(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キチンオリゴ糖と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種とを含有することを特徴とする植物活力剤。
【請求項２】
前記キチンオリゴ糖と、前記キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種との配合比が、重量比で１：１〜50である請求項１記載の植物活力剤。
【請求項３】
キチンオリゴ糖と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種と、モンモリロナイト、バーミュキュライト、ゼオライト、ケイソウ土、活性炭、木炭から選ばれた少なくとも一種とを含有する請求項１又は２記載の植物活力剤。
【請求項４】
モンモリロナイト、バーミュキュライト、ゼオライト、ケイソウ土、活性炭、木炭から選ばれた少なくとも一種100 重量部に対して、キチンオリゴ糖0.01〜１重量部、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種0.1 〜10重量部含有する請求項３記載の植物活力剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物又は土壌に付与することにより、植物の耐病性を高め、健全な生長を促す効果を有する植物活力剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
農業生産上において、単位面積当たりの収穫量を増すことは重要課題であり、植物の耐病性を向上させ、生長を促進させるために、各種の肥料、農薬等が用いられている。しかし、化学合成によって製造される農薬等の薬剤は、いったん散布すると土壌中等に長期間残存することが多く、環境汚染や公害等にもつながるという問題があった。このため、環境汚染や公害等の問題がなく、植物の耐病性を向上させ、生長を促進させる物質が求められている。
【０００３】
このような中で、近年、カニ、エビ等の甲殻類の殻等に含まれる天然多糖類であるキチンから調製されたキトサン、あるいはその部分分解物が抗菌性を有していることが見い出され、キチン、キトサンあるいはその部分分解物を利用した植物病害防除剤、土壌改良剤、植物生長促進剤等が種々提案されている。
【０００４】
例えば、キトサンを主成分とする土壌改良剤（特開昭63-146982 号公報）、キチン、キチン質含有有機物又はキトサンと、ゼオライト及び／又は貝殻と、ストレプトミセス・シアノゲナスまたはストレプトミセス・オリバセウスとを含む土壌病害防除資材（特開平7-2614号公報）、キトサンまたは低粘度キトサンにＥＤＴＡを配合した植物病害の発生を抑制する液体肥料（特開平1-239077号公報）、キトサン有機酸塩及びアルキルフェノキシポリアルコキシアルコールを水に溶解してなる園芸用植物病害防除液（特開平4-253901号公報）、キトサン分解物及び酢酸を有効成分として含有する芝草の生育活性剤（特開平6-181636号公報）、キチン、キトサン類より選ばれた少なくとも１種を有効成分とする植物生長促進剤（特開昭63-33310号）等が提案されている。
【０００５】
一方、近年、植物体が、植物病原菌あるいは植物自身の細胞表層由来の多糖断片であるオリゴ糖を感染のシグナル（エリシター）として認識し、ファイトアレキシン誘導体などを産生して、植物病原菌に対する防御機構を作動させるということが解明されてきている（A.G.Darvill and P.Albershaim; Ann.Rev.Plant.Physiol., 35, 243, 1984 ）。
【０００６】
そして、キチンオリゴ糖が、イネの植物細胞においてエリシター効果を有すること（渋谷直人、日本農薬学会誌、19,67-71,1994 ）、トマトに対してエリシター効果を有すること（G.Felix, M.Regenass, T.Boller. The Plant Journal, 4(2), 307-316, 1993 ）が報告されている。更に、キチンオリゴ糖は、植物が産生する病原菌細胞壁分解酵素であるキチナーゼの誘導因子にもなり得ることも明らかになってきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の植物病害防除剤、土壌改良剤、植物生長促進剤は、主としてキトサン、キトサンオリゴ糖の有する、植物病原菌に対する抗菌活性に着眼したものが多かった。しかしながら、キトサン、キトサンオリゴ糖の抗菌性は、静菌作用であって、通常の使用濃度においては、十分な殺菌作用を有するものではなく、また、自然界に存在する多種多様な植物病原菌すべてに対応できるものではない。このため、各種の植物病原菌に対する防除効果が十分に得られるとは言い難いものであった。
【０００８】
また、本発明者らの実験によれば、エリシター効果を有するとされるキチンオリゴ糖も、単独で用いた場合には、植物病原菌に対する防除効果が十分に得られるとは言えないものであった。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、植物病原菌に対する防除効果及び植物の生長促進効果を有し、植物や土壌に散布しても生分解を受けて、長期間残存するという問題がなく、環境にやさしく、安全性の高い植物活力剤を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究した結果、エリシター効果を有するとされるキチンオリゴ糖と、抗菌活性を有するキトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種とを併用することにより、これらの効果が相乗的に作用して、これらを単独に用いた場合より、植物の耐病性を高め、生長を促進させる効果が顕著に得られることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の植物活力剤は、キチンオリゴ糖と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種とを含有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の植物活力剤は、キチンオリゴ糖と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種とを組み合わせて用いることにより、キチンオリゴ糖の有するファイトアレキシン誘導活性（エリシター活性）と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種が有する植物の病原菌に対する抗菌活性とが相乗的に作用して、優れた耐病性付与効果と生長促進効果をもたらすことができる。
【００１３】
また、キチンオリゴ糖、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩は、いずれも自然界に多量に存在する天然物であるキチンから得られるものであって、植物や土壌に散布しても生分解を受けるため、長期間残存するという問題がなく、環境にやさしく、安全性が高い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明において、キチンオリゴ糖、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩は、カニ、エビ等の甲殻類の殻等から常法によって調製されるキチンを、化学的又は酵素的に処理することにより得られる。
【００１５】
すなわち、キチンオリゴ糖は、キチンを、酸又は酵素によって部分加水分解することにより得られる。キチンオリゴ糖としては、Ｎ−アセチルキトビオース、Ｎ−アセチルキトトリオース、Ｎ−アセチルキトテトラオース、Ｎ−アセチルキトペンタオース、Ｎ−アセチルキトヘキサオースから選ばれた１種又は２種以上の混合物が好ましく用いられる。なお、キチンオリゴ糖又はその混合物は、各社から市販されており、例えば「NA-COS-Y」（商品名、焼津水産化学株式会社製）などを用いることができる。
【００１６】
また、キトサンは、キチンを濃アルカリ中で加熱処理して脱アセチル化することにより得られる。なお、キトサンは、ケカビの一種であるムコル・ルキシー（Mucor rouxii）などの接合菌類の細胞壁成分として、天然にも存在するので、それを用いてもよい。
【００１７】
キトサンオリゴ糖は、キトサンを部分加水分解することにより得られる。キトサンの部分加水分解は、キトサンを、塩酸、酢酸、蟻酸等の酸とともに加熱した後、酸を除去するか、又は、キトサンを中和脱塩した後、結晶化し、更に乾燥粉末化するか、あるいは、キトサンを希酸に溶解後、キトサナーゼ、Ｄ−グルコサミニダーゼ等のキトサン分解酵素を作用させる等の方法によって行うことができる。これらの方法によって得られるキトサンオリゴ糖は、通常、キトビオース、キトトリオース、キトテトラオース、キトペンタオース、キトヘキサオース、キトヘプタオース、キトオクタオースなどの混合物である。本発明においては、キトサンオリゴ糖の混合物の状態で使用することが可能であるが、カラムクロマトグラフィーや、溶剤分画法等の方法によって、所望の重合度のものに分画、精製して用いてもよい。なお、キトサンオリゴ糖又はその混合物も各社から市販されており、例えば「COS-Y 」（商品名、焼津水産化学株式会社製）などを用いることができる。
【００１８】
また、本発明において、キトサン又はキトサンオリゴ糖の塩としては、例えば塩酸塩、硫酸塩等の無機塩や、酢酸塩、乳酸塩、蟻酸塩等の有機酸塩等が好ましく用いられる。
【００１９】
本発明の植物活力剤において、キチンオリゴ糖と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種との配合比は、重量比で１：１〜50であることが好ましい。キチンオリゴ糖と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種との配合比が、上記の範囲から外れると、いずれか一方を単独で用いたのと効果上変わらなくなり、上記２種類の成分による相乗効果を十分に得ることができない。
【００２０】
本発明の植物活力剤は、粉状、顆粒状、液状等のいずれでの形態で製品化してもよい。また、散布に際しては、上記製品を直接散布しても、あるいは水等で適当な濃度になるように希釈して散布してもよい。水に希釈する場合、キチンオリゴ糖0.0001〜0.1 ％、キトサン、キトサンオリゴ糖及びその塩0.01〜１％となるように希釈して用いることが好ましい。更に、散布方法も特に限定されず、例えば、植物の葉、茎等に直接散布する方法、植物を栽培する培養基や土壌中に散布する方法、肥料等に配合して培養基や土壌中に散布する方法等のいずれであってもよい。なお、肥料中に配合する場合、肥料としては、窒素、燐酸、カリウムを含有する化学肥料、油カス、魚カス、骨粉、海藻粉末、アミノ酸、糖類、ビタミン類などの有機質肥料等、その種類は限定されない。
【００２１】
また、本発明の植物活力剤の製剤化に際しては、デキストリン等の通常用いられる賦形剤を用いてもよいが、モンモリロナイト、バーミュキュライト等の粘土鉱物や、ゼオライト、ケイソウ土、活性炭、木炭等の徐放化剤（有効成分を保持して長期間に亙って徐々に放出させるもの）としての作用を有するものを用いることがより好ましい。これらを用いる場合には、モンモリロナイト、バーミュキュライト、ゼオライト、ケイソウ土、活性炭、木炭から選ばれた少なくとも一種100 重量部に対して、キチンオリゴ糖0.01〜１重量部、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種0.1 〜10重量部となるように配合することが好ましい。
【００２２】
なお、本発明の植物活力剤には、必要に応じて、ソルビン酸カリウム等の防腐剤、色素等を配合してもよい。
【００２３】
【実施例】
以下の実施例において、キチンオリゴ糖としては、下記表１に示す組成のキチンオリゴ糖混合物である「NA-COS-Y」（商品名、焼津水産化学株式会社製）を用いた。また、キトサンオリゴ糖酢酸塩、キトサンオリゴ糖乳酸塩としては、キトサナーゼを用いて酵素法により調製された、下記表２に示す組成のキトサンオリゴ糖混合物である「COS-Y 」（商品名、焼津水産化学株式会社製）を、それぞれ酢酸塩、乳酸塩にしたものを用いた。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
実施例１
キチンオリゴ糖「NA-COS-Y」100 ｇと、キトサンオリゴ糖「COS-Y 」の酢酸塩100 ｇとに、デキストリン800 ｇを加えて十分混合し、流動造粒機を用いて造粒して、顆粒状の植物活力剤980 ｇを得た。
【００２７】
比較例１
実施例１において、キチンオリゴ糖「NA-COS-Y」100 ｇを配合せず、キトサンオリゴ糖「COS-Y 」の酢酸塩と、デキストリンとだけを混合し、あとは実施例１と同様にして顆粒剤を得た。
【００２８】
実施例２
キチンオリゴ糖「NA-COS-Y」10ｇと、キトサン100 ｇとに、モンモリロナイトナトリウム10kgを混合し、湿式加圧造粒して、粒状の植物活性剤10kgを得た。
【００２９】
比較例２
実施例２において、キチンオリゴ糖「NA-COS-Y」を配合せず、キトサンと、モンモリロナイトナトリウムとだけを混合し、あとは実施例２と同様にして粒剤を得た。
【００３０】
比較例３
実施例２において、キトサンを配合せず、キチンオリゴ糖「NA-COS-Y」と、モンモリロナイトナトリウムとだけを混合し、あとは実施例２と同様にして粒剤を得た。
【００３１】
実施例３
キチンオリゴ糖「NA-COS-Y」0.1 ｇと、キトサンオリゴ糖「COS-Y 」の乳酸塩１ｇと、防腐剤としてソルビン酸カリウム0.5 ｇと、色素黄色0.01ｇとを、水10Ｌ（リットル、以下同様）に溶解させて、液状の植物活力剤10Ｌを得た。
【００３２】
試験例１
実施例１で得られた顆粒状の植物活力剤を、１重量％、0.1 重量％、0.01重量％、0.001 重量％、0.0001重量％、0.00001 重量％の濃度となるように水道水に溶解して試験液を調製した。また、比較のため、グルコースをそれぞれ同濃度で溶解させた液も調製した。
【００３３】
カイワレ大根の種25粒ずつを、13個の脱脂綿を敷いたプラスチック製シャーレ上にそれぞれ播種し、１個のシャーレには、対照として水道水を、他の６個のシャーレには植物活力剤を各濃度で溶解させた試験液を、残りの６個のシャーレには、グルコースを各濃度で溶解した液を、各40mlずつ注入した。
【００３４】
それぞれのシャーレを、25±２℃で、暗所に５日間、明所に２日間置いて、カイワレ大根を栽培した。なお、栽培３日目に、各液を20mlずつ補給した。
【００３５】
それぞれのシャーレから、カイワレ大根を収穫し、茎葉長を測定し、その平均値を求めた。その結果を、水道水のみで栽培した対照のカイワレ大根の茎葉長を100 とした値に換算し、表３に示す。
【００３６】
【表３】
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【００３７】
表３の結果から、植物活力剤を溶解させた液を用いてカイワレ大根を栽培したものは、0.01〜0.0001重量％の濃度において、水道水を用いて栽培したもの、及びグルコースを用いて栽培したものより、よく生長していることがわかる。
【００３８】
試験例２
市販のたい肥を30重量％含有する培養土５Ｌに、Ｎ：Ｐ：Ｋが４：３：２である化成肥料を５ｇ混合した後、実施例２で得られた粒状の植物活力剤、比較例２で得られた粒剤、及び比較例３で得られた粒剤を、それぞれ0.2 重量％、0.1 重量％、0.02重量％混合して、二十日大根栽培用の土を得た。なお、対照として、同様の培養土に、上記と同様の化成肥料だけを混合した土を調製した。
【００３９】
それぞれの土を、栽培用ポットである、外径24cm、高さ22cm、内容積5.4 Ｌの８号菊鉢に入れ、二十日大根の種を８粒ずつ播種し、平成７年７月１日から７月29日の間、屋外で栽培した。なお、雨天時以外は、１日１回散水し、追肥や農薬の散布は行わなかった。
【００４０】
収穫後、風乾し、地上部（茎葉）と地下部（根）とに分けて、それぞれの重量を測定し、平均値を求めた。それらの結果を表４に示す。なお、表４において、実施例２で得られた粒状の植物活力剤を配合した土を用いて栽培したものを実施例２、比較例２で得られた粒剤を配合した土を用いて栽培したものを比較例２、比較例３で得られた粒剤を配合した土を用いて栽培したものを比較例３と表す。これは以下の表５、６においても同様である。
【００４１】
【表４】
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【００４２】
表４の結果から、実施例２の粒状の植物活力剤、比較例２の粒剤、比較例３の粒剤を配合した土で栽培した二十日大根は、比較例２の粒剤を濃度0.2 重量％、0.1 重量％で配合した土を用いて栽培した根部、比較例３の粒剤を濃度0.2 重量％、0.1 重量％で配合した土を用いて栽培した根部、比較例３の粒剤を濃度0.2 重量％で配合した土を用いて栽培した茎葉部以外は、いずれも対照より大きく生長しているが、キチンオリゴ糖とキトサンとを併用した実施例２の粒状の植物活力剤を配合した土で栽培したものは、キトサンのみを含む比較例２の粒剤、キチンオリゴ糖のみを含む比較例３の粒剤を配合した土を用いて栽培したものより、茎葉部も、根部も明らかに生長がよいことがわかる。
【００４３】
試験例３
育苗用ポットで、キュウリの種を発芽させ、双葉段階で、実施例１で得られた顆粒状の植物活力剤を、水に0.1 重量％、0.01重量％濃度で溶解させた液を散布して育苗し、キュウリ苗を得た。
【００４４】
肥料成分として、Ｎ：Ｐ：Ｋが４：３：２である化成肥料と、牛フンたい肥とを適当量施した土壌に、実施例１で得られたキチンオリゴ糖とキトサンオリゴ糖酢酸塩とを併用した顆粒状の植物活力剤、比較例１で得られたキトサンオリゴ糖酢酸塩のみを含む顆粒剤を、それぞれ土壌に対して0.1 重量％、0.01重量％となるように鋤込みながら、温室内に畝を造成した。また、対照として、植物活力剤も顆粒剤も鋤込まない畝を造成した。
【００４５】
次いで、それぞれの畝に、上記キュウリ苗のうち平均長７cmのものを各３本ずつ植え込んで、平成６年３月10日から５月25日まで栽培を行った。原則として水やりは１日１回とし、期間中に２回液肥による追肥を行った。また、一般管理作業は通常通り行ったが、農薬による病害虫防除は行わなかった。
【００４６】
キュウリの収穫を、４月26日から５月25日の１カ月間に、都合３回行った。収穫したキュウリの本数、重量を測定し、個体当たりの平均重量を算出した。また、栽培期間中の病気の発生、害虫による被害状況などを観察した。これらの結果を表５に示す。
【００４７】
【表５】
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【００４８】
表５の結果から、実施例１で得られた顆粒状の植物活力剤を散布した土壌及び比較例１で得た顆粒剤を散布した土壌で栽培したキュウリは、対照の土壌で栽培したキュウリより、総重量が重く、平均個体重量も重く、したがって、増収効果が認められるが、実施例１で得られたキチンオリゴ糖とキトサンオリゴ糖酢酸塩とを併用した顆粒状の植物活力剤を散布した土壌で栽培したもののほうが、比較例１で得られたキトサンオリゴ糖酢酸塩のみを含む顆粒剤を散布した土壌で栽培したものより、収穫本数、総重量、平均個体重量ともに明らかに優れていることがわかる。また、うどんこ病の発生、葉ダニ及びアブラムシによる被害とも、実施例１で得られた顆粒状の植物活力剤を散布した土壌で栽培した場合のほうが、対照の土壌及び比較例１で得られた顆粒剤を散布した土壌で栽培した場合より少なかった。
【００４９】
試験例４
鳥取県の二十世紀梨園３箇所（第１〜３試験区とする）において、それぞれの梨園の１／３には実施例１で得られた顆粒状の植物活力剤を0.05重量％濃度に水で希釈した液を、１／３に比較例１で得られた顆粒剤を0.05重量％濃度に水で希釈した液を、残りの１／３には無添加の水（対照）を、20日おきに散布して梨の栽培を行った。試験期間は平成７年４月15日から９月４日とし、それぞれ任意の1000個の果実に、着色によりマークした袋を掛け、主として黒斑病の発病により腐敗、落下した果実の個数を測定した。なお、施肥、薬剤防除、摘果、袋掛け等の管理作業は、全く同様の条件下に行った。それぞれの試験区の発病落下個数を表６に示す。
【００５０】
【表６】
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【００５１】
表６の結果から、実施例１で得られた顆粒状の植物活力剤、比較例１で得られた顆粒剤ともに梨の黒斑病による落下を抑制する効果が認められるが、実施例１で得られたキチンオリゴ糖とキトサンオリゴ糖酢酸塩とを併用した植物活力剤のほうが、比較例１で得られたキトサンオリゴ糖酢酸塩のみを含む顆粒剤より黒斑病による落下を軽減する効果が顕著であることがわかる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キチンオリゴ糖と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種とを併用することにより、キチンオリゴ糖の有するファイトアレキシン誘導活性（エリシター活性）と、キトサン、キトサンオリゴ糖及びそれらの塩から選ばれた少なくとも一種が有する植物の病原菌に対する抗菌活性とが相乗的に作用して、それらを単独に用いた場合より、顕著に優れた耐病性付与効果と生長促進効果とが得られることがわかる。また、本発明の植物活力剤に配合する成分は、天然物であって、植物や土壌に散布しても生分解を受けるので、長期間残存するという問題がなく、環境にやさしく、安全性も高い。