(57)【要約】【課題】パルプ製造の生産性を高めるために、高いパルプ収率を有するユーカリ属植物を効果的に生産する方法を提供し、特に、事業規模の商業的植林に適した生産方法を提供する。また、この生産方法で生産されたユーカリ属植物とこのユーカリ属植物を用いて製造された木材チップ及びパルプを提供する。【解決手段】（１）同一樹齢のユーカリ属植物の検定林から高パルプ収率のユーカリ属植物を選抜する工程、（２）選抜されたユーカリ属植物から挿し木法によりクローン苗を作製する工程、（３）クローン苗を植林する工程を含むユーカリ属植物の生産方法、及び、この生産方法で生産されたユーカリ属植物とこのユーカリ属植物を用いて製造された木材チップ及びこの木材チップから製造されたパルプ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）同一樹齢のユーカリ属植物の検定林から高パルプ収率のユーカリ属植物を選抜する工程、（２）選抜されたユーカリ属植物から挿し木法によりクローン苗を作製する工程、（３）クローン苗を植林する工程を含むユーカリ属植物の生産方法。
【請求項２】
請求項１記載の生産方法で生産されたユーカリ属植物。
【請求項３】
請求項２記載のユーカリ属植物から製造された木材チップ。
【請求項４】
請求項３記載の木材チップから製造されたパルプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はユーカリ・グロブルスに代表されるユーカリ属植物の生産方法とこの生産方法で生産されたユーカリ属植物とこのユーカリ属植物を用いて製造された木材チップ及びパルプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーカリ属植物、特にユーカリ・グロブルスは、高い成長率、優れたパルプ化適性などから、パルプ化用のチップ材料として好適との評価を受けている。通常の樹木よりパルプ繊維を取り出すには、蒸解という操作が選択される。この操作は、加圧加熱下、木材チップを苛性ソーダ、硫化ソーダを主とする薬品と共に一定時間反応させ、これらの薬品に不溶なセルロースを抽出するものである。ところで、これらの反応を行う反応器は蒸解釜と称し、一定の容積を有する。パルプ製造における生産性は、この蒸解釜の容積によって決定される。蒸解釜には固定式と連続式とあるが、いずれのタイプでも生産性はその容積によって決定されることには違いがない。
【０００３】
したがって、このパルプ製造の生産性を向上するために、容積一定の蒸解釜に投入された一定の木材チップからより多くのパルプを獲得しようとする努力がなされる。一定の投入木材チップより獲得されたパルプの割合をパルプ収率と言う。これは木材チップの性質により変化する。つまり、パルプ収率の低い木材チップではパルプ製造の生産性が低下する。このようなことから高いパルプ収率の得られる木材チップが望まれる。
【０００４】
ところで、ユーカリ属植物は、今日、商業用として事業的規模の植林によって生産されている。植林方法として一般的なのは、種子を使用した植林方法であるが、遺伝子の有する本質的なばらつきのために期待の効果を得ることが困難であった。そこで、目的の性質を有するクローン苗を生産して商業植林に利用する方法が行われている。
【０００５】
ユーカリ属植物の植林生産性を向上させようとする技術は、林木育種という技術分野で検討されてきていて、高生長樹を選抜し、これらの交雑を行って純系種を作り上げること、苗のクローン化等の技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。つまり、選抜と交雑を通じて遺伝形質を増殖対象に付与するという技術である。しかしながら、この技術は、生長性、病虫害の抵抗性等という方向性から植林生産性のみを向上させようという技術であり、パルプ収率に着目したものはない。
【０００６】
一方、ユーカリ・グロブルスを対象として、その特性を改変としようとする試みも盛んである。もっとも古くから改変研究がなされているのは、樹木の主要構成成分であるリグニンの含有量を減少させることにより、セルロースの収率を上げようとする研究である。例えば、遺伝子組換え技術を利用して、リグニン生合成に関与している遺伝子を操作することでリグニン低含量樹木が作り出されている（例えば、非特許文献２参照）。また、最近では塩害で不毛の土地の有効利用を意図して耐塩性を付与する研究もあり、耐塩性遺伝子のみを導入した遺伝子組換えユーカリが作出されている（例えば、非特許文献３参照）。さらに、植林環境における環境ストレスとして問題になっている乾燥や酸性土壌を研究対象として、ユーカリ交雑種に乾燥ストレス耐性を与える効果が確認されている転写因子遺伝子と酸性土壌耐性を付与する効果が確認されているクエン酸合成酵素遺伝子を導入する研究がなされている（例えば、非特許文献４参照）。
【０００７】
しかし、これらは遺伝子の改変という人為的な手法によっており、生物多様性の保持、安全性未確認遺伝子の自然環境への拡散という環境的な危険性を含んでいるため、現状で商業的に採用される手法ではない。また、リグニン含有量の低下、耐塩性、環境ストレス耐性といった特性のみに着目した技術である。
【０００８】
上述したように商業的には、高いパルプ収率のユーカリ属植物を生産することが有利であるが、既往の材木育種や遺伝子組換えという技術分野からパルプ収率に着目した研究はなされていない。
【非特許文献１】大庭喜八郎著、「林木育種学」、初版、文永堂出版、１９９１年９月３０日、ｐ．１〜１５６
【非特許文献２】「タバコ転写因子Ntlim1によるリグニン生合成の制御」、［online］、日本製紙グループ、［平成１８年２月２２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.np-g.com/about/research/society/2001/publish_ja_035.html＞
【非特許文献３】渡邊惠子、外１名、「遺伝子組換えユーカリの開発」、紙パ技協誌  紙パルプ技術協会、平成１６年１月、第８巻、第１号、ｐ．６２〜６６
【非特許文献４】河津哲、「環境ストレス耐性ユーカリの開発と産業植林」、紙パ技協誌  紙パルプ技術協会、平成１６年１月、第８巻、第１号、ｐ．５５〜６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、ユーカリ属植物の生産方法に関し、パルプ製造の生産性を高めるために、高いパルプ収率（以後、パルプ収率を「収率」と表記する）を有するユーカリ属植物を効果的に生産する方法を提供することである。特に、事業規模の商業的植林に適した生産方法を提供する。また、この生産方法で生産されたユーカリ属植物とこのユーカリ属植物を用いて製造された木材チップ及びパルプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために鋭意検討した結果、（１）同一樹齢のユーカリ属植物の検定林から高パルプ収率のユーカリ属植物を選抜する工程、（２）選抜されたユーカリ属植物から挿し木法によりクローン苗を作製する工程、（３）クローン苗を植林する工程を含むユーカリ属植物の生産方法を見出した。また、この生産方法で生産されたユーカリ属植物とこのユーカリ属植物を用いて製造された木材チップ及びこの木材チップから製造されたパルプを見出した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果を説明する。これまでユーカリ属植物において、その収率については樹種毎に異なっていることは理解されていたが、樹種内のパルプ収率については理解されていなかった。本発明者は、このユーカリ属植物の個体毎における収率変化に着目し、天然種子から造成された同一樹齢の一斉林において、成林後に個体毎の収率のばらつきを調査する実験を行った。
【００１２】
この実験では、まず、天然種子から造成された同一樹齢の一斉林において、成林後に各個体から得られたチップ化材を収率測定に供する。収率は（蒸解処理後の未晒パルプパルプの絶乾重量／原料チップの絶乾重量）×１００から算出される。この天然種子から造成した同一樹齢の一斉林の成林後における個体毎の収率は大きくばらついていて、例えば、ユーカリ・グロブルスの場合、約５１．５％を平均値として分布をなしていた。次に、このばらつきを有する個体群からクローン苗を育成して植林し、成林後の収率を再調査した。この結果、親が低収率の個体からのクローンは低収率であり、高収率の個体からのクローンは高収率であることが明らかになった。
【００１３】
ところで、クローンとして担持する遺伝的形質には、分枝性、樹形、葉茎樹皮などが知られている。また、クローン化することにより、これらの特性において等質性が発現することは理解されていた。しかし、収率についてはそれが遺伝的形質であるかどうか、これまでは理解されていなかったが、上述した実験によって、収率が遺伝的形質であることを本発明者は明らかにした。
【００１４】
なお、収率変化という現象は、植物の生長生理に起因すると考えられる。つまり、コケ類のように地表だけでなく茎によって地面から直立し、葉を立体的につけることで葉の数を増やし、太陽光を効率よく利用しようとする。この場合、葉を多くするには背を高くするとよいが、そうするとそれを支える支持体としての茎は強くなる必要があり、しかも高所の葉に光合成に必要な水と栄養分を送らなければならない。そこで、支持体としての役目と通路の役目を兼用するようになった茎は必然的に太く強くなる必要があり、その結果、太くなった茎と幹が樹体を支えるようになったのが樹木である。
【００１５】
幹のもう一つの役目である通路は、葉の光合成に不可欠な水を届けるとともに、葉で合成した代謝物を届ける必要があり、そのために通路と支持体の役割を果たす組織が発達した。この組織を維管束と呼ぶ。樹木を始め多くの植物は維管束植物で、この維管束部分が植物バイオマスの主体を形成している。この維管束は水を送る木部と代謝物を送る師部とに分かれており、いずれの細胞も樹皮の内側にある形成層で作られ、木部の細胞は形成層の内側に、師部の細胞は外側に形成される。この木部の細胞は一次細胞壁を形成後、二次細胞壁の形成が始まりリグニン化するにつれ、液胞が大きくなって内部が空洞化し、死滅した中空の細胞となる。つまり、樹木の個体は中空の細胞で形作られており、この細胞壁の厚みは個体毎に異なっている。この細胞壁の厚みが収率変化に影響を及ぼしていて、細胞壁の厚い個体では収率が高くなっていると考えられる。
【００１６】
このような自然現象の理解の上にたち、パルプ製造の工程を勘案した結果、希望の遺伝的形質を検索するにはまず天然種子からなる同一樹齢の一斉林を検定林として造成し、この検定林のパルプ収率の分布から選抜された収率の高いユーカリ属植物をクローン化して増殖することにより、個体間における遺伝的形質差異をクローン化によって収束することができ、収率を増加させることが可能である。つまり、天然種子の有する収率の個体毎のばらつきを利用し、高い収率を有する個体のみを増殖することができる。本発明によれば高収率のユーカリ属植物を効率よく生産でき、パルプ製造用途の植林として極めて重要である。
【００１７】
なお、本発明は、収率の高い個体を選択的に植林に用いることによって、高収率木材チップの生産が達成できることを見出したものであるが、既往の天然林より成立するユーカリ林からは樹齢、樹種などの外乱因子の影響でこの効果を達成することができない。この効果は、同一樹齢のユーカリ属植物の一斉林から選抜された個体のユーカリ属植物から挿し木法により作製したクローン苗を植林することによって達成することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜工程（１）＞
工程（１）では、同一樹齢のユーカリ属植物の検定林から高パルプ収率のユーカリ属植物を選抜する。
【００１９】
まず、天然種子から同一樹齢の一斉林を検定林として造成し、その個体毎の収率のばらつきを成林後に調査する。その方法は次のようである。まず苗を作製する。これには市販の種子を利用する。市販の種子は当該地域に一般的に販売されているもの等を使用でき、これを播種する。苗作製に当たっては、一般的に知られている培地は全て適用できる。例えば、バーミキュライト、ピートモス、松皮などである。播種後灌水を繰り返すことにより２週間程で発芽するので、これをほぼ７ヶ月ほど培養し植林可能な山出し苗とする。この間の施肥、灌水は一般的な方法による。
【００２０】
次に、作製できた苗を植林地に植え付ける。植林地としては、均一な生育条件が得られるように土壌の分布が均一で平坦な土地を選択する。植え付けに当たって通常の植林効果が得られるように、除草、異物除去、耕耘などの地拵えを行う。植え付けは十分な土壌水分が確保される雨期に行う。植え付け後、窒素、燐、カリウムの３要素肥料を施肥する。施肥の時期、量は一般的な植林法に適用される方法でよい。植え付け後の作業は除草が主体となる。これは雑草の様子を観察し、適宜実施する。
【００２１】
続いて、天然種子から造成された同一樹齢の検定林において、成林後に個体毎の収率のばらつきを調査する。検定林の複数の個体を根茎付近で伐採し、材の幹利用部分を取り出し、全幹を剥皮後チッパーにてチップ化する。チップ化材は完全に攪拌し、収率を測定する。収率は、実際に木材チップを蒸解し得られた未晒パルプを投入チップの比として求める。つまり、実測パルプ収率＝未晒パルプの収率とし、（蒸解処理後の未晒パルプパルプの絶乾重量／原料チップの絶乾重量）×１００から算出される。調査で得られた収率の分布から、高収率のユーカリ属植物を選抜し、工程（２）以降で増殖する。高収率のユーカリ属植物を選抜することは、間接的に植林単位面積当たりのバイオマス生産の効率向上、つまり、二酸化炭素固定化量の増加により地球温暖化防止に寄与するという効果をも生み出している。
【００２２】
＜工程（２）＞
工程（２）では、工程（１）で選抜されたユーカリ属植物から挿し木法によりクローン苗を作製する。まず、先に伐木した根茎より挿し木苗を得る。伐木は地表より１５ｃｍ程のところで行う。挿し木苗を得ることを考慮して伐採は秋期から春期にかけて行う。以後、春期〜夏期の萌芽発生生長を待つ。まず、翌春になり萌芽が出て来始めたら好ましい挿し穂を得るために徒長枝などの整理を行う。
【００２３】
ユーカリ・グロブルスの場合、伐木からの萌芽、つまり、挿し穂材料は、特有の葉柄のない幼形葉である。ユーカリ・グロブルスの生態的な特徴として葉は生長に応じて変化する。植林後２〜３年の間は上記した幼形葉の状態で生育するが、以降その葉は葉柄を持ち、表裏で蒸散と光合成能力を有する成形葉へと逐次変化する。成形葉での挿し木は発根せずクローン化に不適なことから、本手順のように幼形葉を出葉させ、これを挿し木することによりクローン化を行う。次に、植林地より持ち帰った幼形葉からなる枝葉は１節に、対葉は半分に切除する。挿し穂軸の下部の両面２ｍｍほどを切り開き、形成層を露出する。このようにして作製した挿し穂は、纏めて約１秒殺菌剤にてざっと殺菌する。ついで、挿し穂の挿し軸にホルモンを添付し、順次挿していく。
【００２４】
発根を促進するために、挿し木後、温度２５〜３０℃、相対湿度７５〜８５％にて、温室で管理する。このため、日照を１．５〜２ヶ月付与する。温室は可動式の遮光ネットで覆う。このネットを開閉して日中の温度、湿度条件を調節する。夜間はほぼ外部環境に委ねる。
【００２５】
発根温室にて発根後は（この間、ほぼ２ヶ月）、温室より出して馴化プロセスに移行する。挿し木後１．５ヶ月を経由したクローン苗で、地表部は約１０ｃｍである。施肥と灌水を行いながら、外気馴化と苗撫育を進める。この期間は、総合で約１０ヶ月である。この期間を以下に示す３期間に分割し苗育成する。３期間における施肥は以下の通りである。
【００２６】
（発根促進期間）
挿し木をしてから発根する迄の期間は一切の施肥を行わない。温度・湿度。日照等の環境整備を行う。
【００２７】
（出芽期間）
発根した上で挿し木は自らの出芽を開始する。この時期に初期の施肥を行う。この間は、さらに十分な根の伸長を考慮する上で、燐値の高い（窒素：燐：カリウム＝９：４５：１５）肥料を施す。
【００２８】
（山出し苗培養期間）
芽、葉、茎、根を有する植物体として完成したら、山出し苗に仕立て上げるための生長期間を設ける。この期間は葉、幹の生育を充実させるために、窒素値の高い肥料を与えていく。以上で、クローン苗が完成する。
【００２９】
＜工程（３）＞
工程（３）では、工程（２）で得られたクローン苗を植林する。植林は、工程（１）で説明した方法で行うことができる。植林後、施肥、除草などの通常植林管理を行う。このようにして、選抜した高収率のクローン苗からの植林を行い、伐採、収穫するという操作により高収率のユーカリ属植物を収穫できる植林が可能になる。
【００３０】
＜チップ化＞
チップ化は、蒸解に際し薬品を木材に均一に浸透させるために行う。装置は受刃と切削ナイフからなり木材はナイフに対して斜めに投入される。この切削操作により木材は厚み４〜１０ｍｍ、幅２５ｍｍ前後、つまり繊維方向の長さ１５〜３５ｍｍ程に切削される。切削角度は一般に３０〜６０°である。このチップ化の後にスクリーンを設けてチップサイズを調整する。
【００３１】
＜パルプ化＞
パルプ化法は各種あるが、ここでは蒸解釜を設けるクラフト法について記す。クラフト法は、パルプ廃液（黒液）から蒸解薬品の回収再使用を行うこと、及び、熱の回収利用を行うことが前提になっている。パルプ化は蒸解と呼ばれる反応を通じて行われる。蒸解は反応容器中にチップを投入し、一般に苛性ソーダと硫化ソーダとからなる白液という反応液にて木材チップ中のリグニンを溶出しセルロースを抽出する作業である。１６０〜１８０℃、２〜３時間の反応を行う。この反応後に分離したセルロースを取り出し洗浄してパルプ化がなされる。
【実施例１】
【００３２】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００３３】
＜工程（１）＞
まず、市販のユーカリ・グロブルスの天然種子を粉砕した松皮の培地に播種した。一般に、市販の種子は遺伝子の改変或いは育種などの選抜、純化を経ていない。播種後、遮光ネットを備えた露地育苗床にて、朝、昼、夕の３回灌水を繰り返した。培地の乾燥状況を観察して、常に湿潤な状態に維持するように、灌水した。発芽まで遮光ネットを張り、間接日照とした。施肥は行わなかった。これにより、約２週間で発芽した。以後、これをほぼ７ヶ月培養し、植林可能な山出し苗とした。この間の施肥、灌水は一般的な方法によるが、本実施例では、以下に示す方法で行った。
【００３４】
（出芽促進期間）
種子が出芽を開始したら初期の施肥を行う。この間は十分な根の伸長を行わせるために、燐値の高い（窒素：燐：カリウム＝９：４５：１５）肥料を施した。
（山出し苗培養期間）
芽、葉、茎、根を有する植物体として生長したら、山出し苗に仕立て上げるための生長期間を設ける。この期間は葉、幹の生育を充実させるために、窒素値の高い肥料（窒素：燐：カリウム＝４０：４５：１５）を与えた。この間の灌水は、一般的な方法によった。
【００３５】
次に、山出し苗を植林地に植え付けた。植林地としては、均一な生育条件が得られるように、土壌の分布が均一で平坦な土地を選択した。植え付けに当たって、通常の植林効果が得られるように、除草、異物除去、耕耘などの地拵えを行った。植え付けは、十分な土壌水分が確保される雨期に行った。植え付けの面積は、一般的な方法でよいが、６ｍ２に１本の面積間隔で植え付けた。植え付け後、窒素、燐、カリウムの３要素肥料を施肥した。施肥の量は、一般的な植林方法に適用される量であればよく、本実施例では、３要素肥料で１本の植え付け当たり約１５０ｇとした。植え付け後、林地の状況をみて適宜除草を行った。
【００３６】
このように、天然種子から同一樹齢の検定林を造成し、成林後、その個体毎の収率の値を調査する。一般的に、成林するには８〜１２年ほど必要となるが、ここでは１２年経過後に調査した。各個体は伐木され、剥皮後チッパーにてチップ化した。木材は、厚み４〜１０ｍｍ、幅２５ｍｍ前後、つまり、繊維方向の長さ１５〜３５ｍｍ程に切削した。切削角度は３０〜６０°であった。このチップ化後にスクリーンを設けて、チップサイズを調整した。
【００３７】
パルプ化は蒸解釜を設けるクラフト法で実施した。蒸解では、反応容器中にチップを投入し、苛性ソーダと硫化ソーダとからなる白液にて木材チップ中のリグニンを溶出しセルロースを抽出した。１６０〜１８０℃、２〜３時間の反応を行った。この反応後に分離したセルロースを取り出し、洗浄してパルプ化を行った。収率を算出したところ、表１に示すような分布を把握することができた。高収率の個体として、収率５３．５〜５４％の範囲に入る最高収率のユーカリ・グロブルスの個体を選抜した。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
＜工程（２）＞
収率を調査するのに使用した、最高収率の個体の根茎から挿し木によるクローン苗を得た方法を記載する。伐木は、地表より約１５ｃｍのところで行った。伐採は、秋期から春期にかけて行った。翌春になり萌芽が出て来始めたら、好ましい挿し穂を得るために、徒長枝などの整理を行った。この伐木からの萌芽は、ユーカリ・グロブルスに特有の葉柄のない幼形葉であり、これを挿し穂材料とした。
【００４０】
植林地より持ち帰った枝葉は１節に、対葉は半分に切除した。挿し穂軸の下部の両面２ｍｍほど切り開き、形成層を露出した。このようにして作製した挿し穂は、纏めて１秒ほど殺菌剤にてざっと殺菌した。ついで、挿し穂の挿し軸にホルモンを添付し、順次挿していった。
【００４１】
発根を得るために、挿し木後、温度２５℃、相対湿度８５％にて日照を１．５〜２ヶ月付与した。温室を利用し、可動式の遮光ネットで覆った。このネットを開閉して、日中の環境条件を調節した。夜間はほぼ外部環境に委ねた。温室にて発根を認め（この間、ほぼ２ヶ月）、温室より出して馴化プロセスに移行した。挿し木後約１．５ヶ月を経由したクローン苗で、地表部は約１０ｃｍであった。施肥と灌水を行いながら、外気馴化と苗撫育を進めた。この期間は総合で約１０ヶ月であった。この期間を（発根促進期間）、（出芽期間）、（山出し苗培養期間）の３期間に分割し、苗育成を行った。施肥は、生長の各段階で内容を変えて実施した。
【００４２】
（発根促進期間）
挿し木をしてから発根する迄の期間は一切の施肥を行わなかった。温度・湿度・日照等の環境整備のみ行った。
【００４３】
（出芽期間）
発根した上で挿し木は自らの出芽を開始した。さらに十分な根の伸長を促すために、この時期に、燐値の高い（窒素：燐：カリウム＝９：４５：１５）肥料を施した。
【００４４】
（山出し苗培養期間）
芽、葉、茎、根を有する植物体として完成したら、山出し苗に仕立て上げるための生長期間を設ける。この期間は葉、幹の生育を充実させるために、窒素値の高い肥料（窒素：燐：カリウム＝４０：４５：１５）を与えていった。
【００４５】
以上のようにして、クローン苗を作成した。
【００４６】
＜工程（３）＞
工程（２）で得られたクローン苗を植林した後、工程（１）と同様に、施肥、除草などの通常植林管理を行った。植林１２年後に伐木し収率を高収率のユーカリ属植物を選抜したときと同様にして調査し、収率の分布を表２に示した。また、天然種子の同一樹齢林における収率分布である表１の結果（天然種子林）と高収率のクローン苗の同一樹齢林における収率分布である表２の結果（クローン林）を併せて、図１に示した。
【００４７】
【表２】
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【００４８】
工程（１）〜（３）を含む生産方法で得られたユーカリ属植物は高収率であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】天然種子と高いパルプ収率のクローン苗とから得られた同一樹齢林における収率分布。
【図１】
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