例２）
　ＭｇＯ－１粉末を２４０ｋｇ／１０ａ施用した以外は実施例１と同様にして、実施例２に係る試験区を設け、実施例１と同様に発病率を算出した。
（比較例１）
　対照として、ＭｇＯ－１粉末の代わりに、苦土石灰（くみあい炭酸苦土石灰：薬仙石灰（株）製）を１５０ｋｇ／１０ａ施用した比較例１に係る対照区を設け、実施例１と同様に発病率を算出した。
　実施例１、２及び比較例１の結果を表４に示す。表４より、ＭｇＯ－１の施用によって発病が抑制されたことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
＜実験例２：土壌混和での腐植酸添加によるトマト青枯病に対する効果＞
　次に、ＭｇＯ－１粉末に腐植酸を加えたときの、トマト青枯病に対する添加効果を試験した。
（実施例３）
　トマト品種を麗夏にしたこと以外は実施例１と同様にして実施例３に係る試験区を設け、実施例１と同様に発病率を算出した。
（実施例４）
　さらに腐植酸（くみあいアヅミン：デンカアヅミン（株）製）を８０ｋｇ／１０ａ用いたこと以外は実施例３と同様にして、実施例４に係る試験区を設け、実施例３と同様に発病率を算出した。
（比較例２）
　対照として、実施例４のＭｇＯ－１粉末１２０ｋｇ／１０ａの代わりに、比較例１で施用した苦土石灰を１５０ｋｇ／１０ａ施用した比較例２に係る対照区を設け、実施例３と同様に発病率を算出した。
　実施例３、４及び比較例２の結果を表５に示す。表５より、ＭｇＯ－１の施用、さらに腐植酸の添加によって発病が抑制されたことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
＜実験例３：土壌混和でのミズナ根こぶ病に対する効果＞
（実施例５）
　植物病害防除剤として、上記表２に示す化学組成の水酸化マグネシウム（ＵＤ－６５０：宇部マテリアルズ（株）製）を外熱式ロータリーキルンで７５０℃、１５分間焼成することにより得られる仮焼酸化マグネシウム（以下、ＭｇＯ－２と記す。）を使用した。ＭｇＯ－２は、下記表６に示す化学組成であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　根こぶ病菌に汚染されている砂質の畑土壌１区（１ｍ×２ｍ）３反復で、ＭｇＯ－２の粉末を６０ｋｇ／１０ａ施用して混和した後、ミズナを播種し５５日間栽培し、収穫して根こぶの形成を目視観察し、発病率及び発病度を算出した。発病率は、上記式（１）により算出し、発病度は、根こぶの形成状態をＡ（無形成）～Ｄ（最も強く形成）の４段階に分け、下記式（２）により算出した。また、下記式（３）により防除価を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
（比較例３）
　対照として、ＭｇＯ－２粉末６０ｋｇ／１０ａの代わりに、比較例１で施用した苦土石灰を７５ｋｇ／１０ａ施用した比較例３に係る対照区を設け、実施例５と同様に発病率及び発病度を算出した。
　実施例５及び比較例３の結果を表７に示す。表７より、ＭｇＯ－２の施用によって発病が抑制されたことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
＜実験例４：土壌混和でのキャベツ根こぶ病に対する効果＞
（実施例６）
　定植１週間前に、ＭｇＯ－２粉末１２０ｋｇ／１０ａを土壌混和し、播種後２０日苗のキャベツ（品種；初秋）を定植し、７８日間栽培した後、収穫して根こぶの形成を目視観察し、上記式（１）及び式（２）により発病率及び発病度を算出した。また、上記式（３）により防除価を算出した。ＭｇＯ－２は、実験例３と同様のものを試供し、土壌混和は、根こぶ病菌に汚染されている砂質の畑土壌で１区（１ｍ×２ｍ）３反復実施した。
（比較例４）
　植物病害防除剤として、市販根こぶ病防除剤（ネビジン粉剤：クミアイ化学工業（株）製）を２０ｋｇ／１０ａ施用した以外は、実施例６と同様にして比較例４に係る試験区を設け、実施例６と同様に発病率、発病度及び防除価を算出した。
（比較例５）
　対照として、ＭｇＯ－２粉末１２０ｋｇ／１０ａの代わりに、比較例１で施用した苦土石灰を７５ｋｇ／１０ａ施用した比較例５に係る対照区を設け、実施例６と同様に発病率及び発病度を算出した。
　実施例６及び比較例４、５の結果を表８に示す。表８より、ＭｇＯ－２の施用によって発病が抑制されたことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
＜実験例５：培土混和でのトマト青枯病に対する効果＞
（実施例７）
　鉢上げ用育苗培土（ヤンマーナプラ養土：パリプロ（株）製）に、ＭｇＯ－１を０．２％添加し、トマト（品種；桃太郎８）を播種し、２０日間育苗した。この苗を移植苗として６株定植した。その他は実施例１と同様にして青枯病防除試験を実施し、実施例１と同様に発病率を算出した。
（比較例６、７）
　対照として、市販品のＭｇＯ（ＵＣ－９５Ｓ：宇部マテリアルズ（株）製）を用いた比較例６、及び植物病害防除剤を無施用の比較例７に係る対照区を設け、実施例７と同様に発病率を算出した。
　実施例７及び比較例６、７の結果を表９に示す。表９より、ＭｇＯ－１の施用によって発病が抑制されたことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
＜実験例６：培土混和でのトマト萎凋病に対する効果＞
（実施例８）
　３葉期のトマト（品種；福寿２号）苗を、ＭｇＯ－２を０．１％添加した培土（パーライトとバーミュライトの混合物）に定植し、３日後にトマト萎凋病（Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici Fox.37）の胞子懸濁液（１×１０７個／ｍｌ）を根部に灌注し、２週間２５℃の人工照明下で栽培した。観察による発病株から下記式（４）により萎凋葉率（％）を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
（比較例８、９）
　対照として、市販品のＭｇＯ（ＵＣ－９５Ｓ：宇部マテリアルズ（株）製）を用いた比較例８、及び植物病害防除剤を無施用の比較例９に係る対照区を設け、実施例８と同様に萎凋葉率（％）を求めた。
　実施例８及び比較例８、９の結果を表１０に示す。表１０より、ＭｇＯ－２の施用によって発病が抑制されたことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
＜実験例７：葉面処理でのトマト青枯病に対する効果＞
（実施例９）
　５～６葉期のトマト（品種；桃太郎８）苗の茎葉部に、ＭｇＯ－１の１．０％水懸濁液（Ｗ／Ｖ）を８ｍｌ／株塗布し、翌日に実施例１と同様の青枯病菌を土壌に接種した。その他は実施例１と同様の条件にしたがって試験を実施し、観察による発病株から実施例１と同様に発病率を求めた。
（比較例１０、１１）
　対照として、市販品のＭｇＯ（ＵＣ－９５Ｓ：宇部マテリアルズ（株）製）を用いた比較例１０、及び植物病害防除剤を無施用の比較例１１に係る対照区を設け、実施例９と同様に発病率（％）を求めた。
　実施例９及び比較例１０、１１の結果を表１１に示す。表１１より、ＭｇＯ－１の施用によって発病が抑制されたことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
＜実験例８：葉面処理でのトマト萎凋病に対する効果＞
（実施例１０）
　３葉期のトマト（品種；福寿２号）苗の第２葉を、ＭｇＯ－２の１．０％水懸濁液（Ｗ／Ｖ）に数分間浸漬し、３日後にトマト萎凋病（Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici Fox.37）の胞子懸濁液（１×１０７個／ｍｌ）を根部に灌注し、２週間２５℃の人工照明下、培土（パーライトとバーミュライトの混合物）で栽培した。観察による発病株から上記式（４）により萎凋葉率（％）を求めた。
（比較例１２、１３）
　対照として、市販品のＭｇＯ（ＵＣ－９５Ｓ：宇部マテリアルズ（株）製）を用いた比較例１２、及び植物病害防除剤を無施用の比較例１３に係る対照区を設け、実施例１０と同様に萎凋葉率（％）を求めた。
　実施例１０及び比較例１２、１３の結果を表１２に示す。表１２より、ＭｇＯ－２の施用によって発病が抑制されたことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
＜実験例９：仮焼酸化マグネシウムの根部処理で発現するトマトの抵抗性遺伝子の測定＞
（実施例１１）
　植物病害防除剤として、上記表２に示す化学組成の水酸化マグネシウム（ＵＤ－６５０：宇部マテリアルズ（株）製）を外熱式ロータリーキルンで７５０℃、２０分間焼成することにより得られる仮焼酸化マグネシウム（以下、ＭｇＯ－３と記す。）を使用した。ＭｇＯ－３は、下記表１３に示す物理化学的性質であった。全ピークに対する結晶面（１１１）の積分強度で示される相対積分強度の測定は、粉末Ｘ線回折装置（Ｒｉｇａｋｕ製ＲＩＮＴ－２５００ＨＦ）を用いて測定し、解析ソフト（Ｊａｄｅ）にてピーク面積を計算することにより求めた。ＢＥＴ比表面積は、全自動ガス吸着量測定装置（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ製Ａｕｔｏｓｏｒｂ－１ＭＰ）を用いてＢＥＴ多点法により測定した。なお、参考として、ＭｇＯ－１、ＭｇＯ－２及び市販品ＭｇＯ（ＵＣ－９５Ｓ：宇部マテリアルズ（株）製）の物理化学的性質も示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
　表１３の結果から、ＭｇＯ－３は市販品ＭｇＯと比較して、結晶面（１１１）の相対積分強度が高く、ＢＥＴ比表面積も大きいことが分かる。このことから、ＭｇＯ－３は、固体塩基触媒としての結晶面（１１１）に特徴的な、配位度の低い表面酸素原子の存在率が高く、このため高い塩基度を示すと考えられる。そして、このように高い塩基度を示すことから、ＭｇＯ－３はラジカル種の発生を促進し、その結果、後述するように植物の抵抗性遺伝子の発現を誘導して植物の病害の発生を抑制防除すると考えられる。
　トマト種子（品種；大型福寿）をシャーレ内に蒔き、２５℃、１週間で発芽させた。この発芽苗を、ＭｇＯ－３粉末を０．２５％（Ｗ／Ｗ）添加した育苗培土（パーライトとバーミュライとの混合物）に定植し、ガラス温室内（温度２５℃）で４週間栽培した（実施例１１）。また、対照として、仮焼酸化マグネシウムを無添加で上記のトマト苗を栽培した（比較例１４）。
　実施例１１と比較例１４で得られた苗を、それぞれ茎と葉に分け、液体窒素で凍結してＲＮＡを抽出し、遺伝子特異的プライマーを用いた定量的リアルタイムＲＴ－ＰＣＲを行い、抵抗性遺伝子の発現量を測定した。抵抗性遺伝子としては、酸性キチナーゼ（酸性ＣＨＩ：ＮＣＢＩ　Ｚ１５１４１）、酸性グルカナーゼ（酸性Ｇｌｕ：ＮＣＢＩ　Ｍ８０６０４）、塩基性キチナーゼ（塩基性ＣＨＩ：ＮＣＢＩ　Ｚ１５１４０）、塩基性グルカナーゼ（塩基性Ｇｌｕ：ＮＣＢＩ　Ｍ８０６０８）、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ－４（ＰＡＬ－４：ＴＩＧＲ　ＴＣ１５３６９９）を標的とした。遺伝子特異的プライマーとして「Ｐｒｉｍｅｒ　Ｅｘｐｒｅｓｓ」（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用い、９５℃、１５秒および５８℃、６０秒を４０サイクルタイムの条件でＲＴ－ＰＣＲを行った。抵抗性遺伝子の発現量は、対照（比較例１４）の値を１として相対値で示した。また、抵抗性遺伝子測定の内部標準にはアクチンを用いた。その結果を表１４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
　表１４の結果から明らかなように、実施例１１では、茎と葉のいずれにおいても上記の５種類の抵抗性遺伝子の発現が認められた。特に、茎部においては、酸性キチナーゼとフェニルアラニンアンモニアリアーゼ－４が強く発現していた。以上より、ＭｇＯ－３が抵抗性遺伝子の発現を高度に誘導することが分かり、その結果、病害の発病に対する抑制防除に寄与するものと考えられる。
＜実験例１０：仮焼酸化マグネシウムの茎葉処理で発現するトマトの抵抗性遺伝子の測定＞
（実施例１２）
　実施例１１と同様の条件でトマト（品種；桃太郎）を育苗し、３葉期の苗の第２葉をＭｇＯ－３の１％水懸濁液（Ｗ／Ｖ）に数秒間浸漬した。処理から３日後に、茎葉を取得し、実施例１１と同様に抵抗性遺伝子の発現量を測定した（実施例１２）。標的とした抵抗性遺伝子は、酸性キチナーゼ（酸性ＣＨＩ）、酸性グルカナーゼ（酸性Ｇｌｕ）の２種類である。なお、対照には、ＭｇＯ－３を市販品ＭｇＯ（ＵＣ－９５Ｓ：宇部マテリアルズ（株）製）に代えた水懸濁液（比較例１５）と、ＭｇＯを含まないｐＨ１１に調整した水を用いた（比較例１６）。抵抗性遺伝子の発現量は、対照（比較例１６）の値を１として相対値で示した。その結果を表１５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
　表１５の結果から明らかなように、実施例１２では、葉において上記の２種類の抵抗性遺伝子の発現が認められた。このことから、茎葉処理においてもＭｇＯ－３が抵抗性遺伝子の発現を高度に誘導することが分かり、その結果、病害の発病に対する抑制防除に寄与するものと考えられる。
＜実験例１１：茎葉散布によるトマト灰色カビ病に対する発病抑制効果；ポット栽培＞
（実施例１３）
　実施例１２と同様の条件でトマト（品種；桃太郎）を育苗し、３葉期の苗の第２葉をＭｇＯ－３の１％水懸濁液（Ｗ／Ｖ）に数秒間浸漬した。処理から３日後に、トマトの根を灰色カビ病菌（Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici Fox.37）の胞子液（１×１０７個／ｍｌ）に数秒間浸漬して接種を行ったあと、育苗培土上（バーミキュライト）に植えつけた。接種から１７日後に目視によって病徴の観察を行い、発病度を調べた（実施例１３）。なお、対照として、上記のＭｇＯ－３水懸濁液に代えて、ｐＨ１１に調整した水を使用した（比較例１７）。その結果を表１６に示す。なお、発病度は以下の基準で定めた。
＜発病度＞
０：病徴なし。
１：胚軸のわずかな肥大・湾曲が認められた。
２：胚軸内維管束に褐変が１つか２つ認められた。
３：少なくとも２つの褐変、成長不全（茎の強い湾曲と不均整な成長）が認められた。
４：すべての維管束が褐変、株全体の枯死、株が小さく萎凋症状が見られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
　表１６の結果から明らかなように、ＭｇＯ－３を茎葉散布した実施例１３では、発病度が低く抑えられることが分かった。
＜実験例１２：茎葉散布によるトマト灰色カビ病に対する発病抑制効果；圃場試験＞
（実施例１４）
　ハウス加温の試験圃場（洪積砂壌土）において、１区１．２ｍ×０．９ｍの面積に、トマト（台木；Ｂバリア、穂木；桃太郎）の苗を定植し、トマト灰色カビ病の罹病葉をぶら下げて感染源とし、空気感染により苗に感染させた。４ヶ月の栽培期間中、ＭｇＯ－３の１０００倍水懸濁液を４回散布し、目視により発病状態を調べた（実施例１４）。対照区は、４回散布のうち、１～２回目はトリフミン水和剤、３回目はベルクート水和剤、４回目はアミスターフロアブルを慣行使用した（比較例１８）。また、ＭｇＯ－３も薬剤もいずれも施用しない無処理区を設けた（比較例１９）。その結果を表１７に示す。なお、表中の各指標は以下の方法で定めた。
　発病葉率：３段目花房の上１０枚の発病率から算出した。
　発病度：調査葉の発病指数基準から算出した。
　防除価：（１－（試験区発病度／無処理区発病度））×１００
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
　表１７の結果から明らかなように、ＭｇＯ－３を茎葉散布した実施例１４では、トマト灰色カビ病を空気感染により接種した場合であっても発病度が低く抑えられることが分かった。また、実施例１３、１４から、ＭｇＯ－３を茎葉散布した場合、６２％までの発病抑制効果が得られることが分かった。
＜実験例１３：茎葉散布での腐植酸によるトマト青枯病に対する効果；ポット試験＞
（実施例１５）
　実施例７と同様に育成したトマトの茎葉に、１％ＭｇＯ－１および０．１％腐植酸液（モフミン液体：（株）アートレイ販売）になるように調製した液を散布した。対照として、１％ＭｇＯ－１懸濁液（実施例１６）、０．１％腐植酸液（モフミン液体：（株）アートレイ販売）（比較例２０）、および無散布（比較例２１）の試験区を設けた。このポットを６株ずつ、水道水を満たした１リットル容のコンテナに置き、散布４日後に実施例１と同様に調製した青枯病菌を、１０８ｃｆｕ／ｍｌになるように添加した。その後、ガラス温室（昼間２７℃、夜間２０℃）で管理し、所定期間毎に目視観察し、上記式（１）により発病率を算出した。その結果を表１８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
　表１８の結果から明らかなように、無処理（比較例２１）に比べ、ＭｇＯ－１だけ（実施例１６）でも発病が抑制されるが、０．１％モフミン液体を加えるとさらに効果は増大した（実施例１５）。モフミン液体だけ（比較例２０）でもわずかに発病抑制効果を認めた。
 

Claims (12)

  1. 　水酸化マグネシウムを４００～１０００℃で焼成することにより得られる酸化マグネシウムを含むことを特徴とする植物病害防除剤。
  2. 　腐植酸を含むことを特徴とする請求項１記載の植物病害防除剤。
  3. 　前記腐植酸の含有量が、酸化マグネシウム１００質量部に対し、２０～２００質量部であることを特徴とする請求項２記載の植物病害防除剤。
  4. 　前記腐植酸が、亜炭又は泥炭の硝酸分解物の中和塩、若しくはバーク堆肥に含まれる腐植酸塩であることを特徴とする請求項２又は３記載の植物病害防除剤。
  5. 　前記酸化マグネシウムの水懸濁液であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の植物病害防除剤。
  6. 　ラジカル種を生成する酸化マグネシウムを含むことを特徴とする植物病害防除剤。
  7. 　請求項１乃至６いずれか記載の植物病害防除剤を用いることを特徴とする植物病害の防除方法。
  8. 　前記植物病害防除剤を土壌作土層に混和することを特徴とする請求項７記載の植物病害の防除方法。
  9. 　前記植物病害防除剤を育苗培土に混和することを特徴とする請求項７記載の植物病害の防除方法。
  10. 　前記植物病害防除剤を葉面処理することを特徴とする請求項７記載の植物病害の防除方法。
  11. 　前記植物病害防除剤を根部浸漬することを特徴とする請求項７記載の植物病害の防除方法。
  12. 　前記植物病害防除剤を株元灌注することを特徴とする請求項７記載の植物病害の防除方法。
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