WO2017006869A1 - 酸化型グルタチオンと肥料成分とを含む葉への施用のための肥料組成物 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a fertilizer composition for application to the leaves of a plant, and a method for cultivating a plant using the same.
- Glutathione is a peptide consisting of three amino acids, L-cysteine, L-glutamic acid, and glycine. It exists not only in the human body but also in many other living organisms such as other animals, plants, and microorganisms. It is an important compound for living organisms such as amino acid metabolism.
- Glutathione is a reduced glutathione (N- (N- ⁇ -L-glutamyl-L-cysteinyl) glycine, hereinafter referred to as “GSH”), which is a form of SH in which the thiol group of the L-cysteine residue is reduced in vivo.
- GSH reduced glutathione
- GSSG oxidized glutathione
- GSSG is known to be useful in fields such as fertilizers, pharmaceuticals, and cosmetics.
- Patent Document 1 discloses a technique for promoting rooting of plant seedlings using a medium containing GSSG. Patent Document 1 also discloses adding nitrogen, phosphorus and potassium to a medium containing GSSG. Patent Document 1 also discloses that a GSSG solution is sprayed and applied to the leaves of a plant seedling.
- Patent Document 2 GSSG is useful as an active ingredient of a plant growth regulator that improves the harvest index, such as increasing the number of plant seeds or flowers and increasing the number of side buds or tillers. It is disclosed. Patent Document 2 also discloses that GSSG is sprayed on the leaves of plants as a method for applying GSSG to promote plant growth.
- GSSG was known to promote plant growth, but when GSSG was applied to soil, there was a problem that GSSG was easily washed away in the soil because it was water-soluble.
- an object of the present invention is to further improve the plant growth action by GSSG in a technique for promoting plant growth by applying GSSG to leaves.
- the present inventors further combined GSSG and fertilizer components when combined with applying fertilizer components to leaves, The surprising finding that the plant growth promoting effect is remarkably increased has been found, and the present invention has been completed.
- a fertilizer composition for applying to a leaf of a plant comprising GSSG and a fertilizer component.
- the fertilizer composition according to (1) wherein the fertilizer component contains nitrogen, phosphorus and potassium.
- the fertilizer composition according to (1) or (2) which has a pH value of 2.0 or more and 6.5 or less when 3 g of the fertilizer composition is dispersed in 100 mL of distilled water at 25 ° C. .
- a method for cultivating a plant comprising a step of applying GSSG and a fertilizer component to a plant leaf.
- a fertilizer kit for applying to the leaves of a plant comprising oxidized glutathione and a fertilizer component in a form separated from each other.
- the oxidized glutathione and the fertilizer component are fertilizer compositions containing oxidized glutathione and a fertilizer component, and the pH value when 3 g of the fertilizer composition is dispersed in 100 mL of distilled water at 25 ° C.
- the use according to (9) or (10), wherein is a form of a fertilizer composition having a pH of 2.0 or more and 6.5 or less, or a form in which the fertilizer composition is diluted.
- the plant growth is remarkably promoted by applying the fertilizer compositions (1) and (2) above to the leaves of the plant.
- the plant growth is remarkably promoted by applying each component of the kits (7) and (8) to the leaves of the plant.
- the plant growth action by GSSG can be further improved.
- Oxidized glutathione is formed by combining two molecules of reduced glutathione (GSH, N- (N- ⁇ -L-glutamyl-L-cysteinyl) glycine) via a disulfide bond. It is a substance.
- oxidized glutathione is a free form that is not bound to other substances and is not ionized (a form represented by the above chemical formula), a salt formed by GSSG and an acid or a base, Various forms of GSSG can be included, such as these hydrates, mixtures thereof, and the like.
- reduced glutathione is a free form that is not bound to other substances and is not ionized, a salt formed with GSH and an acid or a base, hydrates thereof, Various forms of GSH can be included, such as mixtures.
- the fertilizer composition, the fertilizer kit, or the component applied to the plant by the method of the present invention may contain reduced glutathione, but the fertilizer composition, the fertilizer kit, or the component
- the content of oxidized glutathione is preferably relatively higher than the content of reduced glutathione, and more preferably substantially free of reduced glutathione.
- the total mass of oxidized glutathione relative to the total mass (mass converted as a free form) of oxidized glutathione and reduced glutathione contained in the fertilizer composition, the fertilizer kit, or the component ( The mass converted into a free form) is 70% by mass or more in total, more preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, still more preferably 98% by mass or more, and most preferably Is 100% by mass.
- the GSSG salt is not particularly limited as long as it is one or more salts acceptable as fertilizers such as ammonium salt, calcium salt, magnesium salt, sodium salt and lithium salt, but preferably from ammonium salt, calcium salt and magnesium salt.
- One or more salts selected As disclosed in Patent Document 3, GSSG solid ammonium salt, calcium salt and magnesium salt are particularly preferable because they are low deliquescence, easy to handle and highly water-soluble.
- such a salt is obtained by converting GSSG into water and / or a water-soluble medium in the presence of a substance capable of generating at least one selected from ammonium ions, calcium cations, and magnesium cations. It can be obtained as a solid by heating to a temperature of 30 ° C.
- the heating temperature is not particularly limited as long as it is 30 ° C. or higher, but is preferably 33 ° C. or higher, more preferably 35 ° C. or higher, particularly preferably 40 ° C. or higher, and the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 80 ° C. or lower, preferably It is 70 ° C. or less, particularly preferably 60 ° C. or less, and a range of 53 to 60 ° C. is particularly preferred in production on an industrial scale.
- the said aqueous medium may be used independently and may combine 2 or more types suitably, it is recommended to use combining water and a water-soluble medium.
- water functions as a rich solvent for oxidized glutathione
- a water-soluble medium functions as a poor solvent.
- the volume of the water-soluble medium is, for example, about 1 to 1000 parts by volume, preferably about 5 to 500 parts by volume, more preferably about 10 to 100 parts by volume, and particularly about 12 to 50 parts by volume with respect to 10 parts by volume of water. It is.
- alcohols methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol, etc.
- ketones acetone, methyl ethyl ketone, etc.
- Examples of the GSSG salt obtained by this method include GSSG monoammonium salt, GSSG 0.5 calcium salt or 1 calcium salt, GSSG 0.5 magnesium salt or 1 magnesium salt, and the like.
- the fertilizer component in the present invention refers to an element used in plants such as nitrogen, phosphorus, potassium, silicon, magnesium, calcium, manganese, boron, and iron.
- the fertilizer component may be in the form of an organic compound or an inorganic compound containing the fertilizer component element in a form usable for plants.
- the fertilizer component used in the present invention preferably contains at least one selected from the group consisting of nitrogen, phosphorus, potassium, silicon, magnesium, calcium, manganese, boron and iron, and consists of nitrogen, phosphorus and potassium. It is more preferable to include at least one selected from the group, and it is particularly preferable to include at least three combinations of nitrogen, phosphorus and potassium.
- Nitrogen as a fertilizer component may be in the form of a nitrogen-containing fertilizer such as ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium chloride, urea, lime nitrogen.
- a nitrogen-containing fertilizer such as ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium chloride, urea, lime nitrogen.
- the nitrogen-containing fertilizer contains phosphorus and / or potassium in a form that can be used as a fertilizer, it also acts as a phosphorus-containing fertilizer and / or a potassium-containing fertilizer.
- Phosphorus as a fertilizer component is ammonium phosphate (primary ammonium phosphate (ammonium dihydrogen phosphate), secondary ammonium phosphate (diammonium hydrogen phosphate), or tertiary ammonium phosphate (triammonium phosphate). ), Potassium phosphate (primary potassium phosphate (potassium dihydrogen phosphate), dibasic potassium phosphate (dipotassium hydrogen phosphate)), superphosphate, heavy superphosphate, molten phosphorus fertilizer, heavy Those in the form of phosphorus-containing fertilizers such as calcined phosphorus fertilizer and phosphorous acid can be used. When the phosphorus-containing fertilizer contains nitrogen and / or potassium in a form that can be used as a fertilizer, it also acts as a nitrogen-containing fertilizer and / or a potassium-containing fertilizer.
- Potassium as a fertilizer component can be used in the form of potassium-containing fertilizers such as potassium sulfate, potassium chloride, and potassium bicarbonate.
- potassium-containing fertilizer contains phosphorus and / or nitrogen in a form that can be used as a fertilizer, it also acts as a phosphorus-containing fertilizer and / or a nitrogen-containing fertilizer.
- calcium containing fertilizers such as quick lime, slaked lime, mashed lime, calcium carbonate; silicon containing fertilizers such as calcium silicate; mineral silicate fertilizers; magnesium containing magnesium sulfate, magnesium chloride, humic acid bitter fertilizers, etc.
- Fertilizer Manganese-containing fertilizers such as manganese sulfate fertilizer, sulfated manganese manganese, and mineral manganese fertilizer; Boron-containing fertilizers such as boric acid and borate; Trace element compound fertilizer; Iron-containing fertilizers such as steel slag; Zinc such as zinc sulfate Fertilizer components in a form that can be used by plants in the form of contained fertilizer and the like can be used.
- the molecule of GSSG contains nitrogen and may contain other fertilizer components as counter ions of the GSSG salt.
- the fertilizer used in combination with GSSG in the fertilizer composition, fertilizer kit or method of the present invention refers to a fertilizer component that exists in a form other than GSSG.
- GSSG and fertilizer component application to leaves The present invention is characterized in that GSSG and fertilizer components are applied to leaves. As confirmed in the examples, the growth of plants is significantly promoted by applying GSSG and fertilizer components to the leaves.
- GSSG and fertilizer components do not necessarily need to be applied simultaneously or sequentially, and may be applied to the leaves at different times. Further, the GSSG and the fertilizer component do not need to be applied in a state of being contained in an integral composition, and are each simultaneously, continuously, or different in a state of being contained in a physically separated composition. May be applied on time.
- the composition of the composition or kit containing each component is as described later.
- the GSSG and the fertilizer component used in the method of the present invention do not have to be prepared in the form of the composition or kit of the present invention described later, and may be prepared independently. .
- the use of the GSSG and the fertilizer component in the form of the composition or kit of the present invention described below, particularly in the form of the composition of the present invention in the method of the present invention is convenient and preferable.
- each component may be applied simultaneously or sequentially, or at least some of the components may be applied to the leaves at different times.
- the plurality of fertilizer components need not be applied as contained in a unitary composition, and two or more physically separated compositions each comprising one or more of the plurality of components May be applied simultaneously, sequentially or at different times.
- the application of GSSG and fertilizer components to leaves includes a method in which each component is dissolved or dispersed in water and / or a water-soluble solvent, preferably in a dissolved liquid state and applied to the leaf surface, and each component is included. It can be carried out by a method of applying a solid substance such as powder to the leaf surface.
- a water-soluble solvent alcohols such as ethanol and methanol can be used.
- methods for supplying the liquid to the leaf surface methods such as spraying and coating can be used.
- the ratio of GSSG and fertilizer components applied to the leaves is not particularly limited and can be adjusted as appropriate.
- GSSG and the fertilizer component are applied to the leaves at a ratio that can synergistically exert the plant growth promoting effect.
- nitrogen is 1 part by mass or more (in the present invention, mass and part by mass of nitrogen as a fertilizer component are masses and parts by mass converted to N atoms unless otherwise specified).
- phosphorus When phosphorus is applied as a fertilizer component, phosphorus is, for example, 1 part by mass or more with respect to a total amount of GSSG of 100 parts by mass (same as above) (in the present invention, the mass and part by mass of phosphorus as a fertilizer component are not particularly specified). unless P 2 O 5 used-converted mass and parts by weight.
- potassium is, for example, not less than 1 part by mass with respect to a total amount of GSSG of 100 parts by mass (same as above) (in the present invention, the mass and part by mass of potassium as a fertilizer component are not particularly specified).
- K 2 O mass and parts by mass are used. The same applies hereinafter), preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, for example 1200 parts by mass or less.
- the quantity ratios mentioned here are not limited to the quantity ratio in the quantity applied at the same time (simultaneously or successively), but are the ratios relating to the total quantity of each component applied to the plant, It is more preferable that the amount ratio of each component applied continuously is within the above range.
- the application amount to the leaves of GSSG and the fertilizer component is not particularly limited, but it is preferable to apply an amount effective for promoting plant growth, particularly an amount effective for synergistically promoting plant growth. .
- the application rate of GSSG (free body equivalent) is usually 0.01 mg or more, for example, 0.1 mg or more per plant body, and the upper limit is not particularly limited. Is usually 100 mg or less, for example 30 mg or less, and when applying nitrogen as a fertilizer component, the application amount of nitrogen (N conversion) is usually 0.01 mg or more, for example 0.1 mg or more per plant body,
- the upper limit is not particularly limited, but is usually 100 mg or less, for example, 30 mg or less.
- the application amount of phosphorus is usually 0.01 mg or more per plant, For example, it is 0.1 mg or more, and the upper limit is not particularly limited, but is usually 100 mg or less, for example, 30 mg or less, and potassium is applied as a fertilizer component.
- Beam (K 2 O equivalent) application rates are per usually 0.01mg one or more plants, for example, not less than 0.1 mg, the upper limit is usually not particularly limited 100mg or less, for example 30mg or less.
- the application time to the leaves of each component is not particularly limited, but is preferably the vegetative growth period (leaf and root growth period) or the reproductive growth period (at the time of flowering, flowering, fruiting).
- count of application is not limited, You may apply by dividing a time in multiple times.
- fertilizer components other than the plant leaves (for example, roots) Is preferably applied.
- Application to the root can be performed by applying GSSG and / or fertilizer components to soil and / or water in contact with the root of the plant.
- GSSG or a certain fertilizer component is applied to a part other than the leaf, the application amount to the part is not particularly limited.
- the application amount to the leaf of GSSG or a certain fertilizer component is 100 parts by mass, other than the leaf
- the application amount of the corresponding GSSG or the component thereof in this part is preferably 0.01 to 1,000,000 parts by mass, more preferably 0.1 to 100,000 parts by mass.
- Fertilizer composition and fertilizer kit The form of the fertilizer composition for applying to the leaves of a plant containing oxidized glutathione and a fertilizer component of the present invention is not particularly limited.
- the fertilizer composition of the present invention is a liquid that can be sprayed or applied directly to the leaves of the target plant; diluted with a solvent such as water, a water-soluble solvent (such as methanol or ethanol), or a mixed solvent of two or more of these.
- Liquids applied from above water, water-soluble solvents (methanol, ethanol, etc.), solids such as powders and granules applied after being dissolved or dispersed in a solvent such as two or more of these mixed solvents; Solid matter such as powder (powder) sprayed directly on the leaves of plants; in any shape such as solid matter such as powder (powder) applied after dilution with solid matter such as clay, talc, soil, etc. In view of storage stability, a solid form is preferable.
- solvents such as water, water-soluble solvents such as methanol and ethanol, surfactants (such as linear alkylbenzene sulfonate), dispersion Components such as stabilizers (carboxymethyl cellulose, salts thereof, etc.), thickeners, antioxidants and the like can be included.
- the fertilizer composition of the present invention is a solid material
- a surfactant linear alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, lauryl sulfate, castor oil potassium soap, etc.
- a dispersion stabilizer carboxymethylcellulose, its Salt, etc.
- excipients such as lactose
- disintegrants thickeners, antioxidants and the like.
- the blending ratio of oxidized glutathione and fertilizer component in the fertilizer composition of the present invention is the same as that described in 3. It can set similarly to the ratio of both at the time of application mentioned above.
- the method for producing the fertilizer composition of the present invention is not particularly limited, and if the components are mixed or if it is a solid composition, operations such as pulverization, granulation, drying, etc. are performed as necessary to obtain a liquid composition. If so, it can be produced by performing operations such as stirring and emulsifying dispersion as required.
- the fertilizer composition of the present invention preferably has a pH value of 2.0 or more and 6.5 or less, more preferably 6.0 or less when 3 g of the fertilizer composition is dispersed in 100 mL of distilled water at 25 ° C. More preferably, it is 5.5 or less, more preferably 5.0 or less, and most preferably 4.5 or less.
- oxidized glutathione can be stably present in the fertilizer composition of the present invention, and therefore, when the fertilizer composition is applied to leaves, a high effect can be obtained. it can.
- the pH value under the above conditions is equal to or higher than the lower limit, it is less likely to cause damage when the fertilizer composition of the present invention is applied to plants.
- distilled water distilled water produced by a distilled water production apparatus (equipment for distilling and filtering from ion-exchanged water) or commercially available distilled water can be used.
- distilled water is put in a container such as a 200 mL capacity beaker, the fertilizer composition of the present invention is added, and the mixture is sufficiently dispersed by stirring with a stirrer or the like. At this time, the water-soluble component is dissolved, and when the insoluble component is contained, the insoluble component is sufficiently dispersed.
- the fertilizer composition of the present invention having a pH value of 2.0 or more and 6.5 or less when 3 g of the fertilizer composition is dispersed in 100 mL of distilled water at 25 ° C. is in any of the above forms. More preferably, water, water-soluble solvents (methanol, ethanol, etc.), solids such as powders and granules applied after being dissolved or dispersed in a solvent such as a mixed solvent of two or more of these, target Solids such as powder (powder) sprayed directly on the leaves of plants, or solids such as powder (powder) applied after dilution with solids such as clay, talc and soil.
- water water-soluble solvents (methanol, ethanol, etc.)
- solids such as powders and granules applied after being dissolved or dispersed in a solvent such as a mixed solvent of two or more of these
- target Solids such as powder (powder) sprayed directly on the leaves of plants, or solids such as powder
- the fertilizer kit for applying to plant leaves of the present invention comprises oxidized glutathione and a fertilizer component separated from each other.
- “providing in a form separated from each other” means that both components are included in the kit so as not to be mixed, such as being packaged separately or packaged separately.
- the fertilizer kit of the present invention can comprise a composition containing oxidized glutathione and a composition containing a fertilizer component as separate compositions.
- the composition containing oxidized glutathione may be composed of a plurality of separate compositions, and the composition containing a fertilizer component may also be composed of a plurality of separate compositions.
- the fertilizer component contains a plurality of components in the kit of the present invention
- the composition containing the fertilizer component may be composed of an integral composition, or one or more of the plurality of components may be included. Each may be composed of two or more separate compositions.
- Each composition is a liquid that can be directly sprayed or applied to the leaves of the target plant, as described above for the fertilizer composition; water, water-soluble solvent (methanol, ethanol, etc.), a mixture of two or more of these Liquid substance to be applied after being diluted with a solvent such as a solvent; powder applied after being dissolved or dispersed in a solvent such as water, a water-soluble solvent (methanol, ethanol, etc.), or a mixed solvent of two or more of these.
- a solvent such as a solvent
- powder applied after being dissolved or dispersed in a solvent such as water, a water-soluble solvent (methanol, ethanol, etc.), or a mixed solvent of two or more of these.
- Solids such as granules; solids such as powder (powder) directly sprayed on the leaves of the target plant; solids such as powder (powder) applied after dilution with solids such as clay, talc and soil It can be in any shape such as a product, and a solid form is preferred in view of storage stability.
- Examples of the other components contained in each composition of the fertilizer kit of the present invention include the same components as the other components contained in the fertilizer composition of the present invention.
- the method similar to the manufacturing method of the fertilizer composition of this invention is employable also about the manufacturing method of each composition of the fertilizer kit of this invention.
- the blending ratio of oxidized glutathione and fertilizer component in the fertilizer kit of the present invention is the same as described in 3. It can set similarly to the ratio of both at the time of application mentioned above.
- the fertilizer composition and fertilizer kit of the present invention are each useful as a fertilizer composition and a fertilizer kit for promoting the growth of plants, preferably for increasing the weight of the plant body.
- the present invention relates to the use of oxidized glutathione and fertilizer components for application to plant leaves in plant cultivation.
- the combination of oxidized glutathione and a fertilizer component is the same as in 4.
- the fertilizer composition or fertilizer kit according to the present invention described in detail above is preferably used, but may be prepared independently.
- Target plants The target plants to which the sustained-release fertilizer of the present invention is applied are not particularly limited, and are various plants such as dicotyledonous plants and monocotyledonous plants.
- Examples of monocotyledonous plants include duckweed plants, duckweed plants, cattleya plants, cymbidium plants, dendrobium plants, phalaenopsis plants, banda plants, paphiopedilum plants, orchidaceae plants, gamma family plants, micri familys Plant, scorpionaceae plant, scallops plant, euphorbiaceae plant, scorpionaceae plant, stag beetle plant, scorpionaceae plant, gramineous plant, cyperaceae plant, palm plant, taro plant, asteraceae plant, camellia plant, It is applied to scorpionaceae plants, rush family plants, sandalaceae plants, liliaceae plants, amaryllidaceae plants, genus genus plants, iris plants, scallops plants, ginger plants, cannaid plants, cynomolgus plants, etc. Can do.
- the target plant is not limited to a wild type plant, and may be a mutant or a transformant.
- Example 1 Production of water-soluble formulation Composition
- a GSSG-containing fertilizer composition having the composition shown in the following table was produced as two types of water-soluble preparations, fine powder and granules.
- GSSG was used in the form of an ammonium salt.
- the ratios shown in Tables 1 and 2 are ratios in the form of the salt.
- a finely powdered water-soluble preparation (1) was prepared according to the flow shown in FIG. Specifically, oxidized glutathione ammonium salt, ammonium sulfate, primary ammonium phosphate, and potassium sulfate were mixed and pulverized to prepare a fine powdery water-soluble preparation (1). 3 g of the obtained finely powdered water-soluble preparation (1) was weighed, dispersed in 100 mL of distilled water at 25 ° C. in a 200 mL capacity beaker, completely dissolved using a stirrer, and then pH adjusted using a pH meter. Was measured to find that the pH value was 3.9.
- a finely powdered water-soluble preparation (2) was prepared according to the flow shown in FIG. Specifically, oxidized glutathione ammonium salt, ammonium sulfate, primary ammonium phosphate, potassium sulfate, linear alkylbenzene sulfonate, and carboxymethyl cellulose Na are mixed and pulverized to form a finely powdered water-soluble preparation (2) Was prepared. 3 g of the obtained finely powdered water-soluble preparation (2) was weighed, dispersed in 100 mL of distilled water at 25 ° C. in a 200 mL capacity beaker, completely dissolved using a stirrer, and then pH adjusted using a pH meter. Was measured to find that the pH value was 3.9.
- oxidized glutathione ammonium salt, ammonium sulfate, primary ammonium phosphate, potassium sulfate, linear alkylbenzene sulfonate, and carboxymethylcellulose Na were mixed and pulverized to form 6 kinds of mixed fine powder.
- Example 2 Foliar application effect The effect was confirmed by foliar application of the GSSG-containing fertilizer composition of the present invention. 1. Test Method Lettuce (leaf green lettuce, Sakata seed) was raised under the following conditions.
- Test Zone As shown in Table 3 below, four test zones were set: an untreated test zone, a comparative example 1 test zone, a comparative example 2 test zone, and an inventive test zone.
- the untreated test section is a test section in which fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) are applied only to the soil and GSSG is not applied.
- the soil was prepared at the time of sowing so that nitrogen, phosphorus, and potassium would be 40 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively, for a total of 120 mg / pot.
- nitrogen, phosphorus, and potassium would be 40 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively, for a total of 120 mg / pot.
- 40 ml of soil, 156 mg of ammonium sulfate, 66 mg of primary ammonium phosphate, and 80 mg of potassium sulfate were weighed into a container, mixed uniformly, and placed in a pot.
- the ammonium sulfate used in this experiment contains 21% nitrogen (N conversion), the primary ammonium phosphate contains 11% nitrogen (N conversion), 61% phosphorus (P 2 O 5 conversion), and potassium sulfate Contains 50% potassium (in terms of K 2 O) (based on the indicated amount of each product).
- the seedling test was started by sowing lettuce seeds in the soil in the pot.
- the comparative example 1 test section is a test section in which GSSG and fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) are applied only to the soil.
- the application method and application rate of fertilizer components to the soil are the same as in the above untreated section.
- GSSG was applied to the soil by adding a GSSG aqueous solution to the soil.
- a GSSG aqueous solution in which GSSG (converted as a GSSG-free body; the same applies hereinafter) was dissolved in water at a concentration of 300 ppm.
- the GSSG aqueous solution was divided into 3 portions every 3 days from the 6th day of seedling start so that 3.6 mg of GSSG was applied per pot during the test period. A total of 12 ml of 4 ml was added.
- the comparative example 2 test section is a test section in which GSSG was sprayed on the leaves and fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) were applied to the soil.
- the application method and application rate of fertilizer components to the soil are the same as in the above untreated section.
- GSSG aqueous solution Application to the leaf surface of GSSG was performed by spraying a GSSG aqueous solution onto the leaf surface.
- the test group of the present invention is a test group in which GSSG and a part (10%) of fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) are sprayed on the foliage, and 90% of the fertilizer component is applied in the soil.
- the total amount of fertilizer components was the same as in the other test sections.
- Nitrogen, phosphorus, and potassium are 36 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively. Prepared. Specifically, 40 ml of culture soil, 140.4 mg of ammonium sulfate, 59.4 mg of ammonium phosphate, and 72 mg of potassium sulfate as a fertilizer component were weighed in a container, mixed uniformly, and placed in a pot.
- the foliar application of GSSG was performed by dissolving 33.8 mg of a finely powdered water-soluble preparation (1) prepared according to Formulation A shown in Example 1 in 12 mL of water to prepare a GSSG fertilizer component-containing aqueous solution,
- the aqueous solution containing the GSSG fertilizer component was divided into 3 times every 3 days from the 6th day after the start of raising seedlings, and a total of 12 ml each time was sprayed onto the leaves of seedlings in each pot using a spray bottle.
- 12 ml of the GSSG fertilizer component-containing aqueous solution sprayed in one pot contains 33.8 mg of the finely powdered water-soluble preparation (1), GSSG (free body equivalent) is 3.5 mg, ammonium sulfate is 15.6 mg, phosphorus 6.6 mg ammonium acid and 8 mg potassium sulfate are contained.
- Each number in the table indicates the total applied amount (unit: mg) of each component per pot applied during the test period by foliar application or soil application.
- “-” indicates that the material is not applied to foliage or soil.
- the growth rate indicates the percentage of the above-ground fresh weight in each test zone with respect to the above-ground fresh weight in the untreated zone (only fertilizer component is applied for soil cultivation).
- Comparison of the test group of Comparative Example 1 and the test group of Comparative Example 2 reveals that the growth of plants is promoted by foliar application of GSSG compared to soil application, but the degree of promotion is not significant. It was.
- the growth rate was about 1.15 times that of the Comparative Example 1 test section. Therefore, it can be reasonably estimated that the growth rate is about 1.15 times by switching a certain component from soil application to foliar application. For this reason, 10% of the fertilizer component applied to the soil in the Comparative Example 2 test section is switched to foliar application, 90% is the growth rate of the plant in the present invention test section applied in the same manner as the Comparative Example 2 test section, Comparative Example 2 It is estimated that the growth rate is about 1.015 times (ie, the growth rate is about 151%) with respect to the growth rate of 149% in the test section.
- the growth rate of the test group of the present invention was actually 314%, which was about 2.1 times the growth rate of 149% of the test group of Comparative Example 2. This revealed that GSSG and the fertilizer component synergistically promote plant growth by foliar application.
- Example 3 Stability test Formulation A granular water-soluble preparation (hereinafter referred to as a fertilizer composition) having the composition of Formulation C, Formulation D and Formulation E shown in Table 5 is described in "3. Production of granular water-soluble preparation" in Example 1. Instead of the step of mixing and pulverizing the six raw materials in the above method, it was prepared in the same manner as the above method except that the step of mixing and pulverizing the raw materials shown in each formulation was performed and used for the following evaluation.
- a fertilizer composition granular water-soluble preparation
- GSSG is stably maintained in the fertilizer composition of the present invention.
- GSSG is more stably maintained, and in the form of a fertilizer composition having a pH value of 6.0 or less, GSSG is particularly It was confirmed that it was held stably.
- Example 4 Foliar application effect The effect was confirmed by foliar application of the GSSG-containing fertilizer composition of the present invention. 1. Test Method Lettuce (Souther, Takii seedlings) was raised under the following conditions.
- Test plots As shown in Table 6 below, four test plots were set: an untreated test plot, a comparative example 3 test plot, a comparative example 4 test plot, and an inventive test plot.
- the untreated test section is a test section in which fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) are applied only to the soil and GSSG is not applied.
- the soil was prepared at the time of sowing so that nitrogen, phosphorus, and potassium would be 40 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively, for a total of 120 mg / pot.
- nitrogen, phosphorus, and potassium would be 40 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively, for a total of 120 mg / pot.
- 40 mL of soil, 156 mg of ammonium sulfate, 66 mg of primary ammonium phosphate, and 80 mg of potassium sulfate were weighed into a container, mixed uniformly, and placed in a pot.
- the ammonium sulfate used in this experiment contains 21% nitrogen (N conversion), the primary ammonium phosphate contains 11% nitrogen (N conversion), 61% phosphorus (P 2 O 5 conversion), and potassium sulfate Contains 50% potassium (in terms of K 2 O) (based on the indicated amount of each product).
- the seedling test was started by sowing lettuce seeds in the soil in the pot.
- the comparative example 3 test group is a test group in which a part (10%) of the fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) is sprayed on the foliage, and 90% of the fertilizer component is applied to the soil. The total amount of fertilizer components was the same as in the other test sections.
- fertilizer component to the soil was carried out at the time of sowing so that nitrogen, phosphorus, and potassium were 36 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively, for a total of 108 mg / pot.
- nitrogen, phosphorus, and potassium were 36 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively, for a total of 108 mg / pot.
- 40 mL of culture medium, 140.4 mg of ammonium sulfate, 59.4 mg of ammonium phosphate, and 72 mg of potassium sulfate as a fertilizer component were weighed in a container, mixed uniformly, and placed in a pot.
- foliar application was performed by dissolving 15.6 mg of ammonium sulfate, 6.6 mg of ammonium phosphate, and 8 mg of potassium sulfate in 12 mL of water to prepare a fertilizer aqueous solution. Subsequently, the fertilizer aqueous solution was divided into 3 times every 3 days from the 6th day after the start of seedling raising, and a total of 12 mL each time was sprayed onto the leaves of seedlings in each pot using a spray.
- the comparative example 4 test group is a test group in which a part (10%) of the fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) is sprayed on the surface and 90% of the fertilizer component is applied to the soil. The total amount of fertilizer components was the same as in the other test sections.
- fertilizer component to the soil was carried out at the time of sowing so that nitrogen, phosphorus, and potassium were 36 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively, for a total of 108 mg / pot.
- nitrogen, phosphorus, and potassium were 36 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively, for a total of 108 mg / pot.
- 40 mL of culture medium, 140.4 mg of ammonium sulfate, 59.4 mg of ammonium phosphate, and 72 mg of potassium sulfate as a fertilizer component were weighed in a container, mixed uniformly, and placed in a pot.
- GSSG was applied to the soil by adding a GSSG aqueous solution to the soil.
- a GSSG aqueous solution in which GSSG (converted as a GSSG-free body; the same applies hereinafter) was dissolved in water at a concentration of 300 ppm.
- the GSSG aqueous solution was divided into 3 portions every 3 days from the 6th day of seedling start so that 3.6 mg of GSSG was applied per pot during the test period. A total of 12 mL of 4 mL was added.
- foliar application was performed by dissolving 15.6 mg of ammonium sulfate, 6.6 mg of ammonium phosphate, and 8 mg of potassium sulfate in 12 mL of water to prepare a fertilizer aqueous solution. Subsequently, the fertilizer aqueous solution was divided into 3 times every 3 days from the 6th day after the start of seedling raising, and a total of 12 mL each time was sprayed onto the leaves of seedlings in each pot using a spray.
- the test group of the present invention is a test group in which GSSG and a part (10%) of fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) are sprayed on the foliage, and 90% of the fertilizer component is applied in the soil.
- the total amount of fertilizer components was the same as in the other test sections.
- Nitrogen, phosphorus, and potassium are 36 mg in terms of N, P 2 O 5 , and K 2 O, respectively. Prepared. Specifically, 40 mL of culture medium, 140.4 mg of ammonium sulfate, 59.4 mg of ammonium phosphate, and 72 mg of potassium sulfate as a fertilizer component were weighed in a container, mixed uniformly, and placed in a pot.
- the foliar application of GSSG was performed by dissolving 33.8 mg of a finely powdered water-soluble preparation (1) prepared according to Formulation A shown in Example 1 in 12 mL of water to prepare a GSSG fertilizer component-containing aqueous solution,
- the GSSG fertilizer component-containing aqueous solution was divided into 3 times every 3 days from the 6th day after the start of seedling raising, and a total of 12 mL of 4 mL each time was sprayed on the leaves of seedlings in each pot using a spray bottle.
- GSSG fertilizer component-containing aqueous solution sprayed in one pot contains 33.8 mg of the finely powdered water-soluble preparation (1), GSSG (free body equivalent) is 3.5 mg, ammonium sulfate is 15.6 mg, phosphorus 6.6 mg ammonium acid and 8 mg potassium sulfate are contained.
- Each number in the table indicates the total applied amount (unit: mg) of each component per pot applied during the test period by foliar application or soil application.
- “-” indicates that the material is not applied to foliage or soil.
- the growth rate indicates the percentage of the above-ground fresh weight in each test zone with respect to the above-ground fresh weight in the untreated zone (only fertilizer component is applied for soil cultivation).
- Example 5 Foliar application effect (foliar application to potato) The effect was confirmed by foliar application of the GSSG-containing fertilizer composition of the present invention.
- Test Method Potato make-in was cultivated under the following conditions. Period: About 3 months (March to June) Location: Sayo-cho, Hyogo Prefecture General farmer Hoba Motoi: Cattle manure compost 1t / 10a, Phosphoric acid Ankari S-604 (16-10-14) 100kg / 10a, Slaked lime 100kg / 10a Planting distance: 80 cm streak x 30 cm streak 1 streak planting
- Test Zone As shown in Table 9 below, four test zones were set: an untreated test zone, a comparative example 5 test zone, a comparative example 6 test zone, and an inventive test zone.
- the untreated test section is a test section in which fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) are applied only to the soil and GSSG is not applied.
- the comparative example 5 test plot is a test plot in which fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) are sprayed in the same amount as the test plot of the present invention, and the soil is cultivated in the same manner as the untreated test plot.
- the total amount of fertilizer components was set to be the same as in the test section of the present invention.
- Comparative Example 6 test plot is a test plot in which GSSG was sprayed in the same amount as the test plot of the present invention, and the soil was cultivated in the same manner as the untreated test plot. The total amount of fertilizer components was the same as in the untreated test section.
- GSSG ⁇ NH 3 salt was 0.74 mg / strain. Specifically, by dissolving 0.74 mg of GSSG ⁇ NH 3 salt in 24 mL of water to prepare a GSSG-containing aqueous solution, and then spraying the GSSG-containing aqueous solution on the leaf surface using a spray bottle at the fourth week after planting. Carried out.
- the test plot of the present invention is a test plot in which GSSG and fertilizer components (nitrogen, phosphorus, potassium) are sprayed on the foliage and the soil is cultivated in the same manner as the untreated test plot.
- the total amount of fertilizer components was set to be the same as in the test section of Comparative Example 5.
- the foliar spraying of GSSG and fertilizer components was in the form of finely powdered water-soluble prepared by the same procedure as that described in “2. Production of finely powdered water-soluble preparation” in Example 1 according to Formulation F shown in Table 8 below.
- Formulation (3) 2.4 mg was dissolved in 24 mL of water to prepare a GSSG fertilizer component-containing aqueous solution, and then the GSSG fertilizer component-containing aqueous solution was sprayed on the leaf surface using a spray bottle on the fourth week after planting. .
- Each number in the table indicates the total applied dose (single mg) of each component per strain applied during the test period by foliar application.
- “-” indicates that no application to the leaf surface.
- Increased yield indicates the percentage of tuber weight in each test section relative to the tuber weight in the untreated section (only fertilizer component is applied for soil cultivation).
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Abstract
酸化型グルタチオンを葉へ施用して植物の生長を促進する技術において、植物生長作用を更に向上させることを解決課題とする。 本発明は、酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有する、植物の葉に施用するための肥料組成物又は肥料キットに関する。本発明はまた、酸化型グルタチオンと肥料成分とを植物の葉に施用する工程を含むことを特徴とする、植物を栽培する方法に関する。
Description
本発明は、植物の葉に施用するための肥料組成物、及びそれを用いた植物の栽培方法に関する。
グルタチオンは、L-システイン、L-グルタミン酸、グリシンの3つのアミノ酸から成るペプチドで、人体だけでなく、他の動物や植物、微生物など多くの生体内に存在し、活性酸素の消去作用、解毒作用、アミノ酸代謝など、生体にとって重要な化合物である。
グルタチオンは生体内で、L-システイン残基のチオール基が還元されたSHの形態である還元型グルタチオン(N-(N-γ-L-グルタミル-L-システイニル)グリシン、以下「GSH」と称することがある)と、2分子のGSHのL-システイン残基のチオール基が酸化されグルタチオン2分子間でジスルフィド結合を形成した形態である酸化型グルタチオン(以下「GSSG」と称することがある)とのいずれかの形態で存在する。
GSSGは肥料、医薬品、化粧品などの分野で有用であることが知られている。
特許文献1ではGSSGを含む培地を用いて植物の苗の発根を促進する技術が開示されている。特許文献1では更にGSSGを含む培地に窒素、リン及びカリウムを加えることも開示されている。特許文献1ではまた植物苗の葉にGSSG溶液を噴霧して適用することも開示されている。
特許文献2には、GSSGが植物の種子又は花の数を増加させる作用や、脇芽又は分げつの数を増加させる等、収穫指数を向上させる植物生長調整剤の有効成分としてとして有用であると開示されている。特許文献2では植物の生長促進のためのGSSGの施用方法として、GSSGを植物の葉面に散布することも開示されている。
GSSGが植物の生長を促進することは知られていたが、GSSGを土壌に施用する場合、GSSGは水溶性であるため容易に土壌中に流亡してしまうという問題があった。
GSSGを葉に施用すれば上記の問題は改善されると考えられる。しかしGSSGの葉への施用による植物生長促進作用は必ずしも満足できるものではなく、実用化にはなお改善が求められていた。一方で、GSSGの当該作用を向上させるための技術は従来提供されていなかった。
そこで本発明は、GSSGを葉へ施用して植物の生長を促進する技術において、GSSGによる植物生長作用を更に向上させることを解決すべき課題とする。
本発明者らは、GSSGを葉へ施用することによって植物の生長を促進する方法において、更に肥料成分を葉に施用することを組み合わせた場合に、GSSGと肥料成分とが相乗的に作用し、植物生長促進効果が顕著に高まるという驚くべき知見を見出し、本発明を完成するに至った。
そこで本明細書では上記課題を解決するための手段として、以下の発明を開示する。
(1)GSSGと肥料成分とを含有することを特徴とする、植物の葉に施用するための肥料組成物。
(2)肥料成分が窒素、リン及びカリウムを含有する、(1)に記載の肥料組成物。
(3)25℃にて前記肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下である、(1)又は(2)に記載の肥料組成物。
(4)GSSGと肥料成分とを植物の葉に施用する工程を含むことを特徴とする、植物を栽培する方法。
(5)肥料成分として窒素、リン及びカリウムを施用する、(4)に記載の方法。
(6)酸化型グルタチオンと肥料成分とを、酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有する肥料組成物であって、25℃にて前記肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下である肥料組成物の形態又は前記肥料組成物を希釈した形態で植物の葉に施用する、(4)又は(5)に記載の方法。
(7)酸化型グルタチオンと肥料成分とを互いに分離した形態で備える、植物の葉に施用するための肥料キット。
(8)肥料成分が窒素、リン及びカリウムを含有する、(7)に記載の肥料キット。
(9)植物の栽培において植物の葉に施用するための、酸化型グルタチオンと肥料成分との使用。
(10)肥料成分が窒素、リン及びカリウムを含有する、(9)に記載の使用。
(11)酸化型グルタチオンと肥料成分が、酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有する肥料組成物であって、25℃にて前記肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下である肥料組成物の形態又は前記肥料組成物を希釈した形態である、(9)又は(10)に記載の使用。
(1)GSSGと肥料成分とを含有することを特徴とする、植物の葉に施用するための肥料組成物。
(2)肥料成分が窒素、リン及びカリウムを含有する、(1)に記載の肥料組成物。
(3)25℃にて前記肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下である、(1)又は(2)に記載の肥料組成物。
(4)GSSGと肥料成分とを植物の葉に施用する工程を含むことを特徴とする、植物を栽培する方法。
(5)肥料成分として窒素、リン及びカリウムを施用する、(4)に記載の方法。
(6)酸化型グルタチオンと肥料成分とを、酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有する肥料組成物であって、25℃にて前記肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下である肥料組成物の形態又は前記肥料組成物を希釈した形態で植物の葉に施用する、(4)又は(5)に記載の方法。
(7)酸化型グルタチオンと肥料成分とを互いに分離した形態で備える、植物の葉に施用するための肥料キット。
(8)肥料成分が窒素、リン及びカリウムを含有する、(7)に記載の肥料キット。
(9)植物の栽培において植物の葉に施用するための、酸化型グルタチオンと肥料成分との使用。
(10)肥料成分が窒素、リン及びカリウムを含有する、(9)に記載の使用。
(11)酸化型グルタチオンと肥料成分が、酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有する肥料組成物であって、25℃にて前記肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下である肥料組成物の形態又は前記肥料組成物を希釈した形態である、(9)又は(10)に記載の使用。
上記(1)、(2)の肥料組成物を植物の葉に施用することで植物の生長が顕著に促進される。
上記(3)の肥料組成物では更に、GSSGが安定に保持されるため、植物の葉に施用した際により高い生長促進効果を得ることができる。
上記(4)、(5)の方法によれば、GSSGを葉に施用し肥料成分を他の箇所に施用した場合、及び、GSSGを他の箇所に施用し肥料成分を葉に施用した場合と比較して、植物の生長が顕著に促進される。
上記(6)の方法によれば、肥料組成物中でGSSGが安定に保持されるため、より高い生長促進効果を得ることができる。
上記(7)、(8)のキットの各成分を植物の葉に施用することで植物の生長が顕著に促進される。
上記(9)、(10)の使用によれば、植物の生長を顕著に促進することができる。
上記(11)の方法によれば、肥料組成物中でGSSGが安定に保持されるため、より高い生長促進効果を得ることができる。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2015-134539号の開示内容を包含する。
本発明によれば、GSSGを葉へ施用して植物の生長を促進する技術において、GSSGによる植物生長作用を更に向上させることができる。
1.酸化型グルタチオン
酸化型グルタチオン(GSSG)とは、還元型グルタチオン(GSH、N-(N-γ-L-グルタミル-L-システイニル)グリシン)の2分子がジスルフィド結合を介して結合して形成される物質である。
酸化型グルタチオン(GSSG)とは、還元型グルタチオン(GSH、N-(N-γ-L-グルタミル-L-システイニル)グリシン)の2分子がジスルフィド結合を介して結合して形成される物質である。
本発明では、酸化型グルタチオン(GSSG)とは、他の物質と結合しておらずイオン化していないフリー体(上記化学式で表される形態)、GSSGと酸又は塩基とで形成される塩、これらの水和物、これらの混合物等の、各種形態のGSSGを包含し得る。同様に本発明では、還元型グルタチオン(GSH)は、他の物質と結合しておらずイオン化していないフリー体、GSHと酸又は塩基とで形成される塩、これらの水和物、これらの混合物等の、各種形態のGSHを包含し得る。
本発明の肥料組成物、肥料キット、又は本発明の方法で植物に施用される成分には、還元型グルタチオンが含まれていてもよいが、前記肥料組成物、前記肥料キット、又は前記成分中の酸化型グルタチオンの含有量が、還元型グルタチオンの含有量よりも相対的に多いことが好ましく、実質的に還元型グルタチオンを含まないことがより好ましい。より好ましくは、前記肥料組成物、前記肥料キット、又は前記成分中に含まれる酸化型グルタチオンと還元型グルタチオンとの総質量(全てフリー体として換算した質量)に対して酸化型グルタチオンの総質量(フリー体として換算した質量)は、合計で70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上、最も好ましくは100質量%である。
GSSGの塩としてはアンモニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、ナトリウム塩、リチウム塩等の肥料として許容される1種以上の塩であれば特に限定されないが、好ましくはアンモニウム塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩から選択される1種以上の塩である。特許文献3に開示されている通り、GSSGの固体状のアンモニウム塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩は低潮解性であり取扱いが容易であるとともに高水溶性であることから特に好ましい。このような塩は、特許文献3に記載されている通り、アンモニウムイオン、カルシウムカチオン、及びマグネシウムカチオンから選択される少なくとも1種を生成し得る物質の存在下、GSSGを水及び/又は水可溶性媒体から選択される水性媒体と接触させながら温度30℃以上に加温することにより固体として得ることができる。加温温度は30℃以上であれば特に限定されないが、好ましくは33℃以上、より好ましくは35℃以上、特に好ましくは40℃以上であり、上限は特に限定されないが例えば80℃以下、好ましくは70℃以下、特に好ましくは60℃以下であり、工業規模での生産においては53~60℃の範囲が特に好ましい。前記水性媒体は、単独で用いてもよく2種以上を適宜組み合わせてもよいが、水と水可溶性媒体とを組み合わせて用いることが推奨される。この場合、水が酸化型グルタチオンの富溶媒として機能し、水可溶性媒体が貧溶媒として機能する。水可溶性媒体の容量は、水10容量部に対して、例えば、1~1000容量部程度、好ましくは5~500容量部程度、さらに好ましくは10~100容量部程度、特に12~50容量部程度である。水可溶性媒体としてはアルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコールなど)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)等を用いることができる。この方法で得られるGSSG塩としてはGSSGの1アンモニウム塩、GSSGの0.5カルシウム塩又は1カルシウム塩、GSSGの0.5マグネシウム塩又は1マグネシウム塩等が例示できる。
2.肥料成分
本発明における肥料成分とは、窒素、リン、カリウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、マンガン、ホウ素、鉄等の植物に利用される元素を指す。本発明において肥料成分は、植物に利用可能な形態で肥料成分元素を含有する有機化合物又は無機化合物の形態のものを利用することができる。本発明に用いられる肥料成分としては窒素、リン、カリウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、マンガン、ホウ素及び鉄からなる群から選択される少なくとも1種を少なくとも含むことが好ましく、窒素、リン及びカリウムからなる群から選択される少なくとも1種を少なくとも含むことがより好ましく、窒素、リン及びカリウムの3種の組み合わせを少なくとも含むことが特に好ましい。
本発明における肥料成分とは、窒素、リン、カリウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、マンガン、ホウ素、鉄等の植物に利用される元素を指す。本発明において肥料成分は、植物に利用可能な形態で肥料成分元素を含有する有機化合物又は無機化合物の形態のものを利用することができる。本発明に用いられる肥料成分としては窒素、リン、カリウム、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、マンガン、ホウ素及び鉄からなる群から選択される少なくとも1種を少なくとも含むことが好ましく、窒素、リン及びカリウムからなる群から選択される少なくとも1種を少なくとも含むことがより好ましく、窒素、リン及びカリウムの3種の組み合わせを少なくとも含むことが特に好ましい。
肥料成分としての窒素は、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素、石灰窒素等の窒素含有肥料の形態のものを利用することができる。窒素含有肥料が、肥料として利用可能な形態のリン及び/又はカリウムを含有する場合は、リン含有肥料及び/又はカリウム含有肥料としても作用する。
肥料成分としてのリンは、リン酸アンモニウム(第一リン酸アンモニウム(リン酸二水素アンモニウム)、第二リン酸アンモニウム(リン酸水素二アンモニウム)、又は、第三リン酸アンモニウム(リン酸三アンモニウム))、リン酸カリウム(第一リン酸カリウム(リン酸二水素カリウム)、第二リン酸カリウム(リン酸水素二カリウム))、過リン酸石灰、重過リン酸石灰、熔成リン肥、重焼リン肥、亜リン酸等のリン含有肥料の形態のものを利用することができる。リン含有肥料が、肥料として利用可能な形態の窒素及び/又はカリウムを含有する場合は、窒素含有肥料及び/又はカリウム含有肥料としても作用する。
肥料成分としてのカリウムは、硫酸カリウム、塩化カリウム、重炭酸カリウム等のカリウム含有肥料の形態のものを利用することができる。カリウム含有肥料が、肥料として利用可能な形態のリン及び/又は窒素を含有する場合は、リン含有肥料及び/又は窒素含有肥料としても作用する。
また上記以外に生石灰、消石灰、苦土石灰、炭酸カルシウム等のカルシウム含有肥料;ケイ酸カルシウム等のケイ素含有肥料;鉱さいけい酸質肥料;硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、腐植酸苦土肥料等のマグネシウム含有肥料;硫酸マンガン肥料、硫酸苦土マンガン、鉱さいマンガン肥料等のマンガン含有肥料;ホウ酸、ホウ酸塩等のホウ素含有肥料;微量要素複合肥料;鉄鋼スラグ等の鉄含有肥料;硫酸亜鉛等の亜鉛含有肥料等の形態の、植物が利用可能な形態の肥料成分を使用することができる。
なおGSSGの分子中には窒素が含まれ、GSSG塩の対イオンとして他の肥料成分になり得る元素が含まれ得るが、本発明の肥料組成物、肥料キット又は方法でGSSGと併用する「肥料成分」とは、GSSG以外の形態で存在する肥料成分を指す。
3.GSSG及び肥料成分の葉への施用
本発明ではGSSGと肥料成分とを葉に施用することを特徴とする。実施例において確認されている通りGSSGと肥料成分とを葉に施用することによって植物の生育が顕著に促進される。
本発明ではGSSGと肥料成分とを葉に施用することを特徴とする。実施例において確認されている通りGSSGと肥料成分とを葉に施用することによって植物の生育が顕著に促進される。
GSSGと肥料成分とは、必ずしも同時に又は連続して施用される必要はなく、別々の時点で葉に施用されてもよい。また、GSSGと肥料成分とは一体の組成物中に含有された状態で施用される必要はなく、それぞれが物理的に分離した組成物に含有された状態で、同時に、連続して、又は異なる時間に施用されてもよい。各成分を含む組成物又はキットの構成については後述する通りである。本発明の方法に使用するGSSGと肥料成分とは、後述する本発明の組成物又はキットの形態で準備されたものである必要はなく、各々独立して準備されたものであっても構わない。ただし、後述する本発明の組成物又はキットの形態、特に本発明の組成物の形態のGSSG及び肥料成分を本発明の方法に用いると操作が簡便であり好ましい。肥料成分が複数の成分を含む場合も同様に、各成分は同時に又は連続して施用されてもよいし、少なくとも一部の成分が別々の時点で葉に施用されてもよい。複数の肥料成分は一体の組成物中に含有された状態で施用される必要はなく、該複数の成分のうち1つまたは2つ以上を各々が含む、物理的に分離した2以上の組成物に含有された状態で、同時に、連続して、又は異なる時間に施用されてもよい。
GSSG及び肥料成分の葉への施用は、各成分が水及び/又は水溶性溶媒に溶解又は分散した、好ましくは溶解した液体の状態で葉面に付着させて施用する方法や、各成分を含む粉末等の固形物を葉面に付着させて施用する方法等により行うことができる。前記水溶性溶媒としては、エタノール、メタノール等のアルコールが使用できる。前記液体を葉面に供給する方法としては噴霧、塗布等の方法が使用できる。
葉に施用されるGSSGと肥料成分との割合は特に限定されず、適宜調整することができる。好ましくは、GSSGと肥料成分とを、植物生長促進効果を相乗的に発揮することのできる割合で葉に施用する。肥料成分として窒素を施用する場合、GSSGの合計量100質量部(本発明では特に明示しない限り、GSSGの質量及び質量部として、全てフリー体GSSGとして換算した質量及び質量部を用いる。以下同様である)に対して、窒素は例えば1質量部以上(本発明では、肥料成分としての窒素の質量及び質量部は、特に明示しない限りN原子として換算した質量及び質量部を用いる。以下同様である)、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上であり、例えば1000質量部以下、好ましくは800質量部以下、好ましくは400質量部以下、好ましくは150質量部以下であり、好ましくは1~1000質量部、より好ましくは10~800質量部、より好ましくは10~400質量部、より好ましくは10~150質量部、より好ましくは20~400質量部、より好ましくは20~150質量部、最も好ましくは30~150質量部である。肥料成分としてリンを施用する場合、GSSGの合計量100質量部(同上)に対して、リンは例えば1質量部以上(本発明では、肥料成分としてのリンの質量及び質量部は、特に明示しない限りP2O5として換算した質量及び質量部を用いる。以下同様である)、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上であり、例えば1200質量部以下、好ましくは500質量部以下、好ましくは400質量部以下、好ましくは150質量部以下であり、好ましくは10~1200質量部、より好ましくは10~500質量部、より好ましくは10~400質量部、より好ましくは10~150質量部、より好ましくは20~500質量部、より好ましくは20~400質量部、より好ましくは20~150質量部、最も好ましくは30~150質量部である。肥料成分としてカリウムを施用する場合、GSSGの合計量100質量部(同上)に対して、カリウムは例えば1質量部以上(本発明では、肥料成分としてのカリウムの質量及び質量部は、特に明示しない限りK2Oとして換算した質量及び質量部を用いる。以下同様である)、好ましくは10質量部以上、より好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上であり、例えば1200質量部以下、好ましくは500質量部以下、好ましくは200質量部以下、好ましくは150質量部以下であり、好ましくは10~1200質量部、より好ましくは10~500質量部、より好ましくは10~200質量部、より好ましくは10~150質量部、より好ましくは20~500質量部、より好ましくは20~200質量部、より好ましくは20~150質量部、より好ましくは30~200質量部、最も好ましくは30~150質量部である。ここで挙げた量比は、一度に(同時に又は連続して)施用される分量中の量比とは限らず、植物に施用される各成分の通算の量に関しての比であるが、同時に又は連続して施用される各成分の量比が前記範囲内にあることがより好ましい。
GSSG及び肥料成分の葉への施用量は特に限定されないが、植物の生長を促進するのに有効な量、特に相乗的に植物の生長を促進するのに有効な量、を施用することが好ましい。植物の生長を促進するのに有効な施用量としては、GSSG(フリー体換算)の施用量は植物体1つあたり通常は0.01mg以上、例えば0.1mg以上であり、上限は特に限定されないが通常は100mg以下、例えば30mg以下であり、肥料成分として窒素を施用する場合は窒素(N換算)の施用量は植物体1つあたり通常は0.01mg以上、例えば0.1mg以上であり、上限は特に限定されないが通常は100mg以下、例えば30mg以下であり、肥料成分としてリンを施用する場合はリン(P2O5換算)の施用量は植物体1つあたり通常は0.01mg以上、例えば0.1mg以上であり、上限は特に限定されないが通常は100mg以下、例えば30mg以下であり、肥料成分としてカリウムを施用する場合はカリウム(K2O換算)の施用量は植物体1つあたり通常は0.01mg以上、例えば0.1mg以上であり、上限は特に限定されないが通常は100mg以下、例えば30mg以下である。
各成分の葉への施用時期は特に限定されないが、好ましくは栄養生長期(葉、根の生長時期)、または、生殖成長期(着蕾時、開花時、結実時)である。また、施用回数は限定されず、複数回、時期をわけて施用してもよい。
本発明の方法で植物を栽培する場合は、GSSG及び肥料成分の葉への施用に加えて、GSSG及び/又は肥料成分、より好ましくは肥料成分、の植物の葉以外の部分(例えば根)への施用を行うことが好ましい。根への施用は、植物の根と接する土壌及び/又は水に、GSSG及び/又は肥料成分を施用することにより行うことができる。GSSG又はある肥料成分を葉以外の部分にも施用する場合、該部分への施用量は特に限定されないが、例えばGSSG又はある肥料成分の葉への施用量を100質量部としたとき、葉以外の部分への、対応するGSSG又は該成分の施用量は好ましくは0.01~1,000,000質量部、より好ましくは0.1~100,000質量部とすることができる。
4.肥料組成物及び肥料キット
本発明の、酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有する、植物の葉に施用するための肥料組成物の形態は特に限定されない。本発明の肥料組成物は、対象植物の葉面に直接噴霧又は塗布できる液状物;水、水溶性溶媒(メタノール、エタノール等)、これらのうち2種以上の混合溶媒等の溶媒により希釈してから施用される液状物;水、水溶性溶媒(メタノール、エタノール等)、これらのうち2種以上の混合溶媒等の溶媒により溶解又は分散してから施用される粉末、顆粒等の固形物;対象植物の葉面に直接散布される粉末(粉剤)等の固形物;クレー、タルク、土壌等の固形物により希釈してから施用される粉末(粉剤)等の固形物のような任意の形状であることができ、保存安定性を考慮すると固形物の形態が好ましい。
本発明の、酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有する、植物の葉に施用するための肥料組成物の形態は特に限定されない。本発明の肥料組成物は、対象植物の葉面に直接噴霧又は塗布できる液状物;水、水溶性溶媒(メタノール、エタノール等)、これらのうち2種以上の混合溶媒等の溶媒により希釈してから施用される液状物;水、水溶性溶媒(メタノール、エタノール等)、これらのうち2種以上の混合溶媒等の溶媒により溶解又は分散してから施用される粉末、顆粒等の固形物;対象植物の葉面に直接散布される粉末(粉剤)等の固形物;クレー、タルク、土壌等の固形物により希釈してから施用される粉末(粉剤)等の固形物のような任意の形状であることができ、保存安定性を考慮すると固形物の形態が好ましい。
本発明の肥料組成物が液状物である場合、酸化型グルタチオン及び肥料成分以外に、水、メタノール、エタノール等の水溶性溶媒等の溶媒、界面活性剤(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩等)、分散安定化剤(カルボキシメチルセルロース、その塩等)、増粘剤、酸化防止剤等の成分を含むことができる。
本発明の肥料組成物が固形物である場合、界面活性剤(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ラウリル硫酸塩、ヒマシ油カリ石けん等)、分散安定化剤(カルボキシメチルセルロース、その塩、等)、賦形剤(乳糖等)、崩壊剤、増粘剤、酸化防止剤等の成分を含むことができる。
本発明の肥料組成物中の、酸化型グルタチオンと肥料成分との配合割合は、前記3.で挙げた施用時の両者の割合と同様に設定することができる。
本発明の肥料組成物の製造方法は特に限定されず、各成分を混合したり、固形状組成物であれば必要に応じて粉砕、造粒、乾燥等の操作をして、液体状組成物であれば必要に応じて撹拌、乳化分散等の操作をして製造することができる。
本発明の肥料組成物は、好ましくは、25℃にて該肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下、より好ましくは6.0以下、更に好ましくは5.5以下、更に好ましくは5.0以下、最も好ましくは4.5以下である。前記条件でのpH値が前記上限以下であるとき、本発明の肥料組成物中では酸化型グルタチオンが安定に存在することができるため、該肥料組成物を葉へ施用すると高い効果を得ることができる。前記条件でのpH値が前記下限以上であるとき、本発明の肥料組成物を植物に施用したときに障害を引き起こす可能性が少なく好ましい。
前記測定では蒸留水として、蒸留水製造装置(イオン交換水から蒸留し、濾過する機器)にて製造した蒸留水や、市販されている蒸留水を用いることができる。
前記測定では、蒸留水を例えば200mL容量のビーカーなどの容器に入れ、本発明の肥料組成物を加え、スターラー等で撹拌して十分に分散させる。このとき水溶性成分は溶解し、不溶性成分は含まれる場合は不溶性成分を十分に分散させる。
25℃にて該肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下となる本発明の肥料組成物は、上記の形態のいずれであってもよいが、より好ましくは、水、水溶性溶媒(メタノール、エタノール等)、これらのうち2種以上の混合溶媒等の溶媒により溶解又は分散してから施用される粉末、顆粒等の固形物、対象植物の葉面に直接散布される粉末(粉剤)等の固形物、或いは、クレー、タルク、土壌等の固形物により希釈してから施用される粉末(粉剤)等の固形物である。
本発明の、植物の葉に施用するための肥料キットは、酸化型グルタチオンと肥料成分とを互いに分離した形態で備える。ここで「互いに分離した形態で備える」とは、別々に包装されていたり、区分けして包装されているなどして、両成分が混合しないようにキットに含まれていることを言う。
本発明の肥料キットは、酸化型グルタチオンを含む組成物と、肥料成分を含む組成物とを、別個の組成物として備えることができる。酸化型グルタチオンを含む組成物が複数の別個の組成物から構成されていてもよく、肥料成分を含む組成物もまた複数の別個の組成物から構成されていてもよい。本発明のキットにおいて肥料成分が複数の成分を含む場合、該肥料成分を含む組成物は、一体の組成物から構成されていてもよいし、該複数の成分のうち1つまたは2つ以上を各々が含む、別個の2以上の組成物から構成されていてもよい。各組成物は、肥料組成物について上記したのと同様に、対象植物の葉面に直接噴霧又は塗布できる液状物;水、水溶性溶媒(メタノール、エタノール等)、これらのうち2種以上の混合溶媒等の溶媒により希釈してから施用される液状物;水、水溶性溶媒(メタノール、エタノール等)、これらのうち2種以上の混合溶媒等の溶媒により溶解又は分散してから施用される粉末、顆粒等の固形物;対象植物の葉面に直接散布される粉末(粉剤)等の固形物;クレー、タルク、土壌等の固形物により希釈してから施用される粉末(粉剤)等の固形物のような任意の形状であることができ、保存安定性を考慮すると固形物の形態が好ましい。本発明の肥料キットの各組成物に含まれる他の成分としては、本発明の肥料組成物に含まれる前記他の成分と同様のものが挙げられる。本発明の肥料キットの各組成物の製造方法についても、本発明の肥料組成物の製造方法と同様の方法を採用することができる。
本発明の肥料キット中の、酸化型グルタチオンと肥料成分との配合割合は、前記3.で挙げた施用時の両者の割合と同様に設定することができる。
本発明の肥料組成物及び肥料キットは、それぞれ、植物の生育を促進するための、好ましくは植物体の重量を増加させるための、肥料組成物及び肥料キットとして有用である。
5.使用
本発明は、植物の栽培において植物の葉に施用するための、酸化型グルタチオンと肥料成分との使用に関する。
本発明は、植物の栽培において植物の葉に施用するための、酸化型グルタチオンと肥料成分との使用に関する。
酸化型グルタチオンと肥料成分とを、植物の栽培において植物の葉に施用する態様については、前記3.に記載の通りである。
本発明の使用における、酸化型グルタチオンと肥料成分との組み合わせは、前記4.で詳述した本発明の肥料組成物又は肥料キットの形態であることが好ましいが、各々独立して準備されたものであっても構わない。
6.対象植物
本発明の徐放性肥料を施用する対象植物は特に限定されず双子葉植物、単子葉植物等の種々の植物である。
本発明の徐放性肥料を施用する対象植物は特に限定されず双子葉植物、単子葉植物等の種々の植物である。
例えばアサガオ属植物、ヒルガオ属植物、サツマイモ属植物、ネナシカズラ属植物、ナデシコ属植物、ハコベ属植物、タカネツメクサ属植物、ミミナグサ属植物、ツメクサ属植物、ノミノツヅリ属植物、オオヤマフスマ属植物、ワチガイソウ属植物、ハマハコベ属植物、オオツメクサ属植物、シオツメクサ属植物、マンテマ属植物、センノウ属植物、フシグロ属植物、ナデシコ科植物、モクマモウ科植物、ドクダミ科植物、コショウ科植物、センリョウ科植物、ヤナギ科植物、ヤマモモ科植物、クルミ科植物、カバノキ科植物、ブナ科植物、ニレ科植物、クワ科植物、イラクサ科植物、カワゴケソウ科植物、ヤマモガシ科植物、ボロボロノキ科植物、ビャクダン科植物、ヤドリギ科植物、ウマノスズクサ科植物、ヤッコソウ科植物、ツチトリモチ科植物、タデ科植物、アカザ科植物、ヒユ科植物、オシロイバナ科植物、ヤマトグサ科植物、ヤマゴボウ科植物、ツルナ科植物、スベリヒユ科植物、モクレン科植物、ヤマグルマ科植物、カツラ科植物、スイレン科植物、マツモ科植物、キンポウゲ科植物、アケビ科植物、メギ科植物、ツヅラフジ科植物、ロウバイ科植物、クスノキ科植物、ケシ科植物、フウチョウソウ科植物、アブラナ科植物、モウセンゴケ科植物、ウツボカズラ科植物、ベンケイソウ科植物、ユキノシタ科植物、トベラ科植物、マンサク科植物、スズカケノキ科植物、バラ科植物、マメ科植物、カタバミ科植物、フウロソウ科植物、アマ科植物、ハマビシ科植物、ミカン科植物、ニガキ科植物、センダン科植物、ヒメハギ科植物、トウダイグサ科植物、アワゴケ科植物、ツゲ科植物、ガンコウラン科植物、ドクウツギ科植物、ウルシ科植物、モチノキ科植物、ニシキギ科植物、ミツバウツギ科植物、クロタキカズラ科植物、カエデ科植物、トチノキ科植物、ムクロジ科植物、アワブキ科植物、ツリフネソウ科植物、クロウメモドキ科植物、ブドウ科植物、ホルトノキ科植物、シナノキ科植物、アオイ科植物、アオギリ科植物、サルナシ科植物、ツバキ科植物、オトギリソウ科植物、ミゾハコベ科植物、ギョリュウ科植物、スミレ科植物、イイギリ科植物、キブシ科植物、トケイソウ科植物、シュウカイドウ科植物、サボテン科植物、ジンチョウゲ科植物、グミ科植物、ミソハギ科植物、ザクロ科植物、ヒルギ科植物、ウリノキ科植物、ノボタン科植物、ヒシ科植物、アカバナ科植物、アリノトウグサ科植物、スギナモ科植物、ウコギ科植物、セリ科植物、ミズキ科植物、イワウメ科植物、リョウブ科植物、イチヤクソウ科植物、ツツジ科植物、ヤブコウジ科植物、サクラソウ科植物、イソマツ科植物、カキノキ科植、ハイノキ科植物、エゴノキ科植物、モクセイ科植物、フジウツギ科植物、リンドウ科植物、キョウチクトウ科植物、ガガイモ科植物、ハナシノブ科植物、ムラサキ科植物、クマツヅラ科植物、シソ科植物、ナス科植物、ゴマノハグサ科植物、ノウゼンカズラ科植物、ゴマ科植物、ハマウツボ科植物、イワタバコ科植物、タヌキモ科植物、キツネノマゴ科植物、ハマジンチョウ科植物、ハエドクソウ科植物、オオバコ科植物、アカネ科植物、スイカズラ科植物、レンプクソウ科植物、オミナエシ科植物、マツムシソウ科植物、ウリ科植物、キキョウ科植物、キク科植物等に施用することができる。
単子葉植物としては例えばウキクサ属植物、アオウキクサ属植物、カトレア属植物、シンビジウム属植物、デンドロビューム属植物、ファレノプシス属植物、バンダ属植物、パフィオペディラム属植物、ラン科植物、ガマ科植物、ミクリ科植物、ヒルムシロ科植物、イバラモ科植物、ホロムイソウ科植物、オモダカ科植物、トチカガミ科植物、ホンゴウソウ科植物、イネ科植物、カヤツリグサ科植物、ヤシ科植物、サトイモ科植物、ホシグサ科植物、ツユクサ科植物、ミズアオイ科植物、イグサ科植物、ビャクブ科植物、ユリ科植物、ヒガンバナ科植物、ヤマノイモ科植物、アヤメ科植物、バショウ科植物、ショウガ科植物、カンナ科植物、ヒナノシャクジョウ科植物等に施用することができる。
対象となる植物は野生型の植物には限定されず、変異体や形質転換体等であってもよい。
以下、本発明を、具体例を参照して説明する。しかしながら以下の具体例は本発明の特範囲を限定するものではない。なお実施例で用いたGSSGは還元型グルタチオンを含まない。
実施例1:水溶性製剤の製造
1.組成
次表に示す組成を有するGSSG含有肥料組成物を、微粉状および顆粒状の2種類の水溶性製剤として製造した。下記配合A、BではGSSGとしてアンモニウム塩の形態のものを用いた。表1、表2に示す比は当該塩の形態での比である。
1.組成
次表に示す組成を有するGSSG含有肥料組成物を、微粉状および顆粒状の2種類の水溶性製剤として製造した。下記配合A、BではGSSGとしてアンモニウム塩の形態のものを用いた。表1、表2に示す比は当該塩の形態での比である。
2.微粉状水溶性製剤の製造
微粉状の水溶性製剤(1)を、上記配合Aにて、図1に示すフローに従い調製した。具体的には、酸化型グルタチオンアンモニウム塩、硫酸アンモニウム、第一リン酸アンモニウム、及び硫酸カリウムを、混合し粉砕して、微粉状の水溶性製剤(1)を調製した。得られた微粉状水溶性製剤(1)を3g計量し、200mL容量のビーカー中で25℃にて100mLの蒸留水に分散させ、スターラーを用いてすべて溶解後、pHメーター計を用いて、pHを測定したところ、pH値は3.9であった。
微粉状の水溶性製剤(1)を、上記配合Aにて、図1に示すフローに従い調製した。具体的には、酸化型グルタチオンアンモニウム塩、硫酸アンモニウム、第一リン酸アンモニウム、及び硫酸カリウムを、混合し粉砕して、微粉状の水溶性製剤(1)を調製した。得られた微粉状水溶性製剤(1)を3g計量し、200mL容量のビーカー中で25℃にて100mLの蒸留水に分散させ、スターラーを用いてすべて溶解後、pHメーター計を用いて、pHを測定したところ、pH値は3.9であった。
また、微粉状の水溶性製剤(2)を、上記配合Bにて、図2に示すフローに従い調製した。具体的には、酸化型グルタチオンアンモニウム塩、硫酸アンモニウム、第一リン酸アンモニウム、硫酸カリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、及びカルボキシメチルセルロースNaを、混合し粉砕して、微粉状の水溶性製剤(2)を調製した。得られた微粉状水溶性製剤(2)を3g計量し、200mL容量のビーカー中で25℃にて100mLの蒸留水に分散させ、スターラーを用いてすべて溶解後、pHメーター計を用いて、pHを測定したところ、pH値は3.9であった。
3.顆粒状水溶性製剤の製造
顆粒状の水溶性製剤を、上記配合Bにて、図3に示すフローに従い調製した。
顆粒状の水溶性製剤を、上記配合Bにて、図3に示すフローに従い調製した。
まず、酸化型グルタチオンアンモニウム塩、硫酸アンモニウム、第一リン酸アンモニウム、硫酸カリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、カルボキシメチルセルロースNaを混合し粉砕して、6種混合微粉を形成した。
次いで、適量の水(約35ml)を添加し、造粒機(SPグラニュレーター、不二パウダル(株)製)を用いて造粒し、流動層乾燥機(ミゼットドライヤー、不二パウダル(株)製)を用いて70℃15分間の条件で乾燥させた。乾燥物を分級し径が4mmよりも大きい顆粒を篩により分級して除外し、径が4mm以下の顆粒状水溶性製剤490g(収率98%)を得た。
実施例2:葉面散布効果
本発明のGSSG含有肥料組成物を葉面散布し効果を確認した。
1.試験方法
以下の条件でレタス(リーフグリーンレタス、サカタのタネ)の育苗を行った。
本発明のGSSG含有肥料組成物を葉面散布し効果を確認した。
1.試験方法
以下の条件でレタス(リーフグリーンレタス、サカタのタネ)の育苗を行った。
期間:2週間
場所:植物インキュベーター内
培土:黒土(40ml/ポット)
温度:22℃
光:115μmol m-2 s-1 (10000lux) (明16時間/暗8時間)
ポットサイズ:7cm×7cm×5cm
n数:3
水供給:育苗試験期間中、ポット内の土壌が乾燥しない程度に適宜水を供給した(約20ml/週程度)。
場所:植物インキュベーター内
培土:黒土(40ml/ポット)
温度:22℃
光:115μmol m-2 s-1 (10000lux) (明16時間/暗8時間)
ポットサイズ:7cm×7cm×5cm
n数:3
水供給:育苗試験期間中、ポット内の土壌が乾燥しない程度に適宜水を供給した(約20ml/週程度)。
試験区:下記表3に示すように無処理試験区、比較例1試験区、比較例2試験区、本発明試験区の4つの試験区を設定した。
(無処理試験区)
無処理試験区は肥料成分(窒素、リン、カリウム)を培土のみに施用し、GSSGを施用しない試験区である。
無処理試験区は肥料成分(窒素、リン、カリウム)を培土のみに施用し、GSSGを施用しない試験区である。
無処理試験区では、窒素、リン、カリウムがそれぞれN、P2O5、K2Oとしての換算量で40mg、合計120mg/ポットとなるように播種時に培土を調製した。具体的には、培土40ml、硫酸アンモニウム156mg、第一リン酸アンモニウム66mg、硫酸カリウム80mgを容器に量りとり、均一になるように混合し、ポットに入れた。本実験に用いた硫酸アンモニウムは窒素(N換算)を21%含有し、第一リン酸アンモニウムは窒素(N換算)を11%、リン(P2O5換算)を61%含有し、硫酸カリウムはカリウム(K2O換算)を50%含有する(各製品の表示量に基づく)。
ポット中の培土にレタスの種子を播種し育苗試験を開始した。
(比較例1試験区)
比較例1試験区は、GSSGと肥料成分(窒素、リン、カリウム)とを培土のみに施用した試験区である。
比較例1試験区は、GSSGと肥料成分(窒素、リン、カリウム)とを培土のみに施用した試験区である。
肥料成分の培土への施用方法及び施用量は上記無処理区と同じである。
GSSGの培土への施用は、GSSG水溶液を培土に添加して行った。まず水中に300ppmの濃度でGSSG(GSSGフリー体として換算。以下同じ)が溶解した水溶液を調製した。次いで、試験期間期間中に1ポットあたりフリー体換算で3.6mgのGSSGが施用されるように、前記GSSG水溶液を育苗開始6日目から3日おきに3回に分け各ポットの培土に各回4ml合計12mlを添加した。
(比較例2試験区)
比較例2試験区は、GSSGを葉面散布し、肥料成分(窒素、リン、カリウム)を培土に施用した試験区である。
比較例2試験区は、GSSGを葉面散布し、肥料成分(窒素、リン、カリウム)を培土に施用した試験区である。
肥料成分の培土への施用方法及び施用量は上記無処理区と同じである。
GSSGの葉面への施用は、GSSG水溶液を葉面に噴霧することにより行った。比較例1と同様のGSSG水溶液(GSSG濃度300ppm)を調製し、試験期間期間中に1ポットあたりフリー体換算で3.6mgのGSSGが施用されるように、前記GSSG水溶液を育苗開始6日目から3日おきに3回に分け、各回4ml合計12mlを各ポットの苗の葉面に霧吹きを用い噴霧することにより実施した。
(本発明試験区)
本発明試験区は、GSSGと肥料成分(窒素、リン、カリウム)のうち一部(10%分)とを葉面散布し、90%分の肥料成分は培土中に施用した試験区である。肥料成分の総量は他の試験区と同じになるようにした。
本発明試験区は、GSSGと肥料成分(窒素、リン、カリウム)のうち一部(10%分)とを葉面散布し、90%分の肥料成分は培土中に施用した試験区である。肥料成分の総量は他の試験区と同じになるようにした。
本発明試験区での肥料成分の培土への施用は窒素、リン、カリウムがそれぞれN、P2O5、K2Oとしての換算量で36mg、合計108mg/ポットとなるように播種時に培土を調製した。具体的には、培土を40ml、肥料成分として硫酸アンモニウム140.4mg、リン酸アンモニウム59.4mg、硫酸カリウム72mgを容器に量りとり、均一になるように混合し、ポットに入れた。
一方、GSSGの葉面散布は、実施例1に示す配合Aに従い調製された微粉状水溶性製剤(1)33.8mgを水12mLに溶解させ、GSSG肥料成分含有水溶液を調製し、次いで、前記GSSG肥料成分含有水溶液を育苗開始6日目から3日おきに3回に分け、各回4ml合計12mlを各ポットの苗の葉面に霧吹きを用い噴霧することにより実施した。1ポットに噴霧される12mlの前記GSSG肥料成分含有水溶液には、微粉状水溶性製剤(1)が33.8mg含まれ、GSSG(フリー体換算)が3.5mg、硫酸アンモニウムが15.6mg、リン酸アンモニウムが6.6mg、硫酸カリウムが8mg含まれる。
表中の各数字は、葉面散布又は培土施用により試験期間中に施用された1ポットあたりの各成分の通算施用量(単位mg)を示す。表中「-」は葉面又は培土への施用を行っていないことを指す。
2.結果
試験期間2週間終了後に各試験区について地上部の新鮮重(平均値)を測定し、生長率を算出した。
試験期間2週間終了後に各試験区について地上部の新鮮重(平均値)を測定し、生長率を算出した。
生長率は無処理区(肥料成分のみを培土施用)での地上部新鮮重に対する、各試験区での地上部新鮮重の百分率を示す。
3.考察
無処理試験区と比較例1試験区との比較からGSSGの施用により植物の生長が促進されることがわかる。
無処理試験区と比較例1試験区との比較からGSSGの施用により植物の生長が促進されることがわかる。
比較例1試験区と比較例2試験区との比較から、GSSGを葉面散布することにより培土施用と比較して植物の生長が促進されるが、促進の程度は顕著でないことが明らかとなった。
本発明試験区と比較例2試験区との比較から、GSSGと肥料成分の一部とを葉面散布する場合は、GSSGのみを葉面散布し肥料成分を培土のみに施用する場合と比較して植物の生長が2倍以上に促進されることが明らかとなった。
比較例2試験区では比較例1試験区と比較して生長率は約1.15倍であった。従って、ある成分を培土施用から葉面散布に切り替えることで生長率は約1.15倍となると合理的に推定できる。このため比較例2試験区において培土施用されている肥料成分の10%を葉面散布に切り替え90%は比較例2試験区と同様に培土施用する本発明試験区では、植物の生長率は、比較例2試験区の生長率149%に対して約1.015倍(すなわち生長率約151%)になると推定される。ところが実際には本発明試験区の生長率は314%であり、比較例2試験区の生長率149%に対して約2.1倍であった。このことからGSSGと肥料成分とは葉面散布することにより相乗的に植物の生長を促進することが明らかとなった。
実施例3:安定性試験
1.製剤化
表5に示す配合C、配合D、配合Eの組成を有する顆粒状水溶性製剤(以下、肥料組成物という)を、実施例1の「3.顆粒状水溶性製剤の製造」に記載の方法における6種の原料を混合し粉砕する工程の代わりに、各配合に示す原料を混合し粉砕する工程を行った以外は前記方法と同様の方法で調製し、以下の評価に用いた。
1.製剤化
表5に示す配合C、配合D、配合Eの組成を有する顆粒状水溶性製剤(以下、肥料組成物という)を、実施例1の「3.顆粒状水溶性製剤の製造」に記載の方法における6種の原料を混合し粉砕する工程の代わりに、各配合に示す原料を混合し粉砕する工程を行った以外は前記方法と同様の方法で調製し、以下の評価に用いた。
2.評価手順
2.1.pHの測定
25℃にて各肥料組成物を天秤にて3g計量し、100mLの蒸留水に溶解させた。スターラーを用いてすべて溶解後、pHメーター計を用いて、pHを測定した。
2.1.pHの測定
25℃にて各肥料組成物を天秤にて3g計量し、100mLの蒸留水に溶解させた。スターラーを用いてすべて溶解後、pHメーター計を用いて、pHを測定した。
2.2.保存安定性
各肥料組成物を天秤にて3g計量後、アルミ製袋に入れ、密閉した。その後、60℃の恒温槽に一週間保管した。一週間後、サンプルを取り出し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にてGSSGフリー体の含量を測定した(詳細条件は下記を参照)。保存試験開始前の各肥料組成物中のGSSGのフリー体換算の質量を100%としたときの、保存試験後の肥料組成物に残存するGSSGのフリー体換算の質量の相対値を「保存安定性」として表5に示す。
各肥料組成物を天秤にて3g計量後、アルミ製袋に入れ、密閉した。その後、60℃の恒温槽に一週間保管した。一週間後、サンプルを取り出し、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にてGSSGフリー体の含量を測定した(詳細条件は下記を参照)。保存試験開始前の各肥料組成物中のGSSGのフリー体換算の質量を100%としたときの、保存試験後の肥料組成物に残存するGSSGのフリー体換算の質量の相対値を「保存安定性」として表5に示す。
2.2.1.HPLC条件
移動相:0.1%リン酸:アセトニトリル=98:2から40:60に15分間連続的に変化させた。
カラム:ナカライテスク製 COSMOSIL 5C18-AR-II
カラム温度:30℃
検出波長:210nm
流速:1.0ml/分
移動相:0.1%リン酸:アセトニトリル=98:2から40:60に15分間連続的に変化させた。
カラム:ナカライテスク製 COSMOSIL 5C18-AR-II
カラム温度:30℃
検出波長:210nm
流速:1.0ml/分
3.考察
本発明の肥料組成物中ではGSSGが安定に保持されることが確認された。なかでも上記条件で測定されたpH値が6.5以下である肥料組成物の形態ではGSSGがより安定的に保持され、pH値が6.0以下である肥料組成物の形態ではGSSGが特に安定的に保持されることが確認された。
本発明の肥料組成物中ではGSSGが安定に保持されることが確認された。なかでも上記条件で測定されたpH値が6.5以下である肥料組成物の形態ではGSSGがより安定的に保持され、pH値が6.0以下である肥料組成物の形態ではGSSGが特に安定的に保持されることが確認された。
実施例4:葉面散布効果
本発明のGSSG含有肥料組成物を葉面散布し効果を確認した。
1.試験方法
以下の条件でレタス(サウザー、タキイ種苗)の育苗を行った。
本発明のGSSG含有肥料組成物を葉面散布し効果を確認した。
1.試験方法
以下の条件でレタス(サウザー、タキイ種苗)の育苗を行った。
期間:2週間
場所:植物インキュベーター内
培土:黒土(40mL/ポット)
温度:20℃
光:300μmol m-2 s-1 (20000lux) (明16時間/暗8時間)
ポットサイズ:7cm×7cm×5cm
n数:3
水供給:育苗試験期間中、ポット内の土壌が乾燥しない程度に適宜水を供給した(約20mL/週程度)。
場所:植物インキュベーター内
培土:黒土(40mL/ポット)
温度:20℃
光:300μmol m-2 s-1 (20000lux) (明16時間/暗8時間)
ポットサイズ:7cm×7cm×5cm
n数:3
水供給:育苗試験期間中、ポット内の土壌が乾燥しない程度に適宜水を供給した(約20mL/週程度)。
試験区:下記表6に示すように無処理試験区、比較例3試験区、比較例4試験区、本発明試験区の4つの試験区を設定した。
(無処理試験区)
無処理試験区は肥料成分(窒素、リン、カリウム)を培土のみに施用し、GSSGを施用しない試験区である。
無処理試験区は肥料成分(窒素、リン、カリウム)を培土のみに施用し、GSSGを施用しない試験区である。
無処理試験区では、窒素、リン、カリウムがそれぞれN、P2O5、K2Oとしての換算量で40mg、合計120mg/ポットとなるように播種時に培土を調製した。具体的には、培土40mL、硫酸アンモニウム156mg、第一リン酸アンモニウム66mg、硫酸カリウム80mgを容器に量りとり、均一になるように混合し、ポットに入れた。本実験に用いた硫酸アンモニウムは窒素(N換算)を21%含有し、第一リン酸アンモニウムは窒素(N換算)を11%、リン(P2O5換算)を61%含有し、硫酸カリウムはカリウム(K2O換算)を50%含有する(各製品の表示量に基づく)。
ポット中の培土にレタスの種子を播種し育苗試験を開始した。
(比較例3試験区)
比較例3試験区は、肥料成分(窒素、リン、カリウム)のうち一部(10%分)を葉面散布し、90%分の肥料成分は培土中に施用した試験区である。肥料成分の総量は他の試験区と同じになるようにした。
比較例3試験区は、肥料成分(窒素、リン、カリウム)のうち一部(10%分)を葉面散布し、90%分の肥料成分は培土中に施用した試験区である。肥料成分の総量は他の試験区と同じになるようにした。
肥料成分の培土への施用は窒素、リン、カリウムがそれぞれN、P2O5、K2Oとしての換算量で36mg、合計108mg/ポットとなるように播種時に培土を調製した。具体的には、培土を40mL、肥料成分として硫酸アンモニウム140.4mg、リン酸アンモニウム59.4mg、硫酸カリウム72mgを容器に量りとり、均一になるように混合し、ポットに入れた。
一方、葉面散布は、硫酸アンモニウム15.6mg、リン酸アンモニウム6.6mg、硫酸カリウム8mgを水12mLに溶解させ、肥料水溶液を調製した。次いで、前記肥料水溶液を育苗開始6日目から3日おきに3回に分け、各回4mL合計12mLを各ポットの苗の葉面に霧吹きを用い噴霧することにより実施した。
(比較例4試験区)
比較例4試験区は、肥料成分(窒素、リン、カリウム)のうち一部(10%分)を葉面散布し、90%分の肥料成分は培土中に施用した試験区である。肥料成分の総量は他の試験区と同じになるようにした。
比較例4試験区は、肥料成分(窒素、リン、カリウム)のうち一部(10%分)を葉面散布し、90%分の肥料成分は培土中に施用した試験区である。肥料成分の総量は他の試験区と同じになるようにした。
肥料成分の培土への施用は窒素、リン、カリウムがそれぞれN、P2O5、K2Oとしての換算量で36mg、合計108mg/ポットとなるように播種時に培土を調製した。具体的には、培土を40mL、肥料成分として硫酸アンモニウム140.4mg、リン酸アンモニウム59.4mg、硫酸カリウム72mgを容器に量りとり、均一になるように混合し、ポットに入れた。
GSSGの培土への施用は、GSSG水溶液を培土に添加して行った。まず水中に300ppmの濃度でGSSG(GSSGフリー体として換算。以下同じ)が溶解した水溶液を調製した。次いで、試験期間期間中に1ポットあたりフリー体換算で3.6mgのGSSGが施用されるように、前記GSSG水溶液を育苗開始6日目から3日おきに3回に分け各ポットの培土に各回4mL合計12mLを添加した。
一方、葉面散布は、硫酸アンモニウム15.6mg、リン酸アンモニウム6.6mg、硫酸カリウム8mgを水12mLに溶解させ、肥料水溶液を調製した。次いで、前記肥料水溶液を育苗開始6日目から3日おきに3回に分け、各回4mL合計12mLを各ポットの苗の葉面に霧吹きを用い噴霧することにより実施した。
(本発明試験区)
本発明試験区は、GSSGと肥料成分(窒素、リン、カリウム)のうち一部(10%分)とを葉面散布し、90%分の肥料成分は培土中に施用した試験区である。肥料成分の総量は他の試験区と同じになるようにした。
本発明試験区は、GSSGと肥料成分(窒素、リン、カリウム)のうち一部(10%分)とを葉面散布し、90%分の肥料成分は培土中に施用した試験区である。肥料成分の総量は他の試験区と同じになるようにした。
本発明試験区での肥料成分の培土への施用は窒素、リン、カリウムがそれぞれN、P2O5、K2Oとしての換算量で36mg、合計108mg/ポットとなるように播種時に培土を調製した。具体的には、培土を40mL、肥料成分として硫酸アンモニウム140.4mg、リン酸アンモニウム59.4mg、硫酸カリウム72mgを容器に量りとり、均一になるように混合し、ポットに入れた。
一方、GSSGの葉面散布は、実施例1に示す配合Aに従い調製された微粉状水溶性製剤(1)33.8mgを水12mLに溶解させ、GSSG肥料成分含有水溶液を調製し、次いで、前記GSSG肥料成分含有水溶液を育苗開始6日目から3日おきに3回に分け、各回4mL合計12mLを各ポットの苗の葉面に霧吹きを用い噴霧することにより実施した。1ポットに噴霧される12mLの前記GSSG肥料成分含有水溶液には、微粉状水溶性製剤(1)が33.8mg含まれ、GSSG(フリー体換算)が3.5mg、硫酸アンモニウムが15.6mg、リン酸アンモニウムが6.6mg、硫酸カリウムが8mg含まれる。
表中の各数字は、葉面散布又は培土施用により試験期間中に施用された1ポットあたりの各成分の通算施用量(単位mg)を示す。表中「-」は葉面又は培土への施用を行っていないことを指す。
2.結果
試験期間2週間終了後に各試験区について地上部の新鮮重(平均値)を測定し、生長率を算出した。
試験期間2週間終了後に各試験区について地上部の新鮮重(平均値)を測定し、生長率を算出した。
生長率は無処理区(肥料成分のみを培土施用)での地上部新鮮重に対する、各試験区での地上部新鮮重の百分率を示す。
実施例5:葉面散布効果(ジャガイモへの葉面散布)
本発明のGSSG含有肥料組成物を葉面散布し効果を確認した。
1.試験方法
以下の条件でジャガイモ(メークイン)の栽培を行った。
期間:約3ヶ月間(3月~6月)
場所:兵庫県佐用町 一般農家ほ場
元肥:牛糞堆肥1t/10a、燐硝安加里S-604(16-10-14)100kg/10a、消石灰100kg/10a
栽植距離:条間80cm×株間30cm 1条植
本発明のGSSG含有肥料組成物を葉面散布し効果を確認した。
1.試験方法
以下の条件でジャガイモ(メークイン)の栽培を行った。
期間:約3ヶ月間(3月~6月)
場所:兵庫県佐用町 一般農家ほ場
元肥:牛糞堆肥1t/10a、燐硝安加里S-604(16-10-14)100kg/10a、消石灰100kg/10a
栽植距離:条間80cm×株間30cm 1条植
試験区:下記表9示すように無処理試験区、比較例5試験区、比較例6試験区、本発明試験区の4つの試験区を設定した。
(無処理試験区)
無処理試験区は肥料成分(窒素、リン、カリウム)を培土のみに施用し、GSSGを施用しない試験区である。
無処理試験区は肥料成分(窒素、リン、カリウム)を培土のみに施用し、GSSGを施用しない試験区である。
(比較例5試験区)
比較例5試験区は、肥料成分(窒素、リン、カリウム)を本発明試験区と同等量を葉面散布し、培土は無処理試験区と同様に栽培した試験区である。肥料成分の総量は本発明試験区と同じになるようにした。
比較例5試験区は、肥料成分(窒素、リン、カリウム)を本発明試験区と同等量を葉面散布し、培土は無処理試験区と同様に栽培した試験区である。肥料成分の総量は本発明試験区と同じになるようにした。
肥料成分の葉面への施用は窒素、リン、カリウムがそれぞれN、P2O5、K2Oとしての換算量で0.22mg、合計0.66mg/株となるように散布した。具体的には、水を24mLに肥料成分として硫酸アンモニウム0.86mg、リン酸アンモニウム0.36mg、硫酸カリウム0.44mgを溶解させた。次いで、前記肥料水溶液を植え付けから4週目に霧吹きを用い葉面に噴霧することにより実施した。
(比較例6試験区)
比較例6試験区は、GSSGを本発明試験区と同等量を葉面散布し、培土は無処理試験区と同様に栽培した試験区である。肥料成分の総量は無処理試験区と同じになるようにした。
比較例6試験区は、GSSGを本発明試験区と同等量を葉面散布し、培土は無処理試験区と同様に栽培した試験区である。肥料成分の総量は無処理試験区と同じになるようにした。
GSSGの葉面散布は、GSSG・NH3塩を0.74mg/株なるように散布した。具体的には水を24mLにGSSG・NH3塩を0.74mg溶解させ、GSSG含有水溶液を調製し、次いで、前記GSSG含有水溶液を植え付けから4週目に霧吹きを用い葉面に噴霧することにより実施した。
(本発明試験区)
本発明試験区は、GSSGと肥料成分(窒素、リン、カリウム)とを葉面散布し、培土は無処理試験区と同様に栽培した試験区である。肥料成分の総量は比較例5試験区と同じになるようにした。
本発明試験区は、GSSGと肥料成分(窒素、リン、カリウム)とを葉面散布し、培土は無処理試験区と同様に栽培した試験区である。肥料成分の総量は比較例5試験区と同じになるようにした。
GSSGおよび肥料成分の葉面散布は、下記表8に示す配合Fに従い、実施例1の「2.微粉状水溶性製剤の製造」に記載の手順と同様の手順で調製された微粉状水溶性製剤(3)2.4mgを水24mLに溶解させ、GSSG肥料成分含有水溶液を調製し、次いで、前記GSSG肥料成分含有水溶液を植え付けから4週目に霧吹きを用い葉面に噴霧することにより実施した。1株に噴霧される24mLの前記GSSG肥料成分含有水溶液には、微粉状水溶性製剤(3)が2.4mg含まれ、GSSG(フリー体換算)が0.72mg、硫酸アンモニウム0.86mg、リン酸アンモニウム0.36mg、硫酸カリウム0.44mg含まれる。
表中の各数字は、葉面散布により試験期間中に施用された1株あたりの各成分の通算施用量(単mg)を示す。表中「-」は葉面への施用を行っていないことを指す。
2.結果
塊茎が成熟後に各試験区について塊茎重(株毎の平均値)を測定し、増収率を算出した。
塊茎が成熟後に各試験区について塊茎重(株毎の平均値)を測定し、増収率を算出した。
増収率は無処理区(肥料成分のみを培土施用)での塊茎重に対する、各試験区での塊茎重の百分率を示す。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。
Claims (8)
- 酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有することを特徴とする、植物の葉に施用するための肥料組成物。
- 肥料成分が窒素、リン及びカリウムを含有する、請求項1に記載の肥料組成物。
- 25℃にて前記肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下である、請求項1又は2に記載の肥料組成物。
- 酸化型グルタチオンと肥料成分とを植物の葉に施用する工程を含むことを特徴とする、植物を栽培する方法。
- 肥料成分として窒素、リン及びカリウムを施用する、請求項4に記載の方法。
- 酸化型グルタチオンと肥料成分とを、酸化型グルタチオンと肥料成分とを含有する肥料組成物であって、25℃にて前記肥料組成物3gを100mLの蒸留水に分散させたときのpH値が2.0以上6.5以下である肥料組成物の形態又は前記肥料組成物を希釈した形態で植物の葉に施用する、請求項4又は5に記載の方法。
- 酸化型グルタチオンと肥料成分とを互いに分離した形態で備える、植物の葉に施用するための肥料キット。
- 肥料成分が窒素、リン及びカリウムを含有する、請求項7に記載の肥料キット。
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