(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電荷を用いた物理的植物処理方法であって、前記静電荷の移動が、感応工程によって処理された水を介して行われ、前記水が、感応工程を用いた前記処理による電子不足を有する水クラスターを含み、感応工程を用いて処理された前記水が、以下の工程段階、すなわち
処理される水をガルバニ電池に導入する工程段階と、
電荷および自由電子を電場内で整列させる工程段階と、
動きおよび動きによる感応によって電荷を分離する工程段階と、
脱電子化された正帯電部分を収集して放電する工程段階と
によって得られる、静電荷を用いた物理的植物処理方法。
【請求項２】
本方法の効果が、前記水をＸ線で処理することにより消去可能であることを特徴とする請求項１に記載の、静電荷を用いた物理的植物処理方法。
【請求項３】
本方法が殺真菌および／または殺細菌および／または殺ウイルスおよび／または殺胞子の効果を有することを特徴とする請求項１または２に記載の、静電荷を用いた物理的植物処理方法。
【請求項４】
前記水が塩化ナトリウムを含有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の、静電荷を用いた物理的植物処理方法。
【請求項５】
前記感応が０．５Ｗ／ｃｍ2ないし１０Ｗ／ｃｍ2の電流密度で行われ得ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の、静電荷を用いた物理的植物処理方法。
【請求項６】
真菌性の病気および／またはウイルス性の病気および／または細菌性の病気および／または胞子性の病気を抑制する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の、静電荷を用いた物理的植物処理方法。
【請求項７】
植物の真菌性の病気を抑制する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の、静電荷を用いた物理的植物処理方法。
【請求項８】
前記真菌性の病気がボトリチス病および／または胴枯れ病である請求項６または７に記載の、静電荷を用いた物理的植物処理方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項の記載に従って感応工程を用いて処理された効果的で植物毒性のない量の水が、植物の種および／または植物の葉および／または植物の果実に、および／または植物が成長している土および／または成長することになっている土に付けられることを特徴とする、植物病原性生物を予防的および／または治療的に抑制する方法。
【請求項１０】
前記病原体が、真菌および／またはウイルスおよび／または細菌および／または胞子である特許請求項９に記載の、植物病原性生物を予防的および／または治療的に抑制する方法。
【請求項１１】
本方法が、環境に存在する動物、植物、または消費者に対して毒性効果を持たないことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の物理的植物処理方法。
【請求項１２】
用いられる前記水が、静電的に正に帯電しており、電子の豊富な表面と接触すると、電荷交換が起こって感電を引き起こすことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の物理的植物処理方法。
【請求項１３】
用いられる前記水が、約１５０ｐｐｍの遊離塩素に相当する静電荷を含むことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の物理的植物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷の移動が、感応工程によって処理された水を介して行われる、静電荷を用いた物理的植物処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物の病気を抑制するために、現状技術は、化学的または生物学的な作用を持つさまざまな方法または物質を用いる。この場合、ピコリンアミド誘導体のような置換された複素環式化合物が好まれる。さらに、酸化フェンブタスズ、ピリメタニル、 フルジオキソニル、シプロジニル、またはフェンヘキサミドが用いられる。しかしながら、これら既知の化合物のいくつかは、毒性生成物の代表であり、作物の植物病原性の病気を根絶するためにこれらの化合物を農業で使用することが妨げられるか、あるいは少なくとも実質的に制限される、という欠点を有する。また、これらの化合物のうちの他のものは、発酵残渣から誘導され、比較的複雑な化学構造を有する。従って、こうした化合物の生成および分離は、依然として複雑で費用のかかる工程段階を含んでおり、化合物を工業的に調製したり商業化したりするのがしばしば非経済的である。これに加えて、このような化合物を植物保護用に発売するには、通常、広範かつ複雑な認可手続きが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記に基づき、植物の病気を効果的に抑制し、毒物学的な危険性をもたらさず、従って作物の分野、特に農業で安全に利用できる方法を提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、特許請求項１の特徴によって達成される。有利な実施の形態およびさらなる展開は、個々にまたは組み合わせて用いられてよく、従属請求項で取り上げている。
【０００５】
本発明は、以下の方法を提供することで上記所与の目的を達成する。以下の方法とは、静電荷を用いた物理的植物処理方法であって、静電荷の移動が、感応工程によって処理された水を介して行われ、水が、感応工程による処理による電子不足を有する水クラスターを含み、感応工程によって処理された水が、以下の工程段階、すなわち
処理される水をガルバニ電池に導入する工程段階と、
電荷および自由電子を電場内で整列させる工程段階と、
動きおよび動きによる感応によって電荷を分離する工程段階と、
脱電子化された正帯電部分を収集して放電する工程段階と
によって得られる、静電荷を用いた物理的植物処理方法である。
【０００６】
これにより、従来技術に対して相当な改善が達成される。本発明による方法は、病気を効果的に抑制するが、それと同時に環境にとって安全である。物理的植物処理のための本発明による方法は、環境に存在する動物、植物に対して、または消費者に対してさえ毒性効果を持たない。本方法は、酸化力のある生成物を生じる量が非常に少ないので、その効力は異なる効果に基づいているに違いない。上記のように処理された水の効力は、おそらく水分子自体の励起によって引き起こされるのであろう。水分子は、水分子の静電的な双極子構造の結果として形成されたクラスター構造の状態で存在する。感応を行うことによって、水分子は放電し、クラスター構造という形で生成された電荷担体は恒常的な交換（グロータス機構）により安定化する。その結果、そのように放電した水は、消毒剤として作用することができる。なぜならば、不可逆的に、微生物の細胞組織を変性させたり電子伝達機構を破壊したりすることができるからである。これは、微生物または真菌に耐性が形成されないことの理由の一つである。
【０００７】
このようにして引き起こされる電子不足のため、水クラスター（水分子の双極子の磁気効果の結果生じる相互に結合した水分子）は放電している。正に帯電した水クラスターが形成され、これが電子受容体、いわゆる電子不足として作用する。後者は、例えば単細胞生物のような電子供与体によって充足される。
【０００８】
好ましい実施の形態において、本物理的植物処理方法の効果は、溶液をＸ線で処理することにより消去可能である。感応工程により処理された水で、航空機で送られたものには効果がないことが観察できた。例えば電気分解によって形成された、酸化力のある中間体は、Ｘ線に対して非感受性である。Ｘ線処理は、強力な電子注入をもたらす。おそらく電子欠損、いわゆる電子不足が、Ｘ線処理によって中和されるのであろう。こうして処理された水は、もはや何の物理的効力も示さない。このように、Ｘ線に対する水の感受性は電子不足の証拠として機能し得る。Ｘ線での処理に反応して効力を失う水だけが、電子不足によって作用するのである。
【０００９】
本物理的植物処理方法が殺真菌および／または殺細菌および／または殺ウイルスおよび／または殺胞子の効果を有すると有利であることが実証された。これにより、著しく包括的かつ効果的な物理的植物処理を実現できる。
【００１０】
さらに好ましい実施の形態において、水は塩化ナトリウムを含有する。塩化ナトリウムを加えると、水の導電率を調整できるので、感応が容易になる。
【００１１】
特に好ましい実施の形態において、感応は０．５Ｗ／ｃｍ2ないし１０Ｗ／ｃｍ2の電流密度で行われ得る。
【００１２】
本物理的植物処理方法が植物の病気の抑制に用いられると特に有利であることが実証された。
【００１３】
この関連において、本工程が植物の真菌性の病気および／またはウイルス性の病気および／または細菌性の病気および／または胞子性の病気を抑制するのに用いられると特に有利である。
【００１４】
本方法は、ボトリチス病および／または胴枯れ病の抑制において特に著しく有利である。ボトリチス（ボトリオチニア）は、子嚢菌（子嚢菌類）の世界中に分布している属である。すべての種が重大な植物有害生物であり、特に知られている代表的なものは、非常に広範な宿主植物を持つ灰色カビ菌（ボトリチス・シネレア）である。ボトリチス種は、寄生生物として生息し、その過程で感染細胞のアポトーシスを感染植物の感染組織に注入する。この結果、組織は進行性変性を起こす。ボトリチスは、特にその高いアレルギー誘発性により、人間の健康に危険をもたらす。この属は、カビ菌のすべての属の中で最も重要なものの一つである。胴枯れ病は、特に、卵形の真菌の分類群（卵菌類）の原生生物の一種であるフィトフトラ・インフェスタンスによって引き起こされる。この病原体は、その宿主に関して非常に特殊である。この寄生体は、トマトに感染すると葉カビ病または褐色腐敗病と呼ばれ、一方、ジャガイモに感染すると胴枯れ病または葉枯れ病と呼ばれる。ジャガイモの場合、感染すると生産量がかなり失われ、最高で平均生産量の２０％が損なわれ得る。１９世紀の４０年代半ばには、フィトフトラの流行によりアイルランドのジャガイモ収穫高のほぼすべてが損なわれた。この結果があのアイルランド大飢饉であり、８００万人を越える当時の住民のうち１００万人を越えるアイルランド人口が死亡した。上記２つの病気は、本方法を用いることによって効果的かつ包括的に抑制できる。ここで鍵となる利点は、用いられる本方法が毒物学的に完全に安全であるということである。
【００１５】
感応法によって処理されたある量の水が、植物の種および／または植物の葉および／または植物の果実に、および／または植物が成長している土および／または成長することになっている土に付けられることを特徴とする、植物病原性生物を予防的または治療的に抑制する手段として本方法が用いられると、さらに著しく有利である。
【００１６】
この関連において、本方法が、真菌および／またはウイルスおよび／または細菌および／または胞子によって引き起こされる病気の植物病原性生物を予防的および／または治療的に抑制するのに用いられると、特に有利である。
【００１７】
本発明のさらなる利点および実施の形態については、実施例を参照して下で説明する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
静電荷を用いた物理的植物処理のための本発明による方法は、以下のように行われる。なお、理解を深めるため、物理的基礎についても簡潔に説明する。
【００１９】
本方法は、負電荷を担持する微生物の特性に基づいている。
【００２０】
電場における感応（静電誘導）の発生に基づいて、電荷担体は水中で分離され、負電荷担体はある程度放電する。最後に、正の静電荷を持つ部分が捕捉される。こうして、正に帯電した電荷担体が順に伝達されて、結局、微生物で汚染された物質に付けられ得るようになる。
【００２１】
微生物との接触により、感電の形で電荷交換が起こる。瞬時にして、単細胞生物の孔の機能が不可逆的に損傷する。こうなると微生物はもはや生存不能である。このように、微生物を殺すことは感電を引き起こすことに基づいており、それは静電荷の移動によって起こる。
【００２２】
周知のように、水分子は双極子であり、逆に帯電したその端部どうしは互いに引きつけ合う。従って、まず二量体が形成される。これは１９６１年以来、「ズンデル」カチオンと呼ばれている。これらは集積してより大きな塊、いわゆるクラスターになる。クラスターは、ロンドン−ファンデルワールス力によって結び付いているので、ファンデルワールス体（van der Waals body）の一部である。この関連において、クラスターの大きさは、水中におけるクラスターの存在する位置に特に依存する。水面ではクラスターは２個から１２個の分子が広がったマイクロクラスターであることがほとんどであり、クラスターの位置が深くなればなるほど大きさは増していく。水分子が１０個ないし１００個の「小クラスター」、１００個ないし１０００個の「大クラスター」、そして１０００個を越える水分子からなる「小滴」または「結晶」に区別される。
【００２３】
ファンデルワールス・クラスターの本質的特徴は、親の原子／分子の軌道および殻に電子がもはや結合していない、というその特性である。電子は、シュレーディンガー方程式（１９２６年）に従ってクラスター内にランダムに分散しており、クラスター複合物内を自由に浮遊できる。固体のファンデルワールス・クラスター（例えば金属のようなもの）においては、これらは全体が電子ガスと呼ばれ、例えば金属の導電性に関与している。
【００２４】
以下に説明する工程によって、水から電子が抽出される。クラスターの電子不足（誤ってプロトンと呼ばれる）は、クラスター構造を不安定にすることはないが、いわゆるプロトンホッピングによるグロータス機構（１８２０年）によって埋め合わされる。
【００２５】
水と電荷との間の相互作用という点についてはよく知られた実験があり、この実験では、静電的に帯電した物体中を通る細い水ジェットの偏向を可視化することができる。水クラスター中の双極子および電荷が、物体の静電荷によって整列する。逆の電荷は互いに引きつけ合うため、ジェットは帯電した物体に向かって偏向するのである。
【００２６】
本発明による方法は、静電誘導つまり感応に基づく。この場合、電場内の動きによって電荷の分離、すなわち感応が生じる。
【００２７】
静電荷によって物理的植物処理を行うための、感応工程によって処理された水の抽出は、以下のように行われる。
食塩を加えることによって所望の導電率の値に調整されたクラスター水を、アノードとカソードとによって形成された静電場（定常電場）内に流す。
第１のステップにおいて、電荷および自由電子を電場内で整列させる。
第２のステップにおいて、動きおよび動きにより起こる感応によって、電荷を分離、放電する。
電子の不足のある部分を、用いる濃縮液として取り出して収集すれば、その結果が、脱電子化された（正に帯電した）部分である。
【００２８】
これにより、静電的に正に帯電した水が得られる。この水には、クラスター内の帯電していない場所を埋め合わせようとする強い需要がある。電子の豊富な表面と接触すると、感電を引き起こし、それにより電荷が中和される。
【００２９】
正の静電荷の測定および検出
問題は、現在のところ、水中の正の静電荷を測定する測定手段が存在しないということである。よりよい方法がないこと、また歴史的な理由から、ＤＰＤ法で済ますことになる。すなわち、測定対象の酸化体における電子求引による染料ＤＰＤの酸化的変化を測定することによって間に合わせるのである。用いる測定機器により、「酸化力」が過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、オゾン（Ｏ3）、または遊離塩素の濃度として表される。「塩素測定」は、最も広く用いられている方法である。また現在、濃度を測定して調整するための、現場での単純な方法としても役立つ。
【００３０】
ＤＰＤ（Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，４−フェニレンジアミン）は呈色錯体であり、電子の放出で無色から赤色に、そして電子の再導入で再び赤色から無色に変化する。染料と塩素、オゾン、または過酸化水素との間に化学結合は生じないが、後者は単にその酸化特性により電子を求引するだけである。
【００３１】
静電荷による物理的植物処理方法において感応工程により処理された水は、この測定法によれば、約１５０ｐｐｍの遊離塩素に相当する静電荷を有する。
【００３２】
本方法は既知の電解処理とはまったく異なるが、意図は、電子の求引によって、電解で見られる不対電子、すなわちラジカル形成が生じるか否かを調べることであった。この目的のため、活性化水中の、不対電子を持つ分子またはイオンを、電子スピン共鳴法によって探索した。電子スピン共鳴（Electron Spin Resonance、ＥＳＲ）により、全電子スピンがゼロでない分子またはイオンを検出して定量することができる。この方法はＥＰＲ（電子常磁性共鳴（Electron Paramagnetic Resonance））としても知られている。
【００３３】
この直接検出法では、不対電子は検出できなかった。不対電子の量は、検出閾値である１０10ｓｐｉｎ／Ｇを下回った。
【００３４】
続けて、いわゆるスピントラップを２つ用いて不対電子の検出を試みた。ＤＭＰＯおよびＰＢＮを用いた。これらの物質は、不対電子を有する分子に反応して、相当する共鳴を生じる。スピントラップでも同様に、不対電子を検出できなかった。
【００３５】
次に、本物理的植物処理方法の有効性を、以下の例によって明らかにする。
【００３６】
例１：ボトリチス・シネレアの生体内試験（キュウリ中の灰色カビ病）
上記の感応法によって処理された物理的植物処理用の水を、所望の濃度の活性成分が得られるように水で希釈することにより、５０％の活性物質試験濃度が得られる。泥炭土−ポゾランの底土（５０／５０）にまいて１８℃ないし２０℃で栽培した播種トレーのキュウリ苗（種類：マーケター（Marketer））を、子葉Ｚ１１段階において、感応法によって処理された上記の水をかけて処理した。対照用の苗には、感応法によって処理された水を含有しない水溶液をまいた。
【００３７】
２４時間後、ボトリチス・シネレア胞子（１ｍｌ当たり１５００００胞子）の水性懸濁液のしずくを上葉表面に付着させることにより、苗に接種する。胞子は、１５日間培養したものから取り、以下の組成を有する栄養液中に懸濁させる。
２０ｇ／ｌのゼラチン
５０ｇ／ｌのショ糖
２ｇ／ｌのＮＨ4ＮＯ3
１ｇ／ｌのＫＨ2ＰＯ4
【００３８】
接種したキュウリ苗を、１５℃ないし１１℃（昼／夜）および相対湿度８０％の気候室に５〜７日間置いておく。
【００３９】
接種の５〜７日間後、対照苗と比較して評価する。これらの条件下、濃度５０％の感応法処理水で、水中での良好な保護（少なくとも５０％）が観察される。
【００４０】
例２：フィトフトラ・インフェスタンスの生体内試験（ジャガイモの葉枯れ病）
実地試験において、早生のジャガイモの、フィトフトラ・インフェスタンスに起因する葉枯れ病の予防または処理のために本発明に従って処理された水、を調べた。この目的のため、有機農法で知られている銅含有溶液での処理を、感応処理水の希釈液２つと比較した。本発明による水は２０％または５０％の希釈濃度で苗に付け、銅含有溶液（Cuprozin（登録商標）液、４６０．６ｇ／ｌの水酸化銅を含有、３００ｇ／ｌの純銅に相当）は、従来の量である１ヘクタール当たり２００ｇないし５００ｇの銅を付けるという方法で用いた。
【００４１】
８０区画の早生ジャガイモ畑を異なる調製で処理し、収穫１週間前および収穫時の両時期に、葉枯れ病による汚染の観点から試験、評価した。
【００４２】
処理されなかった区画は、収穫１週間前の早期も収穫時も著しく侵されており、区画には葉枯れ病の大きな感染中心（「ハチの巣」）が複数含まれていた。
【００４３】
銅含有溶液で処理された区画では、基本的には、本発明に従って２０パーセント希釈水で処理された区画と同様の葉枯れ病の感染が見られた。収穫１週間前も収穫時も、単独の最初の葉枯れ病感染だけが観察され、苗の個々の葉が感染している状態だった。
【００４４】
葉枯れ病の蔓延が最も少なかったのは、本発明に従って５０パーセント希釈水で処理された早生ジャガイモ畑区画であった。ここでは、収穫１週間前にはまだ区画にまったく蔓延しておらず、収穫時になって初めて、単独の最初の蔓延が、個々の、感染した植物の葉という形で苗に表れた。
【００４５】
さらなる試験では、有機農法の実践法に従って銅で処理された領域で、問題となる葉枯れ病の蔓延が１１％見られる、ということをさらに発見できた。ここで、７％は植物の葉または茎での蔓延という形であり、４％は葉枯れ病に侵された「ハチの巣」を呈していた。
【００４６】
感応工程により得られた水で処理された領域では、問題となる葉枯れ病の蔓延が８％見られた。しかしながら、これらの処理条件下では、ハチの巣状になるものは発見できなかった。
【００４７】
早生のジャガイモにおけるこの実地試験は、感応工程により得られた２０％の水での葉枯れ病の処理が銅含有調整剤での処理の代わりになり得る、ということを示している。
【００４８】
本特許により生成された水の５０％希釈液の使用は、大体において蔓延がより少ないことからも、またその際の生産量がより多いことからも明らかなように、銅処理による葉枯れ病の抑制よりいっそう優れている。
【００４９】
どちらの応用例も、本物理的植物処理方法によって、植物の病気を包括的かつ効率的に抑制できると同時に、それにより環境への毒物学的な影響を回避できる、ということを実証している。